Тепловые аккумуляторы для индивидуального отопления

Тепловой аккумулятор для системы обогрева Вашего дома

Компании, занимающиеся разработкой инжиниринговых систем, останние годы выполняют упор на формирование других решений в технологическом плане. На первоначальный план выходят концепции и направления, не предусматривающие применение ресурсов природы. Как минимум профессионалы стремятся смотреть на минимизацию их использования. Ощутимую пользу в данном сегменте показывает тепловой аккумулятор для системы обогрева, который включается в существующий инженерный комплекс в качестве добавочного оптимизационного компонента.

Общие сведения о тепловых аккумуляторах

Есть очень много модификаций и разновидностей аккумуляторов тепла, которые также называются буферными нагревателями. Различны и задачи, которые исполняют эти установки. В основном, аккумуляторы применяют для увеличения эффективности работы ключевого агрегата, к примеру котла на твердом топливе. В таких же случаях лучше задействовать такие системы для выполнения контролирующей функции, которая тяжело реализовывается в процессе обслуживания классических теплогенерирующих установок в приватных домах. Очень часто чтобы это сделать применяются баки-аккумуляторы тепла, емкость которых может достигать 150 л. В сфере промышленности, разумеется, могут использоваться и установки вместимостью порядка 500 л.

В самом баке предусматриваются детали, обеспечивающие поддержание нужной температуры носителя. Сам же материал, из которого изготовлен бачок, обязательно сопрягается с пластами изоляторов. Оживленные элементы собой представляют Трубчатые нагреватели и трубы из меди. Конфигурация их локации в бачках отличается, как и системы управления параметрами работы аккумулятора.

Рабочий принцип

С точки зрения накопителя ключевой задачей считается обеспечение возможности поддержания необходимого режима температур, который задает сам клиент. По мере работы котла бачок получает горячую воду и хранит ее до момента остановки функции системы отопления. Условия для поддерживания температурного баланса определяются материалами для изоляционных работ емкости и внутренними ТЕНАМИ. Традиционный тепловой аккумулятор для системы обогрева, в сущности, напоминает работу электрического водонагревателя и также интегрируется в циркуляционную систему. Другими словами, с одной стороны, оборудование подсоединяется к источнику тепла, а со второй – обеспечивает работу непосредственных отопителей, в качестве которых выступают отопительные приборы. Более того, систему нередко используют как настоящий источник горячей воды для домашних потребностей в режиме непрерывного использования.

Функции аккумуляторов тепла

Как уже говорилось, агрегаты данного типа могут исполнять всевозможные задачи, требования к которым и формируют показатели выбора той либо другой системы. К базисным и основным функциям можно отнести аккумуляцию тепла от генератора и дальнейшую его отдачу. Говоря иначе, тот же бачок собирает, хранит и передает энергию непосредственному обогревающему элементу. В сочетании с котлом на твердом топливе к функциям системы можно отнести и защиту от перегревания. Автоматические и электронные реле управления малоэффективны в твердотопливных агрегатах. Благодаря этому практикуется оптимизация работы котла при помощи теплового аккумулятора, который по настоящему собирает излишнюю энергию и возвращает ее во времена температурных спадов. Электрические, газовые и жидкостные резервные электростанции легче поддаются управлению, но при помощи аккумулятора их можно объединить в общий комплекс и использовать с небольшими потерями тепла.

Где можно применять аккумулятор тепла?

Систему аккумулирования тепла лучше применять в случаях, когда имеющийся отопительный узел не дает возможность в большом объеме контролировать его работу. К примеру, котлы твердотопливного отопления неминуемо предполагают моменты обслуживания, когда их мощности оказываются не загруженными. Для компенсации потерь тепла имеет смысл задействовать систему такого рода. Также в работе водяных и электрических отопительных комплексов подобное решение оправдывает себя экономически. Современный тепловой аккумулятор с автоматизированным управлением можно настроить на работу в конкретные временные отрезки, когда действует самый экономный тариф использования энергоресурса. Так, например, ночью система законсервирует конкретный объем энергии тепла, который на протяжении будущего дня можно будет задействовать по любым нуждам.

Где нежелательно задействовать теплоаккумуляторы?

Характер работы буферных аккумуляторов рассчитывается на обеспечение одинаковой отдачи тепла и сглаживание скачков при перепадах температуры. Но подобный рабочий принцип полезен абсолютно не всегда. Для отопительных систем, в которых, наоборот, требуется ускоренный комплект или понижение режима температур, такое добавление будет лишним. В аналогичных ситуациях увеличение потенциала носителя тепла за счёт добавочных буферных емкостей будет мешать быстрому остыванию и нагреву. К тому же нужно отметить, что тепловые аккумуляторы дома в своем большинстве выполняют невозможной точную температурную регулировку. Кажется, подобное решение может стать хорошим для отопительных систем, работающих короткими промежутками – достаточно заблаговременно подогреть емкость и потом в назначенный момент задействовать готовую энергию. Однако само по себе содержание благоприятного состояния носителя тепла просит расхода конкретной энергии. Благодаря этому, к примеру, теплогенерирующая установка, применяемая для нерегулярного и непродолжительного обогревания сушилки, вполне обойдется без аккумулятора. Иное дело, если идет речь о целой группе котлов, которые можно соединить в одну систему за счёт буфера.

Характеристики аккумуляторов

Среди основных параметров можно подчеркнуть параметры размеров агрегата, его емкость, самую большую температуру и показатель давления. Для частных строений изготовители рекомендуют маленькие установки, их диаметр может составлять 500-700 мм, а высота – порядка 1500 мм. Главное не забыть учесть и массу, потому как в большинстве случаев мастерам необходимо применять стяжки из бетона чтобы придать конструкции постоянности. Усредненный тепловой аккумулятор весит около 70 кг, хотя точное значение прямо связывается с емкостью и качеством изоляции бачка. Характеристики работы сводятся к температуре и давлению. Первое значение будет примерно 100 °C, а уровень давления достигает 3 Бар.

Подключение аккумулятора

Имеющий знания в электротехнике владелец дома способна не просто собственными силами присоединить готовый буфер к отопительной системе, но и полностью собрать конструкцию. Для начала нужно выбрать емкость в виде цилиндра, которая станет рабочим буфером. Дальше транзитом через всю емкость нужно провести обратный провод труб по нише грядущего аккумулятора тепла. Начинать подключение следует с соединения обратки котла и бачка. От одного компонента до второго необходимо учесть место, на котором будет поставлен циркулярный насос. При его помощи горячий тепловой носитель будет передвигаться из бочки в кран отсечения и расширительный бачок.

Устанавливать тепловой аккумулятор собственными руками необходимо поэтому, чтобы планировалось наиболее правильное распределение жидкости по всем комнатам. Для оценки качества работы собранной системы можно учесть в ней наличие термометров, взрывных клапанов и датчиков давления. Подобная оснастка даст возможность оценить, насколько правильно будет работать аккумулятор через подключенные контуры.

Гидравлические системы

Традиционный теплоаккумулятор подразумевает применение воды в качестве носителя энергии. Иное дело, что применить этот ресурс можно по-разному. К примеру, его используют для обеспечения нагревательных полов – жидкость проходит по циркуляционным трубам в особое покрытие. Также вода может использоваться для оснащения работы душа и остальных нужд, плюс к этому инновационного, гигиенического и санитарного свойства. Нужно отметить, что взаимное действие котлов с водой очень популярно и из-за причины ее меньшей цене. Водяной тепловой аккумулятор обойдется не очень дорого если сравнивать с работающими от электричества обогревательными приборами. С другой стороны, есть у них и собственные минусы. В основном, они сводятся к невидимым моментам в организации циркуляционных сетей. Чем больше объемы потребляемого ресурса, тем дороже обходится ее организация. Расходы на процесс установки являются одноразовыми, зато работа обойдется не дорого.

Солнечные системы

В гидравлических системах конструкция учитывает наличие гребенчатого трубного змеевика, который предназначен для геотермального насоса. Но еще может применяться и солнечный коллектор. В сущности, выходит центр энергетической установки, который оптимизирует функцию отопительной станции за счёт резервирования энергии от различных источников. Хотя аккумулятор солнечного тепла менее распространен, его вполне можно применять в типовых системах отопления. Солнечные коллекторы также хранят энергетический потенциал, который в последующем тратится на домашние нужды. Но главное не забыть учесть, что горячий тепловой носитель в виде воды сам по себе просит меньше энергии, чем фотоэлектрическая панель. Подходящим вариантом применения подобных аккумуляторов считается прямая интеграция панелей в места, где должен выполняться нагрев без добавочных преобразований.

Как подобрать прекрасный тепловой аккумулятор?

Исходить стоит из нескольких показателей. Для начала определяется функционал системы и ее рабочие показатели. Бачок должен полностью охватывать объемы, которые предполагается тратить на протяжении всей работы системы обогрева. Экономить не нужно и на системах управления. Современные реле с автоматизированными регуляторами не только делают хорошим программирование инженерных систем, но и предоставляют защитные характеристики. Правильно комплектованный тепловой аккумулятор имеет в себе защиту от хода в холостую и учитывает обширные возможности для индикации режимов температур.

Отзывы о работе аккумуляторов

Не скажешь, что в любом доме аккумуляторы тепла обязательно дают экономию финансов. О сокращении затрат на теплоснабжение при помощи подобных буферов говорят клиенты, которые обслуживают большие приватизированные дома и загородные дома. Для поддерживания благоприятного теплового режима в 2-3 помещениях бачки с резервной жидкостью задействовать нецелесообразно. Зато почти что все клиенты выделяют удобство, которое предоставляют тепловые аккумуляторы. Отзывы хозяев конвекционных котлов, к примеру, отмечают, что наличие подобного бачка спасает от надобности строгого контроля за камерой сгорания. Аппарат соответственно с заданной программой автоматично перераспределяет энергию тепла, облегчая функцию топок.

Заключение

На рынке немало других решений, которые разрешают сменить и котлы, и буферные накопители. Однако комплекс, включающий комбинацию водного электрического водонагревателя и котла на твердом топливе, считается наиболее выгодным по цене и удобству эксплуатации. При условиях рационального распределения контуров, теплоснабжение тепловым аккумулятором обеспечит нужный температурный уровень. Благодаря этому наиболее ответственные мероприятия будут связаны с проектировкой системы, которая и определит результативность функции котла. При этом не ограничивайтесь обычными схемами теплового распределения. Теплорегуляторы и отопительные приборы в современных типах идеально восполняют системы аккумуляторов, взаимодействуя с ними в самых разнообразных эксплуатационных режимах.

Аккумуляторы тепла для автономного отопления

Как выполнить теплоаккумулятор и утеплять его собственными руками

Нужно согласиться, что у многих граждан бывшего СССР не хватает доходов на покупку современного оборудования для отопления, благодаря этому людям необходимо искать альтернативные решения. Взять хотя бы буферную емкость (она же – аккумулятор тепла), крайне полезную вещь для отопительных систем частных строений. Изделие среднего объема 500 л обойдется ориентировочно в 600—700 у. е., а цена тысячелитрового бачка переваливает за 1000 у. е. Если же напрячься и выполнить теплоаккумулятор собственными руками, а потом так же и установить его в котельной установке собственными силами, то вы легко уложитесь в половину данной суммы. А наша задача – рассказать о способах изготовления.

Где используется тепловой аккумулятор и как он устроен

Накопитель энергии тепла — это не что иное, как теплый металлический бачок с патрубками для подсоединения магистралей водяной системы отопления. Изделие предназначается для обогревания дома в периоды, когда главный тепловой источник (котел) бездействует. Замещение практикуется в подобных вариантах:

1. При обогреве дома печью с гидроконтуром либо котлом, сжигающим твёрдое горючее. Аккумулирующая ёмкость не прекращает работу для отапливания ночью, после прогорания дров или угля. Вследствии этого владелец дома спокойно отдыхает, а не бегает в котельную установку. Это удобно.
2. Когда тепловым источником служит электрический бойлер, а учет использования электричества проводится многотарифным счетчиком. Энергия по ночному курсу обходится в два раза доступнее, благодаря этому днем работу системы обогрева полностью обеспечивает аккумулятор тепла. Это экономично.

Фабричные резервуары с теплообменными аппаратами для ГВС и гелиосистем

Принципиальный момент. Бачок — аккумулятор горячей воды увеличивает результативность котла на твердом топливе. Ведь самый большой КПД теплогенератора достигается при интенсивном горении, которое нереально регулярно поддерживать без буферной емкости, поглощающей остатки теплоты. Чем эффектнее сжигаются дрова, тем меньше их расход. Касается это и газового водогрея, чей КПД уменьшается в режимах слабого горения.

Аккумуляторный бачок, заполненный тепловым носителем, действует по обычному принципу. Пока обогревом помещений занимается теплогенератор, вода в емкости нагревается до самой большой температуры 80—90 °С (теплоаккумулятор заряжается). После выключения котла к отопительным приборам начинает подаваться горячий тепловой носитель из бака накопительного, обеспечивающего домашнее отопление на протяжении конкретного времени (тепловая батарея разряжается). Продолжительность работы зависит от объема резервуара и температуры окружающей среды на улице.

Как устроен тепловой аккумулятор — схема

Самая простая накопляющая емкость для воды фабричного изготовления, показанная на схеме, состоит из этих элементов:

• ключевой резервуар формы цилиндра, выполненный из углеродистой либо нержавейки;
• слой утеплителя толщиной 50—100 мм в зависимости от используемого теплоизолятора;
• наружная обшивка – тонкий покрашенный металл или полимерный чехол;
• присоединительные штуцера, врезанные в ключевую емкость;
• погружные гильзы для установки термометра и прибора для определения величины давления.

Примечание. Не дешевые модели тепловых аккумуляторов для отопительных систем дополнительно снабжены змеевиками для ГВС и подогрева от солнечных коллекторов. Иная нужная опция – встроенный в верхнюю территорию бачка блок электрических Нагревательных элементов трубчатого типа.

Изготовление накопителей тепла на производстве

Если вы действительно озаботились темой установки в своем доме теплоаккумулятора, выполненного собственными руками, то для начала не помешает познакомиться с заводской технологией сборки данных изделий.

Резка на плазменном аппарате заготовок для крышки и дна

Повторить ее самому в условиях мастерской дома невозможно, однако некоторые приемы вам пригодятся. На предприятии бачок – аккумулятор горячей воды выполняется в виде цилиндра с полусферическим дном и крышкой в этой очередности:

1. Металл листовой толщиной 3 мм подается на аппарат плазменной резки, где их него получают заготовки торцевых крышек, корпуса, люка и подставки.
2. На токарном станке делаются ключевые штуцера диаметром 40 или 50 мм (резьба 1.5 и 2”) и погружные гильзы для приборов контроля. Там же вытачивается большой фланец для лючка невидимку размером около 20 см. К последнему варится отрезок трубы для врезки в корпус.
3. Заготовка корпуса (говоря иначе обечайка) в виде листа с дырочками под соединительные элементы с резьбой с двух строн направляется на вальцы, изгибающие ее под некоторым радиусом. Дабы получить цилиндрическую емкость для воды, остается только сварить торцы заготовки встык.
4. Из железных плоских кругов гидравлический пресс штампует полусферы.
5. Дальнейшая операция – работы со сваркой. Порядок такой: в первую очередь на прихватках варится корпус, потом к нему прихватываются крышки, после идет непрерывная проварка всех швов. В конце подсоединяются соединительные элементы с резьбой с двух строн и лючок невидимка.
6. Готовый накопительный бачок сваривается с подставкой, после этого проходит 2 проверки на проницаемость – воздушную и гидравлическую. Последняя выполняется давлением 8 Бар, тестирование продолжается 24 часа.
7. Испытанный резервуар красится и теплоизолируется базальтовым волокном толщиной не меньше 50 мм. Сверху изделие облицовывается тонколистовой сталью с полимерной окраской либо закрывается уплотненным чехлом.

Корпус выгибается из листа железа на вальцах

Справка. Для теплоизоляции бачка изготовители применяют разнообразные материалы. Например, теплоаккумуляторы «Прометей» отечественного производства изолированные искусственным латексом.

Взамен отделки изготовители нередко используют специализированный чехол (можно подобрать цвет)

Большинство фабричных тепловых аккумуляторов для отопительных систем рассчитаны на максимальное давление 6 Бар при температуре носителя тепла 90 °С. Это значение в два раза превосходит предел срабатывания клапана предохранительного, устанавливаюемого на группу безопасности твердотопливных и газовых водогреев (предел — 3 Бар). Подробно процесс производства показан на видео:

Делаем тепловую батарею собственными силами

Вы подумали, что без буферной емкости обойтись не сумеете и желаете ее выполнить собственными руками. Тогда будьте готовыми пройти 5 этапов:

1. Объемного расчет теплоаккумулятора.
2. Выбор подходящей конструкции.
3. Выбор и заготовка материалов.
4. Сборка и проверка герметичности.
5. Процесс установки резервуара и подключение к системе водяной системы отопления.

Совет. Прежде чем сосчитать объем бочки, стоит подумать, сколько места в котельной установке или другом помещении вы сумеете под нее выделить (по площади и высоте). Определитесь четко, как долго водяной теплоаккумулятор должен заменять бездействующий котел, а уж потом можно приступать к выполнению начального этапа.

Как высчитать объем бачка

Есть 2 способа расчета вместительности накопительного резервуара:

• самый простой, предлагаемый изготовителями;
• точный, осуществляемый по формуле теплоемкости воды.

Длительность обогревания дома аккумулятором тепла зависит его размера

Сущность укрупненного расчета проста: под каждый кВт мощности котельной в бачке выделяется объем, равный 25 л воды. Пример: если мощность теплогенератора составляет 25 кВт, то самая маленькая вместительность теплоаккумулятора выйдет 25 х 25 = 625 л или 0.625 м?. Сейчас вспомните, сколько места в котельной установке выделено для резервуара и подгоняйте получившийся объем под настоящие размеры.

Для справки. Желающие сварить рукодельный теплоаккумулятор нередко спрашивают себя, как сосчитать объем круглой бочки. Тут необходимо напомнить расчетную формулу площади круга: S = ??D?. Подставьте в нее диаметр цилиндрического резервуара, а результат который получился умножьте на высоту емкости.

Более правильные размеры аккумулятора тепла вы получите, если воспользуетесь вторым способом. Ведь упрощенное вычисление не покажет, на какое количество времени хватит рассчитанного объема носителя тепла при самых неблагоприятных условиях погоды. Предлагаемая методика как раз и пляшет от показателей, которые необходимы вам и базируется на формуле:

m = Q / 1.163 х ?t

• Q – кол-во тепла, которое необходимо собрать в аккумуляторе, кВт;
• m – расчетная масса носителя тепла в бачке, тонн;
• ?t – разница температур воды в начале и в конце нагрева;
• 1.163 Вт/кг °С — это справочная теплоемкость воды.

Дальше объясним на примере. Возьмём типовый дом 100 м? со средним теплопотреблением 10 кВт/ч, где котел должен томиться 10 часов в день. Тогда в бочке нужно накоплять 10 х 10 = 100 кВт энергии. Начальная температура воды в отопительной сети – 20 °С, нагрев происходит до 90 °С. Считаем массу носителя тепла:

m = 100 / 1.163 х (90 — 20) = 1.22 тонны, что примерно равно 1.25м?.

Нужно обратить внимание, что тепловая нагрузка 10 кВт взята примерно, в теплоизолированном здании площадью 100 м? потери тепла будут меньше. Момент второй: столько тепла нужно в наиболее холодные дни, каковых бывает 5 на всю зиму. Другими словами, в этом примере теплоаккумулятора на 1000 л хватит с большим запасом, а с учетом сезонного температурного перепада можно без зазрения совести уложиться в 750 л.

Поэтому делаем вывод: в формулу необходимо подставлять усредненное теплопотребление за холодный период, равное половине от самого большого:

m = 50 / 1.163 х (90 — 20) = 0.61 тонны или 0.65 м?.

Примечание. Если вы посчитаете объем бочки по среднему расходу теплоты, при крепких морозах его не хватит на расчетный временной промежуток (в нашем примере – 10 часов). Зато сбережете наличные средства и место в помещении топочной. Больше информации по ведению расчетов продемонстрировано в другой нашей статье.

О конструкции емкости

Чтобы удачно сделать тепловой аккумулятор собственными руками, вам нужно будет победить одного коварного врага – давление, оказываемое жидкостью на стены сосуда. Размышляете, почему фабричные резервуары созданы цилиндрическими, а днище с крышкой – полусферическими? Да так как подобная емкость способна сопротивляться давлению горячей воды без добавочного усиления. С другой стороны, мало у кого найдется техвозможность отформовать металл на вальцах, уже не говоря о вытяжке полукруглых деталей. Рекомендуем следующие способы решения проблемы:

1. Выбрать круглый внутренний бачок на металлообрабатывающем предприятии, а утеплительные работы и завершальному процессу установки провести собственными силами. Это все равно обойдется не дорого, чем приобрести готовый теплоаккумулятор.
2. Взять готовый цилиндрический бачок и на его базе делать буферную емкость. Где взять аналогичные резервуары, мы подскажем в следующем разделе.
3. Сварить прямоугольный тепловой аккумулятор из листового железа и увеличить его стены.

Чертеж теплоаккумулятора четырехугольной формы объемом 500 л в разрезе

Полезный совет. Для закрытой системы обогрева с котлом на твердом топливе, где лишнее давление может подскочить до 3 Бар и выше, неукоснительно рекомендуется применять цилиндрический теплоаккумулятор, сделанный собственными руками.

В открытой отопительной системе, в которой лишний напор отсутствует, можно применять прямоугольный бачок. Однако нужно помнить о гидростатическом давлении носителя тепла на его стены и добавьте к нему высоту столба воды от отопительной системы (до бака расширительного, поставленного в высшей точке). Благодаря этому главное увеличить плоские стены самодельного теплоаккумулятора, как это показано выше на чертеже емкости вместительностью 500 л.

Прямоугольная аккумулирующая ёмкость, сильная подобающим образом, может использоваться и в закрытой отопительной системе. Но имейте в виду: при аварийном скачке давления от перегревания ТТ-котла резервуар даст течь с вероятностью 90%, хотя под слоем теплоизолятора Вы можете не заметить очень маленькую протечку. Как выпирают неукрепленные стены сосуда при заполнении водой, показано на видео:

Для справки. Не имеет смысла наваривать прямо на стены жесткости из уголков, швеллеров и прочего металлического проката. Опыт говорит, что уголки малого сечения сила давления изгибает одновременно со стенкой, а большие на протяжении какого-то времени отрывает, начав с края. Делать с наружной стороны мощный каркас – нецелесообразно, слишком большой потребление материалов. Спасут только внутренние распорки, как нарисовано на чертеже самодельного теплоаккумулятора.

Чертеж теплового аккумулятора на 500 л — вид сверху

Выбор материалов для резервуара

Вы очень облегчите себе задачу, если найдете готовый цилиндрический бачок, с самого начала высчитанный на работу под давлением. Какие емкости можно применять:

• балоны из-под пропана различной вместительности;
• списанные технологичные емкости, к примеру, ресиверы от промышленных компрессоров;
• ресиверы от ЖД вагонов;
• старые металлические электрические водонагреватели;
• внутренние бачки емкостей для хранения жидкого азота, выполненные из нержавеющей стали.

Из готовых стальных сосудов выполнить хороший теплоаккумулятор намного проще

Примечание. В любом случае подойдет труба из стали нужного диаметра. К ней можно прикрепить плоские крышки, которые придется увеличить внутренними растяжками.

Для сваривания квадратного резервуара берите металл листовой толщиной 3 мм, больше не нужно. Жесткости сделайте из круглых труб диаметром 15—20 мм либо профилей 20 х 20 мм. Размер штуцеров подбирайте по диаметру выходных патрубков котла, а для отделки приобретите тонкую сталь (0.3—0.5 мм) с порошковой покраской.

Отдельный вопрос – чем утеплять теплоаккумулятор, сваренный собственными руками. Хороший вариант – базальтовая теплоизоляция в рулоне плотностью до 60 кг/м? и толщиной 60—80 мм. Полимерные материалы типа пенополистирола или пенополистирола экструдированного использовать не стоит. Причина – грызуны, которые любят тепло и осенью могут легко поселиться под обшивкой вашей аккумулирующей ёмкости. В отличии от полимерных теплоизоляторов, базальтовое волокно они не любят.

Не стройте иллюзий по поводу пенополистирола экструдированного, грызуны его тоже кушают

Сейчас укажем другие варианты готовых сосудов, которые использовать для тепловых аккумуляторов не рекомендуется:

1. Импровизированный бачок из еврокуба. Аналогичные полимерные емкости рассчитаны на самую большую температуру содержимого 70 °С, а нам необходимо 90 °С.
2. Теплоаккумулятор из стальной бочки. Противопоказания – тонкий металл и плоские крышки изделия. Чем усиливать такую бочку, легче взять хорошую трубу.

Сборка конструкции прямоугольной формы

Хотим предупредить сразу: если вы посредственно владеете искусством работ по сварке, то изготовление бачка лучше закажите на стороне по вашим чертежам. Качество и непроницаемость швов имеет большое значение, при малейшей неплотности накопляющая емкость потечет.

В первую очередь бачок сваривается прихватками, а потом цельным швом

Для отличного сварщика тут не будет проблем, нужно лишь запомнить порядок совершения операций:

1. Вырежьте из заготовки из металла по размеру и сварите корпус без дна и крышки на прихватках. Для фиксирования листов применяйте струбцины и угольник.
2. Прорежьте в боковых стенках отверстия под жесткости. Вставьте вовнутрь приготовленные трубы и обварите их торцы с наружной стороны.
3. Прихватите к бачку днище с крышкой. Вырежьте в них отверстия и операцию повторите с установкой внутренних растяжек.
4. Когда все противоположные стены емкости надежно связаны между собой, начните сплошную проварку всех швов.
5. Установите на изделие опоры из сгонов.
6. Врежьте соединительные элементы с резьбой с двух строн, отступив от дна и крышки на менее 10 см, как показано на чертеже.
7. Приварите к стенкам железные скобки, которые послужат спайдерными крепежами для крепежа утеплительного материала и обшивки.

На фото показана растяжка из широкой полосы, но удобней использовать трубу

Совет по процессу установки внутренних распорок. Чтобы стены теплоаккумулятора хорошо сопротивлялись изгибанию от давления и не оборвались по сварке, выпустите концы растяжек наружу на 50 мм. После дополнительно приварите к ним жесткие ребра из листа стали или полосы. Про внешний вид не нужно беспокоиться, торцы труб потом скроются под отделкой.

Стальные скобки привариваются к корпусу для крепежа теплоизолятора и обшивки

Пару слов о том, как сделать теплее теплоаккумулятор. В первую очередь нужно его проверить на непроницаемость, наполнив водой либо смазав все швы керосином. Тепловая изоляция делается очень просто:

• почистите и обезжирьте все поверхности, нанесите на них грунтовку и краску для защиты от ржавчины;
• оберните бачок теплоизолятором, не сдавливая его, а после зафиксируйте при помощи шнура;
• порежьте отделочный металл, сделайте в нем отверстия под отрезки трубы;
• прикрутите обшивание к спайдерным крепежам саморезами.

Листы отделки прикручивайте таким образом, чтобы они были между собой связаны крепежом. На этом изготовление самодельного теплоаккумулятора для открытой системы обогрева завершено.

Установка и подключение резервуара к теплоснабжению

Если объем вашего теплоаккумулятора превосходит 500 л, то устанавливать его на пол из бетона очень нежелательно, необходимо устроить отдельный фундамент. Для этого уберите стяжку и выкопайте яму до плотного грунтового слоя. Потом заполните ее битым камнем (бутом), уплотните и заполните жидкой глиной. Сверху залейте монолитно бетонную плиту толщиной 150 мм в древесной опалубке.

Схема фундаментного устройства под аккумуляторный бачок

Правильная работа аккумулятора тепла выстроена на горизонтальном движении горячего и охлажденного потока изнутри резервуара, когда батарея «заряжается» и вертикальном течении воды во время «разряда». Чтобы данные условия соблюдались, нужно провести следующие мероприятия:

• контур твердотопливного или иного котла подсоединяется к накопительному бачку для воды через циркулярный насос;
• система отопления снабжается тепловым носителем при помощи отдельного насоса и смесительного узла с трехходовым клапаном, дающим возможность отбирать из аккумулятора нужное кол-во воды;
• насос, Поставленный в котловом контуре, по продуктивности не должен уступать агрегату, подающему тепловой носитель к дизайн радиаторам.

Схема обвязки бачка — теплового аккумулятора

Типовая схема подсоединения теплоаккумулятора с ТТ-котлом представлена выше на рисунке. Балансировочный вентиль на обратке служит для того, чтобы настроить поток носителя тепла если исходить из температуры воды при входе в емкость и выходе из нее. Как правильно выполняется подключение и настройка, расскажет наш специалист Владимир Сухоруков в собственном материале:

Для справки. Если вы живете в столице РФ или Подмосковье, то по вопросу подсоединения любых теплоаккумуляторов можете пройти консультацию персонально с Владимиром, воспользовавшись контактными данными на его официальном сайте.

Недорогой накопляющий бачок из баллонов

Тем владельцам дома, у кого площадь теплогенерирующей установке сильно ограничена, мы рекомендуем выполнить цилиндрический теплоаккумулятор из баллонов от пропана.

Рукодельный накопитель тепла в паре с ТТ-котлом

Конструкция на 100 л, разработанная иным нашим мастером — экспертом Виталием Дашко, призвана исполнять 3 функции:

• разгружать котел на твердом топливе во время перегрева, воспринимая остатки теплоты;
• подогревать воду для хознужд;
• давать обогрев дома на протяжении 1—2 часов в случае выключения ТТ-котла.

Примечание. Продолжительность независимой работы этого теплоаккумулятора невелика из-за небольшого объема. Зато он уместится в любое помещение топочной и сумеет отводить тепло от котла при отключении электрической энергии благодаря прямому присоединению, что немаловажно для безопасности.

Так смотрится без отделки резервуар, выполненный из баллонов

Для сборки бака накопительного вам понадобится:

• 2 типовых баллона из-под пропана;
• не менее десяти метров медной трубки диаметром 12 мм либо гофро-трубы из нержавейки того же размера;
• соединительные элементы с резьбой с двух строн и гильзы для термометров;
• теплоизолятор – базальтовая теплоизоляция;
• крашеный металл для обшивания.

От баллонов необходимо открутить вентили и отрезать крышки угловой шлифмашиной, помня наполнить их водой чтобы не было взрыва остатков газа. Медную трубку нужно бережно выгнуть в полотенцесушитель вокруг трубы нужного диаметра. Дальше действуйте так:

1. Пользуясь предоставленным чертежом, просверлите отверстия в дальнейшем теплоаккумуляторе под отрезки трубы и гильзы для термометров.
2. Зафиксируйте при помощи сварки изнутри баллонов несколько скоб из металла для установки трубного змеевика ГВС.
3. Выставьте балоны друг на друга и сварите их между собой.
4. Установите вовнутрь получившегося бачка полотенцесушитель, выпустив концы трубки через отверстия. Для уплотнения здешних мест применяйте сальниковую набивку.
5. Приделайте днище и крышку.
6. В крышку врежьте патрубок для соединения для сброса воздуха, а в днище – для крана для слива воды.
7. Приварите спайдерные крепежи для крепежа обшивки. Сделайте их различной длины, чтобы готовое изделие имело форму прямоугольника. Сгибать отделку полукругом будет некомфортно, да и выйдет не красиво.
8. Сделайте утепление резервуара и прикрутите обшивание саморезами.

Стыковка бачка с котлом без насоса

Конструкционная особенность данного теплоаккумулятора состоит в том, что он совмещается с котлом на твердом топливе прямо, без насоса циркуляционного. Благодаря этому для стыковки используются стальные трубы у которых диаметр 50 мм, проложенные под уклоном, а тепловой носитель двигается самостоятельно. Для подачи воды которая нагрелась в контур отопления насос с трехходовым смесительным клапаном ставится после буферной емкости.

Заключение

На многих интернет-ресурсах встречается заявление, что изготовление теплоаккумулятора собственными руками – плевое дело. Если вы поизучайте наш материал, то поймете, что эти декларации не отвечают реальности и в действительности вопрос сложный и серьезный. Нельзя просто взять бочку и подогнать ее к теплогенератору. Отсюда совет: хорошенько обдумайте все тонкости, перед тем как начинать работать. А без профессиональности сварщика за емкость, работающую под давлением, не стоит и взиматься, лучше ее выбрать в специальной мастерской.

Аккумулятор тепла в системе обогрева

Аккумуляторы тепла подойдут исключительно для автономного отопления, так как тепловой носитель подогревается циклично. В централизованных системах горячая вода в батареи подается регулярно с одной и той же температурой, благодаря этому смысла в накоплении энергии тепла нет. ТА позволяет сгладить температурные перепады воды в контурах с Твердотопливным котлом, повышает интервалы между топливными загрузками, экономит наличные средства на носитель энергии.

Что это такое аккумулятор тепла для отапливания и для чего он необходим

Змеевиков может быть несколько, а возможно и не будет совсем.

Аккумуляторы тепла для автономного отопления – это герметичный резервуар, в котором находится тепловой носитель. Объём зависит от площади помещения, но как правило, чем больше ТА, тем лучше. В резервуаре есть 4 главных отрезка трубы:

• подача из котла;
• подача из ТА в систему обогрева;
• обратка из системы обогрева в ТА;
• обратка из ТА в котел.

Тепловой аккумулятор для системы обогрева также называют буферной ёмкостью. Ее задача собрать тепло пока котел не прекращает работу и поэтапно отдавать его, когда нагреватель отключен. Потери тепла буферной ёмкости обязаны быть очень маленькими, благодаря этому его необходимо утеплить. В совершенстве должен выйдет большой термос. Накопляющая емкость для отапливания по большей части применяется в контурах с котлом на твердом топливе, но вполне применима в паре с газовым и электрическим нагревателем.

Аккумуляторы тепла для отопительных котлов на электричестве разумно применять исключительно в том случае, если у вас есть двухтарифный электросчетчик. Ночью нагреватель будет работать по недорогому курсу, а днем тепло в батареи будет отдавать буферная емкость.

Необходимость применения ТА одновременно с котлом на твердом топливе можно пояснить тем, что в камере сгорания нагревателя носитель энергии горит неодинаково, вместе с этим различное кол-во энергии тепла. Если подача от подобного агрегата будет идти прямиком в отопительный контур, батареи будут то холодными, то чрезмерно горячими. Исходя из этого, в помещении будут большие температурные изменения.

Аккумулятор тепла для отопительного котла стабилизирует систему подобным образом, что в отопительные приборы всегда поступает тепловой носитель с одной и той же температурой. Плюс ко всему, ТА позволяет уменьшить кол-во загрузок энергоносителя в топочную камеру котла. Это не только комфортно, но и выгоднее. В буферной емкости можно установить полотенцесушитель, в каком будет греться вода для системы ГВС и работающие от электричества трубчатые нагреватели для ускорения нагрева носителя тепла. Также буферная емкость подключается к гелиосистеме.

Чтобы покласть пол с подогревом в ванной под плитку совсем не нужно делать стяжку. Некоторые бойлеры можно ложить в слой клея для плитки.

О том, как выполнить пол с подогревом в бане от печки читайте в данной заметке.

Рабочий принцип накопляющего бачка в системе обогрева

Подключение ТА к отопительной системе и ГВС.

Бачок аккумулятор в системе обогрева заряжается всеми доступными способами (зависит от комплектации ТА):

• от котла;
• от солнечных лучей – при помощи гелиосистем;
• вмонтированными работающими от электричества трубчатыми нагревателями;
• от печи или камина – детальнее про домашнее отопление печью читайте тут.

Конструкция бачка такая, что отрезки трубы подачи находятся сверху, а отрезки трубы обратки – в нижней. От нагревателя вода идет в часть сверху буферной емкости и сразу перетекает в систему обогрева. При этом маленькая часть тепла подается охладившейся жидкости в буферной емкости. Поэтапно слои воды прогреваются и когда температура воды сверху сравняется с водной температурой снизу теплоаккумулятора – он считается заряженным. При этом котел может продолжать работать, но исключительно все тепло будет идти прямиком в батареи.

Когда котел выключается, циркулярные насосы продолжают работать и движение воды в системе не заканчивается. Насос втягивает тепловой носитель из буферной емкости и направляет его в батареи. Там жидкость стынет и идет назад снова в теплоаккумулятор. Поэтапно вода в бачке стынет. Чем больше объём аккумулятора тепла в системе обогрева и чем лучше он утеплён, тем длительнее контур будет работать без котла.

Из-за этой причины устанавливать небольшую резервную емкость нет смысла. Чтобы сосчитать объём необходимо помножить площадь помещения которое отапливается на 4-ре, либо же котельная мощность на двадцать пять. К примеру, для дома 80 м. кв необходим теплоаккумулятор не меньше 320 литров. Но эффекта от подобного ТА будет недостаточно. Эксперты советуют брать бачки от 500 литров.

Прежде чем залить пол с подогревом в первую очередь необходимо утеплять поверхность для работы пенополистиролом или ЭППС.

Какой толщины обязан быть слой вспененного полистирола под пол с подогревом описано здесь.

Как выполнить накопляющую емкость собственными руками

Схема прямоугольного ТА без змеевика ГВС.

Большого труда не составит, разумеется, приобрести аккумулятор тепла для отапливания. Цена 500 литрового бачка из углеродистой стали с теплоизоляцией из искусственного латекса без змеевика ГВС будет составлять около 400 долларов. Сумма не небольшая, тем более что конструкция его не очень тяжелая, так что имеет смысл выполнить ТА собственными силами.

Форма резервуара бывает разнообразной, естественно, легче сделать прямоугольный бачок. Лучше всего применять нержавеющую сталь, однако если вариантов нет, подойдёт и обыкновенная черная сталь. Этапы изготовления аккумулятора тепла для отапливания собственными руками:

• вырезаются металлические заготовки;
• сваривается прямоугольный резервуар;
• сверху на нешироких торцах ввариваются отрезки трубы с резьбой для подачи – обязаны быть в одном уровне;
• снизу нешироких торцов ввариваются отрезки трубы с резьбой для обратки;
• снизу привариваются ножки;
• в конце бачок теплоизолируется;

Отрезки трубы обязаны быть на нешироких торцах для того, чтобы расстояние между ними не было очень уж большим. Вследствии этого батареи будут быстрее разогреваться при запуске котла. Если же расстояние между патрубками будет очень уж большим, отопительные приборы не нагреются раньше, чем буферная емкость. Для теплоизоляции ТА большого труда не составит задействовать минвату в рулоне, неплохо бы с алюминиевой фольгой. Чем больше толщина слоя, тем лучше, но в границах разумного.

Теплоаккумулятор собственными руками: расчет важных параметров, изготовление и обвязка

Не все знают, что в государствах Западной Европы на законодательном уровне не позволяется задействовать котел на твердом топливе без теплоаккумулятора (ТА).

У нас подобного запрета пока не ввели, но и без него уже очень многие обзавелись данным устройством.

Какая в нем испытываете необходимость, и из чего можно создать теплоаккумулятор собственными руками – про это пойдёт речь в нашем материале.

Применение теплоаккумуляторов

Покупая котел, мы подбираем его мощность в расчете на самую невысокую температуру, которая наблюдается в нашем регионе. И в крепкий мороз отопитель не прекращает работу на номинальной мощности, при которой горючее горит в хорошем режиме. Но сложные холода царствуют непродолжительное время, и в другое время заслонку необходимо закрывать, снижая отдачу тепла. При этом режим горения преобразуется из благоприятного в наименее рентабельный.

Хозяевам русских печей эта проблема не известна: этот аппарат всегда отапливается в хорошем режиме, а излишек тепла скапливается кирпичным массивом и потом на протяжении продолжительного времени поэтапно отдается в пространство помещения.

Отлично бы такую тактику применить и для стального или котла из чугуна, но стены этих устройств не обладают достаточной теплоемкостью. Остается лишь одно: создать и присоединить к котлу индивидуальное устройство, способное накоплять тепло.

Теплоаккумулятор для отопительного котла

Заодно уменьшается объем угарного газа в выбросах, а подкладывать дрова или уголь необходимо будет очень редко. При этом возможность перегрева и закипания носителя тепла в теплообменном аппарате котла практически полностью исключается.

Не помешает теплоаккумулятор и владельцу электро котла. Ночью, как все знают, электрическая энергия стоит в 3 раза доступнее, чем днем. Если есть наличие теплоаккумулятора можно перейти на аннуитетный тариф и пользоваться электрическим бойлером исключительно в ночное время суток.

Рабочий принцип

Проводя аналогию с русской печью, нетрудно догадаться, что под солидным термином «теплоаккумулятор» имеется в виду просто значительный объем какого-нибудь материала, содержащего существенную теплоемкость. В системах водяной системы отопления в этом качестве правильнее задействовать сам тепловой носитель – теплоемкость возле воды очень большая.

Итак, накопитель тепла собой представляет большую емкость, заключенную в теплоизолирующую оболочку и заполненную водой. Используются разнообразные схемы подсоединения данного устройства, но смысл его работы не меняется: за счёт излишка производимого котлом тепла вода в ТА нагревается до большой температуры и в последствии собранное тепло поэтапно отбирается в систему обогрева.

Рабочая схема аккумулятора тепла

Кроме ключевой собственной функции ТА может играть роль водогрея, для чего вовнутрь него достаточно встроить полотенцесушитель. Правда, получить горячую воду в значительных объемах при его помощи не выйдет.

Зарядку ТА можно совершать не только при помощи котла, но и при помощи солнечного коллектора – для этого в емкость тоже необходимо встроить полотенцесушитель, через который начнет протекать нагретый солнцем тепловой носитель.

Простой аккумулятор тепла собственными руками

Теплоаккумулятор для котла на твердом топливе сделать собственными руками очень просто, если следовать инструкции. Создание ТА необходимо начать с расчета его объема. Воспользуйтесь следующей методикой:

Задаемся отправными данными

Самая большая температура воды: Tmax = 90 градусов.

Самая маленькая температура воды: Tmin = 50 градусов.

Рабочее время без участия котла: t = 8 часов.

Также для расчета потребуется требуемая тепловая продуктивность системы обогрева (СО).

Следует брать усредненный норматив, а не тот, который отвечает самым экстремальным морозам. В другом случае ТА выйдет необоснованно большим и дорогим, а для его зарядки потребуется высокомощный теплогенератор.

Самый верный способ определить мощность отдачи тепла – высчитать потери тепла дома. Однако для примера мы воспользуемся простой методикой, благодаря ей для обогревания площади в 10 кв. м в самый холодный период зимы требуется 1 кВт тепла. Тогда самая большая мощность СО для дома площадью 200 кв. м будет составлять 20 кВт, а усредненный норматив примем равным W = 10 кВт.

Объемного расчет

Исходя из данных которые получились, определим кол-во энергии, которое должен запасти ТА:

Q = W x t x 3600 (переводим часы в секунды) = 10000 х 8 х 3600 = 288 МДж.

Теплоемкость воды составляет (возьмём значение для температуры в 70 градусов): с = 4190 Дж/кг*градус.

Тогда воды нам потребуется:

m = Q/c(Tmax — Tmin) = 288 000 000 / 4190 (90 — 50) = 1718 кг.

Принимая высоту емкости равной 2 м, определим площадь основания: S = 1,718 / 2 = 0.859 кв. м. Такую площадь станет иметь круг диаметром 1040 мм.

Для дальнейших расчетов потребуется поверхностную площадь емкости без днища. Она будет равна S = 0.859 + 3.14х1,04х2 = 7,39 кв. м.

Расчет толщины тепловой изоляции

Толщину тепловой изоляции необходимо подобрать с учетом того, какая теплопроизводительность требуется для отапливания теплогенерирующей установке. Проводимость тепла современных материалов для утепления составляет Л = 0,040 Вт/м*градус. Поэтому, если взять утеплитель толщиной d = 100 мм (0,1 м), то из полностью заряженного ТА (температура воды – 90 градусов) в котельную установку будет проникать

q = S*(Tmax — 20) * Л / d = 7,39 * (90 — 20) * 0,040 / 0,1 = 206,9 Вт тепла (20 – температура окружающей среды в помещении).

Если подобный показатель не устраивает, толщину тепловой изоляции необходимо сделать меньше.

Итак давайте рассмотрим, как сделать теплоаккумулятор для отопительных котлов собственными руками. Большого труда не составит сделать ТА из готовой стальной бочки.

За неимением такой емкость необходимо будет сварить из листов стали. Она должна держать давление, на которое рассчитывается теплообменный аппарат котла (в большинстве случаев 3 атм).

Размещение штуцеров зависит от схемы подсоединения. Если ТА подсоединяется в качестве гидравлического разделителя, то вверху и внизу в него необходимо будет врезать по два штуцера, их длина должна подходить толщине теплоизолятора.

Одна пара (верхний + нижний) врезается со стороны котла, иная – с противоположной (тут будет подключаться контур отопления). К нижним патрубкам необходимо будет присоединить тройники с термометрами.

Бочку обертывают фольгой, а потом – теплоизолятором. В качестве последнего необходимо применять материал, не выделяющий токсичных испарений при контакте с горячими поверхностями.

Пенополистирол данному условию не удовлетворяет – потребуется минвата, причем подобная, которая не имеет фенол-формальдегидных смол как связующее. Такой теплоизолятор (базальтовая теплоизоляция) выпускается для утепления дымоотводов.

Остается обитую утеплителем емкость закрыть с наружной стороны кожухом из жести или тонколистовой стали.

Теплоаккумулятор из бочки

Если ТА планируется параллельно применять для приготовления горячей воды, его необходимо оснастить змеевиком. Заключительный выполняется из трубы из меди диаметром 20 мм.

В крышку емкости нужно встроить клапан для предохранения для сброса лишнего давления.

Чтобы гарантированно уберечь СО от замерзания при продолжительном обычное котла, установите сверху ТА электронагреватель (Нагревательный элемент трубчатого типа) с термостатическим клапаном, настроенным, например, на температуру в 40 градусов.

Этапы установки теплоаккумулятора дома

В первую очередь следует оценить несущую напольная способность на точке установки. Она может быть недостаточной, потому как вес ТА имеет довольно солидный. В этом случае нужно соорудить фундамент из бетона. Сверху фундамента необходимо положить подсыпку из керамзитобетона и уже на нее устанавливать бачок.

В нашем примере использована схема обвязки с на гидравлике разделением, в которой ТА роль играет гидрострелки. Согласно ей, накопитель необходимо подсоединять так:

1. С одной стороны – к котлу: подающий провод труб (от котла) – к верхнему отрезку трубы, обратный – к нижнему. При этом в обвязке котла, как в большинстве случаев, выполняется перемычка с узлом подмеса, предотвращающим попадание в теплообменный аппарат холодной воды.
2. С другой стороны – к контуру отопления, также снабженному перемычкой и узлом подмеса. Водозабор в контур должен выполняться сверху, а возврат – снизу.

В каждый контур врезается по циркулярному насосу. Тот, который поставлен между ТА и котлом, прогоняет тепловой носитель через теплогенератор, заряжая накопитель. Второй насос, Поставленный на стороне контура отопления, гоняет тепловой носитель через отопительные приборы.

Теплоаккумулятор — монтажная схема

Как только его температура опустится ниже конкретной метки, откроется клапан смесительного узла и в контур поступит из ТА новая часть горячей воды.

Для правильного движения среды изнутри теплоаккумулятора необходимо добиться, чтобы насос между ТА и котлом прокачивал больше жидкости, чем второй аппарат.

Для того чтобы точно определить мощность каждого насоса, понадобилось бы сделать сложнейший гидравлический расчет, ведь сопротивления контуров сильно разнятся. В работе взамен этого предполагают возможность регулировки продуктивности каждого нагнетателя, что позволяет точно утвердить их работу.

Существует два пути:

1. Установить нагнетатели со ступенчато регулируемой частотой вращения мотора. В продаже сейчас можно найти 3-скоростные циркулярные насосы.
2. В точке подсоединения обратки контура отопления к аккумулятору тепла установить можно выверяющий вентиль. Меняя его проходное сечение, мы добьемся изменения расхода через циркулярный насос контура отопления.

Настройку продуктивности насосов выполняют при полностью открытом смесительном клапане контура отопления. При правильной балансировке температура на термометре со стороны контура отопления должна быть меньше, чем на термометре со стороны котла.

Видео на тему

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/м3.

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 теплоаккумулятора 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 м2 площади дома требуется 1 кВт тепла, чтобы прогреть его в крепкие морозы. Усредненное значение окажется меньшей частично. Поэтому, чтобы отопить собственный дом в 100 м2, 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:

• газобетонные блоки = 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 газобетонные блоки 30 = 1111 кг, другими словами, если округлить в большую сторону, объем резервуара должен составлять примерно 1,2 м3. 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.

Как установить аккумулятор тепла для отапливания различными видами котлов

Аккумулятор тепла — это особое устройство, которое предназначен для собирания тепла с целью его будущего применения. Используется в жилом секторе — в жилых площадях и индивидуальных домовладениях, а еще в промышленности.

Специфики конструкционного устройства

Аккумуляторный бачок для теплосети в простейшем выполнении смотрится как высокая емкость, имеющая цилиндрическое или квадратное сечение и несколько размещенных на различной высоте от основания патрубков. Его объем может быть в границах от 200 до3000 литров, при этом больше всего популярны изделия на 0,3 – 2,0 кубометра.

Список вариантов выпускаемого для отапливания аккумулятора тепла и свойственных ему опций следующий:

1. Кол-во патрубков может составлять от четырех до нескольких десятков. Данное обстоятельство зависит от комбинации теплоснабжающей системы и числа независимых контуров отопления.
2. Накопительный бачок бывает утепленным. Нанесение 5 — 10-сантиметровым слоем вспененного искусственного латекса способно неоднократно уменьшить теплопотери в вариантах, когда устройство установлено вне помещения которое отапливается. Даже когда бачок смонтирован в доме, тепловая изоляция ему не станет помехой. А дело все в том, что устройство объемом 0,3 — 2 кубометра отдает большое количество тепла.
3. Для производства стенок применяют как черную, так и нержавейку. Эксплуатационный период бачка в другом варианте будет побольше, но и стоимость станет выше. К слову, пребывая в закрытой системе, вода приобретает химическую инертность, благодаря чему коррозийный процесс у подобного металла как черная сталь существенно замедляется.
4. Накопительный бачок для отапливания как правило имеет несколько внутренних в горизонтальном положении размещенных перегородок, которые делят его на сообщающиеся части. На устройстве также бывают фланцы для установки трубчатых электронагревателей. Если они обладают достаточной работоспособностью, мембранный бак для систем теплоснабжения сумеет исполнять роль настоящего электрического бойлера.
5. Емкость, накопляющую тепло, порой оборудуют теплообменным аппаратом для нагревания чистой воды, функцию которого как правило выполняет накопительный бачок, находящийся изнутри ключевой емкости, и также пластинчатый проточный компонент. Расходы на разогрев жидкости в этом случае если сравнивать с количеством энергии тепла, аккумулированной бачком, будут несущественного.
6. Снизу аккумулятора тепла также может находиться добавочный теплообменный аппарат, который предназначен для подключения солнечного коллектора. Его устанавливают исключительно внизу, потому как так обеспечивается максимально высокая отдача тепла от коллектора даже при маленькой его эффективности.

Наличие теплоаккумулятора в системе отопления жилья позволяет собирать запасную энергию тепла. Его применение резонно в некоторых случаях.

Котлы твердотопливного отопления

Для агрегатов, функционирующих на твёрдом топливе, оборудованных гидроконтуром и не имеющим его, наиболее эффективным считается режим, при котором после сгорания дров, угля и т.д. встречается максимальное КПД и остается небольшое количество золы, кислот и дегтя.

Регулировку подобного параметра котла как продуктивность исполняют путем ограничения доступа воздуха в топку. Перерабатывать излишнюю теплопроизводительность можно лишь, если раскалить до предела отопительные приборы, а потом дать им остынуть.

Но аналогичный рабочий режим выделяется неэффективностью, он приводит к быстрому изнашиванию труб и мест их соединений, и также делает в помещениях мало удобный режим температур.

В такой ситуации может помочь домашнее отопление с теплоаккумулятором:

• когда котел формирует тепло на полной мощности, а потом оно утилизируется в емкость;
• после того, как горючее полностью прогорает, вода двигается между накопительным бачком и батареями, поэтапно забирая у него энергию тепла.

Электрокотел

Когда тепловым источником считается электроэнергия, теплоаккумулирующий обогрев также оказывается рентабельным, не обращая внимания на то, что современные нагревательные агрегаты могут ступенчато или медленно исправлять мощность и им не потребуется постоянное обслуживание.

Но существование ночного тарифа дает возможность экономить наличные средства, потому как стоимость киловатт-часа, когда поставлен двухтарифный счетчик, выделяется и гораздо в меньшую сторону. Программируемый котел включаться будет ночью согласно таймеру, и подогревать бачок аккумулятор в системе обогрева до самой большой рабочей температуры, достигающей 90 градусов.

После чего накопившуюся ночью энергию тепла задействуют для теплоснабжения жилья. Чтобы дозировать расход горячей воды для системы обогрева задействуют регулировку мощности циркуляционного насосного оборудования.

Многоконтурные теплосети

У бака накопительного существует еще один практичный функционал – совместно с аккумуляцией тепла имеется возможность использовать его в качестве гидрострелки. А дело все в том, что на высоком корпусе теплоаккумулятора в большинстве случаев насчитывается больше четырех патрубков. Благодаря их наличию на различных уровнях аккумулирующей ёмкости возникает возможность отбирать жидкость с разной температурой нагрева.

В результате выходит высокотемпературный контур с батареями и низкотемпературный обогрев за счёт благоустройства пола с подогревом. Однако при этом все равно понадобится установка насосов по схемам термоконтроля.

В очень разный период времени в течении 24 часов на одной и такой же высоте емкости температура может намного отличаться. Парубки применяют не только как расширители для контуров отопления. Также можно подключать к теплоаккумулятору несколько котлов различного типа.

Подключение гидроаккумуляторов тепла

Теплоснабжающую систему с тепловыми накопительными бачками обустраивают так: подсоединяют их подобно тому, как это выполняют с гидрострелками. Выделяются тепловые батареи от них исключительно объемом и наличием тепловой изоляции.

Теплоаккумуляторы укомплектовывают подающим и обратным трубопроводами, подсоединенными к котлу. Подачу подсоединяют к верхней части аккумулирующей ёмкости, а обратку – к нижней.

Запитка вторичных контуров зависит от того, какая им нужна температура жидкости. Для высокотемпературного теплоснабжения отбор воды выполняется сверху бачка, а для низкотемпературного обогревания – в нижней.

Расчет тепловой емкости

Соответствии с инструкциями тепловую емкость рассчитывают, пользуясь несложной формулой:

• Q – кол-во накопленной теплоты;
• m – масса воды, находящейся в бачке;
• с – удельная теплоемкость, равная для воды 4200 Дж/(кг·град);
• Т2 — Т1 – разница между начальной и конечной температурой среды работы.

К примеру, теплоаккумулятор имеет объем 2 кубометра, дельта температур составляет 20 градусов и он может собрать 2000 кг. В результате вычислений выходит, что бачок способен будет отдать за одну секунду 168 милионов ватт теплопроизводительности или 5 киловатт в течении 9,3 часа.

Тепловой Аккумулятор .Расчёт!!!Пример—дом в 100м2