Бачок аккумулятор в отопительной системе
Бачок аккумулятор, буферный в отопительной системе
Данное устройство, как бачок аккумулятор в отопительной системе современности находит очень широкое применение, и не только для отопительных целей, но также и в системах горячего водообеспечения, и охлаждения.
- Рабочий принцип и назначение
- Плюсы и минусы аккумуляторного бачка
Как нам известно, в отопительную систему входят подобные элементы, как: тепловой источник (котел), трубы и отопительные приборы. Однако если, например, у вас личный дом, который отапливается твёрдым топливом, а вы желаете освободится от надобности строгого контроля камеры сгорания и сделать больше результативность теплоснабжения, то можно задействовать в отопительной системе накопляющий бачок для системы обогрева.
Накопляющий бачок для системы обогрева
Главной задачей, которую исполняет данный узел, считается увеличение инерционности системы отопления. Для этого становится больше объем носителя тепла, так, и кол-во тепла, которое он копит. Аккумуляторные бачки для отопительных систем – это изолированные емкости, которые врезаны в отопительный контур.
Накопляющая емкость становится центром системы, которая имеет пару источников тепла.
Так, источники с временным производством тепла при нагреве носителя тепла в бачке могут закрыть главную долю необходимости объекта в энергии тепла с довольно не высокими рабочими расходами. Иные тепловые источники, которые имеют очень большие рабочие затраты, в общем балансе будут иметь меньшую долю.
Система обогрева с аккумуляторным бачком
Бачки аккумуляторы для отапливания просто ценны в многотарифном режиме.
Тут этот узел принимает от котла ночью энергию тепла в самом невысоком тарифе. Во множестве систем по теплоснабжению, охлаждению, подготовке горячей воды, где есть насос для отопления, бак-аккумулятор также в наличии.
В той системе отопления, которая использует твёрдое горючее, буферный бачок аккумулятор для отапливания служит для обеспечения хорошей работы всей системы. Так, котел функционирует на аккумулятор с самой большой полезностью. Аккумулятор, который заряжен от котла, сообщает по надобности тепло в систему неважно от того, в каком состоянии котел твёрдого топлива. В силу использования аккумулятора клиент получает значительное увеличение комфорта теплоснабжения, который можно получить, применяя современные котлы.
Система отопления с котлом работающим на твёрдом топливе и накопляющим бачком
Так, топливная загрузка, обслуживание котла – все это можно делать тогда, когда вам комфортно. Благодаря этому у вас возникает возможность полной автоматизации системы обогрева. Тепло забирается если для этого есть необходимость. Аккумуляторный бачок для отапливания выступает своеобразной защитой системы от перегрева котла. Распределительные системы, которые будут созданы после аккумулятора, моно сделать с полимерами, которые не используют в котловых контурах.
Накопляющий бачок для отапливания может быть комплектован трубным змеевиком блочного типа, с помощью которого подключаться к солнечным коллекторам, ГВС, отопительным системам и вентилирования в помещениях временного нахождения, при подогреве грунта и т.д.
Плюсы и минусы аккумуляторного бачка
Среди положительных качеств отметим:
- При использовании подобного узла КПД котла становится больше до 88%. Расходы при этом становятся меньше на 30%.
- Возникает возможность зонально менять температуру любого помещения.
- Становится больше ресурс котла (из-за уменьшения возникновения дегтя и кислот на теплообменнике).
- Уменьшается показатель частоты подходов к котлу.
Минусы накопляющего бачка:
- Увеличения цены системы обогрева.
Помещение котельной установке нужно проектировать с учетом емкости.
Как подобрать и установить аккумулятор тепла в отопительную систему
Сегодняшние системы отопления собой представляют целую объединение трубо-проводов и агрегатов, которые предназначены для получения и распространения энергии тепла. Некоторые из данных устройств выполняют главную роль, иные применяются для увеличения безопасности, экономности и энергоэффективности работающего оборудования. К последним относится и аккумулятор тепла – прибор, который поможет поддерживать хорошую температуру и при этом даст возможность потратить меньше денег на обогреве помещений.
Установка аккумулятора тепла дает возможность увеличить результативность рабочего процесса отопительнгого агрегата и сделать лучше его экономность
Аккумуляторы тепла (буферные ёмкости) предназначаются для собирания энергии тепла в рабочий период оборудования для отопления и будущего её применения после выключения агрегатов. Рассмотрим пару вариантов использования теплоаккумулирующей ёмкости как для обеспечения комфорта, так и для экономии.
В системах обогрева, применяющих дрова или уголь
Системы обогрева, которые применяют газ, ДТ или электричество, разрешают менять рабочий режим котла в широких пределах. Тепловой аппарат можно остановить или запустить всегда, аналогичным образом регулируя режим температур в помещениях.
Тепловой аккумулятор. Схема подключения.
Если в качестве энергетического источника используются дрова, уголь, то быстро остановить горение без ущерба для топлива невозможно вследствии высокой инерционности процесса. Благодаря этому приходится или принудительно вентилировать помещение или уменьшать кол-во дров (угля) в камере сгорания котла. При этом в первом варианте дорогое тепло просто выходит наружу, а в другом приходится часто наблюдать за работой агрегата.
Подобная схема неэкономична и некомфортна. Решением данной трудности считается установка буферного накопителя, который даст возможность применять тепловой носитель из накопительной емкости когда это необходимо. Запасённое в рабочий период котла тепло будет подаваться в магистраль даже после полного прекращения горения.
В системе с тепловым котлом
Это не является секретом, что стоимость твёрдого, жидкого, газообразного топлива и электрической энергии отличается и зависит как от региона проживания, так и прочих моментов.
Очень дешево обогревать помещения для жилья газом, однако при отсутствии газопровода необходимо искать иные другие варианты. К примеру, сочетать работу твердотопливного агрегата с электрическим котлом. Каждый знает, что цена электрической энергии ночью во много раз меньше, чем Днём. Благодаря этому если установить многотарифный счётчик и применять электрокотёл в связке с теплоаккумулятором, то можно экономить наличные средства. Работа оборудования ночью даст возможность держать температуру в помещениях и запасать тепло, чтобы подавать его во время не низкой цене энергии. При надобности в работу можно включить твердотопливный аппарат, что даст возможность расширить продуктивность системы.
В экологически чистых источниках энергии
Такой вариант предполагает применение экологически чистых источников энергии. Буферная ёмкость «подзаряжается» теплом от солнечных лучей (применение солнечного коллектора) или нашей планеты (использование насоса для отопления).
К положительным качествам теплоаккумулирующих ёмкостей можно отнести:
- возможность собирания тепла в рабочий период котла и дальнейшей отдачи энергии при его отключении;
- защиту системы отопления от перегревания;
- способность объединить в одну схему несколько тепловых агрегатов, работающих на самых разных видах энергии;
- внушительное увеличение КПД котлов за счёт возможности их эксплуатации при очень высоких температурах (как все знают, в этом режиме происходит минимум потерь от изменения энергии из одного состояния в иное);
- уменьшение числа загрузок котла на твердотопливных элементах и одинаковое временное теплораспределение при его работе;
- возможность подсоединения контура горячего водообеспечения.
К явным минусам буферного аккумулятора относится его громоздкая конструкция и повышение цены системы отопления, которое связано с необходимостью покупки и монтажного процесса добавочного оборудования.
Устройство и рабочий принцип теплоаккумулятора
Устройство аккумулятора тепла с контуром горячего водообеспечения
Наиболее простой аккумулятор тепла собой представляет большой бачок круглого или сечения с прямыми углами с установленными на различной высоте патрубками. Объем ёмкости зависит от продуктивности оборудования и может составлять от 200 литров до 3 метров кубических. Работа аккумуляторного бачка возможна за счёт высокой теплоёмкости воды (или антифриза), нагрев которой обеспечивает котёл. Толстый теплоизоляционный слой позволяет жидкости долгое время хранить большую температуру, обеспечивая трудоспособность теплоснабжения на протяжении 1 – 2 суток после выключения отопительного агрегата.
Применение тепловой изоляции нужно даже в случае установки буферного аккумулятора в зданием жилого фонда, так как отдача тепла по площади всех стенок бачка приведёт к слишком большому повышению температуры в помещении.
Таблица зависимости времени нагрева аккумулятора тепла от его объёма
Теплоаккумулирующая ёмкость состоит из таких деталей:
- стальной или выполненный из пластика бачок;
- кожух;
- тепловая изоляция;
- встроенный трубный змеевик;
- магниевый анод (при применении железной ёмкости);
- электрический нагреватель;
- отрезки трубы для подсоединения агрегатов для отопления и контуров обогревания;
- тепловой носитель.
Применение нержавейки в виде материала бачка дает возможность намного увеличить его служебный срок, что очень важно для систем отопления открытого типа.
Самый простой аккумулятор тепла не имеет вмонтированных теплообменных аппаратов. По существу, он считается термосом с патрубками для подвода и отвода носителя тепла. Простая конструкция дает возможность сделать такой бачок собственными руками. Важно только обеспечить требуемые непроницаемость и тепловую изоляцию.
Работа теплоаккумулирующей ёмкости в системе отопления с геоколлектором
При применении буферной ёмкости обычного типа её сотрудничество с оборудованием работающим на твердом топливе и обогревающим контуром выглядит так:
- в рабочий период котла происходит забор охлаждённого носителя тепла из части которая находится снизу буферного аккумулятора и его подача к отопительному агрегату для нагревания;
- горячий тепловой носитель подаётся к части сверху бачка, при этом смешивания жидкости не выполняется по причине её различной плотности;
- горячая вода (или антифриз) когда это необходимо отбирается через другой верхний отрезок трубы в силу использования циркулярного насоса, трёхходового крана и другой регулирующей аппаратуры;
- охлаждённый тепловой носитель из контура обогревания возвращается в нижнюю часть ёмкости.
Рабочее время теплоснабжения на запасах тепла в буферном баке зависит от ёмкости последнего и мощности системы отопления. Благодаря этому обозначение объёма прибора зависит от того, что приоритетнее: продолжительность работы на аккумулированной энергии или время собирания тепла в устройстве.
Послойное разграничение жидкости в бачке буферной ёмкости дает возможность делать отбор носителя тепла необходимой температуры.
Схема подсоединения и монтаж собственными руками
Схема подсоединения аккумулятора тепла
Если вы сталкивались с процессом установки или реконструкцией системы отопления, то вам будет нетрудно сделать и установить аккумулятор тепла. Справиться с данной работой сумеет и новичок если есть наличие важных слесарных способностей.
Схема подсоединения буферной ёмкости имеет следующие специфики:
- к нижним патрубкам прибора подсоединяются вход котла и обратная ветка системы отопления;
- движение носителя тепла в системе, так же как и его подачу в нагревающий аппарат, обеспечивает насос циркуляционный, установленый одновременно с клапаном обратного типа и запирающим краном;
- к выходу котла подключён второй насос, который предназначен для транспортировки горячей жидкости к верхнему отрезку трубы накопительной емкости;
- второй верхний отрезок трубы бачка совмещается с напорной магистралью системы обогрева. При этом возможно включение как с трёхходовым клапаном, так и без него.
Напомним, что аналогичный принцип применяется для систем с одним отопительным агрегатом. Использование нескольких котлов просит добавочной установки запирающих, балансировочных и отсекающих устройств, что существенно затрудняет схему включения и конструкцию аккумулятора тепла.
Накопительная ёмкость обязательно должна снабжаться клапаном предохранения, а при надобности ещё и датчиками давления и температуры.
Установка теплоаккумулирующей ёмкости
Монтаж аккумулятора тепла учитывает установку регулирующей автоматики, запорных устройств и центробежных насосов
Не зависимо от того, какой теплоаккумулятор применяется (покупной или сделанный собственными руками), во время работы потребуются:
- краны с круглым отверстием;
- циркулярные насосы;
- отрезки труб требуемого диаметра;
- обратные клапаны;
- температурные датчики;
- клапан для предохранения;
- электро проводка;
- трехходовые краны или электросистема управления работой циркулярных насосов;
- аккумулятор тепла.
Плюс ко всему, понадобятся традиционные наборы сантехника и электрика, которые включают необходимые инструменты и нужные изолирующие и герметизирующие материалы.
При установке буферной ёмкости берут во внимание способность нагретой жидкости подниматься в часть сверху бачка
В первую очередь, формируют установочное место прибора. Если имеется возможность, то бачок устанавливают достаточно близко к котлу отопления. Теплоаккумулирующую ёмкость подсоединяют в такой последовательности:
- Из системы отопления сливают тепловой носитель.
- К одному из верхних выводов бачка подсоединяют клапан для предохранения.
- На отрезки трубы бачка устанавливают краны с круглым отверстием. Можно обойтись и без арматуры запорной, Но тогда при надобности ремонта либо замены оборудования потребуется сливать тепловой носитель.
- К нижнему выводу ёмкости подсоединяют насос циркуляционный, при помощи которого охлаждённая жидкость будет подаваться в котёл.
- Напорный отрезок трубы отопительного агрегата присоединяют к верхнему выводу аккумулятора тепла.
- Устанавливают термопреобразователь и автоматический блок, которые будут управлять циркулярным насосом в зависимости от степени нагрева носителя тепла.
- К парному выводу, размещенному сверху бачка, подсоединяют подающую магистраль системы отопления.
- На обратном трубопроводе устанавливают второй насос циркуляционный. Данный аппарат понадобится для перевозки носителя тепла по контуру обогревания.
- Устанавливают автоматику для управления работой второго насоса в зависимости от температуры окружающей среды в помещениях.
- Если системой теплоаккумулятора предполагается второй контур, то его присоединяют к системе горячего водообеспечения.
- При надобности исполняют электрическое подключение Трубчатого нагревателя буферной ёмкости к питающему напряжению.
- Устанавливают УЗО и контур заземления.
Подключение наиболее целесообразно исполнять разъёмными соединениями. Для системы из стали применяют сгонные муфты, а для полипропиленовых трубо-проводов – фитинги «американки».
Места всех сопряжений обязаны быть тщательно герметизированы с помощью пакли и специализированной пасты. Фум-ленту целесообразнее не применять, так как она не даст возможность «доворачивать» соединения для квалифицированной установки циркулярных насосов и хорошего установки кранов с круглым отверстием.
Как присоединить аккумулятор тепла в обвязке с твердотопливным и газовым котлами (видео)
Аккумулятор тепла оптимизирует работу отопительного агрегата и дает возможность экономить ресурсы. Буферную ёмкость нетрудно установить собственными руками, для чего можно приобрести готовое изделие в торговле либо же сделать накопительный бачок своими силами. Во всяком случае израсходованных средства окупятся за короткий период времени, что позволяет рекомендовать установку теплоаккумуляторов как с целью энергосбережения, так же и для защиты агрегатов для отопления от перегревания.
Аккумуляторный бачок для отапливания
Обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором
Бачок аккумулятор для отапливания (серого цвета)
В одной из наших предыдущих публикаций мы разбирались с тем, какой газовый котел напольного исполнения лучше: одноконтурный или двухконтурный. На сегодняшний день мы поговорим про то, как из довольно обычного одноконтурного котла на твердотопливных элементах выжать самый большой КПД, поровнять температуру в тепловом носителе и добавить несколько контуров. Речь пойдёт про бачки аккумуляторы для отапливания. Что это за бачки такие и нужно ли связываться с ними? И так ли они продуктивны в действительности?
Зачем нужен и как не прекращает работу теплоаккумулятор
Те, у кого жилье отапливается котлом работающим на твёрдом топливе, знают про то, как сложно достичь стабильной температуры в батареях. Так как температура в камере сгорания нагревателя регулярно меняется и на данный процесс посодействовать почти что нельзя. А как это осуществить, когда горючее заложено в топочную камеру и уже разгорелось? Разумеется можно, закрыть подачу воздуха, но результат будет малоощутимым также долговременным. Говоря иначе, принять своевременные меры возможным не представляется.
Вторая проблема – данное время между топливной загрузкой. Естественно, чем реже необходимо подкидывать дрова или уголь в котел, тем лучше, меньше забот. Чтобы решить две данные проблемы можно поставить бачки аккумуляторы для отапливания. Что это такое?
Теплоаккумулятор (ТА) – это герметическая буферная ёмкость большого объёма, в которой собирается тепло в рабочий период котла. Как только в котле выцветает все горючее, установленый бачок аккумулятор в отопительной системе поэтапно отдает собранное тепло в контур. Это дает возможность уменьшить кол-во топливных загрузок и повышает КПД нагревателя.
В середине теплоаккумулятора находится тепловой носитель. Это может быть вода или антифриз, при этом необходимо понимать, что это тот же тепловой носитель, который двигается по всему контуру. Рабочий принцип бачка аккумулятора в отопительной системе:
- котел греет воду, и она проникает в ТА, который регулярно заполнен носителем тепла;
- потом тепловой носитель уходит в контур обогревания при этом отдает часть тепла общему объему жидкости резервуара;
- поэтапно температура воды в теплоаккумуляторе растет;
- из контура обратка тоже приходит в ТА;
- из буферной емкости обратка подается в котел.
Схема подсоединения ТА
Водоподача в накопляющий бачок для отапливания выполняется сверху, а обратка выходит в нижней. Эти потоки двигаются в резервуаре в различных направлениях. Задача состоит в том, чтобы они пересекались и осуществлялся теплообмен. В другом случае никакого аккумулирования тепла происходить не будет. При этом необходимо не просто перемешать воду в емкости, а выполнить это по правилам.
Что это означает? Циркуляция должна быть настроена поэтому, чтобы поток подачи опускался вниз к потоку обратки, при этом обратка не должна подниматься вверх. Лишь в данном варианте слой жидкости, который находится между потоками, будет разогреваться.
Настройка циркуляции выполняется способом выбора мощности насосов до и после накопляющего бачка для отапливания, а еще установки одной из трех скоростей их работы. Важно перед насосами устанавливать фильтры для системы обогрева. В другом случае может понадобится ремонт циркулярного насоса.
Кроме того, что накопляющий бачок для системы обогрева греет жилье, в нем можно установить контур для систем с горячим водоснабжением. Также аппарат оборудуется добавочными источниками подогрева, которые выступают в качестве добавочных.
Теплоаккумулятор перестает отбирать часть тепла из поступаемого в него носителя тепла исключительно в случае, если он полностью заряжен. Другими словами температура воды одинаковая во всех слоях и сравнялась с температурой подачи от котла.
Результативность использования для электро котла
Делая маленькое отступление, поговорим про то, что накопляющий бачок для системы обогрева используется не только в паре с котлами работающими на твердом топливе, хотя по большей части это так. Буферная емкость также может быть применена в системах отопления с электрическим нагревателем. Однако это допустимо исключительно в случае, если имеется возможность пользоваться ночными тарифами на электрическую энергию. Как все знают стоимость киловатта энергии ночью намного меньше, чем в дневное.
Чтобы сэкономить котел не прекращает работу исключительно в ночное время суток, выполняет он это беспрерывно, таким образом отапливает жилье и нагревает воду в буферной емкости. За ночь тепловой носитель в ТА накапливает большое количество тепла и на протяжении дня отдает его в контур. Котел в данное время не работает. Днём температура за окном больше, чем ночью, благодаря этому и тепловой носитель стынет не очень сильно.
Конструкция аккумуляторного бачка для отапливания
Аккумуляторный бачок для отапливания в разрезе
Сейчас более детально остановимся на конструкции теплоаккумулятора. Если резервуар предназначается исключительно для контура обогревания, то его конструкция самая обычная:
- герметичный корпус;
- теплоизоляционный слой;
- отрезок трубы сверху для подачи;
- отрезок трубы снизу для обратки.
Больше ничего не понадобится, однако если нужно чтобы аккумуляторный бачок для отапливания так же и грел воду для хознужд, то в корпус резервуара встраивается медный полотенцесушитель и, естественно, два отрезка трубы (вход/выход). К входному отрезку трубы подсоединяется прохладная вода. Она проходит по змеевику и нагревается от того носителя тепла, который находится в буферной емкости. Из резервуара выходит уже вода которая нагрелась, которая подается на смесители туалета и кухни. При этом от длины медного змеевика зависит, как продолжительно вода пробудет в середине ТА и, исходя из этого, насколько она нагреется.
Конструкция ТА как правило имеет не только несколько контуров отдачи тепла, но и несколько источников нагревания. Так, нагрев носителя тепла в резервуаре может выполняться несколькими вариантами:
- от нагревателя;
- от электрических трубчатых нагревателей.
Электрические нагревательные элементы трубчатого типа могут быть запитаны прямо в сеть и включатся тогда, когда это нужно. Также современные буферные бачки аккумуляторы для отапливания оборудованы нагревательным элементом трубчатого типа, подключенным к фотоэлектрическим панелям, что дает возможность применять бесплатную солнечную энергию.
Как обычно домашние мастера интересуются, можно ли сделать бачок аккумулятор для отапливания собственными руками. Разумеется, можно, если руки на месте, но сказать что это довольно легко нельзя. На что необходимо обратить собственное внимание:
- верх резервуара не обязан быть плоским, иначе выдавит давлением;
- отрезки трубы подачи и обратки обязаны быть в необходимых плоскостях;
- вся система полностью герметическая;
- металл толщиной примерно 5 мм.
Ниже на видео можно заметить, как один из народных мастеров сделал аккумуляторный бачок для отапливания собственными руками из бочки.
Объем буферного бачка аккумулятора
Предлагаю разобраться в том, какой объём теплоаккумулятора обязан быть. Есть расхожие мнения, которые основываются на расчете исходя из:
- площади помещения;
- мощности котла.
Предлагаю разобраться с любым из них. Если отталкиваться от площади помещения, то точных советов не может быть. Так как имеется множество факторов, влияющих на время независимой работы системы без котла, главной из которых – это потери тепла помещения. Чем лучше утеплён дом, тем длительнее буферная емкость сумеет давать жилье теплом.
Приблизительный расчет, исходя из площади помещения, состоит в том, что объём теплоаккумулятора должен в 4-ре раза превосходить кол-во метров квадратных. К примеру, дому площадью 200 м кв подойдёт ТА объемов 800 литров.
Разумеется, чем больше резервуар, тем лучше, но чтобы подогреть приличное количество носителя тепла потребуется больше мощности нагревателя. Расчет мощности котла выполняется исходя из обогреваемой площади. Один киловатт нагревает десять метров. Можно установить и пятитонный резервуар, только если котел не потянет такие объёмы, смысла никакого в установке подобного большого теплоаккумулятора не будет. Значит, необходимо вносить корректировки в расчет мощности самого котла.
Выходит, что, возможно, правильнее делать расчет исходя из мощности котла. Для примера возьмём все тот же дом 200 м кв. Примерный расчет объёма буферной емкости следующий – один киловатт энергии нагревает 25 литров носителя тепла. Другими словами если стоит нагреватель мощностью 20 Вт, то объём ТА обязан быть приблизительно 500 литров, чего откровенно недостаточно для подобного жилья.
По результатам расчетов делаем вывод, что если вы собираетесь устанавливать теплоаккумулятор, то необходимо брать во внимание это при выборе мощности котла и брать не один, а два киловатта на десять метров обогреваемой площади. Собственно тогда система будет сбалансированная. Объём ТА также оказывает влияние и на расчет вместительности экспанзомата. Экспанзомат – это расширительный бачок, который возмещает температурное расширение носителя тепла. Чтобы сосчитать его объём необходимо взять общий объём носителя тепла в контуре, включая вместительность буферной емкости, и разделить на десять.
Плюсы и минусы ТА
Размеры ТА впечатляют
Начинаем с положительных качеств, которые даёт применение бачка аккумулятора для гвс и теплоснабжения:
- стабильность температуры в контуре;
- экономия топлива;
- уменьшение количества топливных загрузок в котел;
- нагреватель полностью реализует собственный потенциал мощности;
- возможность экономии, если в качестве нагревателя выступает электрокотел;
- одновременное нагревание носителя тепла в контуре обогревания и горячей воды.
Не бывает ничего, что не имело бы собственных минусов. Так и с теплоаккумуляторами:
- много занимают места;
- дорого стоят;
- необходим более мощный котел.
Все знают, что каждое дело необходимо делать отлично и качественно, лучше всего придерживаясь всех правил. В действительности, к большому сожалению, это не всегда можно. Здесь следует считать наличные средства, ведь все всегда упирается собственно в них. Использование буферных емкостей на самом деле способствует уменьшить расходы на горючее и стабилизовать температуру в контуре. При этом с самого начала необходимо будет приобрести вдвое мощнее котел, который, естественно, дороже, и приобрести сам теплоаккумулятор, что тоже недёшево. Можно выполнять покупки поэтапно, в первую очередь сделать контур без накопительного резервуара, а потом на протяжении какого-то времени докупить его, если желание не пропадет. При этом нужно будет немного сделать корректировку схему разводки отопительных труб.
Бачок аккумулятор в отопительной системе — плюсы и минусы
Современные отопительные котлы значительно лучше старые печи из кирпича, но кое в чем и проигруют им: не имея массивных компонентов, они не могут собирать тепло.
Между тем, подобная способность, как мы увидим дальше, может быть очень полезной и кто-то из клиентов, понимая это, оснащает собственный котел теплоаккумулятором.
Давайте посмотрим, какую играет роль бачок аккумулятор в отопительной системе и как можно сделать его своими силами.
Чтобы снабдить дизайн радиатор теплоаккумулятором, ничего особого выдумывать не надо. С этой ролью запросто может справиться обязательный элемент системы обогрева — тепловой носитель. Только необходимо существенно повысить его объем и несколько видоизменить схему включения котла и потребителей.
Для этого берут большую оклеенную изолятором тепла емкость (ее и станем в последующем именовать теплоаккумулятором — ТА) и подсоединяют ее к котлу так, как если бы это был контур отопления. Другими словами от котла к емкости протягивают подающий и обратный магистрали из труб, кстати первый заводится в нее сверху, а второй — снизу. На «обратке» монтируются насос циркуляционный и мембранный бак расширительный.
Приобретаем небольшой контур «котел — ТА». Перед отопителем в этом случае стоит следующая задача: подогреть имеющийся в ТА запас носителя тепла до максимально предполагаемой температуры — порядка 90 – 95 С.
Рабочий принцип расширительного бачка
С другой стороны к ТА подсоединяют один или несколько контуров отопления так, как если бы заместо него стоял котел прямого сжигания. При этом подающий трубопровод подсоединяется к ТА сверху, а обратный — подводится к части которая находится снизу. В каждом из контуров есть собственный насос циркуляционный и бак расширительный, а также смесительный узел.
Последний состоит из перемычки между «подачей» и «обраткой», установленных на ней 3-ходовых клапанов с термоголовками и выносного термодатчика. Пока тепловой носитель в контуре имеет достаточно большую температуру, насос гоняет его через перемычку по кругу. Когда среда остынет, сработает термодатчик, который заставит переключиться клапаны таким образом, чтобы в контур поступила конкретная часть горячего носителя тепла из ТА.
При этом часть холодного носителя тепла из контура будет сброшена в нижнюю часть бачка. Так раз за разом автоматика будет подмешивать в контур отопления ровно подобное количество носителя тепла из аккумулятора, какое нужно для поддержки в нем необходимой температуры.
Несложно заметить, что ТА параллельно роль играет гидрострелки. Другими словами к нему можно подсоединять контуры, работающие в самых разнообразных режимах температур, например, систему отопительных приборов и «пол с подогревом».
Плюсы и минусы аккумуляторного бачка
Посмотрим сейчас, что выигрывает клиент, используя ТА с отопителями разных типов:
С электрическим котлом
Как все знают, электроотопление по удобству эксплуатации не только превосходит любое другое, но и с безусловным правом считается безупречным. Делайте выводы сами:
- выбросы отсутствуют, значит, дымоотвод не требуется;
- полностью тихая работа;
- мощность тепловыделения меняется от 0% до 100% при регулярно высоком КПД;
- легко подчиняется автоматизации.
Но эти все хорошие качества перечеркиваются одним минусом — большой ценой электрической энергии. Тот же, у кого есть ТА, может значительно сократить затраты на электрическое отопление. А дело все в том, что наряду с привычной формой оплаты электрического снабжения есть говоря иначе многотарифная, которая учитывает разную цену электричества днем и ночью.
Дневной тариф немного больше привычного, зато ночной — ориентировочно в 3 раза ниже. Перейдя на подобную форму оплаты, можно использовать электрический бойлер исключительно в ночное время суток, отапливая дом днем за счёт накопленного в ТА тепла.
С котлом работающим на твёрдом топливе
Тут смысл установки ТА понятен: клиенту можно будет реже подкладывать горючее, что особенно ценно ночью. Однако это только «первая выгода», которая находится на поверхности. А дело все в том, что котлы, работающие на твёрдом топливе работают с самой большой эффективностью только в режиме номинальной мощности.
Схема подсоединения теплоаккумулятора
Если же отопитель «привинтить» с помощью воздушной заслонки, что необходимо делать большую половину сезона отопления, сразу возникает целая серия ненужных явлений:
- резко падает КПД (неполное сгорание топлива);
- становится больше образование сажи и ядовитого конденсата;
- выброс стает очень токсичным из-за очень высокого содержания угарного газа и прочих неполных оксидов, а еще тяжёлых углеводородных радикалов.
Располагая же накопителем тепла, клиент получает возможность даже в межсезонье использовать котел на твердом топливе исключительно на самой большой продуктивности: ТА вберет в себя избыточное тепло, а потом будет понемножку отдавать его системе обогрева.
С котлом работающим на газе
В подавляющем большинстве котлы газовые работают в режиме «старт-стоп», другими словами иногда включаются, чтобы разогреть тепловой носитель, после этого опять выключаются. Без выключений работают только агрегаты с модулированными горелками (у них мощность изменяется), которые стоят недешево.
Режим «старт-стоп» сопровождается перепадами температур, которые уменьшают служебный срок компонентов котла. Причем с уменьшением нагрузки на систему отопления (оттепель или межсезонье) частота включений становится больше. Если есть наличие ТА котел на газу будет работать стабильно на номинальной мощности, а потом надолго отключаться.
Теплоснабжение приватизированного дома котлом работающим на газе
Следует, однако, согласиться, что и с кое-какими изьянами необходимо будет мириться:
- потребуются как минимум два циркуляционных насоса, клапаны и автоматика для смесительного узла;
- для собирания более менее приличного запаса тепла требуется значительный объем носителя тепла,
ТА в большинстве случаев занимает очень много места и нуждается в фундаменте.
Объемного расчет бака накопительного для отапливания
Покажем расчет на примере с такими отправными данными:
- Потери тепла в доме при наименьшей наружной температуре составляют 12 кВт.
- Время, за который ТА должен давать теплом жилье в самый крепкий холод — 5 часов.
- Температура носителя тепла, на которую рассчитана система обогрева — +60С.
- Самая большая температура носителя тепла в ТА — +90С.
Порядок расчета
Находим общее кол-во тепла, которое должен запасти ТА для 5-часового «дежурства»:
Q = 12 * 5 = 60 кВт*ч.
Если учесть, что 1 кВт*ч = 3,6 МДж, приобретаем: Q = 60 * 3,6 = 216 МДж.
Вычисляем нужный объем носителя тепла (вода) из формулы:
Q = m*c*(Tmax — Tmin),
- M — масса воды;
- С — теплоемкость воды, при t = +60C c = 4182 Дж/кг*С, при t = +90С с = 4208 Дж/кг*С, для расчета принимаем усредненное значение: с = 4195 Дж/кг*С;
- Tmax и Tmin — самая большая и самая маленькая температура носителя тепла в ТА, по условию Tmax = +90C, Tmin = +60C.
Из этой формулы находим требуемую массу воды:
M = T / (c*(Tmax — Tmin)) = 216 000 000 / (4195* (90 — 60)) = 1716.33 кг.
Так как 1 кг воды имеет объем в 1 л, нам потребуется бачок емкостью 1717 л или 1,7 куб. м. Такой объем имеет куб с длиной ребра около 1,2 м.
Клиенту нужно учитывать, что котел обязан иметь мощность в 1,5 – 2 раза большую, чем требуется для компенсации потерь тепла в самый холодный период, ведь эксплуатировать отопительную систему и заряжать ТА он будет одновременно.
Как сделать бачок аккумулятор в отопительной системе собственными руками? Конструктивно ТА собой представляет емкость, где есть:
- крышка;
- соединительные элементы с резьбой с двух строн для подсоединения трубо-проводов;
- гильзы для установки прибора для определения величины давления и термометра;
- клапан для предохранения.
Дополнительно бак-накопитель можно оборудовать:
- змеевиком для подогрева воды на хознужды;
- змеевиком для подсоединения солнечного коллектора;
- трубчатыми тэнами (Трубчатыми нагревателями).
Важное обстоятельство: чтобы тепловой носитель не насыщался кислородом, ТА обязан быть закрытым. В подобном случае он будет испытывать нагрузку от давления, развиваемого циркулярным насосом.
Бачок четырехугольной формы в подобных условиях может раздуть, в связи с этим необходимо делать его в виде цилиндра со сферообразными днищем и крышкой.
Такую емкость придется заказать на металлообрабатывающем предприятии, так как для ее изготовления потребуются вальцы и гидравлический пресс. При ограниченном объеме можно задействовать готовый резервуар, который свободно рассчитан на большое давление, к примеру:
- баллон с газом;
- ресивер от нагнетателя воздуха промышленного назначения или от ЖД вагона;
- устаревший электрический водонагреватель;
- емкость для хранения жидкого азота.
Можно задействовать и прямоугольный резервуар, но тогда его необходимо будет увеличить внутри связями из трубы у которых диаметр 20 мм.
Чем теплоизолировать теплоаккумулятор?
Довольно бюджетным, а поэтому и очень распространенным теплоизолятором считается вспененный полистирол, который в быту мы привыкли именовать вспененным полимером.
Однако в этом случае использовать его не следует, так как этот материал, как и остальные полимерные материалы, при нагревании (начав с температуры +80С) выделяет ощутимое кол-во вредных для здоровья летучих веществ (результат термического распада макромолекул).
Разумеется, в теплоаккумуляторах фабричного изготовления, как и в электрических водонагревателях, полимерная тепловая изоляция применяется (в большинстве случаев искусственный латекс), однако у данных приборов есть герметичный кожух, сделать который дома очень тяжело.
Вариант который больше подходит материала для утепления для ТА — минвата, волокна которой изготовливаются из базальта или стекла. Причем лучше всего применять такие марки, в которых роль связующего играет не фенолформальдегидная смола, а акрил. Как пример можно привести теплоизоляторы URSA PURE ONE и Knauf Insulation.