Теплоаккумулятор самодельный: Как сделать теплоаккумулятор для котлов отопления своими руками

Теплоаккумулятор своими руками. От А до Я

Содержание

1. Для чего нужны топливные аккумуляторы?
2. Конструкция
3. Принцип работы теплоаккумулятора
4. Где используется устройство?
5. Обзор лучших моделей
6. Отзывы
7. Как изготовить теплоаккумулятор своими руками?
8. Особенности устройства
9. Расчет объема и мощности
10. Рекомендации по изготовлению
11. Чем утеплить?
12. Как подключить?
13. Этапы установки
14. Особенности установки и схема подключения
15. Практические советы

Использование твердотопливных котлов сегодня опять набирает популярность. Это связано с применением в их конструкции новых технологий контроля процесса горения и вспомогательного оборудования позволяющего обойтись без постоянного обслуживания агрегата.

К последним относятся и тепловые аккумуляторы включаемые в систему отопления вместе с котлом. Принцип работы достаточно прост что не исключает возможности сделать теплоаккумулятор собственными руками.

Для чего нужны топливные аккумуляторы?

Это разновидность пассивной отопительной арматуры делающей эксплуатацию системы отопления такой же удобной как и при использовании газового котла. В нем хранится избыток тепловой энергии, когда твердотопливный котел работает в штатном режиме, нагревая воду для системы отопления и ГВС.

Когда интенсивность пламени в топке снижается вплоть до полного угасания, горячая вода из аккумулятора автоматически начинает подаваться в систему. Таким образом можно поддерживать комфортную температуру до следующего розжига котла после чего аккумулятор автоматически возвращается в режим зарядки.

Конструкция

Представляет собой металлический бак различной, но чаще всего овальной формы, оснащенный фланцами для подключения входящих и выходящих трубопроводов.

По имеющейся оснастке аккумуляторы подразделяют на:

• Простые – не имеющие внутри дополнительных узлов.
• Сложные – оснащенные дополнительными конструктивными элементами, располагаемыми внутри.

Емкость выполняется из углеродистой или нержавеющей стали путем сваривания листового металла. Внутри аккумулятора могут находиться теплообменники через которые циркулирует котловая вода тем самым подогревая воду в емкости.

Их количество и конструкция обуславливаются мощностью аккумулирующего устройства. В качестве дополнительных также могут применяться отдельная емкость для подогрева воды на нужды ГВС и встроенный электронагреватель.

Принцип работы теплоаккумулятора

Принцип работы твердотопливного котла ранее подразумевал необходимость круглосуточного добавления топлива. С появлением теплоаккумулятора эта проблема исчезла. Котловая вода проходя через теплообменники внутри бака частично отдает свое тепло находящейся в нем воде и воде в дополнительном баке для нужд ГВС.

При полном сгорании топлива в топке циркулирующий по системе теплоноситель начинает охлаждаться и в систему подается теплоноситель из бака. Наличие автоматической подачи зависит от сложности отопительной системы, в самодельных же аккумуляторах нередко обходятся и без этой опции делая переключение вручную.

В некоторых моделях встраивают электрический нагреватель что позволяет еще больше увеличить время работы в режиме разрядки.

Где используется устройство?

Сфера применения аккумулятора – отопительные системы различной конструкции. По сути, нет ограничения ни для каких систем, однако чем она больше, тем должна быть большей и емкость резервуара. В промышленных моделях предусматривается возможность создания каскада из нескольких аккумуляторов подключаемых друг к другу.

Обзор лучших моделей

На российском рынке, сегодня предлагают свою продукцию хорошо известные зарубежные компании, а также отечественные производители:

• Buderus (Германия) – теплоаккумуляторы универсального типа подходящие для работы с котлами других марок твердотопливных котлов. Выпускаются три модели устройств: PS – с объемом от 200 до 2000 литров, не оснащаются внутренними теплообменниками и могут использоваться для хранения холодной воды; PR и PNR – с объемом на 500, 750 и 1000 литров. Конструктивная особенность PNR это возможность подключения к солнечному коллектору. Баки выполнены из углеродистой стали и оснащены слоем изоляции из пенопласта толщиной 100 мм.

• Hajdu (Венгрия) – отличаются сбалансированной стоимостью относительно качества. Толщина теплоизоляционного слоя составляет 100 мм. Выпускаются серии РТ и AQ PT отличающиеся емкостями баков. AQ PT может не оснащаться внутренними теплообменниками либо иметь один или два. В серии РТ предусмотрен электрический нагреватель что позволяет продлить время разрядки и использовать электроподогрев ночью при наличии многотарифного электросчетчика.

• Lapesa (Испания) – выпускает модели MASTER INERTIA, MASTER VITRO, MASTER INOX и GEISER INERTIA. В модельном ряду конструкции предназначенные для промышленной и бытовой установки. Для изоляции баков используется полиуретан что значительно снижает теплопотери. Внутренние стенки баков MASTER VITRO эмалируются, а в серии MASTER INOX используется нержавеющая сталь. Объем варьируется от 800 до 5000 литров, емкости опционально оснащаются ТЭНом и внутренними теплообменниками.

• NIBE (Швеция) – модельный ряд предусматривает возможность синхронизации аккумулятора с такими узлами отопительной системы как солнечный коллектор или тепловой насос. Возможно каскадное подключение сразу нескольких баков для увеличения аккумулирующей мощности. Устройства оснащаются встроенным электронагревателем и теплообменниками. Термоизоляция выполнена из пенополистирола толщиной до 80 мм. Для изготовления используется нержавеющая и углеродистая с покрытием из эмали сталь. Объем моделей варьируется от 100 до 1000 литров.

• S-TANK (Беларусь) – одна из самых доступных по цене серий отличающаяся высоким качеством. Для изготовления используется нержавеющая и углеродистая сталь. Устройство адаптировано к работе с водой имеющей низкие химические показатели. Для антикоррозионной защиты нанесен усиленный слой эмали. Объем выпускаемых баков варьируется от 100 до 2500 литров. Предусмотрена возможность каскадного подключения при необходимости увеличения мощности.

Отзывы

Не верили что аккумулятор будет работать настолько эффективно. Капитальные вложения большие, но теперь нет необходимости подсыпать ночью уголь.

Оценка:

Екатерина

Пришлось пожертвовать третьей частью подвала своего дома, но оно того стоит, утром просыпаешься в тепле.

Оценка:

Виталий

После установки аккумулятора окончательно отказался от мысли установить газовый котел твердое топливо с аккумулятором выходит намного дешевле.

Оценка:

Егор

Как изготовить теплоаккумулятор своими руками?

Устройство аккумулятора и принцип работы довольно просты. Даже изготовленные собственноручно резервуары могут повысить эффективность домашней системы отопления и сделать эксплуатацию намного удобнее.

Особенности устройства

Основа конструкции – это надежный резервуар могущий выдержать перепады давления. Для этой цели можно использовать старые газовые баллоны или иные емкости промышленного назначения. В системах без циркуляционного насоса установка должна производиться выше ниже радиаторов. Вода будет циркулировать естественным способом подчиняясь законам гравитации.

В домашних условиях нецелесообразно нарушать целостность бака для установки теплообменников. В большинстве случаев переоборудование сводится к просверливанию двух отверстий на верхней и нижней границах уровня, куда и подключаются подающий и отводящий патрубки.

Поток теплоносителя просто проходит через бак, который выступает в качестве буферной емкости. В случае перегрева котла он воспринимает на себя излишнюю тепловую энергию. По окончанию работы котла, вентили подающего и обратного трубопроводов перекрываются, таким образом, поток теплоносителя начинает идти исключительно через аккумулятор.

Если резервуар не оснастить собственным циркуляционным насосом, в случае монтажа вверху то движение теплоносителя остановится. Не лишним будет и монтаж электрического нагревателя, его установить достаточно просто в отличие от внутренних теплообменников.

Расчет объема и мощности

Выбор объема резервуара неразрывно связан с мощностью котла и объемом помещения где он будет находиться. Чем больше емкость тем больше вес, поэтому монтаж на перекрытиях производится исходя из их материала и веса наполненного бака.

Если помещение необходимого объема отсутствует, а меньшая мощность не удовлетворяет расчетным параметрам, то устанавливают два бака в разных помещениях здания. Не рекомендуется приобретать аккумулятор с емкостью большей чем расчетная поскольку мощность котла должна быть в два больше и система будет работать неэффективно.

За расчетное берется условие что при расходе 1 КВт тепловой энергии на нужды отопления, требуется от 25 до 50 литров теплоносителя. Предполагается, что аккумулирование составит 90 градусов, а после того как он включится в работу, разрядка будет продолжаться до 50 градусов. Выбор мощности производится по таблице учитывающей эту разницу.

Рекомендации по изготовлению

При самостоятельном изготовлении прямоугольного резервуара из листового металла, следует особое внимание уделить сварным швам. При отсутствии опыта лучше обратиться к квалифицированному сварщику который правильно подберет электроды и сделает соединение. При несоблюдении технологии даже выполненный из нержавеющей стали агрегат даст течь по швам.

Необходимо оборудовать вентилями входящий и уходящий трубопроводы. Подключение насоса выполнять параллельно с обратным клапаном, а установку ТЭНа производить только на дне. При использовании нержавеющей стали, монтаж аккумулятора выполняется исключительно на нижнем этаже.

Чем утеплить?

Выбор утепляющего материала зависит от формы бака, в остальном они все показывают достаточно высокую эффективность:

• Цилиндрический бак — применяются рулонные фольгированные утеплители в комплексе с гибкими плитами из минеральной ваты.
• Прямоугольный бак — жесткие плиты применяемые в утеплении фасадов, пенопласт или гибкие утеплители.

Как подключить?

Все работы связанные с внесением изменений в схему теплоснабжения следует проводить в летнее время при отключенном оборудовании и слитом теплоносителе.

Этапы установки

1. Подготовка системы, слив теплоносителя.
2. Определение места врезки.
3. Приваривание отводов к отходящему от котла трубопроводу.
4. Нарезание резьбы и установка запорной арматуры.
5. Приваривание обводного трубопровода котла.
6. Подключение аккумулятора.

Особенности установки и схема подключения

В своем доме можно использовать самую простую гравитационную схему, если отапливаемая площадь небольшая. Аккумулятор в таком случае устанавливается на уроне котла или ниже. Таким образом, циркуляционный насос не понадобится, так как источник тепла находится внизу и соответственно теплые слои всегда будут стремиться вверх.

Необходимо помнить что чем дальше от котла находится устройство, тем больший участок трубопровода придется проложить, а это лишние потери тепла. Аккумулятор включается параллельно уходящему их котла трубопроводу. Это делается для того чтобы можно было вывести его из работы. Для этого же в трубопровод врезается вентиль.

Одновременно, от приходящего трубопровода делается отвод с врезкой вентиля на аккумулятор. Таким образом можно будет произвести переключение потока воды с котла на резервуар, тем самым снизив гидравлическое сопротивление цепи и не обогревая остывающий котел. Перед растопкой котла следует провести обратное переключение.

Практические советы

1. Даже при нижней установке аккумулятора рекомендуется оснастить его циркуляционным насосом. Это значительно повысит теплоотдачу и снизит потери тепла через стенки трубопроводов.
2. При использовании трубопроводов ПВХ, желательно комбинировать их с металлической запорной арматурой, так как это даст возможность всегда произвести ее ремонт.

Эти устройства требуют достаточно больших капитальных затрат, из-за большого количества металла. Вложившись один раз, можно за один-два сезона окупить все затраты, поскольку аккумулятор может выполнять и роль бойлера для ГВС, таким образом не придется тратиться на покупку и монтаж еще одного прибора.

для чего нужен, виды конструкций, преимущества, особенности, цена, недостатки, самодельный, схемы подключения

Газовая труба проведена не во всех загородных поселках. Поэтому систему отопления организуют на основе твердотопливных котлов, жидкотопливных или электрических. Первые считаются не только высокоэффективными, но и мало затратными в плане стоимости топлива. Но, чтобы повысить коэффициент полезного действия прибора и снизить выбросы в атмосферу, рекомендуется использовать теплоаккумулятор для твердотопливного котла.

Для чего нужен теплоаккумулятор системы отопления

Содержание статьи

• 1 Для чего нужен теплоаккумулятор системы отопления
• 2 Преимущества и недостатки установки в систему отопления теплового аккумулятора
• 3 Основные типы конструкций теплоаккумуляторов
• 4 ТОП-10: теплоаккумуляторы для отопления с твердотопливными котлами, особенности
  • 4.1 Десятое место — Nibe BU
  • 4.2 Девятое место — ETS 200
  • 4.3 Восьмое место — HAJDU AQ PT 500
  • 4.4 Седьмое место — HAJDU AQ PT 1000
  • 4.5 Шестое место — S-TANK СЕРИИ HFWT
  • 4.6 Пятое место — S-Tank AT 300
  • 4.7 Четвертое место — S-TANK АТ AT-1000
  • 4.8 Третье место — HAJDU AQ PT 750
  • 4.9 Второе место — HAJDU PT 300
  • 4. 10 Первое место — S-TANK АТ PRESTIGE
• 5 Схемы подключения теплового аккумулятора к твердотопливному котлу и системе отопления
• 6 Самодельный теплоаккумулятор для твердотопливного котла

Теплоаккумулятор – это буферная емкость между котлом и отопительной системой. Ее функция – накапливать внутри горячую воду, которую при снижении температуры теплоносителя добавлять в сеть.

Дополнительная функция – служить основным или второстепенным источником тепла для системы горячего водоснабжения. Не все теплоаккумуляторы выполняют эту функцию. Все зависит от конструктивных особенностей прибора.

Многие производители твердотопливных котлов в инструкции указывают, что теплоаккумулятор – рекомендуемая емкость, которая обеспечивает высокий КПД нагревательного оборудования. Это связано с тем, что котлы, работающие на твердом топливе, обладают высокой эффективностью, когда работают только при максимальном режиме работы.

А максимум – это высокая температура (выше +100°С), которая для системы отопления не нужна. Здесь максимум – +95°С. Теплый пол не превышает +50°С.

То есть часть вырабатываемой энергии забирает на себя теплоаккумулятор. Он ее хранит до тех пор, пока по каким-то причинам котел не перестает выдавать максимальное количество тепловой энергии. После чего, чтобы восполнить тепло в отоплении, горячая вода подается в сеть.

Получается, что теплоаккумулятор предназначен для того, чтобы сгладить минимальные и максимальные перепады температуры теплоносителя, что увеличивает время расходования тепловой энергии системой отопления. При этом КПД твердотопливного котла максимально, расход топлива минимальный.

Схема работы аккумулятора тепла с твердотопливным котлом

Преимущества и недостатки установки в систему отопления теплового аккумулятора

Система отопления на основе твердотопливного котла с теплоаккумулятором имеет серьезные преимущества перед другими вариантами:

1. Растет эффективность и коэффициент полезного действия нагревательного оборудования.
2. Происходит увеличение времени обогрева помещений из расчета на одну закладку твердого топлива.
3. Достигается высокая экономия топлива за счет минимизации перепадов температуры теплоносителя. К примеру, при падении температуры до минимума приходится увеличивать расход топлива, чтобы поднять температурный показатель. С аккумулятором тепла этого не происходит.
4. Есть возможность оптимизировать работу системы горячего водоснабжения, используя буферную емкость, как нагреватель воды.

Некоторые модели теплоаккумуляторов можно подсоединять к солнечным батареям, к ТЭНам. Это расширяет функции прибора и создает определенные благоприятные условия эксплуатации всей отопительной сети в условиях экономичного потребления твердого топлива. Последний показатель варьируется в диапазоне 10-30%. Неплохой результат, зависящий от установки всего лишь одной емкости.

Недостаток у теплоаккумулятора один – большие габаритные размеры. То есть бак будет занимать немало места.

Два важных момента:

1. Эффективность работы аккумулятора тепловой энергии зависит во многом от того, насколько теплоизолировано здание, где прибор установлен. Если утепление слабое, то ждать высокой эффективности работы емкости не приходится.
2. КПД аккумулятора также зависит от оснащенности отопительной системы. Если в ней установлены циркуляционный насос, блок контроля и управления, то эффективность будет высокой.

Основные типы конструкций теплоаккумуляторов

Все теплоаккумуляторы – это вертикальные цилиндрические емкости. Такое объемное расположение прибора считается оптимальным:

• упрощает подключение к твердотопливному котлу и отоплению;
• облегчает дифференцирование температурного режима теплоносителя по его объему;
• занимает мало места.

Самая простая конструкция – бак без внутренней начинки. В нем установлено два патрубка – один для подключения к твердотопливному котлу, другой к отопительной сети. В верхней части вмонтирована гильза для установки термометра. Обычно так изготавливают теплоаккумуляторы для твердотопливных котлов своими руками.

Заводские модели более сложные. Они обеспечиваются термометром и внутренней начинкой в виде змеевика, который выполняет функции теплообменника.

Змеевик может располагаться во всю высоту теплоаккумулятора или занимать его часть. Чаще расположение нижнее, хотя вариаций много. Одна из них – несколько теплообменников, расположенных равномерно по высоте.

Назначение спирали – обеспечение системы горячего водоснабжения подогретой водой, плюс подключение к аккумулятору альтернативных источников энергии. Самый распространенный вариант – солнечная батарея.

Еще одна разновидность конструкции – бак внутри емкости. Первый предназначается для ГВС. Не самый простой вариант. Обычно его используют, когда теплоаккумулятор имеет большой объем – не менее 800 литров.

Сам бак – это емкость объемом до 100 литров. У этой конструкции есть минус – при максимальной температурной нагрузке отопления потребление горячей воды в ГВС должно быть минимальным. Что не всегда возможно в одно и то же время.

Конструктивные особенности аккумулятора тепла для твердотопливных котлов

ТОП-10: теплоаккумуляторы для отопления с твердотопливными котлами, особенности

На рынке теплоаккумуляторы представлены достаточно широко. Здесь разные модели от большого количества производителей. В составлении рейтинга принимали участие не только специалисты, но и потребители, у которых есть опыт использования приборов этого типа.

Десятое место — Nibe BU

Его занимает агрегат марки Nibe BU – 500.8 от компании “NIBE Industrier AB” из Швеции. Аккумулятор напольного типа с внутренним объемом 500 литров. Может выдерживать давление горячей воды до 6 бар и температуру до +95°С.

Это стандартная модификация, простая, недорогая, хорошо себя показала в эксплуатации. Но достаточно тяжелая – 107 кг. В качестве утеплителя используется пенополистирол толщиной 140 мм.

Может подключаться к нескольким потребителям. В модельной линейке присутствуют и теплоаккумуляторы со змеевиком, и с накопительным баком.

Девятое место — ETS 200

Это место ETS 200. Производитель – немецкая компания Stiebel Eltron. Прибор нужно отнести к категории электрических теплоаккумуляторов. С твердотопливными котлами их почти не используют. Но среди потребителей он очень популярен.

Восьмое место — HAJDU AQ PT 500

Это венгерский агрегат, классический. Марка – HAJDU AQ PT 500. В модельном ряду есть комбинированные разновидности со змеевиком и баком. Совместимы с котлами разного типа и твердотопливными, в том числе. Дополнительно комплектуются ТЭНом.

Недостатки:

• в комплектацию не входит теплоизоляционный слой, его придется приобретать и устанавливать отдельно;
• давление внутри емкости – не более 3 бар.

Седьмое место — HAJDU AQ PT 1000

Его занимает модель HAJDU AQ PT 1000 С от венгерской компании. Производитель изначально изготавливал прибор с полной совместимостью с твердотопливным котлом мощностью 25-35 кВт. Плюс – два дополнительных патрубка для подключения к солнечному коллектору.

В конструкцию входят два змеевика общей площадью соприкосновения с водой 4,2 м² и отверстие под монтаж ТЭНа. Его придется приобретать отдельно.

Эта модель теплоаккумулятора может работать с твердотопливным котлом и системой отопления, в которой обязательно установлен циркуляционный насос. Без него эффективность агрегата резко снижается.

Шестое место — S-TANK СЕРИИ HFWT

Его отдали белорусскому аккумулятору – S-TANK СЕРИИ HFWT – 300. Классический вариант с теплообменником. Объем бака 300 л, отсюда небольшие габаритные размеры. Выдерживает давление до 6 бар и температуру до +110°С.

Теплоаккумулятор из Белоруссии

Пятое место — S-Tank AT 300

Оно у того же производителя, но у модели S-Tank AT 300. Отличие от предыдущего варианта – совместимость с нагревательными котлами разного типа: газовые, электрические, твердотопливные, топливными насосами, каминными рубашками и прочее.

Четвертое место — S-TANK АТ AT-1000

Это самая простая модель без теплообменников и других функциональных устройств. Поэтому совместима с твердотопливными котлами мощностью до 10 кВт. Характеристики:

• объем 1000 л;
• давление 6 бар;
• температура +95°С.

Третье место — HAJDU AQ PT 750

HAJDU AQ PT 750 отличается от предыдущих моделей этого производителя только наличием внутри дополнительного бака, который используется в качестве теплообменника.

Характеристики:

• давление 3 бара;
• температура +95С;
• наличие в комплекте ТЭНа;
• напольное исполнение;
• объем 750 л;
• толщина утеплителя 10 см.

Второе место — HAJDU PT 300

Оно у HAJDU PT 300, объем бака которого 300 л. Это стандартная емкость, непокрытая изнутри антикоррозионным покрытием, и без змеевика. Есть отверстие для установки ТЭНа. Простой, надежный и недорогой теплоаккумулятор, отсюда высокая популярность, особенно среди потребителей. Совместим не только с твердотопливными котлами.

Теплоаккумуляторы венгерского производителя

Первое место — S-TANK АТ PRESTIGE

Его отдали белорусской модели S-TANK АТ PRESTIGE – 500. Изготовлен из нержавейки, отсюда практически неограниченное время эксплуатации. Внутри установлен змеевик.

Производитель обеспечил прибор блоком защиты от перегрева, что увеличивает безопасность агрегата. У модели двойная теплоизоляция. Объем составляет 500 л.

Схемы подключения теплового аккумулятора к твердотопливному котлу и системе отопления

Схем обвязки твердотопливных котлов с теплоаккумуляторами немало. Но все они основываются на одной базисной. Особенность подключения всех элементов отопительной сети заключается в принципе работы самого твердотопливного котла. Его КПД зависит от того, какой температуры вода возвращается в котлоагрегат.

Если она с пониженной температурой, то происходит закипание теплоносителя за счет высокой тепловой энергии, которую вырабатывает нагревательный аппарат, работающий на твердом топливе. Чтобы этого не происходило, в систему включается буферная емкость.

В ней происходит смешивание двух сред с разной температурой, отчего последняя принимает требуемое значение. То есть в котел вода поступает предварительно нагретая.

Получается так, что в такой схеме теплоаккумулятор функционирует в качестве узла поддержания оптимальной температуры теплоносителя, достаточной для эффективной работы всей отопительной сети.

В такую схему устанавливают два циркуляционных насоса:

• один на обратном контуре перед твердотопливным котлом;
• второй после теплоаккумулятора.

Мощность первого всегда должна быть меньше мощности второго. Это связано с тем, что теплоноситель внутри аккумулятора тепла должен двигаться по определенному контуру. И этого можно добиться только разницей мощностей циркуляционных насосов. На картинке движение теплоносителя показано стрелками.

Гидравлическое сопротивление, которое преодолевает теплоноситель, зависит от количества установленных в системе отопления приборов – радиаторов, запорной арматуры, отводов, тройников и прочего. Их на участке, на котором работает насос системы отопления, больше. А значит, и мощность, чтобы преодолевать это сопротивление должна быть выше.

На участке от теплоаккумулятора до твердотопливного котла установлена всего лишь труба длиной 3-5 м, которая создает мизерное сопротивление.

И все же оба насоса надо всегда правильно настраивать. Это можно сделать двумя способами:

1. Установить регулировочный вентиль на обратку между котлом и буферной емкостью. Им регулируется скорость потока теплоносителя на обратном контуре.
2. Использовать циркуляционные трехскоростные насосы. Подбирать скорость движения воды с помощью переключения скоростей.

Все это делается с одной единственной целью – добиться того, чтобы температура теплоносителя на входе в аккумуляторную емкость всегда была меньше, чем на выходе. На картинке параметры обозначены Т1 и Т2 соответственно.

Базовая схема подключения буферной емкости к отоплению с твердотопливным котлом

Самодельный теплоаккумулятор для твердотопливного котла

Самодельный аккумуляторы тепла – способ сэкономить и поднять характеристики буферной емкости, а соответственно и системы отопления дома. Изготавливают их из стального листа. Но чаще используют готовые емкости. Это могут быть даже металлические двухсотлитровые бочки, а также емкости от разных автомобилей.

Перед тем как сделать теплоаккумулятор, необходимо рассчитать его объем. Этот параметр зависит от трех факторов:

• мощность твердотопливного котла;
• тепловая нагрузка, действующая в отопительной сети;
• время, в течение которого буферная емкость будет работать самостоятельно, то есть без котла.

Последний показатель сложно точно зафиксировать, поэтому берется приблизительное предполагаемое значение.

Пример расчета для дома площадью 200 м², в котором теплоаккумулятор будет работать без котла 8 часов. При этом на подающем контуре отопления температура воды будет +90°С, на обратном +40°С:

1. Закон теплотехники – на 10 м² отапливаемой площади здания требуется 1,0 кВт тепловой энергии. Значит, на 200 м² требуется 20 кВт. Если отопление будет работать без котла в течение 8 часов, то мощность аккумулятора тепла должна быть 8 х 20 = 160 кВт. Для расчета нужно перевести кВт в Вт. Это будет 160 000 Вт.
2. Полученное значение нужно разделить на теплопроводность воды, которая равна 4200 кВт/кг, и умножить на разницу температур на контуре подачи и обратки, то есть выходе и входе в твердотопливный котел: 90-40=50.
3. 160000 х 50 : 163 = 1900 кг. А так как масса воды равна ее объему, то в этом случае требуется буферная емкость объемом 1900 литров или 1,9 м³.

По конструкции самодельные теплоаккумуляторы – те же баки. В них можно установить змеевик. Способ врезки в отопление стандартный. Здесь нет необходимости что-то изобретать, хотя разные варианты нередко предлагаются. У каждой такой схемы свои преимущества и недостатки.

Например, врезку в бак можно проводить не с боков, а с верхнего торца через тройник. Неплохой вариант, но требующий установки труб чуть большего диаметра. И такая схема не применяется в закрытых системах отопления.

На самом деле установка буферного бака с твердотопливным котлом – единственно оправданный вариант увеличить КПД котлоагрегата. При этом может решиться еще одна актуальная проблема, связанная с горячим водоснабжением. Небольшие затраты позволяют достичь сразу двух целей.

Комментируйте статью, делайте ее репост в соцсетях, путь и другие будут в курсе этой интересной темы. Сохраняйте полезную информацию в закладках.

Также рекомендуем посмотреть подборку видео, которые закрепят знания и ответят на оставшиеся вопросы.

Обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором.

Твердотопливный котел и теплоаккумулятор — самотечная схема подключения.

Источники:

1. https://motocarrello.ru/jelektrotehnologii/1852-teploakkumuljator-dlja-otoplenija.html
2. https://pechiexpert.ru/teploakkumulyator-dlya-tverdotoplivnogo-kotla/#i-3
3. https://otivent.com/kak-rasschitat-teploakkumulyator-i-vypolnit-ego-obvyazku

Тепловые аккумуляторы для котла отопления своими руками: изготовление, схема, расчет

Современная система отопления должна поддерживать комфортный уровень температуры не только во время работы котла, но и после нее. Снижение температуры теплоносителя в трубах происходит относительно быстро, поэтому необходимо устанавливать дополнительные устройства. Лучше всего зарекомендовала себя в этом плане система отопления своими руками с тепловым аккумулятором: схема, расчет, подключение которой можно сделать практически для любого автономного комплекса.

Содержание

1. Принцип работы теплоаккумулятора
2. Обзор моделей
3. Расчет мощности теплоаккумулятора
4. Изготовление теплоаккумулятора своими руками
5. Особенности установки и схема подключения накопительного бака
   

   7 Практическая 9 консультация

Принцип работы теплового аккумулятора

Тепловой аккумулятор

Тепловой аккумулятор представляет собой большую емкость, наполненную водой. Он нагревается прямо или косвенно системой отопления. В результате температура воды поднимается до своего максимального значения. Когда котел перестает работать, происходит обратный процесс – энергия от нагретой воды передается теплоносителю.

Для выполнения этой задачи подключение теплоаккумулятора к системе отопления должно осуществляться как можно ближе к выходу из котла. Кроме того, предъявляются следующие требования к конструкции:

• Правильно рассчитайте объем. Это напрямую зависит от площади отапливаемого помещения;
• Теплоизоляция стен. Это необходимо для снижения тепловых потерь, чтобы обеспечить максимальную теплоемкость;
• Возможность дополнительной функции горячего водоснабжения (ГВС).

Такая система отопления с тепловым аккумулятором позволяет снизить расход топлива до 30%.

Значительно повышается уровень комфорта, что выражается в поддержании оптимальной температуры в течение длительного времени, даже при неработающем котле.

Однако перед планированием изготовления и монтажа теплоаккумулятора необходимо учитывать следующие негативные факторы:

• Снижение КПД. Так как часть энергии от теплоносителя будет расходоваться на нагрев воды, то температура в радиаторах будет ниже, чем без теплоаккумулятора;
• Устанавливать эффективный самодельный аккумулятор тепла для отопления важно только для систем с высокотемпературным режимом работы — от 80/60. В противном случае потери тепла за счет нагрева воды значительно снизят степень нагрева воздуха в помещениях;
• Большой объем. Для хранения достаточного количества энергии следует выбирать теплоаккумуляторы большой емкости. Только так их работа будет действительно эффективной.

Перед самостоятельным изготовлением необходимо сначала определиться с оптимальной конструкцией.

Обзор модели

Заводской аккумулятор тепла

В качестве основы самодельного теплоаккумулятора для отопления можно рассмотреть типовой заводской образец. Это контейнер с несколькими соединениями. Внутри находится трубопровод в виде спирали, по которому протекает теплоноситель. Труба изготавливается из меди или оцинкованной стали.

Для повышения эффективности работы в конструкции предусмотрен дополнительный ТЭН — ТЭН электрический.

Служит альтернативным источником тепловой энергии для поддержания температуры воды в баке на нужном уровне. Особое внимание следует уделить дизайну и, в частности, обеспечить максимальную теплоизоляцию. Он состоит из двух стен, между которыми находится слой утеплителя. Чаще всего это базальтовая вата. В результате такой аккумулятор тепла для котлов отопления имеет следующие положительные качества.

• Равномерный нагрев воды по всему объему;
• Возможность функционирования систем отопления с помощью ТЭНов даже при неработающем котле;
• Минимальные потери тепла со стенок корпуса.

Однако стоимость такой конструкции высока, а ее самостоятельное изготовление проблематично из-за сложности. Поэтому чаще всего используется другая схема отопления с тепловым аккумулятором.

В данном случае конструкция представляет собой емкость, в которую устанавливается спиральная труба отопления. Имеет четыре штуцера для прямого и обратного трубопровода – вход и выход. Его изготовление намного проще, чем для вышеописанной модели. Для этого достаточно сварить емкость и сделать в ней соответствующие патрубки.

Если система отопления с тепловым аккумулятором своими руками по схеме и расчету не предусматривает подключение дополнительных источников поступления энергии — необходимо проконсультироваться по этому вопросу со специалистами.

Одним из преимуществ данной конструкции является низкая трудоемкость работ. Но он менее эффективен, что сказывается на времени остывания воды. Его можно модернизировать, установив электрический нагревательный элемент. Подобная система отопления с небольшим тепловым аккумулятором будет работать и без котла. Но в этом случае стоимость электроэнергии возрастет в разы. Не рекомендуется использовать систему ГВС, так как будет велико снижение КПД установки.

Расчет мощности теплоаккумулятора

Основным техническим параметром теплоаккумулятора является его полезный объем. От этого зависит количество тепловой энергии, которое может быть накоплено в воде.

Правильный расчет теплового аккумулятора для отопления начинается с анализа помещения.

Сначала определяется его площадь, на основе которой рассчитывается минимальное значение мощности, необходимое для обогрева всех помещений в течение одного часа. Это делается по следующей формуле:

Q = S / 10

Где Q — теплопотери здания или количество энергии для ее компенсации, S — площадь дома.

Для помещения площадью 90 м² необходимо вырабатывать 9 кВт энергии в час. Далее следует рассчитать количество запасенной энергии в тепловом аккумуляторе для отопления на 1 м³ воды. Этот показатель зависит от его температуры. Во избежание длительных расчетов в таблице приведены данные для различных значений передачи энергии от теплоносителя к воде в баке.

Предположим, что стандартная температура нагрева составляет 80/30. В этом случае при расчете теплоаккумулятора для отопления, рассчитанного на эффективную работу в течение 12 часов, общий полезный объем будет равен:

V = 12 * 9 / (58) = 1,86 м³

Для заполнения такого объема потребуется изготовить цилиндрическую конструкцию радиусом 1 м и высотой 2,3 м.

Изготовление аккумулятора тепла своими руками

Самодельный аккумулятор тепла

Можно ли сделать аккумулятор тепла для отопления своими руками? Для этого потребуется изготовить конструкцию с расчетным объемом. Лучше всего использовать толстостенную оцинкованную сталь. Поскольку габариты будущего типа батареи достаточно велики, сварочные работы следует доверить профессионалам. Любой дефект шва может привести к печальным последствиям – разгерметизации всей конструкции.

Для улучшения прочностных характеристик рекомендуется делать контейнер двухслойным. Материал внутреннего слоя не должен подвергаться коррозии под воздействием воды и высоких температур. Наружная оболочка должна выполнять функцию механической защиты. Также нужно подобрать правильный диаметр патрубков, чтобы подключение теплоаккумулятора к системе отопления осуществлялось без дополнительных переходников.

Работу можно разделить на следующие этапы:

• Производство внутренних трубопроводов. Лучше всего сделать ее П-образной, при этом высота должна быть на 5-7 см меньше, чем у емкости;
• Сварка внутреннего цилиндра. В нем должны быть предусмотрены отверстия для патрубков;
• Изготовление внешнего цилиндра.

После того, как изготовление теплоаккумулятора для системы отопления своими руками завершено, необходимо проверить его прочность. Для этого конструкцию заливают водой и визуально наблюдают на предмет отсутствия протечек или разгерметизации.

Для улучшения теплоизоляционных качеств наружная стена утеплена базальтовой ватой. В этом случае КПД системы отопления с тепловым аккумулятором значительно повысится, так как потери тепла будут минимальными. Толщина защитного слоя должна быть не менее 50 мм.

Особенности установки и схема подключения накопительного бака

Схема подключения теплоаккумулятора

Для подключения теплоаккумулятора к системе отопления необходимо правильно выбрать его месторасположение. Лучше всего, если он будет стоять в непосредственной близости от котла. В этом случае температура теплоносителя будет высокой, что положительно скажется на скорости нагрева воды в баке.

Для него также следует сделать пьедестал, так как общая масса заполненного теплоаккумулятора будет довольно большой. В нашем случае она будет примерно равна 2,1 тонны. В частном доме для этого нужно подготовить отдельный фундамент. Если горячее водоснабжение предусмотрено в системе отопления с тепловым аккумулятором, то в помещении должен быть установлен водопровод. Он соединен с баком через запорный вентиль. Увы, общих схем изготовления теплоаккумулятора для отопления до сих пор нет. Чаще всего они руководствуются личным опытом.

Практический совет

Исходя из многочисленного опыта изготовления самодельных батарей для отопления, можно выделить несколько рекомендаций:

• Вместо заводского змеевика можно использовать стальной гофрошланг. Тогда общая площадь теплообмена увеличится;
• Чтобы не изготавливать стальную конструкцию, можно использовать пластиковые емкости соответствующего объема. Для сохранения формы их необходимо заключать в решетчатый каркас;
• Малые аккумуляторы тепла для отопления можно использовать для питания системы водяного пола.

Но для большой площади помещения все же рекомендуется приобретать заводские модели, так как их прочность и функциональность рассчитаны специалистами.

При выборе готовых теплоаккумуляторов для любого котла отопления обратите внимание на количество подводящих и отводящих патрубков. Это определяет возможность подключения устройства к системе горячего водоснабжения, теплого пола или использования альтернативного источника нагрева воды – солнечного коллектора.

Видео демонстрирует работу теплоаккумулятора в паре с котлом отопления:

Как построить термоаккумулятор своими руками

Опубликовано 18 октября 2012 г.

Термоаккумулятор используется для решения следующей проблемы: у вас есть дровяная печь, но по утрам, пока вы ее растопили и в помещении немного потеплело, вы вышли из дома. Если вы закроете печь так, чтобы она горела всю ночь, это очень плохая идея с точки зрения загрязнения и накопления смолы в дымоходе, что может привести к возгоранию дымохода. Или, может быть, вы весь день находитесь в своем доме и выходите из него, но вы не хотите поддерживать огонь весь день — это пустая трата времени.

Ответ — термосклад. По сути, это большой, чрезвычайно хорошо изолированный резервуар для хранения воды, который вы нагреваете с помощью обратного котла на дровяной печи (или с помощью солнечных панелей горячего водоснабжения), который может питать радиаторы или полы с подогревом в любое время. Затем вы можете зажечь свой огонь вечером, и он будет поддерживать тепло в вашем термальном хранилище, чтобы использовать его, когда захотите. Можно купить термоаккумуляторы, но они могут быть довольно дорогими. Наш друг Сун объясняет здесь, как (если у вас есть руки) вы можете сделать его самостоятельно из переработанных материалов. Его компания продает термальные магазины, но, эй, он именно такой парень. Вот Сун…..

У меня есть приятель-фермер, который держит небольшой котел на дровах, чтобы обогревать свое жилище. Проблема в том, что он должен поддерживать работу котла, чтобы иметь хоть какое-то тепло, а это также означает, что он много времени проводит в дремоте, что плохо для котла или дымохода и значительно снижает эффективность. Он хотел бы иметь термосклад, но хочет, чтобы он был дешевым (ну, в конце концов, он фермер — Дэйв). Мы вместе набросали эту идею использования старых медных водонагревателей. Вам нужно будет лучше изолировать баки, поскольку стандартная изоляция, с которой они поставляются, на самом деле не на высоте, но это не ракетостроение. Просто убедитесь, что вы используете что-то, что может выдержать тепло, например, стекловату. Также хорошо изолируйте все трубопроводы — вы будете удивлены тем, сколько тепла вы можете потерять через плохо изолированную трубу или вентиль.

Так что купите себе два-три старых медных бака с горячей водой — на ум приходит центр утилизации или eBay. Теперь вам нужно соединить их последовательно, как показано на схеме. Таким образом, тепло будет распространяться сначала по первому баку, а затем по следующему. Если вы подключите их параллельно, вам потребуется много времени, чтобы получить приличное количество полезного тепла.

Показанный здесь источник тепла представляет собой дровяной котел. Как видите, горячий поток из печи идет в верхнюю часть первого бака, а холодный возврат возвращается из основания последнего бака.

Вода для вашего отопления также поступает из верхней части первого бака и возвращается в основание последнего бака, но важно, чтобы подача (или обратка) для нагревающей стороны поступала из другого крана на бак. Скорее всего, в верхней части первого резервуара будет погружной кран, который вы можете использовать для этого. он будет довольно большим, но можно использовать дешевые стальные втулки, чтобы уменьшить его размер, чтобы вы могли установить трубу стандартного размера.

Пол с подогревом был бы еще лучше

Блок загрузки (обозначен буквой L) на плите котла улучшит работу всех нагрузок и гарантирует, что вода, поступающая в баки, всегда будет иметь температуру 60ºC или выше. Это означает, что вы быстро получите полезное тепло. В противном случае печке придется нагревать воду во всех резервуарах с точностью до 15ºC, что займет целую вечность.

Эта система предназначена только для отопления, с такой установкой вам понадобится еще один бак для воды для мытья и купания. Другим вариантом может быть что-то вроде источника непрямого цилиндра в качестве первого резервуара, где горячая вода для мытья и купания поступает в змеевик в резервуаре, поскольку холодная горячая вода под давлением сети выходит из змеевика горячей.

Когда вы подбираете печь-котел, помните, что она должна быть в состоянии обогреть ваше здание И нагреть воду в резервуарах, поэтому вам потребуется немного более высокая мощность, чем если бы у вас не было резервуаров.