Od marca 2019 roku zbiorniki akumulacyjne są obowiązkowym wyposażeniem kotłowni na paliwo stałe z zasypem ręcznym. Popularne jest też magazynowanie energii cieplnej w przypadku montażu pomp ciepła oraz w kotłowniach hybrydowych czy kombinowanych czyli takich w których występuje  więcej niż jedno źródło ciepła np.: pompa ciepła i piec na pellet,  kocioł gazowy i pompa ciepła itp.  Zbiornik akumulacyjny pełni wtedy 2 funkcje: bufora ciepła i sprzęgła hydraulicznego. Jak użytkować kotłownię z buforem ciepła? Jaki zbiornik akumulacyjny jest najlepszy do naszej kotłowni ?

Na te pytania postaramy się poniżej odpowiedzieć. Poprawny dobór zbiornika akumulacyjnego jest  podstawą optymalnej pracy każdej instalacji grzewczej niezależnie czy w domu jednorodzinnym, hotelu, hali czy biurowcu.

Dobór zbiorników buforowych akumulacji ciepła określa od wielu lat norma mówiąca, że 50 l pojemności zbiornika ma wypaść na 1 kW energii cieplnej kotła grzewczego. Musimy uwzględnić też inne parametry: wielkość komory załadowczej pieca, stałopalność oraz jego pojemność wodną. Dobór właściwej pojemności zbiornika akumulacji ciepła ma kluczowy wpływ na codzienny komfort użytkowania kotłowni.

Co to jest akumulator ciepła czyli  zbiornik akumulacyjny ?

Zbiornik buforowy to urządzenie wodne pojemnościowe,  łączące zasilanie obiegu pierwotnego ( kotła c.o )  z wtórnym ( instalacja c.o ) . W praktyce to zbiornik na ciepłą wodę o dużym składzie wody magazynujący energię przekazaną z pieca c.o. Przy zastosowaniu zbiornika akumulacyjnego, woda grzana w kotle nie jest przekazywana przez pompę bezpośrednio do instalacji grzewczej a do zbiornika, gdzie jest warstwowana – akumulowana stąd nazwa zbiornik akumulacyjny.  Montaż akumulatora ciepła jest niezależny czy mamy ogrzewanie podłogowe czy grzejnikowe lub ogrzewanie nadmuchowe.

Zbiorniki akumulacyjne znajdują zastosowanie do następujących źródeł ciepła:

• Kotły c.o na paliwa stałe na drewno ( obowiązkowe )
• Kotły c.o z zasypem ręcznym na węgiel ( obowiązkowe)
• Kotły c.o z wsadem słomy: bal, balotów, kostek itp ( obowiązkowe )
• Kotły c.o z podajnikiem na pellet czy ekogroszek ( opcjonalnie)
• Pompy ciepła ( zalecane )
• Kotły wiszące gazowe ( zalecane przy paru źródłach ciepła )
• Fotowoltaika – ( zalecane przy stosowaniu grzałek elektrycznych bufora )

Jak użytkować zbiornik akumulacyjny ?

Ważne jest skuteczne wygrzanie zbiornika akumulacyjnego tak, aby zgromadził on odpowiednio dużo energii i mógł potem oddawać ją do instalacji poprzez wymianę ciepła, która będzie odbywała się płynnie nawet przez kilkanaście godzin. Potem cykle wymiany cieplnej zależą od pojemności wodnej bufora w stosunku do pojemności wodnej pieca i instalacji, a także stopnia izolacji samego zbiornika akumulacyjnego.  Optymalnie dobrany bufor powinien starczać na minimum dobę pracy bufora bez konieczności włączania kotła c.o przy mocy znamionowej, a przy częściowej np.: jesienią czy wiosną nawet na parę dni !

Najczęstsze pomyłki przy wyborze zbiornika akumulacyjnego

1. Zbyt mała pojemność zbiornika. Dość częsta sytuacja, która wynika zazwyczaj z fakt, że zbiorniki akumulacyjne są przestrzenne, zajmują sporo miejsca w kotłowni, duże pojemności nie przechodzą przez drzwi 80 cm i dlatego dobiera to co się zwyczajnie zmieści przez dzwi. Małe kotłownie w ogóle są problematyczne i dlatego jeśli nie ma miejsca to często polecamy kotłownie w obudowach kontenerowych lub zewnętrzne jeśli nie ma zbyt dużo miejsca niż upychanie na siłę kotłowni w małe pomieszczenie. Za mały zbiornik akumulacyjny też może wynikać z faktu, że do istniejącego bufora z pompą ciepła instaluje się kocioł grzewczy na paliwa stałe. Inny jest dobór bufora do pomp ciepła a inny do pieca c.o Efektem zbyt małego bufora będzie nieelastyczna autonomia jego pracy. Zbyt mały zbiornik nie będzie pracował jak bufor a pełnić będzie jedynie funkcję sprzęgła hydraulicznego. Jego pojemność wystarczy na mniej cyklów wymiany ciepła
2. Zbyt duża pojemność zbiornika buforowego. Za duży zbiornik akumulacyjny to mniejszy problem niż za mały, ale niesie to ze sobą pewne niedogodności . Będziemy musieli go dłużej ładować, np.: 2-3 cyklami załadunku drewna czy węgla.Czasami zajmuje to nawet kilkanaście godzin. Jeśli mamy mały skład wody w instalacji c.o może być problematyczne właściwe balansowanie temperatury obiegu instalacji i kotła grzewczego.

Jak palić w kotle na paliwo stałe z zasypem ręcznym i buforem ciepła

Wielu klientów mylnie uważa, że zbiornik buforowy i piec użytkujemy jak tradycyjny kocioł na paliwa stałe tj: ładujemy paliwo, rozpalamy i ustawiamy temperaturę zadaną na piecu np.: 60 stopni C. Niestety praca kotła na paliwo stałe ze zbiornikiem akumulacyjnym jest inna.  Musimy w miarę możliwości jak najszybciej naładować zbiornik, wytwarzając dużą ilość energii tak aby nagrzać bufor odpowiednio szybko i optymalnie. Potem ciepła woda akumulowana w buforze krąży do instalacji c.o za pomocą pompy ładującej. Żeby lepiej wyregulować rozkład temperatur i system ładowania ciepłej wody do instalacji – zaleca się stosowanie modułu pracy zbiornika akumulacyjnego.

Moduł sterowania pracą zbiornika akumulacyjnego w piecu c.o.

W naszej ofercie znajduje się moduł UMS-4A  ładowania zbiornika akumulacyjnego jest mikroprocesorowym urządzeniem przeznaczonym do sterowania kotłem oraz pompą ładującą akumulator ciepła. Moduł wyposażony został w dodatkowe wejście i wyjście , które mogą zostać wykorzystane do obsługi toru CWU zasilanego z akumulatora lub pieca c.o . Jeśli nasza kotłownia nie posiada wody użytkowej lub jej przygotowanie realizowane jest w inny sposób, dodatkowe wejście pomiarowe może zostać wykorzystane do pomiaru temperatury w dolnej części akumulatora w celu oceny stopnia jego naładowania.

Mierzymy stopień naładowania bufora ciepła

Dzięki modułowi mierzona jest temperatura wody w dolnej części akumulatora ciepła [d75°]. Parametr ten umożliwia podgląd zmierzonej temperatury wody w dolnej części akumulatora. Parametr ten jest niedostępny, jeśli do wejścia nie podłączono żadnego czujnika lub podłączono czujnik temperatur CWU. 6 4.4. Szacunkowy stopień naładowania bufora. Parametr ten umożliwia podgląd stopnia naładowania akumulatora. Stopień naładowania wyrażony jest w procentach (0 - 100%) i jest to wartość przybliżona obliczana na podstawie temperatury zadanej i dolnej akumulatora. Parametr ten jest niedostępny, jeśli do wejścia nie podłączono żadnego czujnika lub podłączono czujnik temperatury CWU.

Histereza – sterujemy bezwładnością cieplną naszej instalacji w sposób optymalny

Moduł monitoruje też histerezę zbiornika akumulacyjnego – parametr ten określa, o ile w stosunku do temperatury zadanej musi obniżyć się temperatura akumulatora, aby moduł załączył wyjście sterujące kotłem. Histereza pracy pompy ładującej – parametr ten określa, o ile wyższa w stosunku do temperatury zmierzonej bufora musi być temperatura wody w kotle, żeby moduł załączył pompę ładującą. Pompa pracuje do momentu, w którym temperatura wody w kotle zrówna się z temperaturą wody w zbiorniku akumulacyjnym. Pompa wyłączana jest również w przypadku, kiedy temperatura wody w kotle obniży się do wartości zaprogramowanej w parametrze sterownika.

Moduł sterowania pracą bufora jest zatem nie tylko zalecany, ale praktycznie obowiązkowy jeśli chcemy optymalnie wykorzystywać akumulowaną energię cieplną.