Розберемо схему опалення з використанням твердопаливного котла разом із буферною ємністю , яка служить акумулятором тепла. У представленій системі опалення присутні три контури з водою, що циркулює по них.
Контур ГВП (гарячого водопостачання) містить у баку теплоакумулятора теплообмінник та циркуляційний насос. Теплообмінник ГВП (конструкції "бак в баку") - це бак для накопичення гарячої води, розміщений у буферній ємності. У контурі системи ГВП завдяки теплопровідності стін воді передається тепло буферної ємності.
Котловий первинний контур опалювальної системи включає насосно-змішувальний блок, акумулятор тепла та твердопаливний котел. Опалювальний вторинний контур системи складається із бака-радіатора опалення, циркуляційного насоса, триходового клапана, акумулятора тепла. Теплоносій вторинного та первинного контурів у цій системі змішується в акумуляторі тепла.
У первинному контурі режим циркуляції теплоносія контролюється насосно-змішувальним блоком. А також обумовлюється температурою газів, що виходять з котла, і температурою нагрівання води, що проходить через зворотний трубопровід, через який вода з теплового акумулятора подається в котел.
Режим, що захищає від низькотемпературної корозії
Під час розпалювання котла згідно з сигналом температурного датчика проводиться пуск насоса, що підтримує циркуляцію в змішувальному блоці. Спрацьовують клапани блоку і направляють по малому колу теплоносій крізь блок, минаючи акумулятор тепла . Здійснюється швидке нагрівання до робочої температури поверхні котла, теплоносія та димоходу. Цей прискорений пуск підвищує ККД котла, зменшує відкладення смол і сажі, що виділяються з палива, та знижує ризик появи корозії.
Режим: нагрівання акумулятора тепла
Після завершення розпалювання температура води, яка циркулює по малому колу, підвищується, клапани, що знаходяться в змішувальному блоці, спрацьовують та запускають циркуляцію води крізь теплоакумуляторний бак . Виконується поступове підмішування нагрітої води у зворотному трубопроводі, що йде від бака теплоакумулятора. Це робиться так, щоб температура води, що подається в котел, не знижувалася менше заданих 65 градусів Цельсія.
Після прогрівання до заданої температури підмішування води на виході з теплоакумулятора припиняється. Теплоносій тепер повністю циркулює через бак теплоакумулятора по великому колу. Після повного згоряння палива, поміщеного в казан, нагрівання завершується. Датчик температури подає сигнал, за цим сигналом відбувається вимкнення циркуляційного насоса. Клапани змішувального блоку переводять первинний контур опалення та циркуляцію теплоносія в стан захисту від перегріву води.
Режим: захист від кипіння води (від перегріву)
У цьому режимі клапани змішувального блоку спрацьовують за будь-якого припинення роботи циркуляційного насоса. Наприклад, у момент відключення електрики. У цьому режимі змішувальний блок не перешкоджає природній циркуляції між баком теплоакумулятора і котлом.
Режим циркуляції у вторинному контурі. Вона задається погодним регулятором і контролюється триходовим клапаном (змішувальним). Цей клапан змішує воду, яка забирається з акумулятора тепла, з водою, що надходить із системи радіаторів. При цьому регулюється температура гарячої води, що подається в радіатори.
Розташування обладнання у приміщенні котельні
Теплоакумуляторний бак повинен розташовуватися так, щоб патрубок зворотного трубопроводу був трохи вищим за такий самий патрубок котла. Під час зупинки циркуляційного насоса подібний монтаж забезпечить в контурі котла природну циркуляцію.
Змішувальний блок розміщується якомога ближче до бака. При цьому довжина труб від бака до змішувального блоку має бути значно меншою, ніж від бака до котла.
Розглянута схема опалення з акумулятором тепла та котлом, що працює на твердому паливі, має безліч варіантів. Наприклад, змішувальний блок може замінити схема окремих компонентів – різних клапанів, датчиків і циркуляційного насоса. Усередину бака теплоакумулятора часто вбудовують резервне джерело тепла - електронагрівач. У міжсезоння для нечастого підігріву води зручно використовувати електроенергію. Особливо вночі, коли навантаження на мережу невелике і вартість електроенергії низька. Або при тривалому простої між топками казана.
Для роботи в повністю закритій системі твердопаливний котел має бути спеціальним та розрахованим на експлуатацію при високому тиску. Нерідко бак теплоакумулятора та котел (первинний контур) роблять відкритим, тобто з'єднаними із зовнішнім середовищем. Експлуатація бака та котла при атмосферному тиску здешевлює обладнання та знижує необхідні вимоги до їх властивостей.
У малоповерхових будинках зазвичай недостатньо тиску води всередині самопливної системи для оптимальної роботи радіаторів та теплої підлоги. Тому вторинний контур - циркуляційний насос, триходовий змішувальний клапан, радіатор опалення, роблять закритими, приєднуючи обладнання до теплообмінника, який розташований усередині бака теплоакумулятора.
