Теплоаккумулятор для котлов отопления своими руками

Теплоаккумулятор для отопительного котла собственными руками

Установка в системе обогрева водяного теплового аккумулятора решает сразу очень много проблем. С котлами на твердом топливе выгоды вообще много: реже топить и ровнее температура в доме. Еще данное устройство помогает провести отопление более выгодным, так как котел не прекращает работу в самом оптимальном режиме — при энергичном горении дров. Еще теплоаккумулятор (ТА) позволяет топиться электротоком не очень дорого. Это прекрасный вариант сэкономить для тех, у кого есть ночной тариф с солидной разницей в цене относительно дневного тарифа. Единственное что задерживает: большие цены на теплоаккумулирующие емкости — сотни тысяч. Есть и более недорогой вариант — выполнить теплоаккумулятор собственными руками. Обойдется в 20-50 тысяч — в зависимости от объема и материала который для него выбран.

Материалы, конструкция и утепление

Самодельные накопляющие емкости для отопительных систем в большинстве случаев выполняют в виде куба. Размеры и пропорции каждый подбирает если исходить из имеющейся площади. В чем их минус? В своем большинстве негерметичны. Нет, они не текут и довольно хорошо себя ощущают в системах с естественной (гравитационной) циркуляцией.

Этот теплоаккумулятор тоже создан собственными руками

В системе закрытого типа, желательна собственно герметическая емкость — чтобы не было воздуха в тепловом носителе, можно было поддерживать постоянное давление. Достигнуть этого в домашних условиях очень тяжело, хоть и может быть.

С теплообменным аппаратом и без

Существует два типа теплоаккумуляторов, которые ставят в теплоснабжение: с теплообменным аппаратом изнутри подключенным к котлу и без него. В другом варианте, это просто емкость с патрубками. Такие ТА ставят, если тепловой носитель в системе и у котла один, и если давление во всех частях системы одинаковое. Третье ограничение — по температуре. В системах обогрева данного типа температура изнутри котла и на потребителях (батареях, теплом полу и остальных устройствах) может быть одинаковой.

С первого взгляда теплоаккумулятор без трубного змеевика кажется более беспроиграшным: прямой нагрев воды более продуктивен, чем через опосредованный (через теплообменный аппарат). Расходы меньше — так как теплообменный аппарат производят из трубы из меди или нержавеющей стали и длина трубы — пару десятков метров.

Однако, если пустить воду от котла через полотенцесушитель, служить теплообменный аппарат котла будет длительнее. Потому что в этом круге циркулировать будет малый объем. Растворенные в нем соли быстро осядут, а так как новых «поступлений» нет, то и остальных отложений не будет. Без змеевика прокачиваться будет весь тепловой носитель в системе (включая и тот, что в бачке), так что осадка будет в десять раз чаще.

Большинство решает выполнить ТА с теплообменным аппаратом

Какой длины трубу брать для трубного змеевика

Во многих случаях теплоаккумуляторы выполняют с теплообменными аппаратами. Применяют для этого трубу из меди свернутую спиралью или радиаторы из чугуна. С данным все ясно. Но вот какой длины должна быть труба или сколько секций в отопительном приборе? Это нужно считать. Правильный расчет длинный и сложный, а примерно можно сосчитать так:

• По опытным данным секция отопительного прибора имеет коэффициент передачи тепла около 500 Вт/кв.м*град, дюймовая труба медная — 800 Вт/кв.м*град.
• Принимаем также, что средняя температурная разница в тепловом носителе составляет 10°С.
• Для расчета планируемый запас тепла делим на коэффициент передачи тепла материала (труба или отопительный прибор). Приобретаем площадь теплопередачи для такого случая в метрах квадратных.
• Ищем в данных какая поверхностную площадь у подобранного вами материала (у 1 метра трубы или 1 части отопительных приборов). Чтобы найти метраж или численность секций, делим получившуюся площадь теплопередачи на поверхностную площадь.

Это примерный расчет. Данные получаются чуть-чуть завышенными, однако это хорошо. Намного хуже, если они будут занижены — тепловой носитель в теплообменном аппарате закипит раньше, чем нагреется вода в емкости ТА. Благодаря этому лучше всего взять с запасом.

Можно и так, но циркуляция будет хуже, а это означает, необходима большей длинны труба

Чтобы было чуть понятнее, рассчитаем длину трубы и численность секций, если нужно передать воде в ТА 25 кВт тепла. 25000 Вт /800 Вт/кв.м*град = 3,21 м2. В случае с дюймовой тубой понадобится около сорока метров.

Для отопительных приборов расчет подобен: 25000 Вт /500 Вт/кв.м*град = 5 м2. Это около 20 секций батарей.

Что лучше — отопительные приборы или трубы? С практичной стороны, лучше отопительные приборы. Если ни с того ни с сего оказалось, что передача тепла выполненного трубного змеевика недостаточна, всегда добавить можно пару секций. С трубой тяжелее — ее не дорастишь. Придется либо брать кусочек длиннее, либо мудрить что-то со вторым контуром трубного змеевика. Есть, правда, еще варианты — добавить оребрение (для увеличения площади отдачи тепла) или установить циркулярный насос, который станет создавать движение в емкости. Благодаря этому становится больше отдача тепла.

Насос установить легче, но работать он будет только если есть наличие электрического питания. Так что такой вариант не для всех жизненных случаев. Разве что у вас есть электрический генератор или остальной источник питания на случай пропадания сетевого напряжения.

Из какого материала выполняют

Собственными силами емкость для аккумулирования тепла в системе обогрева выполняют:

• Из обыкновенной стали листовой толщиной 4 мм. Наиболее экономный вариант. Плох он тем, что такой бачок ржавеет. Однако есть технологии и покрытия, которые дадут возможность данный процесс не допустить/замедлить (описание немного ниже).
• Из листовой нержавейки толщиной от 2 мм. Здесь проблема в сварных швах. Если сваривать в традиционных условиях, в районе нагрева (швы) легирующие металлы выгорают, так что швы покрываются ржавчиной и текут. Избавится от проблемы можно купив горелку TIG и варить в обстановке с аргоном.
• Из еврокуба. Это большая полимерная емкость. Она не поддается коррозии, герметична. Вот только температура жидкости в ней не должна быть больше 72-73°C, иначе ее «поведет». Чтобы не нагревать, придется повышать объем или уменьшать «простои» между камерами сгорания.

Это выполненный из еврокуба теплоаккумулятор

А вообще, выполняют теплоаккумулятор и из больших бочек. Под маленькую систему можно сварить две-три двухсотлитровые бочки. Такую емкость можно установить в маленькой дом — до 60-70 квадратов.

Чтобы емкость из обыкновенной стали не покрывалась ржавчиной, внутри ее нужно покрывать непроницаемым составом. Под эти цели применяют толстую пленку, которой обтягивают бассейны. Ее сваривают по необходимым габаритам по месту. Есть еще резиноподобные краски или мастики. Часть из них тоже используют для покрытию герметиком бассейнов, однако многие используются в различных производствах. И пленки, и мастики/краски вам нужно найти те, режим температур применения которых превосходит 100°C (а лучше — 110°C). Еще вариант — термостойкая стеклоэмаль.

Если речь идет о теплообменных аппаратах, их делают из любых материалов:

• Трубы из меди (лучше бесшовные, отожженные).
• Труба из нержавейки. Гофрированная или с идеальными стенками.
• Труба полиэтиленовая для отапливания Pex-Al-Pex, свернутая в спираль и фиксированная на каркасе.
• Радиаторы из чугуна.

С гофротрубой сложностей никаких

Самодельные теплообменные аппараты для теплоаккумуляторов выполняют в большинстве случаев в виде спирали. Под эти цели прекрасно подходит отожженная медная ли нержавеющая гофра труба. Согнуть их не проблема, даже с меньшим диаметром. Эти два материала и впереди. Но труба из гофры не очень хороша с точки зрения отдачи тепла. Пускай у нее больше поверхностную площадь, но движение носителя тепла вдоль нее затруднено. Так что это — плохой выбор. Тем более для котлов с небольшой мощностью.

В паре с сильными котлами и в накопляющих емкостях высоких объемов (от куба и больше), отлично себя показали радиаторы из чугуна. Это экономный вариант, однако он имеет большие недостатки. Первый — большая инерционность. Пока не нагреется сам отопительный прибор, никакого теплопередачи с водой. Это делает больше время нагрева ТА. Второй минус — чугун ржавеет. Пускай не очень быстро, но все же. Чтобы частицы ржавчины не попали в систему, на выходе из самодельной буферной емкости ставьте непромывные фильтры.

Так как первая задача — сберечь чем побольше тепла, самодельные теплоаккумуляторы необходимо теплоизолировать. Два очень популярных материала под эти цели — пенополистирол большой плотности (не меньше 350 гр/м?) и минвата. Минвату лучше всего взять в матах, с ней легче работать. По толщине — на низ и бока берут по 10 см, верх могут утеплять подробнее — 15 см.

Чтобы изготовленный собственными руками теплоаккумулятор смотрелся красивее, и Для того чтобы чуть-чуть сделать лучше сохранение тепла, сверху тепловой изоляции покрывать его можно фольгированным пеноизолом, обшить фанерой, ОСП или остальным материалом листового типа.

Немного сложнее с теплоизоляцией части которая находится снизу буферной емкости. Заполненная водой она будет весить довольно солидно, так что многие материалы просто сомнутся, и смысл от них будет очень маленький. Существует два пути решения:

• В качестве утеплительной прослойки задействовать пено/газо блоки из бетона, сверху которых положить парочку слоев базальтового картона. Выходит хорошая тепловая изоляция.
• Выполнить бачок на ножках или сварить раму, на которую установить емкость. В данном случае можно применять любой из теплоизоляторов — его можено посадить на пену для монтажных работ.

К оригинальным материалам, которые применяли для утепления теплоаккумуляторов, относится сотовый поликарбонат. Он сам по себе отлично хранит тепло, так как применяется во время строительства теплиц. Его можно положить несколькими слоями, доведя тепловую изоляцию практически до совершенства. В данном случае обшивка фольгированным теплоизолом приобретает больший смысл: тепло будет отражаться обратно на бачок.

Жесткие ребра или каркас

Теплоаккумулятор собственными руками выполняют чаще из листового металла. Толщина его — пару миллиметров. Даже при объемах 500-700 литров выходит крупная подобная емкость. При заполнении водой, стены емкости раздуваются по сторонам — водное давление немалое.

Вот такие стяжки изнутри теплоаккумулятора — Для того чтобы стены не выдавливались водой

Чтобы стены емкости не сгибались, можно либо наварить внутри жесткие ребра (как на фото), либо сварить каркас из уголков и полос из металла, а потом обварить его уже металлом. Во время выбора варианта с жесткими ребрами, наваривать их нужно по длинной стороне (если подобная есть) с расстоянием не больше 50 см. Приварив поперечные полосы на разных сторонах куба, их объединяют с помощью полос из металла или штырей, приваривая их тоже с не очень уж большим шагом.

Варианты самодельных теплоаккумулирующих емкостей для отапливания

ТА для недорогого теплоснабжения электротоком

Этот теплоаккумуляторный бачок был создан под электрокотел. При его помощи запасается тепло во время действия ночного тарифа. Емкость вышла большой, чтобы сделать быстрее процесс и иметь конкретный запас мощности на случай уменьшения периода действия ночного тарифа, были врезаны еще три Трубчатого нагревателя по 2 кВт. Они включены «звездой» к трёхфазной системе электроснабжения.

Этот теплоаккумулятор создан из обыкновенной стали листовой 4 мм толщиной

• размер бачка — 1,5*1,5*0,75 м (емкость около 1,7 м?) , толщина листа — 4 мм (пошла часть листа 1,5*6 м);
• отопительный прибор чугунный — 7 секций;
• уголок из металла — приварен вдоль периметра верхней части для фиксации крышки;
• уплотнитель из резины на самоклеящейся основе — для уплотнения той самой крышки;
• арматура из металла — штуцера с наружной резьбой, отсечные краны;
• сварочные электроды.

Сам процесс сборки емкости прост — нужно:

• Проварить все швы, почистить, покрывать грунтовочной смесью.
• Выполнить отверстия под отрезки трубы, установить и обварить арматуру.
• Прикрепить «стяжки» изнутри бачка».

Поставлен на десять сантиметров пенополистирол. После наполнения проседания не замечено

Готовый бачок поставлен на слой пенополистирола большой плотности (10 см), обложен по обоим бокам и сверху матом из минваты толщиной 1о см. Теплоизолятор приклеивался к стенкам. При работе бачок и элементы начали сильно ржаветь. Замедлить процесс помог Поставленный вовнутрь магниевый анод.

Рукодельный герметичный бачок из нержавейки

В систему обогрева с котлом отопления на угле мощностью 56 кВт (отапливаемая площадь 190 м?), собрали теплоаккумулятор объемом в 4 куба. И котельная мощность, и размеры бачка взяты с грандиозным запасом — хозяин желает топить в холода не больше 1 раза в течении дня, при небольшом минусе — раз в несколько дней. С этими параметрами ему это получается. Планируется в систему подавать тепловой носитель с температурой не более 50°C, так что отопительные приборы в помещениях установлены с двойным запасом (расчет был по площади). На каждом радиаторе стоят внешние водяные термостаты, чтобы была способность регулировать температуру в любой комнате отдельно. Для самодельного теплоаккумулятора применялась листовая нержавейка толщиной 2 мм.

Из конструкционных особенностей: рукодельный теплообменный аппарат. Он тоже создан из листового металла. Собой представляет две пластины, между которыми наварены полосы металла. Эти полосы — направляющие для потока носителя тепла. Они чуть-чуть не доходят до одного из краев, размещены таким образом, чтобы поток шел «змейкой».

Так приварены «направляющие» для потока носителя тепла от котла

Размер трубного змеевика удался большой. Чтобы конструкция не гуляла, крышку, стоит еще сказать что что ее обварили, притянули по площади шпильками, места установки обварили накладками из такой же нержавейки. Для контроля герметичности провели опрессовку давлением 3,5 Атм. Все цело, течей нет.

Это уже готовый теплообменный аппарат. Его нужно с возможностью наклона установить в емкость теплоаккумулятора

По сварке самого корпуса вопросы появятся навряд ли. Одно, что может быть интересным — варили простым инверторным сварочным аппаратом, но TIG горелкой (куплена в специальном магазине). Был куплен также бачок аргона, так что варили нержавеющую сталь в аргоновой обстановке.

Так смотрится корпус ТА

По верхнему краю обварили уголком, к уголку приварили шпильки. На них будет поставлена крышка с уплотнителем из резины.

Верхний краешек со шпильками для фиксирования крышки

Так как емкость большая, даже плотный пенополистирол ее не удержит. Благодаря этому под нее сварена подставка из уголка из стали.

Подставка под практически готовый теплоаккумулятор

Все это установлено в котельной установке. Бачок оклеили с каждой стороны ватой на минеральной основе толщиной 15 см, сверху теплоизолятора обшили ОСП и окрасили. В готовом виде все смотрится хорошо.

Это таплоаккумулятор изготовленный собственными руками

По результатам эксплуатации. При морозе в -25°C топить приходится раз в день. При температуре -7°C или -10°C — раз в два дня. При еще более тёплой — и того реже.

Как выполнить буферную емкость из еврокуба

Если Вы захотите делать теплоаккумулятор из полимерной емкости, необходимо внимание обращать на температурные характеристики. Так как температура носителя тепла достигает 90°C, то такой и должна быть температура, которую очень долго выдержит пластик. Подобных еврокубов чуть-чуть и стоят они не дешево. Как правило, можно смотреть по стоимости. Если емкость дорогостоящая, она может подойти. Большой теплоустойчивостью выделяются полиэтиленовые изделия малого давления (PE-HD). Вот такие емкости и подходят для того, чтобы сделать собственными руками из них теплоакумулятор.

Выполнить из евробака тепловой аккумулятор легче чем из любого иного материала. Емкость готова, нужно только вовнутрь запустить теплообменные аппараты, прорезать и вставить практические устройства и арматуру. Важная задача — бережно вырезать отверстия — ровно под фурнитуру. Герметизируют их с помощью высокотемпературных герметиков (не кислотных).

Если нужно установить в бачок теплоаккуммулятора из еврокуба Трубчатые нагреватели, часть стены лучше вырезать, вырезать пластину из толстого листового алюминия. Пластину притянуть к стене болтами с паронитовыми прокладками, тщательно все промазав все тем же герметиком.

Утепление:

• бока — фольгоизол 5 мм. фольгой вовнутрь + 50 мм. ЭППС
• верх — 2 слоя 10 мм. фольгоизола + 50 мм ЭППС
• снизу только 10 мм. фольгоизол — на него куб был поставлен во время установки.
• Швы пропенены дополнительно. Так что ЭППС в безопасности.

Отзыв от работы:

«Вчера потеплело до +2, так у меня по утру, в 7-00, было 85 градусов, в ТА, в 16-00 78 град, около 23-00, перед включением Нагревательных элементов трубчатого типа — 75. В результате Трубчатые нагреватели работали довольно мало! Но так не всегда, бывает стынет крепче. Погода, ветер, и т. д. — все оказывает влияние».

Теплоаккумулятор для отопительных котлов: устройство, назначение + инструкция по изготовлению собственными руками

Установив теплоаккумулятор для отопительных котлов, хозяева существенно увеличивают результативность всей греющей системы, улучшают общие затраты на содержание недвижимости и значительно экономят на покупке нужного топлива.

Эксплуатировать котел можно в удобное для себя время суток, не чувствуя при этом понижения уровня удобства в помещениях для жилья.

Что такое теплоаккумулятор?

Теплоаккумулятор – это буферный резервуар, который предназначен для собирания избыточных объемов тепла, образующихся в ходе работы котла. Сохраненный ресурс потом применяется в отопительной системе во время между плановыми загрузками ключевого топливного ресурса.

Подключение правильно выбранного аккумулятора дает возможность сделать меньше затраты на закупку топлива (в большинстве случаев до 50%) и позволяет перейти на режим одной загрузки в течении дня взамен 2-ух.

Если оборудовать оборудование интеллектуальными регуляторами и температурными датчиками, а подачу тепла из накопительного резервуара в систему отопления автоматизировать, отдача тепла значительно возрастет, а кол-во порций топлива, загружаемых в топку греющего агрегата, будет намного меньше.

Специфики внешнего и внутреннего устройства

Теплоаккумулятор собой представляет резервуар в форме вертикального цилиндра, выполненный из черной или нержавеющей стали листовой исключительной прочности.

На поверхности внутри прибора есть слой бакелитового лака. Он предохраняет буферную емкость от агрессивного воздействия технической горячей воды, слабых растворов солей и концентрированных кислот. На внешнюю сторону агрегата наноситься полимерная краска, стойкая к высоким термическим нагрузкам.

Наружная тепловая изоляция производится из вторично-вспененного искусственного латекса. Толщина предохранительного слоя будет примерно 10 см. Материал имеет своеобразное не простое плетение и внутреннее ПВХ покрытие.

Подобная конфигурация не даёт частичкам грязи и очень маленького мусора накапливаться между волокнами, обеспечивает большой уровень влагонепроницаемости и увеличивает общую устойчивость к износу утеплителя.

Поверхность слоя для защиты закрывается чехлом из кожзама лучшего качества. Благодаря данным условиям вода в буферной емкости стынет очень медленно, а уровень общей потери тепла всей системы значительно уменьшается.

Рабочий принцип теплосберегающего изделия

Аккумулятор тепла функционирует по очень простой схеме. Сверху к агрегату подводится труба от газового, твердотопливного или электро котла.

По ней в накопительный бачок поступает горячая вода. Остывая в процессе, она опускается вниз к месту размещения байпаса и при его помощи подается назад в магистральный проход, чтобы вернуться к котлу для следующего подогрева.

Котел разного типа, независимо от варианта топливного ресурса, не прекращает работу ступенчато, иногда включаясь и отключаясь по достижению приемлемо подходящей температуры греющего элемента.

Когда работа заканчивается, тепловой носитель проникает в резервуар, а в системе его заменяет горячая жидкость, не охладившаяся из-за наличия теплоаккумулятора.

В результате, даже после выключения котла и перехода его в пассивный режим до следующей закладки топлива, батареи еще некоторое время остаются горячими, а из крана идет тёплая вода.

Разновидности накопляющих тепло моделей

Все буферные емкости исполняют почти что одинаковую функцию, но имеют некоторые особенности конструкции. Изготовители производят накопительные агрегаты трех типов:

• полые (которые не имеют внутренних теплообменных аппаратов);
• с одним или 2-мя змеевиками, обеспечивающими намного эффективное функционирование оборудования;
• со спрятанными бойлерными бачками малого диаметра, предназначеными для правильной работы индивидуального комплекса горячего водообеспечения приватного дома.

Подсоединяют газобетонные блоки к греющему котлу и коммуникационной разводке домашней системы для отопления при помощи резьбовых отверстий, размещенных во внешнем корпусе агрегата.

Как не прекращает работу полый аппарат

Прибор, не имеющий изнутри ни змеевика, ни встроенного электрического водонагревателя, относится к незамысловатым видам оборудования и стоит не дорого собственных более «навороченных» заменителей.

Присоединяется к одному или нескольким (в зависимости от потребностей владельцев) источникам энергообеспечения через центральные коммуникации, а потом при помощи патрубков 1 ? разводится к точкам использования.

Предусматривается установка добавочного греющего элемента, функционирующего на электроэнергии. Аппарат обеспечивает качественный прогрев жилой недвижимости, уменьшает на минимум риск перегрева носителя тепла и выполняет эксплуатацию системы полностью не опасной для потребителя.

Теплоаккумулятор с одним или 2-мя змеевиками

Аккумулятор тепла, оборудованный одним или 2-мя теплообменными аппаратами (змеевиками) – это прогрессивный вариант оборудования большого спектра использования. Верхний полотенцесушитель в конструкции в ответе за отбор энергии тепла, а нижний выполняет активный прогрев самой буферной емкости.

Наличие теплообменных узлов в агрегате позволяет круглые сутки получать горячую воду для домашних потребностей, нагревать резервуар от солнечного коллектора, совершать прогрев придомовых дорожек и максимально правильно задействовать нужное тепло в самых разных иных хороших целях.

Модуль с внутренним накопительным водонагревателем

Теплоаккумулятор с вмонтированным накопительным водонагревателем собой представляет прогрессивный аппарат, не только накапливающий остатки выработанного котлом тепла, но и обеспечивающий поставку в кран горячей воды для целей бытового применения.

Внутренняя бойлерная емкость производится из нержавеющей легированной стали и оборудуется магниевым анодом. Он уменьшает степень жесткости воды и предохраняет образование накипи на стенках.

Аппарат данного типа подсоединяется к самым разнообразным источникам энергии и правильно не прекращает работу как с открытыми, так и с закрытыми системами. Контролирует температурный уровень действующего носителя тепла и предохраняет отопительный комплекс от перегревания котла.

Оптимизирует топливный расход и снижает кол-во и периодичность загрузок. Соединяется с солнечными коллекторам любых моделей и может работать в качестве заменителя гидравлической стрелки.

Область использования газобетонные блоки

газобетонные блоки собирает и копит выработанную греющей системой энергию, а потом способствует пользоваться ею максимально правильно для хорошего теплоснабжения и оснащения жилищных помещений горячей водой.

Не прекращает работу с различными видами оборудования, однако чаще всего применяется в сочетании с солнечными коллекторами, твердотопливными и электробойлерами.

Аккумулятор тепла в гелиосистеме

Солнечный коллектор – это стильный вид оборудования, дающий возможность задействовать бесплатную гелиоэнергию для ежедневных домашних потребностей. Однако без теплоаккумулятора оборудование не может полностью работать, так как энергия солнца поступает не одинаково. Связано это со сменой времени суток, условиями погоды и сезонностью.

Если же система водоснабжения и отопления питается лишь от единого энергетического источника (солнце), в какие-нибудь моменты у жителей могут появляться большие проблемы с поставкой ресурса и получением привычных компонентов комфорта.

Избежать таких плохих моментов и максимально правильно задействовать ясные, солнечные дни для собирания энергии поможет теплоаккумулятор.

Для работы в гелиосистеме он применяет высокую теплоемкость воды, 1 литр которой, остывая всего на градус, выделяет тепловой потенциал для подогрева 1 кубометра воздуха на 4 градуса.

Во время высокой активности солнца, когда коллектор собирает очень много света и выработка энергии существенно превосходит расход, теплоаккумулятор копит остатки и подает их в греющую систему, когда поступление ресурса снаружи уменьшается либо даже заканчивается, к примеру, ночью.

Буферный бачок для котла на твердом топливе

Цикличность – отличительная черта работы котла на твердом топливе. На первой стадии в топочную камеру загружаются дрова и на протяжении определенного времени происходит подогрев. Самая большая мощность и самые большие температуры наблюдаются на пике горения закладки.

Потом отдача тепла поэтапно уменьшается, а когда дрова целиком догорают, процесс выработки полезной греющей энергии заканчивается. По данному принципу функционируют все котлы, включая пиролизные приборы.

Точно настроить аппарат на генерацию энергии тепла с привязкой к нужному в каждый определенный момент уровню использования возможности нет. Данная функция доступна только в намного прогрессивном оборудовании, к примеру, в современных газовых или электрических обогревающих котлах.

Благодаря этому конкретно в момент розжига и во время выхода на фактическую мощность, а потом в процессе остывания и вынужденного пассивного состояния оборудования энергии тепла для настоящего теплоснабжения и подогрева горячей воды может просто не хватить.

Зато во время пикового функционирования и энергичной фазы горения топлива кол-во выделяемой энергии будет избыточным и ее значительная часть, буквально, «вылетит в трубу». В конце концов ресурс потратится нецелесообразно, а хозяевам понадобится регулярно загружать в котел новые порции топлива.

Решает данную проблему установка теплоаккумулятора, который в момент очень высокой активности будет собирать тепло в резервуаре. Потом, когда дрова перегорят и котел перейдет в пассивный режим ожидания, буфер передаст собранную энергию тепловому носителю, который прогреется и начнет циркулировать по системе, обогревая помещение в обход остывшего прибора.

Резервуар для электрической системы

Электрическое греющее оборудование – более дорогой вариант, но и его порой устанавливают, причем, в основном, в сочетании с котлом на твердом топливе.

В большинстве случаев это выполняют там, где прочие источники получения тепла недоступны в силу объективных причин. Разумеется, при этом способе теплоснабжения счёта за электрическую энергию строго становятся больше и домашний комфорт обходится хозяевам в большие деньги.

С целью сокращения затрат на оплату электричества лучше задействовать оборудование по максиму во время льготной тарификации, другими словами, ночью и в дни отдыха.

Но подобный эксплуатационный режим возможен только если есть наличие вместительной буферной емкости, где будет накапливаться выработанная в грейс-период энергия, которую потом можно будет израсходовать на теплоснабжение и подачу горячей воды в помещения для жилья.

Накопитель энергоресурса собственными руками

Максимально стандартную модель аккумулятора тепла можно создать собственными руками из готовой стальной бочки. Если такой в распоряжении нет, понадобится приобрести несколько листов нержавеющей стали толщиной не меньше 2 мм и сварить из них подобающую по размерам емкость в форме вертикального цилиндрического бачка.

Для подогрева воды в буфере понадобится взять медную трубку диаметром 2-3 сантиметра и длиной от 8 до 15 м (в зависимости от размеров бачка). Ее придется согнуть в спираль и поставить изнутри резервуара.

Аккумулятором в подобной модели выступит верхняя часть бочки. Оттуда необходимо вывести отводной отрезок трубы для выхода горячей воды, а снизу выполнить аналогичный для входа холодной. Каждый отвод оборудовать краном для контроля поступления жидкости в накопительную территорию.

На другом шаге следует проанализировать емкость на непроницаемость, наполнив ее водой или смазав сварные швы керосином. Если утечки нет, можно перейти к созданию теплоизоляционного слоя, который даст возможность жидкости изнутри бачка очень долго оставаться горячей.

Как сделать теплее аппарат

Для начала поверхность с внешней стороны емкости необходимо тщательно почистить и обезжирить, а потом загрунтовать и покрыть краской термостойкой краской на основе порошка, защитив этим способом от ржавчины.

Потом обмотать резервуар теплоизолятором или рулонной каменной ватой толщиной 6-8 мм и зафиксировать ее шнурами либо простым скотчем. При вашем желании покрыть поверхность листовым металлом или «закутать» бачок в фольгированную пленку.

Во внешнем слое следует вырезать отверстия для отводных патрубков и присоединить емкость к котлу и системе отопления. Буферную емкость необходимо оборудовать термометром, датчиками внутреннего давления и взрывным клапаном. Такие элементы разрешают контролировать потенциально допустимый перегрев бочки и иногда сбрасывать лишнее давление.

Скорость расхода накопленного ресурса

Точно дать ответ, насколько быстро тратится собранное в аккумуляторе тепло, нереально.

Как долго проработает система отопления на ресурсе, собранном в буферном резервуаре, зависит от подобных позиций, как:

• практический объем аккумулирующей ёмкости;
• уровень потерь тепла в отаплюемом помещении;
• температура окружающей среды на улице и текущее время года;
• установленные значения термодатчиков;
• нужная площадь дома, которую нужно нагреть и снабдить горячей водой.

Теплоснабжение приватного дома при пассивном состоянии греющей системы может выполняться от пары часов до нескольких суток. В данное время котел «отдохнет» от нагрузки и его ресурса работы хватит на приличное количество времени.

Правила неопасной эксплуатации

К аккумуляторам тепла, выполненным дома собственными руками, требования предъявляют особые безопасности.

1. Горячие детали резервуара не должны примыкать или как-то иначе контактировать с огнеопасными и взрывоопасными материалами и веществами. Игнорирование данного пункта провоцирует загорание индивидуальных объектов и пожар в котельном помещении.
2. Закрытая система отопления подразумевает постоянное большое давление носителя тепла, циркулирующего изнутри. Для оснащения данного пункта конструкция резервуара должна быть полностью герметична. Дополнительно можно увеличить ее корпус жесткими ребрами, а крышку на баке оборудовать крепкими прокладками из резины, устойчивыми к интенсивным рабочим нагрузкам и очень высоким температурам.
3. Если в конструкции есть добавочный Нагревательный элемент трубчатого типа, нужно довольно внимательно заизолировать его контакты, а бачок – в первую очередь заземлить. Этим способом получится избежать удара электротока и короткого замыкания, способного вывести систему из строя.

При воплощении данных правил работа выполненного собственными руками теплоаккумулятора будет полностью неопасной и не доставит хозяевам никаких сложностей и забот.

Выводы и нужное видео по теме

Как правильно высчитать емкость теплоаккумулятора для домашнего котла отопления, работающего на твёрдом топливе. Все тонкости и подробности проведения нужных вычислений.

Как собственными руками выполнить аккумулятор тепла значительного объема с удобной и функциональной снимающейся крышкой. Подробная инструкция с пояснениями.

Почему выгодно задействовать теплоаккумуляторы в домашней системе отопления. Отчетливый пример экономии средств при существенном повышении уровня комфортности в помещении для жилья.

Установка теплоаккумулятора для домашней системы обогрева очень выгодна и экономически оправдана. Наличие этого агрегата снижает затраты труда по растопке котла и дает возможность делать закладку греющего ресурса не два раза в течении дня, а только один раз.

Значительно уменьшается топливный расход, нужного для правильной работы оборудования для отопления. Применение произведенного тепла выполняется в хорошем режиме и не тратится напрасно. Расходы на обогрев и горячее водообеспечение уменьшаются, а условия проживания становятся более хорошими, удобными и приятными.

Как самому сделать теплоаккумулятор для отопительного котла

Если в доме поставлен котел на твердом топливе, и речь идет про удобство и эффективности его применения, необходимо приобрести или сделать теплоаккумулятор собственными руками. В Европейских странах считается необходимым установка теплоаккумулятора, если например дом отапливается котлом, работающим на твёрдом топливе. У нас в государстве пока не регламентировано принудительное наличие данного узла в системе, но владельцы собственных домов, заботящиеся об экономии, оценили плюсы устройства.

Аккумулятор тепла котла на твердом топливе

Плюсы аккумулятора тепла

У классической русской печи перед современным котлом на твердом топливе существует два значительных плюсы:

• если ее конструкция сделана правильно, сгорание топлива в печи всегда идет в хорошем режиме температур, за счёт чего горючее отдает максимум энергии тепла с образованием предельного числа продуктов згорания;
• массивное кирпичное тело печи нагревается, а потом в течении продолжительного времени возвращает тепло в пространство помещения, другими словами, создает роль теплового аккумулятора, давая возможность уменьшить кол-во камер сгорания в день.

Чтобы котел на твердом топливе функционировал в хорошем режиме, полностью сжигая горючее, он должен работать на собственной номинальной мощности. Но во время покупки агрегата для котельной для отапливания дома мощность подбирают в расчете на самые морозные дни в регионе, но подобных набирается не больше 14 дней за зиму. Подобным образом, почти что весь отопительный период котел функционирует в режиме ограниченной кислородной подачи, благодаря чему уменьшается его КПД, горючее тратится неэффективно, так же как и при горении отдает меньше тепла.

Схема обвязки ТА

Во избежание этой проблемы, к агрегату для котельной подключают теплонакопитель – водяной резервуар, накопляющий тепло в ходе работы котла, и подающий воду которая нагрелась в систему обогрева, когда котел выключен на ночь и температура носителя тепла снизилась.

Нужно обратить внимание! Термоаккумулятор выгодно с точки зрения экономии включать в состав системы обогрева с электрическим агрегатом для котельной, если в регионе действует зонирование на дневной и ночной тариф. В данном случае котел включается исключительно на ночь, чтобы подогреть воду в теплоаккумуляторе и в системе обогрева. Это дает возможность значительно уменьшить расходы на носитель энергии.

Функционирование устройства

Изготовители производят аккумулятор тепла для котла в виде емкости для воды формы цилиндра, в которую погружены змеевики для циркуляции носителя тепла различных отопительных контуров и агрегата для котельной.

Вода в емкости поглощает излишек энергии тепла во время работы котла, греющего тепловой носитель и готовящего воду для системы ГВС. Котел на твердом топливе (если речь идет не о котлах длительниках или автоматическом пеллетном агрегата) просит достаточно частой закладки дров или угля, благодаря этому его останавливают на ночь.

Это приводит к поэтапному остыванию носителя тепла, циркулирующего в системе. Автоподача воды которая нагрелась из теплоаккумулятора в отопительные приборы или систему пола с подогревом позволяет длительнее поддерживать в обогреваемых помещениях дома оптимальную температуру.

Характерности конструкции аккумулятора тепла

Модели, предлагаемые изготовителями, отличаются по конструкции и практичности.

Например, в целях удобства и экономии подогревать воду в емкости можно несколькими вариантами:

• подключив к котлу для отапливания;
• установив в теплоаккумуляторе Нагревательный элемент трубчатого типа;
• подсоединив емкость к солнечному коллектору.

Но цена накопителей тепла в фабричном выполнении очень большая, благодаря этому очень много домовладельцев любят теплоаккумулятор для котла на твердом топливе сделать собственными руками.

В случае самостоятельного изготовления устройство как правило не оборудуют змеевиками, подбирая упрощенный вариант – емкость, с установленными патрубками в нижней и верхней части. К первой паре патрубков присоединяются трубы подачи и обратки от котла, к паре патрубков, установленной на другой стороне емкости – трубы подачи и обратки системы для отопления.

Конструкция и назначение ёмкостного бачка

Однако если имеется желание, время, подходящие инструменты и материальные возможности, можно создать теплоаккумулятор для отапливания собственными руками, скопировав модель фабричного изготовления или разработав свою конструкцию. Для производства змеевиков применяется труба медная, также нужно побеспокоится о герметизации мест, где концы змеевика выводятся наружу. Этот подход первым делом популярен если есть наличие солнечного коллектора.

Емкость просит хорошей тепловой изоляции, благодаря которой температура воды длительнее остается большой.

Внимание! Если в системе обогрева не предусматривается в принудительном порядке циркуляция носителя тепла, теплоаккумулятор ставят на подставку из труб или уголка, чтобы разместить выше уровня отопительных приборов – в данном случае вода которая нагрелась сумеет передвигаться самостоятельно. На верхней поверхности размещенной по горизонтали емкости требуется встроить трубку для сообщения с атмосферой.

Материалы для производства емкости

В совершенстве резервуар делается из нержавейки, чтобы устройство могло работать долгое время без риска коррозии. Но применение подобного материала строго делает дороже конструкцию.

Рукодельный теплоаккумулятор можно сделать из железной бочки подходящего объема, если толщина стенок составляет не меньше 3 мм. Торцы бочки завариваются герметичными крышками.

Рукодельный теплоаккумулятор

Резервуар также можно сварить из листового металла толщиной от 3 мм, в данном случае его удобнее выполнить четырехугольной формы. Тем более, эта конструкция облегчает расчеты необходимого объема.

Не нужно применять бочки из материалов на основе полимера, так как вода в теплоаккумуляторе может разогреваться до 90 градусов. Как исключение из правил пластиковые емкости, маркировка которых указывает, что материал выдержит нагрев до 100 градусов.

Подобная полимерная емкость как еврокуб может использоваться только в качестве теплоаккумулятора для системы пола с подогревом. Материал изготовления еврокуба рассчитывается на самый большой нагрев до 70 градусов, а в контур полов с подогревом подается тепловой носитель, нагретый до 45-50 градусов.

Аккумулятор тепла из еврокуба

Чем качественно утеплён резервуар, тем меньше понадобится топлива, чтобы подогреть весь водный объем, и тем длительнее тепловой носитель будет хранить большую температуру.

Можно повстречать совет теплоизолировать бачки четырехугольной формы пенопластными листами – он доступен по стоимости, не опасается влаги и его легко наклеить к плоской поверхности термоустойчивым составом. Но это не наиболее экономичный вариант, потому как стальные стены емкости очень нагреваются, а пенопласт при нагревании выделяет вещества которые вредны.

Надёжный вариант утепления теплоаккумулятора — базальтовая теплоизоляция

Утепление лучше сделать материалом рулонного типа из ваты из базальта, приготовленным для термические изоляции дымоотводов. Если решено задействовать простой теплоизолятор из минеральной или базальтовой ваты, нужно обязательно проконтролировать, чтобы в его состав не входили фенол-формальдегидные смолы, которые также под влиянием больших температур подчеркивают вредные для здоровья вещества.

Нужно обратить внимание! Рекомендованная плотность минералватного термоизолятора составляет 135—145 кг/м 3 .

Кожух с защитной функцией делается из тонколистового металла. Он одновременно оберегает утеплитель от проявления влаги и воздействий извне, служит отражателем для излучения тепла, прошедшего через утепляющий слой.

Установочное место ТА

Про установку теплоаккумулятора необходимо задуматься еще на шаге проектирования системы обогрева.

Главное! Так как агрегату для котельной придется подогревать не только тепловой носитель и воду для системы ГВС, но и воду в резервуаре солидного объема, нагрузка на котел значительно увеличивается. Это значит, что необходимо приобрести котел на твердом топливе, мощность которого ориентировочно в 1,5 раза превосходит расчетную.

Котлы твердотопливного отопления рассчитаны на установку в именно отведеном помещении. Проектируя котельную установку, необходимо учесть место, где будет поставлен накопитель тепла. К нему обязан быть гарантирован свободный доступ, чтобы выполнить подключение емкости к трубопроводу.

Если нет возможности поставить очень близко от котла резервуар необходимого объема, можно постепенно присоединить два и более газобетонные блоки маленького размера.

Для котла на твердом топливе нужно учесть именно отведённое место — котельную установку

Расчет конструкции

Перед тем как готовить чертежи и разрабатывать схемы подсоединения аккумулятора тепла к котлу и трубопроводам, требуется сделать ряд расчетов.

Первым делом нужно определить тепловую продуктивность системы для отопления. Но показатель обязан быть средним, а не с запасом на морозные дни, иначе объем резервуара будет слишком большим и для его нагрева понадобится котел большой мощности.

Правильным решением считается полный расчет потерь тепла дома, однако тут удобнее воспользоваться простым принципом, по которому на 10 м 2 площади дома требуется 1 кВт тепла, чтобы прогреть его в крепкие морозы. Усредненное значение окажется меньшей частично. Поэтому, чтобы отопить собственный дом в 100 м 2 , требуется максимум 10 кВт, а примерно – 5 кВт.

Исходить следует из того, что временной промежуток, за который система должна работать при неработающем котле, составляет 8 часов. Другими словами, если в час требуется 5 кВт, то нужный запас энергии тепла на 8 часов будет составлять 8?5=40 кВт.

Самая большая температура воды в бачке будет составлять 90 градусов, а комфортная температура носителя тепла в местной радиаторной системе примерно 60 градусов, подобным образом, находим температурную разницу, она будет равна 30 градусам.

Чтобы высчитать объем теплоаккумулятора (ТА) для отопительного котла, применяем формулу Q = сант.?t , причем нам требуется определить значение m, другими словами, формула будет смотреться так:

• m = Q / c ?t
• Q – расход энергии тепла (у нас – 40 кВт);
• ?t – разница температур (у нас – 30°С);
• с – значение удельной теплоемкости воды, равная 0.0012 кВт / кг ?С (4.187 кДж / кг ?С);

Проводим вычисления: m = 40 / 0.0012 х 30 = 1111 кг, другими словами, если округлить в большую сторону, объем резервуара должен составлять примерно 1,2 м 3 . Зная требуемый объем и применяя обыкновенные геометрические формулы, можно определить размеры цилиндрического или прямоугольного резервуара.

Устройство такого типа может держать температуру носителя тепла в отопительных приборах на уровне 60 градусов на протяжении 8 часов, дальше температура станет поэтапно понижаться, но до полного остывания помещений пройдёт еще около 3-4 часов.

Этапы изготовления

Рассматривая, как выполнить теплоаккумулятор собственными силами, стоит обратить собственное внимание на требования к емкости – она обязана быть достаточно прочной, чтобы держать рабочее системное давление, такой параметр в большинстве случаев составляет 3 атмосферы.

Если в качестве резервуара применяется бывшая в использовании железная бочка, необходимо очень тщательно почистить ее поверхность внутри от следов коррозии.

Перед тем как делать накопитель энергии тепла, определитесь, как он будет задействован в схеме. В большинстве случаев тепловой накопитель устанавливают в качестве гидравлического разделителя. В данном случае в него врезаются 4-ре штуцера. Для комфорта подсоединения длина штуцеров должна быть более толщины теплоизолятора.

ТА со врезанными штуцерами

Пару штуцеров врезают в нижней и верхней части со стороны котла, вторую пару – симметрично на другой стороне, к ним будет подключен контур отопления. К патрубкам, установленным снизу емкости, присоединяются тройники с термометрами.

Емкость с установленными штуцерами следует обмотать фольгой, создав отражающий слой. Сверху фиксируется термоизолятор. Материал рулонного типа можно зафиксировать с помощью проволки, затягивая петли путем сворачивания свободных кончиков.

Изготовленный слой утеплителя неплохо бы закрыть кожухом, для производства которого подойдёт тонкая жесть.

Нужно обратить внимание! Добавив в конструкцию Нагревательный элемент трубчатого типа, можно применять электричество для подогрева носителя тепла в экстренных ситуациях – при перебоях с топливом, неполадке котла и т.д.

Даже самый простой теплоаккумулятор для отопительных котлов способен существенно улучшить систему отопления с котлом на твердом топливе. Работа по его установке даст вам возможность пару часов поддерживать удобный температурный уровень в доме, затушив огонь в котле. Обогревать дом приходится реже, благодаря чему уменьшаются затраты на носитель энергии.

Твёрдотопливный котёл и теплоаккумулятор