Аккумулирующая ёмкость для отапливания
Как самому сделать теплоакуумулятор для отапливания
- Чуть-чуть о назначении и конструкции
- Объемного расчет бака накопительного
- Советы по изготовлению
- Чем теплоизолировать теплоаккумулятор
- Заключение
В сегодняшние времена удорожания всех видов источников энергии многих владельцев дома стал всерьез волновать вопрос их выгодного применения. Один из видов – это включение в схему теплоснабжения большой емкости с водой – аккумулятора тепла. Но емкости фабричного изготовления выделяются немалой стоимостью. В то же время некоторые домашние специалисты – умельцы разобрались, как можно создать теплоаккумулятор собственными руками, что выйдет намного дешевле. Об этом опыте и будет рассказано в этой публикации.
Чуть-чуть о назначении и конструкции
Перед тем как давать советы по изготовлению этого важного узла, кратко определимся, для чего он необходим и рассмотрим его заводскую конструкцию. Итак, накопляющие емкости с водой используются в случаях периодического домашнего отопления, а точнее:
- во время работы электро котла с многотарифным счетчиком, когда нагреватели могут практично работать лишь ночью. Аппарат, работая на всю мощность, греет дом и копит энергию тепла в бачке с водой;
- накопление теплоты нужно и для твердотопливных котлов, которые наоборот, останавливаются в ночное или остальное время, если некому заложить в топочную камеру новую порцию дров или угля;
Агрегаты фабричного изготовления собой представляют бачок в форме круга, заполненный водой. В нее погружены несколько змеевиков, в них двигается тепловой носитель котлового и прочих отопительных контуров. Конструкция довольно трудна в изготовлении и оттого недешева, в этом можно удостовериться, посмотрев чертежи теплоаккумулятора.
Если попытаться взять за основу такое устройство, чтобы без посторонней помощи сделать теплоаккумулятор, то в конечном итоге он обойдется не очень много доступнее фабричного. Медные или нержавеющие трубки и работа по навивке из них змеевиков, герметизация вводов и утепление заберут у вас большое количество времени и финансов. Для владельцев дома, жаждущих сделать установку и сборку самодельного теплового накопителя, есть более обычное решение, описанное ниже.
Объемного расчет бака накопительного
Такое решение состоит в том, что теплоаккумулятор, изготовленный собственными руками, собой представляет обыкновенную теплоизолированную емкость с 2-мя патрубками для присоединения к системе обогрева. Суть состоит в том, что котел во время работы отчасти направляет теплоноситель в накопительный бачок, когда отопительные приборы в этом не нуждаются. После выключения теплового источника происходит обратный процесс: работа системы обогрева поддерживается водой, идущей из аккумулятора. Для этого необходимо будет правильно сделать обвязку аккумулирующей ёмкости с теплогенератором.
В первую очередь нужно определить объем бачка для аккумуляции энергии тепла и сделать оценку возможности его установки в теплогенерирующей установке. Более того, изготовление теплоаккумуляторов для котлов на твердотопливных элементах необязательно начинать с нуля, существуют самые разные варианты выбора готовых сосудов подходящей вместительности.
Мы рекомендуем примерно определить объем бачка самым примитивным способом, основанным на законах физики. Для этого необходимо иметь такие исходники:
- теплопроизводительность, потребная на обогрев дома;
- время, за который тепловой источник будет отключен и его место занимает накопляющая емкость для отапливания.
Способ расчета покажем на примере. Есть здание площадью 100 м2, где теплогенератор простаивает 5 часов в день. Укрупненно принимаем нужную теплопроизводительность в размере 10 кВт. Это означает, что любой час аккумулятор должен отдавать в систему 10 кВт энергии, а на весь временной промежуток ее нужно собрать 50 кВт. При этом вода в бачке нагревается минимум до 90 ?С, а температура на подаче в системах обогрева личных домов при обычном режиме принимается равной 60 ?С. Другими словами, разница температур составляет 30 ?С, эти все данные мы подставляем в отлично знакомую из курса физики формулу:
Так как мы хотим узнать кол-во воды, что должен содержать аккумулятор тепла, то формула принимает этот вид:
- Q – общий расход энергии тепла, в примере равён 50 кВт;
- с – удельная теплоемкость воды, составляет 4.187 кДж / кг ?С или 0.0012 кВт / кг ?С;
- ?t– разница температур воды в бачке и подающем трубопроводе, для нашего примера это 30 ?С.
m= 50 / 0.0012 х 30 = 1388 кг, что занимает примерный объем 1.4 м3. Итак, тепловая батарея для котла на твердотопливных элементах емкостью 1.4 м3, наполненная водой, нагретой до 90 ?С, будет давать дом площадью 100 м2 носителем тепла с температурой 60 ?С в течении 5 часов. Потом температура воды упадет ниже 60 ?С, но еще некоторое время (3—5 часов) потребуется на полную «разрядку» аккумулятора и остывание помещений.
Важно! Для того чтобы аккумулятор тепла, сделанный собственными руками, успевал полностью «зарядиться» в рабочий период котла, последний обязан иметь не меньше чем полуторный запас по мощности. Ведь отопителю нужно одновременно обогревать дом и загружать накопительный бачок горячей водой.
Советы по изготовлению
Если требуется сделать накопляющую емкость с нуля, то наиболее оптимально для данной цели применять простой металл листовой толщиной 2 мм. Варить бачок можно и из нержавеющей стали, но совсем не обязательно, так как аналогичный материал обойдется слишком дорого. Для комфорта будущего утепления и простоты изготовления емкость лучше делать четырехугольной формы. Зная объем бачка, легко высчитать его размеры соответственно с условиями его монтажного процесса в теплогенерирующей установке.
Совет. Если у вас есть желание обеспечить совместное функционирование накопительного сосуда и самотечной системы обогрева, то необходимо сделать теплоаккумулятор открытого типа, другими словами, обеспечить его сообщение с атмосферой через трубку сверху бачка. Устанавливать его нужно выше уровня отопительных приборов, для чего придется дополнительно сварить подставку из труб профильных или уголков.
В большинстве случаев нет смысла варить емкость с нуля, можно создать водяной теплоаккумулятор из бочки. Отлично подойдёт металлическая бочка большой вместительности, в нее понадобится врезать два отрезка трубы для присоединения к системе. Пластмассовые бочки использовать опасно из-за большой температуры воды, разве что на маркировке изделия будет указана самая большая температура содержимого до 100 ?С.
Такое же предостережение мы даём тем домашним мастерам, что делают теплоаккумуляторы из еврокуба. Разумеется, это достаточно удобный способ, но эта пластмассовая емкость которая рассчитана на самую большую температуру не больше 70 ?С. Благодаря этому еврокуб подходит в виде бака накопительного, работающего с полами с подогревом, где температура носителя тепла нечасто превосходит 50 ?С, для радиаторных систем он не годится.
Чем теплоизолировать теплоаккумулятор
Даже когда бачок находится в теплом помещении, то разница температур между воздушной средой и носителем тепла чрезмерно велика – от 50 до 70 ?С. Чтобы не терять тепло и не обогревать им топочную, нужно в первую очередь исполнять утепление теплоаккумулятора. Большого труда не составит это сделать с использованием пенопласта толщиной 100 мм и плотностью 25 кг/м3. Его легко наклеивать к железным стенкам и вырезать отверстия под отрезки трубы.
Подойдет для теплоизоляции и минвата такой же толщины, хотя крепить ее не так просто. Плотность материала – 135—145 кг/м3. Для круглых бачков из бочек придется применять рулонные теплоизоляторы типа ISOVER, здесь нужно будет изрядно повозиться с крепежом, особенно снизу емкости.
Ниже на видео показана установка и схема теплоаккумулятора с подключением его к котлу и системе отопления:
Тепловой аккумулятор. Схема подключения.
Публикация в тему: Как провести отопление в приватном доме — пошаговое руководство
Заключение
Применение бака накопительного дает возможность экономить горючее во время работы котлов на щепе и пользоваться рентабельным ночным тарифом в случае с теплогенератором электрическим. В изготовлении бачок не очень уж сложен, нужно лишь иметь некоторые способности.
Буферный бачок аккумулятор накопительный для отапливания
Обеспечить экономию топлива для обогревания носителя тепла в современных системах способен установленый в контуре буферный бачок аккумулятор для отапливания. Его используют как в твердотопливных системах, так и при обогреве при помощи газа или на электрическом обогреве.
Накопляющая емкость для отапливания способна совершать генерацию получившейся энергии тепла, которая в последствии возвращается для применения в обогреве воды или в использовании ее опять для отапливания помещения. Во внутренней пустоты размещаются специализированные баки-резервуары, размеры которых зависят от определенной модели изделия.
Характерность выбора бачков
Главным критерием для выбора аккумуляторного бачка для отапливания считается наличие свободного места в помещении. Также нужно учесть возможность укрепления пола под этим оборудованием для котельной. Во время установки на неподготовленной площадке возможны плохие последствия в виде проломов, прогибов или других повреждений за счёт громоздкости.
Если существует необходимость в установке бака накопительного для отапливания габаритом в 1 м3, но отсутствует возможность это сделать, разрешается установка 2-ух подобных емкостей по 0,5 м3 в различных точках, чтобы уменьшить нагрузку.
Второй причиной для установки бачка аккумулятора для отапливания может быть наличие горячего водообеспечения. Когда в помещении отсутствует контур для горячей воды, то во время установки бачка, можно сделать монтаж системы ГВС.
Главное не забыть учесть значение давления в отопительной системе. Для домашних контуров, собранных у часников, нечасто можно повстречать системы с больше, чем 3 атм. В данной ситуации наиболее важным окажется бачок накопительный для отапливания с торосферической крышкой.
Есть некоторые модели фабричных аккумуляторов, имеющих в обустройстве электрические Нагревательные элементы трубчатого типа. Подобные элементы производственники устанавливают сверху емкости. Такое решение содействует поддержанию большой температуры на протяжении долгого времени даже после полной остановки котла. Это обеспечить подачу горячего водообеспечения для привычного ее применения.
Что это такое
Буферный бачок аккумулятор для отапливания (он же теплоаккумулятор и он же накопляющая емкость) – это устройство для собирания и теплосбережения. Снаружи такой бачок копирует термос, стены которого утеплены специализированными материалами для изоляции (термоустойчивый поролон), который прекрасно справится с установленными задачами.
Аналогичный буфер в отопительной системе является необходимым элементом, так как позволяет собирать энергию тепла от всех источников тепла и одинаково распределять ее по помещению.
Так как первая задача устройства – собирания и теплосбережение, ключевым его элементом считается утеплитель. В зависимости от того, из чего его сделали, устанавливается разновидность буферного бачка:
- жидкостный;
- твердотельный;
- термохимический;
- паровой;
- со вспомогательными элементами нагрева.
Если в виде теплоносителя выступает вода, в определенных отопительных системах может применяться антифриз. Во всяком случае любой бачок, независимо от материала тепловой изоляции. укомплектовывается входными и выходными патрубками, ведущими, естественно, к котлу к системе обогрева.
Плюсы наличия бачка
Очень часто бачок аккумулятор для горячей воды считается важным конкретно для твердотопливных отопительных систем. Он при этом имеет следующие преимущества:
- Долгое автоматическое обеспечение помещения теплом даже после полного прекращения обогревания носителя тепла. Система удержит пару часов на аккумулированном тепле.
- Вмонтированная в контур емкость содействует эффектной защите водяной рубашки котла от закипания и разрушения. Когда происходит спонтанное выключение подачи электрической энергии либо перекрывается термостатическими головками подача носителя тепла в систему при выходе в рабочий режим температур, происходит нагрев воды в бачке (тепловое аккумулирование). На протяжении данного времени можно успеть запустить электрический генератор или, снизившись до необходимого уровня, температура возобновит циркуляцию с горячим бачком.
- Блокирована возможность поступления прохладного носителя тепла в разогретый трубный змеевик, находящийся в зоне прогрева, со стороны обратки, если случится внезапная заминка с насосом.
- Накопляющие энергию тепла пустоты используются в качестве гидроразделителей. Подобное решение обеспечивает самую большую независимость всех разводок, что проявляется на экономии.
Примечательно, что баки такого типа имеют и минус. Он заключен в относительно не низкой цене работ по монтажу и довольно больших требованиях к условиям установки гидравлического оборудования. Но все расходы возмещаются в эффектной и слаженной работе получившейся системы.
Традиционная схема подсоединения
Существует несколько стандартных схем подсоединения аккумулятора в отопительную систему. Самой простой из них увязывает котел и бачок в гравитационную схему, которая учитывает работу даже при полном отключении от прокачивающего насоса электрической сети. При этом следует с самого начала делать обвязку котла на твердотопливных элементах с учетом буферной емкости.
Аккумулятор тепла всегда подсоединяется к отопительному котлу параллельно. Такой способ, не обращая внимания на то, что простой по исполнению, считается самым правильным и успешным.
В подобном случае монтаж емкости ведется выше батарей. В момент монтажа задействован насос, прокачивающий воду, клапан обратный, обеспечивающий подачу лишь в одном направлении, и автоматический клапан для радиатора. Цикл начинается с разогрева воды. Ее по трубопроводу начинает перекачивать насос через клапан в сторону отопительных приборов. Этот процесс проводится до подобного времени, когда система не прогреется до заданной критичной точки, к примеру, тепловой носитель выйдет в 600С.
Параллельно клапан стравливает через отрезок трубы минимальное количество холодной воды по нижнему отрезку трубы емкости. По верхнему открытому отрезку трубы едет в систему тёплая жидкость через котел отопления. В данное время происходит заряжание аккумулятора.
Как только в камере сгорания перегорит вся часть твёрдого топлива, температура воды в подающей трубе начинает понижаться. По достижении ею метки в установленные 600С, при помощи терморегулятора будет перекрываться подача от зоны нагрева. В данное время станет открываться поток из бачка, который получит подпитку от холодной воды, а в конце концов трехходовой клапан вернет все в первое положение.
В задачу клапана обратного типа, вмонтированного параллельно термостатическому клапану, входит остановка насоса. В данном случае котел закольцовывается с аккумулятором, вода поступит к приборам прямо из бачка, а в нее уже будет вливаться подогретая вода от котла. Терморегулятор в этой схеме не проявляет активности.
Расчет для теплового аккумулятора
На рынке производственники предлагаю модели аккумуляторов, имеющие разные параметры. Главный параметр выбора емкости по размерам состоит в мощности применяемого в системе котла. Разогрев носителя тепла выполняется в нем благодаря встроенному змеевику. Он роль играет трубного змеевика. В большинстве моделей используют несколько змеевиков.
Классически применяют следующий метод для расчета показателей теплоаккумуляторов:
- 25-30 л объема эквивалентны выдаваемой мощности в 1 кВт котла на твердотопливных элементах.
Естественно при параметре в 15 кВт потребуется аккумулятор емкостью около 700 литров. Значение мощности котла, которое всегда отмечено в ватах, не сложно отыскать в инструкции по его использованию. Помножив имеющуюся цифру на 30, получаем нужное значение бачка в литрах.
Если система отопления уже собрана и функционирует, намного легче высчитать нужный объем буферной емкости. Тот, кто пользуется системой, знает водозапас, время, которое проходит между закладками котла. Для того, Чтобы узнать размер буферного бачка, достаточно перемножить объем носителя тепла и время между камерами сгорания котла в часах.
Применяя буферный бачок в отопительной системе и горячего водообеспечения, вы обеспечиваете себя постоянной подачей тепла и воды, независимо от работы котла. Если даже он по какой-то причине отключился, у вас дома все равно будет тепло. Также, он правильно делит энергию тепла в помещении, благодаря чему можно экономить на оплате счётов.
ВИДЕО: Аккумулятор тепла в доме с периодической камерой сгорания
Теплоаккумулятор собственными руками — описание и изготовление!
Самостоятельное изготовление теплоаккумулятора под силу любому человеку, имеющему опыты работы с простыми слесарными и хозяйственными инструментами. Для сборки подобного агрегата не понадобится приобретать какие-нибудь очень дорогие детали и материалы. Комплектующие для самой стандартной модели можно отыскать в гараже либо кладовой любого запасливого и хозяйственного человека.
После изучения следующего руководства у вас получится своими руками сделать теплоаккумулятор и присоединить его к системе отопления.
Устройство и специфики работы теплоаккумулятора
По собственной конструкции стереотипный теплоаккумулятор считается стальным бачком с патрубками вверху и внизу, одновременно являющимися концами змеевика, сделанного из медной трубки. Находящиеся снизу отрезки трубы соединяются с источником тепла, верхние – с системой обогрева. В середине установки находится жидкость, которую покупатель может применять для решения необходимых ему задач.
Рабочий принцип агрегата выстроен на высокой теплоемкости воды. В общем механизм действия теплоаккумулятора можно описать так:
- в стенки по бокам емкости врезано 2 трубы. Через одну в бачок поступает прохладная вода от водомерного узла или из резервуаров, через вторую подогретый тепловой носитель отводится в батареи отопления;
- верхний конец змеевика, поставленного в бачке, совмещается с отрезком трубы холодной воды котла, нижний – с отрезком трубы горячей;
- циркулируя через полотенцесушитель, горячая вода нагревает жидкость в бачке. После выключения котла, вода в трубах отопления начинает остывать, но продолжает циркулировать. При поступлении в теплоаккумулятор холодная жидкость выталкивает собранный там горячий тепловой носитель в систему отопления, из-за чего обогрев помещений длится еще на протяжении определенного времени (в зависимости от емкости накопителя) даже при выключенном котле.
Важно! Для обеспечения движения носителя тепла система укомплектовывается циркулярным насосом.
Основные функции теплонакопителей
Рабочий принцип теплоаккумулятора
Теплоаккумулятор имеет очень много хороших функций, в числе которых:
- обеспечение клиента горячей водой;
- нормализация режима температур в обогреваемых помещениях;
- увеличение показателей полезного действия системы отопления с одновременным уменьшением затрат на обогрев;
- возможность объединения нескольких тепловых источников в единый контур;
- накопление ненужной энергии, которую формирует котел и т.д.
При всех собственных преимуществах теплоаккумуляторы имеют всего 2 минуса, а конкретно:
- ресурс накапливаемой тёплой жидкости зависит от объема применяемого бачка, однако при любых обстоятельствах он остается строго ограниченным и кончается довольно быстро, благодаря этому необходимо обязательно рассчитать вопрос благоустройства добавочной нагревательной системы;
- более накопители большой емкости просят очень много места для установки, например, котельного помещения.
Бак-теплоаккумулятор для твёрдотопливного котла WIRBEL CAS-500
Устройство для хорошей работы котла на твердотопливных элементах и зарядки теплового аккумуляторного бачка
Сборка обычного теплоаккумулятора
Самый простой тепловой накопитель действует по принципу термоса. Стены установки почти не проводят тепло и разрешают воде оставаться тёплой на протяжении очень долгого времени.
Для сборки подобного агрегата нам потребуются следующие устройства:
- бачок. Объем выбирайте персонально, по собственным потребностям и возможностям. Справедливый минимум – 150 л;
- теплоизоляционный материал. Прекрасно подходит минвата;
- клейкая лента;
- медные трубки для производства змеевика;
- плита из бетона либо доски для опалубки и раствор для заливки.
Теплонакопитель можно собрать на основе стальной бочки. Объем, как уже говорилось, выбирается персонально, но в применении бачка вместительностью меньше 150 л большого смысла нет.
Шаг первый
Готовим бочку к последующей работе. Если это старая емкость, тщательно очищаем ее от всевозможных загрязнений и зачищаем следы ржавчины.
Теплоаккумулятор, весь вид
Теплоаккумулятор, отрезки трубы. 1 — система обогрева. 2 — верхний полотенцесушитель. 3 — нижний полотенцесушитель. 4 — охлаждение ТА. 5 — группа безопасности. 6 — магниевый анод
Теплоаккумулятор, отрезки трубы с другой стороны. 1 — термометры Wats. 2 — котел на твердом топливе. 3 — термодатчики для контроллера солнечных систем
Второй шаг
Оборачиваем наружные стены материалом для теплоизоляции. Отлично подойдёт минвата. Окутанную утеплением бочку дополнительно обматываем скотчем несколькими слоями.
3-ий шаг
Окутываем бачок фольгированной пленкой. Для фиксирования материала также применяем клейкую ленту. При большом желании обшиваем изолированную конструкцию листовым металлом.
Четвертый шаг
Делаем полотенцесушитель, по которому будет перевозиться тепловой носитель. Для этого применяем медную трубку длиной 8-15 м (зависит от объема подобранной бочки) и диаметром порядка 20-30 м. Сгибаем трубу в спираль и помещаем в середину бачка. Полотенцесушитель совмещается с котлом. В последующем эта спираль будет разогреваться и отдавать полученное тепло воде в бачке.
Трубы довольно хорошо зажимаются между шляпками шурупов
Делаем отрезки трубы в боковых стенках накопителя. Через один отрезок трубы в бачок будет поступать прохладная вода, через другой выходить горячая. Отрезки трубы оснащаем кранами для быстрого перекрытия движения воды по замкнутому контуру.
Шестой шаг
Устанавливаем тепловой накопитель и выполняем его подключение.
Для лучшего понимания порядка подсоединения теплоаккумулятора смотрим на схему.
Важно! Бочку разрешено устанавливать исключительно на бетонную плиту. Приобретаем готовое изделие либо отливаем основание своими силами.
По рассмотренному способу исполняется подключение накопителя к системе отопления, работающей с применением 1 котла. В случае использования большего количества агрегатов для отопления, схема значительно усложнится. Систему придется оборудовать датчиками давления и температуры, взрывным и предохранительным клапанами и т.д. К сборке аналогичного агрегата рекомендуется приступать только если есть наличие соответствующих способностей и должного опыта.
Применение теплоаккумулятора в различных системах обогревания
Теплоаккумуляторы прекрасно показывают себя при применении в различных системах обогревания. При этом в любом случае аналогичный накопитель дает возможность значительно сэкономить на отоплении.
Очень часто аккумуляторами тепла укомплектовываются системы твердотопливного обогревания. Установка будет помогать более экономному расходу топлива и эффектному обогреву, а еще устранит преждевременный износ радиаторов отопления.
Преимущества теплоаккумулятора (буферной емкости)
Будет не лишним аккумулятор тепла и в системе электроотопления, а именно в регионах с двойным тарифом за электричество. Ночью, когда электрическая энергия реализуется потребителю по более привлекательной цены, аккумулятор будет собирать тепло. Днем же можно будет на какое то время выключить котел и топить силами теплоаккумулятора.
Применяются накопители и в многоконтурных системах отопления. Благодаря ним обеспечивается распределение носителя тепла между контурами. Монтаж патрубков может быть сделан на различной высоте, что даст возможность получать воду, которая нагрета до различной температуры.
Пару слов о модернизации
При надобности собранный нами аккумулятор тепла легко модернизируется. Есть несколько вариантов.
- Мы можем установить снизу дополнительный трубный змеевик, благодаря ему будет собираться энергия, получаемая солнечным коллектором. Важно для сегодняшних систем, применяющих солнечную энергию для обогревания помещений.
- Мы можем поделить пространство внутри емкости на несколько сообщающихся секций, что обеспечит более выраженное расслоение воды по температурам. Важно для многоконтурных систем.
- Мы можем чуть-чуть расширить бюджет и сделать тепловую изоляцию стенок бачка искусственным латексом заместо мин. ваты. Данный материал даст возможность дополнительно сделать меньше теплопотери.
- Мы можем расширить кол-во патрубков и присоединить накопитель тепла к намного сложной системе отопления, выстроенной на базе нескольких независимых контуров. Важно для систем отопления, обслуживающих большие дома при помощи котлов большой мощности.
- Мы можем установить дополнительный трубный змеевик для собирания воды. Ее можно будет использовать для разных бытовых и хознужд.
Абсорбер отчасти выгнут буквой U
Почти что замкнут в кольцо
Весь вид готового трубного змеевика для самодельного теплоаккумулятора
Сейчас вы владеете всеми соответствующими знаниями для самостоятельной сборки, установки, подсоединения и модернизации аккумулятора тепла.