Yoga-mgn.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как сделать теплоаккумулятор для отопления своими руками

Как сделать теплоаккумулятор (буферную емкость) своими руками, стоит ли этим заниматься

Теплоаккумулятор содержит большой объем воды (теплоносителя), поэтому может накапливать тепловую энергиюЮ и отдавать ее, когда котел не работает. Это позволяет значительно реже подходить к твердотопливному котлу, фактически раз в двое суток в межсезонье, если котел мощный и дом утепленный, а также дает возможность использовать по максимуму на благо отопления дешевый ночной тариф электроэнергии.

Идея установить буферную емкость (теплоаккумулятор) выглядит блестящей для всех умученных дежурством у котлов, но разбивается о ценник на теплоаккумуляторы. Оказывается, что увеличить комфорт не слишком то и дешево. Но может получится сделать теплоаккумулятор своими руками? Ведь на первый взгляд ничего сложного…

Как можно сделать теплоаккумулятор

Заводская конструкция теплоаккумулятора, как правило, – бочка, круглая в сечении. Объм обычно в пределах 500 – 2000 литров. Диаметр – до метра, высота до 2,5 метров. Размещается на ножках, с множеством вваренных штуцеров. Может содержать в себе 1 или 2 или больше спиральных теплообмеников, для подсоединения независимых контуров, например, солнечного коллектора, нагрева проточной воды…

Емкость утеплена слоем теплоизоляции, чтобы не перегревать воздух в котельной. В фирменных теплоаккумуляторах внутри организована сложное распределение потоков… Можно взглянуть на рекламу Buderus на видео…

Основа конструирования буферной емкости – как должны направляться потоки

Чтобы создать правильное направление потоков, подключение к буферной емкости выполняются следующим образом.

  • Подача с котла – в верхней части.
  • Подача из емкости на радиаторы – в верхней части, на уровне подачи котла
  • Обратка с радиаторов – в нижней части.
  • Обратка на котел – в нижней части, чуть ниже обратки с радиаторов.

При этом жидкость в теплоаккумуляторе обязательно должна двигаться сверху вниз, по кольцу контура котла, а также — от котла к радиаторам.

Отследить направление движения жидкости можно по температурным датчикам — обратка котла должна быть теплее, чем обратка радиаторов.

Важно соблюсти принцип: – расход теплоносителя в контуре котла должен превышать расход в радиаторах, только тогда теплоаккумулятор сможет нормально работать. Это обычно обеспечивается большим гидравлическим сопротивлением контура потребителей, при одинаковых насосах.

Радиаторы получат горячий теплоноситель сразу, как он появится внутри теплоаккумулятора, забирая его своим насосом с верхней части, что обеспечивает оперативность управления всем отоплением и реагирование на суточные перепады температур.

Важнейший вопрос при установке теплоаккумулятора – защита котла от холодной обратки, выполняется обязательно, например с помощью трехходового клапана.

Основы конструирования буферной емкости

Гораздо предпочтительнее использовать большую готовую бочку или трубу, тогда будет намного меньше сварных швов, чем в самодельной прямоугольной конструкции.

  • Ввариваются патрубки 3/4 дюйма для подключения контуров. Но контур твердотопливного котла, для реализации аварийного самотечного циркулирования, желательно создавать не менее 1дюйма, при этом подача от котла, где возможен перегрев, – стальная.
  • Сливной патрубок, он же и очиститель шлама – в самой нижней части.
  • В крышке рекомендуется создать патрубок большого диаметра для подключения автоматического воздухоотводчика или группы безопасности.

Сделать буферную емкость самостоятельно может лишь квалифицированный сварщик. Пример создания теплоаккумулятора из бочек, но явных ошибок схемотехники повторять не стоит…

Одно из пропагандируемых некоторыми специалистами решений – 4 дешевые бочки 200 литров, попарно соединенные патрубками большого диаметра…

Какой объем буферной емкости понадобится

Ключевой вопрос – какой объем теплоаккумулятора можно считать достаточным. Обычный режим работы – разогрев до +90 градусов и остывание до +60 градусов, пока работа радиаторов будет эффективной… В разнице 30 градусов заключается та энергия, которую можно накапливать и использовать.

Несложный тепловой расчет показывает, что одной тонны воды будет достаточно для обогрева среднеутепленного дома 100 м кв в самые пиковые морозы в течении 5 часов. А при средне-сезонной температуре – сутки.

На практике, емкость 1,2 тонны в хорошо утепленном небольшом доме позволяет не подходить к котлу 30 кВт на дровах в течении 2 суток… Ставить буферную емкость менее 0.8 тонны особого смысла нет…

Вопрос утепления

Не нужно спешить накладывать утеплитель до завершения полных испытаний с нагревом и под давлением. При нагреве свыше 60 градусов полистиролы начинают усиленно разлагаться, выделяя яд. Для буферной емкости лучше использовать неплотную минеральную вату толщиной 5 см, ее изоляцию от жилого пространства сделать фольгированным вспененным полиэтиленом проклеенным скотчем.

Буферная емкость из еврокуба

Недорого можно приобрести б/у полиэтиленовые емкости на тонну воды, находящиеся в металлической решетке. Их допустимый предел нагревания — +70 градусов, — выше начинает проявляться текучесть материала. Но среди достоинств – предельная дешевизна изготовления, можно все сделать своими руками без привлечения сварщика… Что из этого получается, смотрите видео.

Как сделать теплоаккумулятор для отопления своими руками – конструкция, особенности устройства

Отопление загородных домов обычно осуществляется за счет твердотопливных котлов. Это обуславливается недоступностью или чрезмерной стоимостью любых других видов топлива. Характерной особенностью эксплуатации твердотопливных отопительных котлов является необходимость регулярной заготовки топлива, причем его объем порой очень велик – для отопления крупных домов требуется немало горючего.

Еще одна особенность отопительного оборудования, работающего на твердом топливе – его нужно протапливать не реже двух раз в сутки. Нарушение этого правила приводит к снижению температуры в доме, а значит, и снижению уровня комфорта. Впрочем, решение данной проблемы есть – на рынке присутствует масса моделей котлов длительного горения, которые могут работать на одной закладке топлива несколько дней подряд.

Если же в доме уже установлен обычный котел, то для увеличения срока его работы на одной партии топлива потребуется тепловой аккумулятор, который встраивается в конструкцию и накапливает в себе лишнее тепло. Впоследствии это тепло будет отдаваться зданию, тем самым обеспечивая поддержание комфортного температурного режима. В данной статье речь пойдет о том, как сделать теплоаккумулятор для твердотопливного котла своими руками.

Преимущества использования теплоаккумуляторов

Установка теплоаккумулятора направлена на достижение следующих целей:

  • Котел можно будет протапливать в любое удобное время;
  • Закладку каждой следующей партии топлива можно будет отложить на некоторый срок;
  • Количество топлива, затрачиваемое на обогрев здания, будет снижено.

Встроенная в котел буферная емкость (тепловой аккумулятор) позволяет поддерживать комфортный микроклимат в доме и при этом снизить расход топлива на отопление. Если же такую систему дополнить датчиками и терморегуляторами, то экономия будет максимальной – при достижении определенной температуры подача тепла в контур отопления попросту прекращается.

Генерируемая котлом энергия будет накапливаться в теплоаккумуляторе до тех пор, пока в ней не возникнет необходимость. Как только это произойдет, в отопление начнет напрямую, в обход котла, поступать тепло. Увеличение емкости аккумулятора позволит продлить срок автономной работы отопительной системы.

Конструкция теплоаккумулятора

Тепловой аккумулятор для твердотопливного котла обычно выполняется в формате бака, изготовленного из листовой стали. Объем бака может варьироваться в довольно широких пределах, и особых ограничений в этом нет. Главное здесь то, что при увеличении объема аккумулятора прямо пропорционально возрастает сложность его установки – размеры устройства слишком велики, и смонтировать его удается далеко не везде.

На рынке можно найти варианты готовых теплоаккумуляторов, которые идут в комплекте с утеплителем. Толщина теплоизоляционного слоя должна превышать 10 см, причем как в самодельных, так и в заводских устройствах. Буферная емкость с утеплением закрывается кожухом, благодаря чему удается существенно снизить тепловые потери данного элемента.

В зависимости от конструкции выделяют следующие виды теплоаккумуляторов:

  • Без предустановленного теплообменника;
  • С встроенным змеевиком (или несколькими змеевиками);
  • С встроенными бойлерами, которые обеспечивают горячее водоснабжение в доме.

Корпус устройства имеет необходимое количество патрубков, которые позволяют подключить аккумулятор к твердотопливному котлу и контуру отопительной системы здания.

Расход тепловой энергии

Точно рассчитать расход тепла в теплоаккумуляторах невозможно. Проблема заключается в том, что тепловая энергия из подобных устройств расходуется неравномерно под воздействием ряда факторов, и учесть их с достаточной степенью точности не получается.

На расход тепла влияют следующие факторы:

  • Габариты теплоаккумулирующего бака;
  • Качество утепления дома и уровень теплопотерь;
  • Климатические условия за пределами здания;
  • Установленный режим отопления.

В зависимости от этих факторов расход энергии может варьироваться, причем в достаточно широких пределах – твердотопливный котел в пассивном режиме может проработать от нескольких часов до нескольких дней. Чтобы заранее иметь представление о том, насколько эффективной будет определенная модель теплоаккумулятора, стоит проконсультироваться со специалистами.

Сборка теплоаккумулятора своими руками

Начать процесс самостоятельной сборки теплового аккумулятора нужно с подготовки следующих инструментов и материалов:

  • Электрическая сварка;
  • Набор ключей, включая газовый;
  • Силиконовые или паронитовые прокладки;
  • Соединительные муфты;
  • Необходимое количество листового металла;
  • Взрывные клапаны.

Собирать своими руками теплоаккумулятор для котлов отопления нужно по технологии, которая включает в себя следующие операции:

  1. Сначала при помощи сварки собирается герметичная емкость.
  2. В готовый бак врезается четыре патрубка, из которых два будут использоваться для подачи, и еще два – для обратного движения теплоносителя.
  3. Устанавливать патрубки нужно на противоположных краях бака. Подающие патрубки врезаются в верхнюю часть бака, а обратные – в нижнюю.
  4. На верхней части конструкции устанавливаются муфты с термодатчиками и защитным клапаном.
  5. После изготовления герметичный аккумулятор нужно закрыть слоем теплоизоляционного материала.
  6. Все патрубки подключаются к необходимым выводам, а сам бак соединяется с отопительным котлом.

Перед тем, как сделать теплоаккумулятор для отопления своими руками, нужно рассчитать его мощность и толщину стенок, чтобы готовое устройство могло в должной мере выполнять возложенные на него функции. Если самостоятельное проектирование кажется слишком сложным, то лучше будет поискать готовые схемы или же обратиться за помощью к профессионалам.

Способы подключения теплоаккумулятора

Подключение теплового аккумулятора зависит от того, как циркулирует теплоноситель в отопительном контуре:

  1. Если вода в системе перемещается под воздействием гравитационных сил, то теплоаккумулятор нужно располагать как можно ближе к отопительному котлу.
  2. При наличии циркуляционного насоса расположение буферной емкости не имеет никакого значения.

Температура в помещении, где будет устанавливаться теплоаккумулятор, должна превышать 10 градусов. Изготовленная своими руками буферная емкость для твердотопливного котла должна располагаться ниже его уровня или вровень, но не выше. Кроме того, при установке устройства нужно позаботиться о том, чтобы к нему был обеспечен свободный доступ, позволяющий выполнять ремонтные или профилактические работы.

Функционирование теплоаккумулятора в отоплении

Установленный между котлом и теплоаккумулятором циркуляционный насос обеспечивает подачу разогретого теплоносителя в верхнюю часть устройства. Через нижние патрубки остывшая вода со временем будет возвращаться к отопительному оборудованию. Если же дополнить систему вторым циркуляционным насосом и установить его в промежутке между аккумулятором и радиаторами, то система обеспечит равномерную теплоотдачу по всему зданию.

Когда теплоноситель остывает ниже заданного уровня, срабатывают установленные в отопительной системе термодатчики. Насосы снова начинают работать, обеспечивая подачу теплоносителя в контур. Тепловая энергия будет накапливаться в буферной емкости все время, пока установленный на выходе из нее насос не работает.

Отсутствие теплоаккумулятора приведет к чрезмерному перегреву помещений. Разумеется, жильцам станет жарко, поэтому придется открывать окна, через которые тепло будет выходить на улицу – а с нынешней стоимостью энергоносителей это совсем нецелесообразно. С другой стороны, в определенный момент очередная партия топлива прогорит, и наличие теплоаккумулятора позволит системе отопления продолжить работу в штатном режиме еще какое-то время.

Тонкости сборки теплоаккумулятора

Чтобы упростить себе задачу по сборке теплоаккумулятора своими руками и удешевить этот процесс, стоит воспользоваться следующими рекомендациями:

  • Вместо заводского змеевика вполне можно использовать гибкую металлическую гофротрубу;
  • Металлическую емкость при желании можно заменить на огнеупорную пластиковую – но для сохранения формы такую конструкцию придется устанавливать в решетчатом каркасе;
  • Теплоаккумуляторы небольших размеров неплохо вписываются в систему теплых полов;
  • При необходимости обогрева большого помещения лучше будет воспользоваться заводским теплоаккумулятором, параметры которого были рассчитаны и протестированы специалистами на профессиональном оборудовании.
Читать еще:  Рассчитываем количество потребляемого газа отопительным прибором

Выбирая тепловой аккумулятор для отопительной системы, нужно обязательно проверить, есть ли в нем достаточное количество патрубков, чтобы его можно было подключить. Это очень важный фактор – отсутствие выходов не позволит совместить бак с горячим водоснабжением или теплым полом, не говоря уже об альтернативном отопительном оборудовании, вроде солнечных коллекторов.

Заключение

Собрать теплоаккумулятор для отопления своими руками достаточно просто. Технология сборки не отличается сложностью, как в теории, так и на практике – все операции доступны даже не очень умелому хозяину. Впрочем, никакой необходимости в проверке собственных сил нет, поэтому при наличии бюджета будет проще приобрести готовый теплоаккумулятор и подключить его к имеющемуся отопительному оборудованию.

Правильное изготовление и установка теплоаккумулятора своими руками

Для большинства любая отопительная система состоит из трех основных частей:

  1. Радиаторов отопления
  2. Трубных магистралей
  3. Отопительного прибора или котла

Однако современные системы могут оснащаться множеством других полезных устройств, одним из которых является тепловой аккумулятор. С его помощью удается накапливать тот избыток энергии, который вырабатывается в котле и расходуется совершенно напрасно.

  • 1 Вводное видео по установке
  • 2 Принцип работы
  • 3 Простой тепловой аккумулятор
  • 4 Как подключить
    • 4.1 Теплоаккумулятор и разные виды отопительных систем
    • 4.2 Варианты модернизации
    • 4.3 Видео — Тепловой аккумулятор в доме с периодической топкой

Большинство моделей представляют собой не что иное, как стальной бак, оснащенный несколькими нижними и верхними патрубками. К первым подключаются источники тепла, ко вторым – потребители. Внутри него располагается жидкость, которую можно использовать в желаемых целях. Изготовить теплоаккумулятор своими руками не составит труда – достаточно времени, рабочих материалов с инструментом и желания.

Вводное видео по установке

Принцип работы

В основе принципа работы теплового аккумулятора лежит высокая теплоемкость воды. Описать его можно следующим образом:

  • Трубопровод котла подключается к верхней части бака, в которую поступает горячая вода – максимально нагретый теплоноситель
  • Внизу располагается циркулирующий насос, который выбирает холодную воду и пускает по системе отопления обратно в котел
  • Очень быстро остывшая ранее жидкость сменяется вновь нагретой

Когда котел прекращает работать, вода в трубопроводных магистралях системы отопления начинает постепенно остывать. Циркулируя, она попадает в бак, в котором начинает выдавливать горячий теплоноситель в трубы. Таким образом, обогрев помещений будет продолжаться определенный временной промежуток.

Функции, которые выполняет теплоаккумулятор

Современные тепло накопительные устройства – сложные аппараты, которые выполняют не одну полезную функцию:

  1. Способны обеспечивать дом горячим водоснабжением
  2. Стабилизируют температурный режим в помещениях
  3. Позволяют увеличить КПД систем отопления до максимально возможного, снижая денежные затраты на топливо
  4. Способны объединять более одного источника тепла в общий контур и наоборот
  5. Накапливают избыточную энергию, вырабатываемую котлом

Несмотря на все положительные функции, которые выполняет тепловой аккумулятор в системе отопления, он имеет два существенных недостатка:

  • Ресурс воды напрямую зависит от вместимости установленного бака, тем не менее он остается ограниченным и имеет быстрое свойство заканчиваться. Будет не лишним дополнительная система подогрева из вне
  • Из первого недостатка плавно появляется второй: более ресурсоемкие установки требуют большой свободной площади для их размещения, например, отдельного помещения в виде котельной

В дополнение советуем прочитать наше руководство по сборке солнечного коллектора своими руками

Простой тепловой аккумулятор

Самый простейший теплоаккумулятор своими руками можно изготовить, основываясь на принципе работы термоса – он за счет своих непроводящих тепло стенок не позволяет жидкости остывать на протяжении продолжительного временного периода.

Для работы необходимо подготовить:

  • Бак желаемой емкости (от 150 л)
  • Теплоизоляционный материал
  • Скотч
  • Тэны или медные трубки
  • Бетонную плиту

Вначале очередь следует подумать над тем, что будет представлять собой непосредственно бак. Как правило, используют любую имеющуюся под руками металлическую бочку. Объем ее каждый определяет индивидуально, но брать емкость менее 150 л не имеет практического смысла.

Выбранную бочку необходимо привести в порядок. Ее следует почистить, удалить изнутри пыль и прочий мусор, обработать участки, на которых начала образовываться коррозия.

Затем готовится утеплитель, которым будет оборачиваться бочка. Он будет отвечать за то, чтоб тепло как можно дольше сохранялось внутри. Для самодельной конструкции прекрасно подойдет вата минеральная. Окутав с внешней стороны емкость, необходимо ее хорошенько обмотать скотчем. Дополнительно поверхность накрывают листовым металлом или окутывают фольгированной пленкой.

Для того, чтобы вода внутри подогревалась, необходимо выбрать один из вариантов:

  1. Установка электрических тэнов
  2. Установка змеевика, по которому будет пускаться теплоноситель

Первый вариант достаточно сложен и не безопасен, поэтому от него отказываются. Змеевик же можно соорудить самостоятельно из медной трубки диаметром 2-3 см и длиной около 8-15 м. Из нее сгибается спираль и помещается в внутрь.

В изготавливаемой модели тепловым аккумулятором является верхняя часть бочки – из нее необходимо пустить отводной патрубок. Снизу устанавливается еще один патрубок – вводной, через который будет поступать холодная вода. Следует их оснастить кранами.

Простое устройство готово к использованию, но перед этим предстоит решить вопрос, связанный с пожарной безопасностью. Располагать такую установку рекомендуется исключительно на бетонной плите, по возможности отгородив стенками.

Как подключить

Человек, который много раз сталкивался с устройством систем отопления, без труда должен изготовить тепловой аккумулятор своими руками и произвести дальнейшее подключение. Не должна составить особой сложности подобная работа и для новичка.

Словами схему подключения можно описать следующим образом:

  1. Транзитом сквозь весь бак должен проходить по тепловому аккумулятору обратный трубопровод, на его концах должны быть предусмотрены полуторадюймовый вход и выход
  2. Вначале между собой соединяются обратка котла и бак. Между ними должен размещаться циркуляционный насос, гонящий воду из бочки в отсекающий кран, расширительный бак и отопительный прибор
  3. Циркуляционный насос и отсекающий кран также монтируют со второй стороны
  4. Соединять подающий трубопровод необходимо по аналогии с предыдущим, однако теперь тепловые насосы не устанавливаются

Стоит отметить, что подобным образом подключается теплоаккумулятор к отопительной системе, работающей на базе всего одного котла. Если их количество увеличивается, схема значительно усложнится.

Емкость должна дополнительно оснащаться термометром, датчиками давления внутри и взрывным клапаном. Накапливая постоянно тепло, бочка может со временем перегреться. Чтобы не допустить взрыва, необходимо сбрасывать периодически избыточное давление.

Теплоаккумулятор и разные виды отопительных систем

Устанавливать тепловой аккумулятор можно совместно с различными отопительными системами. Взаимодействуя с каждой из них, он предоставляет ряд преимуществ и быстро окупается.

Наиболее распространены теплоаккумуляторы, установленные совместно отопительным оборудованием, работающем на твердом топливе, у которых количество остатков минимально. Доведя КПД до максимально-возможного, они очень быстро разогревают отопительные радиаторы, которые вскоре изнашиваются. Часть вырабатываемой энергии лучше копить и воспользоваться, когда в ней действительно возникнет потребность.

Двукратный ночной тариф за электроэнергию – проблема для владельцев электрических отопительных котлов. Таким образом в дневное время теплоаккумулятор будет накапливать в себе тепло по более выгодной стоимости, а в ночное – отдавать его отопительной системе.

Применяются подобные установки в многоконтурных системах, распределяя воду между контурами. Если установить патрубки на разных высотах, можно осуществить отбор воды с разной температурой.

Варианты модернизации

Глядя на простейший теплоаккумулятор своими руками, человек с инженерным образованием наверняка задумается о вариантах его модернизации. Сделать это можно следующими способами:

  • Внизу устанавливают еще один теплообменник, посредством которого может происходить аккумуляция энергии, полученной солнечным коллектором
  • Можно разделить внутреннее пространство бака на несколько секций, сообщающихся между собой, чтобы расслоение жидкости по температурам было более выраженным
  • Тратиться на теплоизоляцию или нет – каждый решает сам для себя. Но несколько сантиметров пенополиуретана существенно снизят тепловые потери
  • Увеличив количество патрубков, можно будет монтировать установку к более сложным отопительным системам с несколькими контурами, работающими независимо
  • Можно сделать дополнительный теплообменник, в котором будет накапливаться питьевая вода

Видео — Тепловой аккумулятор в доме с периодической топкой

Собирать теплоаккумуляторы своими руками может абсолютно каждый. Для него нет необходимости покупать дорогостоящее оборудование, а самая простая модель состоит из комплектующих, которые у хорошего человека всегда в гараже или кладовой.

Все те, кто не доверяет самодельным устройствам, могут ознакомиться с богатым выбором моделей на рынках. Их стоимость более чем приемлемая, а вложенные средства быстро окупаются.

Теплоаккумулятор для твердотопливного котла своими руками – инструкция

Твердотопливные котлы – это современное альтернативное решение в области отопительных систем при растущих ценах на традиционные виды топлива (электричество и газ). Эти устройства позволяют достигать коэффициент полезного действия 80% и выше, в зависимости от типа котла. Однако и на этом не остановилась инженерная мысль конструкторов-теплотехников, и очень часто твердотопливные котлы комплектуются специальными устройствами для «хранения» тепловой энергии – теплоаккумуляторами. Теплоаккумулятор для твердотопливного котла позволяет экономить топливные ресурсы, а также повышает КПД системы в целом.

Что собой представляет теплоаккумулятор


Теплоаккумулятор для твердотопливных отопительных систем – это емкость особой конструкции, заполненная теплоносителем (обычно водой), которая получает тепловую энергию от работающего котла и накапливает ее. После завершения рабочего процесса в котле, тепло в помещениях здания поддерживается от накопленной энергии. Фото теплоаккумулятора показывает схему процесса его работы.

Таким образом, применяя теплоаккумулятор для котла , можно достичь значительного увеличения КПД и 30% экономии топливных ресурсов. Также важным моментом является увеличение срока службы самой отопительной системы, в результате предупреждения перегрева ее от теплоносителя во время работы котла в режиме максимальной теплоотдачи и экономии топлива.

Теплоаккумуляторы для отопления имеют внутри трубчатую спиральную систему контуров сложного строения. Причиной тому стремление максимально использовать тепло и при необходимости быстро его принимать/отдавать. Каждый контур выполняет свою собственную функцию, например, один – для приема тепловой энергии от котла, второй – для обогрева помещений, третий – для нагрева воды в душе/ванной/на кухне.

Преимущества использования теплоаккумуляторов перечислены ниже.

  1. Накопление тепловой энергии, как следствие – экономия топлива.
  2. Возможность объединить несколько различных источников тепловой энергии (котел, ТЭН, гелиотермическая система).
  3. Предотвращение перегрева отопительного оборудования.
  4. Повышение КПД.
  5. Возможность нагрева воды.
  6. Регулирование режимов температуры в помещениях.

Делаем в домашних условиях


Чтобы сделать теплоаккумулятор своими руками, потребуется, прежде всего, емкость максимально возможного объема (чем больше объем, тем выше эффект). Самостоятельно изготовить емкость достаточно проблематично. Для таких целей отлично подойдут баки из нержавеющей стали, применявшиеся в советские времена в столовых общего питания для подогрева воды.

Читать еще:  Как утеплить каркасный дом пенопластом?

Но поскольку такое раритетное оборудование найти проблематично, подойдут любые емкости (с крышкой) из стали толщиной не менее 4-9 мм. Желательно, чтобы емкость имела сферическую или цилиндрическую форму, но подойдет и кубическая.

Наиболее доступным вариантом является создание теплоаккумулятора из бочки. Рекомендуемый объем для загородного дома – от 1000 литров. При больших объемах, например, если изготавливается теплоаккумулятор на 5 м3, необходимо наваривать ребра жесткости.

Имея подходящую емкость, необходимо ее заранее правильно расположить, так как в дальнейшем вес конструкции серьезно возрастет.

Для выбора теплоносителя в аккумуляторе представлены удельные теплоемкости некоторых материалов:

ЖидкостьВодаГлицеринМасло машинноеНашатырный спиртЭтиленгликольКеросин
Теплоемкость, Дж/кг*К420026601800473023001950

Проанализировав данные таблицы, можно сделать вывод, что целесообразно использовать именно воду. Она хоть и имеет теплоемкость ниже, чем у нашатырного спирта, но при этом более доступна.

Далее понадобятся чертежи для создания теплоаккумулятора. Необходимо в чертеже учесть, какие функции потребуются. Например, если нет необходимости или возможности применять гелиотермические источники тепла, то не стоит занимать полезный объем бака лишним контуром. То же касается нагрева воды: если в здании уже имеется эффективный бойлер, то возможно, не потребуется использовать контур подогрева воды.

Тепловой аккумулятор из бочки


Рассмотрим способ, как теплоаккумулятор для твердотопливного котла изготовить своими руками. Потребуется для создания теплоаккумулятора такая схема.

  1. Бочка упрочняется снаружи (при необходимости) ребрами жесткости.
  2. Под болты приваривается фланец в размер крышки. Крышку (ее толщина должна быть немного больше толщины бочки) также можно упрочнить ребрами жесткости.
  3. Поверхность бочки изнутри подвергается механической обработке – удаляются следы коррозии (если были), шлифуется.
  4. Внутренняя поверхность обрабатывается раствором ортофосфорной кислоты, 4-6 раз грунтуется, а затем прокрашивается несколькими слоями теплоустойчивой краски.
  5. Ввариваются змеевики внутрь бочки.
  6. Если имеется возможность осуществить порошковую покраску, то лучше вместо традиционного окрашивания на предыдущих этапах произвести окраску с уже установленными змеевиками. Порошковая окраска, как и перекраска домов, позволит получить равномерный слой термостойкого полимера, надежно защищающего от коррозии.
  7. Проверяется герметичность основного бака и змеевиков.
  8. Наружная поверхность бочки шлифуется, грунтуется и окрашивается серебрянкой (для снижения потерь тепловой энергии через излучение).
  9. Бочка утепляется плотным слоем минеральной ваты и алюминиевой фольги.

Можно также посмотреть, как сделать теплоаккумулятор на видео. Остается только выполнить подключение.

Требования по безопасности


К термоаккумуляторам, изготовленным своими руками, выдвигаются особые требования безопасности:

  1. Поскольку тепловой аккумулятор предполагает регулярный нагрев, то необходимо соблюдать правила пожарной безопасности: горячие элементы не должны контактировать с легковоспламеняющимися и взрывоопасными веществами и материалами.
  2. Закрытая система отопления подразумевает высокое давление теплоносителя внутри системы, поэтому необходимо обеспечивать герметичность конструкции, а также применять ребра жесткости и термоустойчивые резиновые прокладки на крышке бака.
  3. В случае применения дополнительного нагрева от ТЭНов, следует соблюдать правила электробезопасности: контакты должны быть заизолированы, а бак – иметь заземление.
Выгодно и экономно

Это простой способ, позволяющий сделать теплоаккумулятор для котлов, работающих на твердом виде топлива. Он позволяет серьезно сэкономить на топливном сырье за счет накапливания избыточной тепловой энергии работающего нагревательного устройства и передачи ее во время простоя котла, а также повысить коэффициент полезного действия всей системы отопления. Качественный тепловой аккумулятор позволяет серьезно сэкономить на покупке твердого топливного сырья.
Вверх

Применять тепловые аккумуляторы целесообразно при:

  • эксплуатации тепловых компрессоров (оптимизируют их работу);
  • использовании твердых видов топливных материалов с разными коэффициентами выделения тепла;
  • необходимости снабжать горячей водой крупные объекты, например, общественные бани.

Теплоаккумулятор для отопления частного дома

Отопление частных домов часто организуется от твердотопливного котла, установленного в отдельном помещении – котельной. Такой вид оправдывает себя, если отсутствует централизованное газоснабжение. Серьезный недостаток твердотопливного котла – необходимость производить частую закладку топлива. При сильных холодах приходится это делать даже ночью, что делает эксплуатацию неудобной. Избавить владельцев домов от этой проблемы может теплоаккумулятор для отопления.

Что такое теплоаккумулятор и как он работает

Этот прибор в простейшем варианте представляет собой прочную герметичную емкость. Она обычно имеет цилиндрическую форму и устанавливается вертикально. В боковой поверхности встроены патрубки ля подключения труб. Вся емкость снаружи хорошо теплоизолирована.

Устройство подключается к котлу и к приборам отопления. Примерная схема подключения приведена ниже.

Теплоаккумулятор для отопления

Принцип работы теплоаккумулятора заключается в том, что он запасает для системы отопления большой объем горячего теплоносителя. Впоследствии тепло используется для нагревания радиаторов. Котел отопления в это время может даже не работать. Это возможно, благодаря установке в обратные магистрали клапанов, регулирующих направление потока теплоносителя (их еще называют обратными клапанами). Иногда название этого прибора звучит, как «буферная емкость».

Буферная емкость или теплоаккумулятор

Обвязка котла осуществляется таким образом, чтобы горячая жидкость двигалась по верху контура от нагревателя к аккумулятору, а холодная внизу наоборот. Соединение буферной емкости с приборами отопления – радиаторами, регистрами, производится иначе. Движение горячей жидкости должно осуществляться от аккумулятора к отопительным приборам, а отдав тепло в помещение, теплоноситель возвращается в буферную емкость.

Теплоаккумулятор для отопления, установленный в систему, значительно замедляет первый прогрев радиаторов, так как значительную часть энергии топлива котел направляет на прогрев большой массы теплоносителя.

Когда необходим теплоаккумулятор для отопления

В каких случаях выгодна установка теплоаккумулятора? Несмотря на заверения продавцов, что такое устройство поможет сэкономить до 30% энергии топлива, с установкой его спешить не стоит.

Объясняется все просто. При использовании схемы, в которой осуществляется постоянная работа нагревателя, например, если применяется газовый котел, установка устройства будет наоборот, увеличивать расход энергоносителей. Дело в том, что идеально утеплить аккумулятор невозможно. А даже малейшие теплопотери будут просто бессмысленно нагревать воздух в котельной. На это и будет затрачиваться часть энергии, хоть и небольшая.

Однако, в некоторых случаях установка этого прибора оправдана:

  1. При использовании преобразователей солнечной энергии для нагревания теплоносителя, в светлое время суток теплоаккумулятор будет накапливать тепло, а потом отдавать его ночью.
  2. Если для нагревания теплоносителя применяется электрический котел, можно нагревать теплоаккумулятор в ночное время, когда тариф на электроэнергию почти вдвое ниже дневного. Днем отопительная система отопления будет работать, по максимуму используя тепловую энергию, накопленную аккумулятором.
  3. Оправдана установка устройства и в том случае, если по климатическим условиям отсутствует необходимость использования котла на полную мощность. Такое случается, когда большую часть холодного периода температура наружного воздуха выше пиковой. Использование котла не в соответствии с мощностью вызывает сужение дымоходов из-за наслоения сажи, а как следствие – снижение тяги. Теплоаккумулятор позволит осуществлять периодическую топку на полную мощность, а в остальное время использовать энергию аккумулятора.
  4. При использовании твердотопливного котла с теплоаккумулятором, интервал между загрузками топлива может увеличиться.

Расчет параметров и выбор теплоаккумулятора

Чтобы добиться наибольшей эффективности от использования устройства, необходимо, чтобы объем его соответствовал параметрам отопительной системы. Расчет теплоаккумулятора несложен. Для оптимальной работы устройства, необходимо, чтобы емкость его была 25-50 литров на каждый 1 кВт мощности отопительного котла. Лучше принимать среднее значение, приближаясь к верхнему.

Например, при мощности котла 10 кВт, емкость аккумулятора должна быть 250-500 литров. Можно выбрать верхнее значение. При мощности 15 кВт объем бака должен быть в пределах 375-750 литров. Но устройство объемом 750 литров будет затруднительно внести в котельную через обычные двери. Здесь выбирать придется, учитывая наружные размеры бака.

Исходя из потребностей, можно установить теплоаккумулятор с подключением к одному контуру либо устройство с несколькими патрубками для подключения, или прибор с теплообменником внутри, обеспечивающим нагрев воды для горячего водоснабжения.

Теплоаккумулятор для отопления своими руками

Изготовлению прибора для накопления тепловой энергии посвящено множество статей и видеороликов, заполняющих пространство сети Интернет. Насколько выгодным будет такое рукоделие?

Из чего состоит теплоаккумулятор для отопления

Чаще всего для изготовления потребуется большая прочная емкость. Приобретение ее, переделка, утепление могут потребовать затрат, сопоставимых с ценой заводского устройства. Делать же теплоаккумулятор для котла из простой бочки категорически не рекомендуется, так как теплоноситель с высокой — 100°С и более, температурой и находящийся под высоким давлением, легко ее разрушит.

В большинстве случаев изготовить качественный теплоаккумулятор своими руками невозможно. А подвергать опасности свой дом и жизнь своих близких вряд ли будет оправданным.

Как самому сделать теплоакуумулятор для отопления

В нынешние времена удорожания всех видов энергоносителей многих домовладельцев стал серьезно волновать вопрос их экономичного использования. Один из вариантов – это включение в схему отопления большой емкости с водой – теплового аккумулятора.
Но емкости заводского изготовления отличаются немалой стоимостью. В то же время некоторые домашние мастера – умельцы разобрались, как можно сделать теплоаккумулятор своими руками, что выйдет гораздо дешевле. Об этом опыте и будет рассказано в данной статье.

Немного о назначении и конструкции

Прежде чем давать рекомендации по изготовлению этого важного узла, вкратце определимся, для чего он нужен и рассмотрим его заводскую конструкцию. Итак, аккумулирующие емкости с водой применяются в случаях периодического отопления дома, а точнее:

  • при работе электрического котла с многотарифным счетчиком, когда нагреватели могут экономно функционировать лишь в ночное время. Агрегат, работая на полную мощность, обогревает дом и накапливает тепловую энергию в баке с водой;
  • накопление теплоты необходимо и для котлов на твердом топливе, которые наоборот, останавливаются в ночное или другое время, если некому заложить в топку новую порцию дров или угля;

Агрегаты заводского изготовления представляют собой бак круглой формы, заполненный водой. В нее погружены несколько змеевиков, в них циркулирует теплоноситель котлового и других контуров отопления. Конструкция достаточно сложна в производстве и оттого недешева, в этом можно убедиться, посмотрев чертежи теплоаккумулятора.

Если попытаться взять за основу подобное устройство, чтобы самостоятельно изготовить теплоаккумулятор, то в конечном счёте он обойдется ненамного дешевле заводского. Медные или нержавеющие трубки и работа по навивке из них змеевиков, герметизация вводов и утепление отнимут у вас массу времени и денежных средств. Для домовладельцев, желающих произвести сборку и установку самодельного накопителя тепла, есть более простое решение, описанное ниже.

Расчет объема накопительного бака

Данное решение заключается в том, что теплоаккумулятор, сделанный своими руками, представляет собой обычную утепленную емкость с двумя патрубками для присоединения к системе отопления. Суть заключается в том, что котел в процессе работы частично направляет тепловой носитель в накопительный бак, когда радиаторы в этом не нуждаются. После отключения источника тепла происходит обратный процесс: работа системы отопления поддерживается водой, поступающей из аккумулятора. Для этого нужно будет правильно выполнить обвязку накопительной емкости с теплогенератором.

Первым делом надо определить объем бака для аккумуляции тепловой энергии и произвести оценку возможности его размещения в котельной. Кроме того, изготовление теплоаккумуляторов для твердотопливных котлов необязательно начинать с нуля, есть различные варианты подбора готовых сосудов подходящей вместительности.

Читать еще:  Какой утеплитель лучше для мансарды – сравниваем, выбираем, покупаем

Мы предлагаем ориентировочно определить объем бака самым простым способом, основанным на законах физики. Для этого надо иметь такие исходные данные:

  • тепловая мощность, потребная на обогрев дома;
  • время, в течение которого источник тепла будет отключен и его место займет аккумулирующая емкость для отопления.

Способ расчета покажем на примере. Есть здание площадью 100 м2, где теплогенератор простаивает 5 часов в сутки. Укрупненно принимаем необходимую тепловую мощность в размере 10 кВт. Это значит, что каждый час аккумулятор должен отдавать в систему 10 кВт энергии, а на весь промежуток времени ее надо накопить 50 кВт. При этом вода в баке нагревается минимум до 90 ºС, а температура на подаче в системах отопления частных домов при стандартном режиме принимается равной 60 ºС. То есть, разность температур составляет 30 ºС, все эти данные мы подставляем в хорошо знакомую из курса физики формулу:

Q = cmΔt

Поскольку мы хотим узнать количество воды, что должен содержать тепловой аккумулятор, то формула принимает такой вид:

m = Q / c Δt, где:

  • Q – общий расход тепловой энергии, в примере равен 50 кВт;
  • с – удельная теплоемкость воды, составляет 4.187 кДж / кг ºС или 0.0012 кВт / кг ºС;
  • Δt– разность температур воды в баке и подающем трубопроводе, для нашего примера это 30 ºС.

m= 50 / 0.0012 х 30 = 1388 кг, что занимает ориентировочный объем 1.4 м3. Итак, тепловая батарея для твердотопливного котла емкостью 1.4 м3, наполненная водой, нагретой до 90 ºС, будет обеспечивать дом площадью 100 м2 теплоносителем с температурой 60 ºС в течении 5 часов. Потом температура воды упадет ниже 60 ºС, но еще какое-то время (3—5 часов) понадобится на полную «разрядку» аккумулятора и остывание помещений.

Важно! Для того чтобы тепловой аккумулятор, изготовленный своими руками, успевал полностью «зарядиться» во время работы котла, последний должен иметь не менее чем полуторный запас по мощности. Ведь отопителю надо одновременно обогревать дом и загружать накопительный бак горячей водой.

Рекомендации по изготовлению

Если требуется сделать аккумулирующую емкость с нуля, то лучше всего для этой цели использовать обычный листовой металл толщиной 2 мм. Варить бак можно и из нержавейки, но вовсе не обязательно, так как подобный материал обойдется очень дорого. Для удобства последующего утепления и простоты изготовления емкость лучше делать прямоугольной формы. Зная объем бака, легко рассчитать его габариты в соответствии с условиями его монтажа в котельной.

Совет. Если вы хотите обеспечить совместное функционирование накопительного сосуда и самотечной системы отопления, то нужно смастерить теплоаккумулятор открытого типа, то есть, обеспечить его сообщение с атмосферой через трубку в верхней части бака. Ставить его надо выше уровня радиаторов, для чего придется дополнительно сварить подставку из стальных труб или уголков.

В некоторых случаях нет смысла варить емкость с нуля, можно сделать водяной теплоаккумулятор из бочки. Хорошо подойдет железная бочка большой вместительности, в нее потребуется врезать два патрубка для присоединения к системе. Пластмассовые бочки применять рискованно из-за высокой температуры воды, разве что на маркировке изделия будет указана максимальная температура содержимого до 100 ºС.

Такое же предостережение мы даем тем домашним умельцам, что мастерят теплоаккумуляторы из еврокуба. Конечно, это очень удобный способ, но данная пластмассовая емкость рассчитана на максимальную температуру не более 70 ºС. Поэтому еврокуб подойдет в качестве накопительного бака, работающего с теплыми полами, где температура теплоносителя редко превышает 50 ºС, для радиаторных систем он не годится.

Чем утеплить теплоаккумулятор

Даже когда бак находится в теплом помещении, то разность температур между воздушной средой и теплоносителем слишком велика – от 50 до 70 ºС. Чтобы не терять тепло и не обогревать им топочную, надо обязательно выполнять утепление теплоаккумулятора. Проще всего это сделать с помощью пенопласта толщиной 100 мм и плотностью 25 кг/м3. Его легко клеить к металлическим стенкам и вырезать отверстия под патрубки.

Сгодится для утепления и минеральная вата той же толщины, хотя крепить ее несколько сложнее. Плотность материала – 135—145 кг/м3. Для круглых баков из бочек придется использовать рулонные утеплители типа ISOVER, тут придется изрядно повозиться с крепежом, особенно в нижней части емкости.

Ниже на видео показана установка и схема теплоаккумулятора с подключением его к котлу и отопительной системе:

Заключение

Использование накопительного бака позволяет экономить топливо при работе дровяных котлов и пользоваться выгодным ночным тарифом в случае с теплогенератором электрическим. В изготовлении бак не столь уж сложен, надо только иметь некоторые навыки.

Отопительный теплоаккумулятор своими руками

Современные твердотопливные котлы — это совершенно новая система отопления, которая пришла на смену электрическим и газовым генераторам тепла. За счет особенностей строения они позволяют получить качественную и надежную отопительную систему, которая гарантированно будет хорошо функционировать. Сегодня функционирование многих котлов требует такого устройства, как аккумулятор тепла. Теплоаккумулятор для отопления можно сделать своими руками.

Теплоаккумуляторы — это специальные агрегаты, которые накапливают тепло в течение определенного количества времени. Чаще всего ночью, когда действуют льготы на потребление электроэнергии, но, что более важно, нагрузка на электросеть минимальна. Таким образом, это очень полезный и действенный агрегат в общей системе отопления.

Что представляет собой теплоаккумулятор

Твердотопливный теплоаккумулятор — это особая емкость, которая содержит теплоноситель, имеющий свойство быстро нагреваться в процессе сгорания топлива в котле. В тот момент, когда котел перестает работать, тепловой аккумулятор начинает отдавать собранное тепло в общую систему, поддерживая оптимальную температуру в доме.

Тепловой аккумулятор вместе с современным твердотопливным котлом позволяет экономить более 30% расхода энергии на обогрев внутреннего пространства дома. Кроме того, такой теплоаккумулятор для отопления позволяет снизить нагрузки на нагревательный котел, продлевая срок его эксплуатации. Это увеличивает и продуктивность системы отопления в 2 раза, что тоже важно в особо холодных регионах.

Наверняка многие видели бак аккумулятор, из которого иногда выходит пар. Такой бак аккумулятор тепла может достигать объема в 3500 л. Обшивается он специальным материалом, который помогает сохранять это тепло в баке. Подобный гидроаккумулятор водоснабжения может использоваться как в открытых, так и закрытых системах отопления.

Принцип действия

Принцип действия очень прост. Гидроаккумулятор для твердотопливного котла представляет собой подобие обычного водного резервуара, только в такой гидроаккумулятор для систем отопления поступает нагретая вода (теплоноситель непосредственно из котла отопления).

Этот аккумулирующий бак врезается в общую отопительную систему сразу после котла, тем самым создается дополнительный нагревательный агрегат, но, в отличие от котла, он не вырабатывает, а сохраняет тепло. Через аккумулятор в системе отопления постоянно проходит обновленная горячая вода, поддерживая в нем всегда максимальную температуру.

Принцип работы теплоаккумулятора

После того как отопительный котел перестает работать (например, из-за отсутствия топлива), вода начинает поступать из этого бака в общую систему, поддерживая непрерывно температуру. Из-за естественных причин вода в баке ограничена, поэтому надолго ее не хватит. Однако при грамотной установке нагретого теплоносителя должно хватить на отопление в течение ночи. Современный аккумуляторный бак может работать в автономном режиме до 2 дней, обеспечивая жилье необходимым теплом.

Теплоаккумулятор в системе отопления

Какие функции выполняет бак аккумулятор

Как говорилось ранее, аккумуляторный бак — это современный агрегат, который позволяет сделать отопительную систему более выгодной, экономичной и практичной. Происходит увеличение производительности за счет того, что такой агрегат выполняет следующие функции:

  1. Создает дополнительный источник тепла, который в несколько раз увеличивает производительность.
  2. Грамотный расход тепла от котла по всей системе.
  3. Помогает обеспечить дом горячей водой, так как возможна установка дополнительных клапанов, перераспределяющих тепло по назначению. Все, что потребуется сделать, — установить специальный термостатный клапан, который будет срабатывать при температуре выше 85°С — нормальной температуре горячей воды.
  4. Позволяет предохранить систему от перегрева — перегрев может вывести из строя всю систему и привести даже к негативным последствиям.
  5. Увеличивает показатель КПД котла за счет повышения температуры теплоносителя и уменьшения расходуемого топлива.

Тепловые аккумуляторы могут получать и сохранять тепло из различных источников

Требуется также рассчитать мощность теплоаккумулятора для создания оптимальных условий его работы. Для этого существует много способов, однако наиболее простой и проверенный — это 25 л теплоносителя для произведения 1 кВт энергии. Чем выше необходимая мощность, тем больше потребуется теплоносителя.

Какие это дает преимущества и когда это нужно

Для чего нужно устанавливать теплоаккумулятор и какие преимущества он дает? Главные плюсы:

  1. Увеличение срока эксплуатации и предотвращение поломок.
  2. Продолжение работы отопления в автономном режиме даже после полного сгорания топлива.
  3. Отсутствие возникновения резких температурных скачков.
  4. Безотказная работа агрегата в любых эксплуатационных условиях.

Устанавливать аккумулятор стоит лишь при прямой необходимости

Помимо этого нужно учесть, что не всегда устанавливать такой бак аккумулятор необходимо. Для этого нужно понять, когда требуется агрегат:

  1. Если имеется ночной тариф, по которому за топливо платится меньше.
  2. Если требуется обеспечить дом большим объемом горячей воды. К примеру, если в доме большое количество санузлов и раковин, то использование такого устройства позволит обеспечить дом дополнительным количеством воды.
  3. Если используется различное топливо с разными коэффициентами тепловыделения. В таком случае бак поможет защитить систему от резкого перегрева и перепадов температур.

Прежде чем устанавливать такие агрегаты, необходимо убедиться, что в том есть прямая необходимость. Иначе это будут зря потраченные средства.

На что следует обращать внимание при выборе

При покупке готового аккумулятора или изготовлении самодельного бака следует учитывать некоторые особенности и характеристики агрегата. От этого будет зависеть долговечность, безотказность и длительность эксплуатации.

Пример технических характеристик тепловых аккумуляторов

Основные параметры теплоаккумуляторов:

  1. Давление — самодельный аккумулятор должен быть построен с учетом будущего давления в системе. От этого зависит толщина его стенок.
  2. Объем и вес зависит от мощности отопительной системы.
  3. Выбирать нужно в первую очередь нержавеющие материалы для изготовления (от коррозии).

Самодельный теплоаккумулятор: изготовление и подключение

Необходимые материалы и инструменты:

  • сварочный аппарат;
  • разводной ключ;
  • прокладки;
  • муфты;
  • листовое железо;
  • клапаны.
  1. Приобрести листовое железо.
  2. При помощи сварочного аппарата изготовить герметичную емкость в виде бака.
  3. Врезать 4 патрубка — 2 для подачи и 2 для обратки.
  4. Установить патрубки напротив друг друга: для подачи в самую верхнюю точку, для обратки — в самые нижние.
  5. Наверху вварить полудюймовые муфты — в них устанавливаются термодатчики и взрывной клапан.
  6. Оборудование теплоизоляцией — завершающий этап сооружения. Для этого лучше всего подойдет двухкомпонентный полиуретановый герметик или монтажная пена.
  7. Подключить трубы подачи к верхним патрубкам, а трубы обратки — к нижним.
  8. Подключить аккумулятор к котлу нагревания.

Остается лишь протестировать систему. Самодельный теплоаккумулятор готов к эксплуатации.

2006-2020
Все закреплённые правами
материалы принадлежат их
действующим владельцам

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector