Найчастіше домовласники не в змозі купити сучасне опалювальне обладнання, тому шукають альтернативні рішення. Взяти хоча б буферну ємність (інакше - тепловий акумулятор), незамінну річ для систем опалення з твердопаливним котлом. Накопичувальний бак об'ємом 500 л коштує приблизно 600-700 у. е., ціна тисячелітровой бочки досягає 1000 у. е. Якщо ж зробити теплоаккумулятор своїми руками, а потім встановити резервуар в котельні самостійно, вдасться заощадити половину зазначеної суми. Наше завдання - розповісти про способи виготовлення.

Де застосовується акумулятор тепла і як він улаштований

Накопичувач теплової енергії - це не що інше, як утеплений залізний бак з патрубками для підключення магістралей водяного опалення. Буферна ємність виконує 2 функції: накопичує надлишки теплоти і обігріває будинок в періоди, коли котел не діє. Теплоаккумулятор заміщає опалювальний агрегат в 2 випадках:

1. При обігріві житла або котлом, котрі спалюють тверде паливо. Накопичувальна ємність працює для опалення вночі, після прогорання дров або вугілля. Завдяки цьому домовласник спокійно відпочиває, а не бігає в котельню. Це комфортно.
2. Коли джерелом тепла служить електрокотел, а облік споживання електрики ведеться багатотарифним лічильником. Енергія за нічним тарифом обходиться вдвічі дешевше, тому днем \u200b\u200bроботу системи опалення повністю забезпечує тепловий акумулятор. Це економічно.

Зліва на фото - буферний резервуар 400 літрів фірми Drazice, праворуч - електрокотел Kospel в комплекті з накопичувачем гарячої води

Важливий момент. Бак - акумулятор гарячої води підвищує ефективність твердопаливного котла. Адже максимальний ККД теплогенератора досягається при інтенсивному горінні, яке неможливо постійно підтримувати без буферної ємності, що поглинає надлишки теплоти. Чим ефективніше спалюються дрова, тим менше їх витрата. Це стосується і газового котла, чий ККД знижується в режимах слабкого горіння.

Акумуляторний бак, заповнений теплоносієм, діє за простим принципом. Поки обігрівом приміщень займається теплогенератор, вода в ємності нагрівається до максимальної температури 80-90 ° С (теплоаккумулятор заряджається). Після відключення котла до радіаторів починає подаватися гаряча теплоносій з накопичувального бака, що забезпечує опалення будинку протягом певного часу (теплова батарея розряджається). Тривалість роботи залежить від обсягу резервуара і температури повітря на вулиці.

Як влаштований акумулятор тепла заводського виготовлення

Найпростіша акумулююча ємність для води заводського виготовлення, показана на схемі, складається з таких елементів:

• основний резервуар циліндричної форми, зроблений з вуглецевої або нержавіючої сталі;
• теплоізоляційний шар товщиною 50-100 мм в залежності від застосовуваного утеплювача;
• зовнішня обшивка - тонкий пофарбований метал або полімерний чохол;
• приєднувальні штуцери, врізані в основну ємність;
• заглибні гільзи для установки термометра і манометра.

Примітка. Дорожчі моделі акумуляторів тепла для систем опалення додатково забезпечуються змеевиками для ГВП та підігріву від сонячних колекторів. Інша корисна опція - вбудований у верхню зону бака блок електричних ТЕНів.

Виготовлення накопичувачів тепла в заводських умовах

Якщо ви серйозно стурбовані установкою теплоаккумулятора і вирішили його зробити своїми силами, то для початку варто ознайомитися із заводською технологією складання.

Різка на плазмовому апараті заготовок для кришки і дна

Повторити технологічний процес в умовах домашньої майстерні нереально, але деякі прийоми вам знадобляться. На підприємстві бак-акумулятор гарячої води здійснюється у вигляді циліндра з напівсферичним дном і кришкою в такому порядку:

1. Листовий метал товщиною 3 мм подається на апарат плазмового різання, де з нього отримують заготовки торцевих кришок, корпусу, люка і підставки.
2. На токарному верстаті виготовляються основні штуцера діаметром 40 або 50 мм (різьблення 1.5 і 2 ") і занурені гільзи для приладів контролю. Там же виточується великий фланець для ревізійного люка розміром близько 20 см. До останнього приварюється патрубок для врізки в корпус.
3. Заготівля корпусу (так звана обичайка) у вигляді листа з отворами під штуцери направляється на вальці, згинальні її під певним радіусом. Щоб отримати циліндричну ємність для води, залишається лише зварити торці заготовки встик.
4. З металевих плоских кіл гідравлічний прес штампує напівсферичні кришки.
5. Наступна операція - зварювальні роботи. Порядок такої: спочатку на прихватках вариться корпус, потім до нього прихоплюють кришки, потім йде суцільна проварка всіх швів. В кінці приєднуються штуцери і ревізійний люк.
6. Готовий накопичувальний бак зварюється з підставкою, після чого проходить 2 перевірки на проникність - повітряну і гідравлічну. Остання проводиться тиском 8 Бар, випробування триває 24 години.
7. Випробуваний резервуар забарвлюється і утеплюється базальтовим волокном товщиною не менше 50 мм. Зверху ємність обшивається тонколистовою сталлю з полімерним кольоровим покриттям або закривається щільним чохлом.

Корпус накопичувача вигинається з листа заліза на вальцях

Довідка. Для утеплення бака виробники використовують різні матеріали. Наприклад, теплоакумулятори «Прометей» російського виробництва ізольовані пінополіуретаном.

Замість облицювання виробники часто застосовують спеціальний чохол (можна вибрати колір)

Більшість заводських акумуляторів тепла розраховані на максимальний тиск 6 Бар при температурі теплоносія в системі опалення 90 ° С. Це значення вдвічі перевищує поріг спрацьовування запобіжного клапана, встановлюваного на групу безпеки твердопаливних і газових котлів (межа - 3 Бар). Детально виробничий процес показаний на відео:

Виготовляємо теплову батарею самостійно

Ви вирішили, що без буферної ємності обійтися не зможете і хочете її зробити своїми руками. Тоді готуйтеся пройти 5 етапів:

1. Розрахунок обсягу теплоаккумулятора.
2. Вибір підходящої конструкції.
3. Підбір та заготівля матеріалів.
4. Збірка і перевірка герметичності.
5. Монтаж резервуара і підключення до системи водяного опалення.

Порада. Перед тим як порахувати обсяг бочки, подумайте, скільки місця в котельні ви зможете під неї виділити (по площі і висоті). Чітко визначитеся, як довго водяній теплоаккумулятор повинен заміщати бездіяльний котел, а вже потім приступайте до виконання першого етапу.

Як розрахувати обсяг бака

Існує 2 способи розрахунку місткості накопичувального резервуара:

• спрощений, пропонований виробниками;
• точний, що виконується за формулою теплоємності води.

Тривалість обігріву будинку тепловим акумулятором залежить його розміру

Суть укрупненого розрахунку проста: під кожен кВт потужності котельні установки в баку виділяється обсяг, рівний 25 л води. Приклад: якщо продуктивність теплогенератора становить 25 кВт, то мінімальна місткість теплоаккумулятора вийде 25 х 25 \u003d 625 л або 0.625 м³. Тепер згадайте, скільки місця виділено в котельні і підганяйте отриманий обсяг під реальні розміри приміщення.

Довідка. Бажають зварити саморобний теплоаккумулятор нерідко задаються питанням, як порахувати обсяг круглої бочки. Тут варто нагадати формулу розрахунку площі круга: S \u003d ¼πD². Підставте в неї діаметр циліндричного резервуара (D), а отриманий результат помножте на висоту ємності.

Ви отримаєте більш точні розміри теплового акумулятора, якщо скористаєтеся другим способом. Адже спрощене обчислення не покаже, на скільки часу вистачить розрахованого кількості теплоносія при самих несприятливих погодних умовах. Пропонована методика якраз і танцює від показників, які потрібні вам і грунтується на формулі:

m \u003d Q / 1.163 х Δt

• Q - кількість тепла, яке потрібно накопичити в акумуляторі, кВт год;
• m - розрахункова маса теплоносія в баку, тонн;
• Δt - різниця температур води на початку і в кінці нагрівання;
• 1.163 Вт год / кг ° С - це довідкова теплоємність води.

Далі пояснимо на прикладі. Візьмемо стандартний будинок 100 м² із середнім теплоспоживанням 10 кВт, де котел повинен простоювати 10 годин на добу. Тоді в бочці необхідно акумулювати 10 х 10 \u003d 100 кВт год енергії. Початкова температура води в опалювальній мережі - 20 ° С, нагрівання відбувається до 90 ° С. Вважаємо масу теплоносія:

m \u003d 100 / 1.163 х (90 - 20) \u003d 1.22 тонни, що приблизно дорівнює 1.25м³.

Зверніть увагу, що теплове навантаження 10 кВт взята приблизно, в утепленому будинку площею 100 м² тепловтрати будуть менше. Момент другий: стільки тепла необхідно в найбільш холодні дні, яких буває 5 на всю зиму. Тобто, теплоаккумулятора на 1000 л вистачить з великим запасом, а з урахуванням сезонного перепаду температур можна спокійно вкластися в 750 л.

Звідси висновок: у формулу потрібно підставляти середнє споживання тепла за холодний період, що дорівнює половині від максимального:

m \u003d 50 / 1.163 х (90 - 20) \u003d 0.61 тонни або 0.65 м³.

Примітка. Якщо ви вважаєте за обсяг бочки по середній витраті теплоти, при міцних морозах його не вистачить на розрахунковий проміжок часу (в нашому прикладі - 10 годин). Зате заощадите гроші і місце в приміщенні топкової. Більше інформації щодо ведення розрахунків представлено в.

Про конструкції ємності

Щоб самостійно виготовити акумулятор тепла, вам доведеться перемогти одного підступного ворога - тиск, який чиниться рідиною на стінки посудини. Думаєте, чому заводські резервуари зроблені циліндричними, а дно з кришкою - напівсферичними? Та тому що така ємність здатна протистояти тиску гарячої води без додаткового посилення.

З іншого боку, мало у кого знайдеться технічна можливість відформувати метал на вальцях, не кажучи вже про витяжці напівкруглих деталей. Пропонуємо наступні способи вирішення питання:

1. Замовити круглий внутрішній бак на металообробному підприємстві, а роботи з утеплення та остаточного монтажу провести самостійно. Це все одно обійдеться дешевше, ніж купити теплоаккумулятор заводської збірки.
2. Взяти готовий циліндричний бак і на його базі робити буферну ємність. Де брати подібні резервуари, ми підкажемо в наступному розділі.
3. Зварити прямокутний акумулятор тепла з листового заліза і посилити його стінки.

Креслення теплоаккумулятора прямокутної форми об'ємом 500 л в розрізі

Порада. У закритій системі опалення з твердопаливним котлом, де надлишковий тиск може підскочити до 3 Бар і вище, настійно рекомендується застосовувати теплоаккумулятор циліндричної форми.

У відкритій системі опалення з нульовим напором води можна використовувати прямокутний бак. Але не забувайте про гідростатичному тиску теплоносія на стінки, до нього додайте висоту стовпа води від ємності до розширювального бачка, встановленого в найвищій точці. Ось чому слід посилювати плоскі стінки саморобного теплоаккумулятора, як показано на кресленні ємності місткістю 500 л.

Прямокутна накопичувальна ємність, посилена належним чином, може застосовуватися і в закритій системі опалення. Але при аварійному стрибку тиску від перегріву ТТ-котла резервуар почне протікати з імовірністю 90%, хоча під шаром утеплювача ви можете не помітити дрібну тріщину. Як випирає не зміцнення метал судини при заповненні водою, дивіться на відео:

Довідка. Безглуздо заробляти прямо на стінки жорсткості з куточків, швелерів і іншого металопрокату. Практика показує, що куточки малого перетину сила тиску згинає разом зі стінкою, а великі відриває по краях.

Робити зовні потужний каркас - недоцільно, занадто велика витрата матеріалів. Компромісний варіант - внутрішні розпірки, зображені на кресленні саморобного теплоаккумулятора.

Креслення акумулятора тепла на 500 л - вид зверху (поперечний розріз)

Підбір матеріалів для резервуара

Ви сильно полегшите собі задачу, якщо знайдете готовий циліндричний бак, спочатку розрахований на тиск 3-6 Бар. Які ємності можна використовувати:

• балони з-під пропану різної місткості;
• списані технологічні резервуари, наприклад, ресивери від промислових компресорів;
• ресивери від залізничних вагонів;
• старі залізні бойлери;
• внутрішні баки ємностей для зберігання рідкого азоту, виконані з нержавіючої сталі.

З готових сталевих судин зробити надійний теплоаккумулятор значно простіше

Примітка. В крайньому випадку згодиться сталева труба відповідного діаметру. До неї можна приварити плоскі кришки, які доведеться посилити внутрішніми розтяжками.

Для зварювання квадратного резервуара візьміть листовий метал товщиною 3 мм, більше не треба. Жорсткості зробіть з круглих труб Ø15-20 мм або профілів 20 х 20 мм. Розмір штуцерів вибирайте по діаметру вихідних патрубків котла, а для облицювання купите тонку сталь (0.3-0.5 мм) з порошковим фарбуванням.

Окреме питання - чим утеплити теплоаккумулятор, зварений своїми руками. Кращий варіант - базальтова вата в рулонах щільністю до 60 кг / м³ і товщиною 60-80 мм. Полімери типу пінопласту або екструдованого пінополістиролу застосовувати не варто. Причина - миші, які люблять тепло і восени можуть запросто оселитися під обшивкою вашої накопичувальної ємності. На відміну від полімерних утеплювачів, базальтове волокно вони не гризуть.

Не будуйте ілюзій з приводу екструдованого пінополістиролу, гризуни його теж їдять

Тепер зазначимо інші варіанти готових судин, які застосовувати для акумуляторів тепла не рекомендується:

1. Імпровізований бак з еврокуба. Подібні пластикові ємності розраховані на максимальну температуру вмісту 70 ° С, а нам потрібно 90 ° С.
2. Теплоаккумулятор із залізної бочки. Протипоказання - тонкий метал і плоскі кришки резервуара. Чим посилювати таку бочку, простіше взяти хорошу сталеву трубу.

Збірка прямокутного теплоаккумулятора

Хочемо попередити відразу: якщо ви посередньо володієте зварюванням, то виготовлення бака краще замовте на стороні за вашими кресленнями. Якість і герметичність швів має величезне значення, при найменшій нещільності акумулююча ємність потече.

Спочатку бак збирається на прихватках, а потім проваривается суцільним швом

Для гарного зварювальника тут проблем не буде, треба лише засвоїти порядок виконання операцій:

1. Виріжте з металу заготовки за розмірами і зваріть корпус без дна і кришки на прихватках. Для фіксації листів використовуйте струбцини і косинець.
2. Проріжте в бічних стінках отвору під жорсткості. Вставте всередину заготовлені труби і ошпарити їх торці зовні.
3. Прихопіть до баку дно з кришкою. Виріжте в них отвори і повторіть операцію з установкою внутрішніх розтяжок.
4. Коли все протилежні стінки ємності надійно пов'язані один з одним, починайте суцільну проварку всіх швів.
5. Встановіть знизу резервуара опори з відрізків труби.
6. Вріжте штуцери, відступивши від дна і кришки на менше 10 см, як показано на нижче на фото.
7. Приварите до стінок металеві дужки, які послужать кронштейнами для кріплення теплоізоляційного матеріалу і обшивки.

На фото показана розтяжка з широкої смуги, але краще застосувати трубу

Рада з монтажу внутрішніх розпірок. Щоб стінки теплоаккумулятора ефективно пручалися изгибанию і не обірвалися зі зварювання, випустіть кінці розтяжок назовні на 50 мм. Потім додатково приварите до них ребра жорсткості з сталевого листа або смуги. Про зовнішній вигляд не хвилюйтеся, торці труб потім сховаються під облицюванням.

Сталеві дужки (кліпси) приварюються до корпусу для кріплення утеплювача і обшивки

Кілька слів про те, як утеплити теплоаккумулятор. Спочатку перевірте його на герметичність, наповнивши водою або змастивши всі шви гасом. Теплоізоляція виконується досить просто:

• зачистите і знежирте все поверхні, нанесіть на них ґрунтовку і фарбу з метою захисту від корозії;
• оберніть бак утеплювачем, не здавлюючи його, а після закріпіть за допомогою шнура;
• наріжте облицювальний метал, зробіть в ньому отвори під патрубки;
• прикрутите обшивку до кронштейнів саморізами.

Листи облицювання прикручуєте так, щоб вони були пов'язані між собою кріпленням. На цьому виготовлення саморобного теплоаккумулятора для відкритої системи опалення закінчено.

Установка і підключення резервуара до опалення

Якщо обсяг вашого теплоаккумулятора перевищує 500 л, то ставити його на бетонну підлогу небажано, краще влаштувати окремий фундамент. Для цього демонтуйте стяжку і викопайте яму до щільного шару грунту. Потім засипте її битим каменем (бутом), ущільните і заповніть рідкою глиною. Зверху залийте залізобетонну плиту товщиною 150 мм в дерев'яній опалубці.

Схема пристрою фундаменту під акумуляторний бак

Правильна робота теплового акумулятора побудована на горизонтальному русі гарячого і охолодженого потоку всередині резервуара, коли батарея «заряджається», і вертикальному перебігу води під час «розряду». Щоб організувати таку роботу батареї, потрібно виконати наступні заходи:

• контур твердопаливного або іншого котла підключається до накопичувального баку для води через циркуляційний насос;
• опалювальна система забезпечується теплоносієм за допомогою окремого насоса і змішувального вузла з триходовим клапаном, що дозволяє відбирати з акумулятора необхідну кількість води;
• насос, встановлений в котловому контурі, по продуктивності не повинен поступатися агрегату, що подає теплоносій до опалювальних приладів.

Схема обв'язки бака - акумулятора тепла

Стандартна схема підключення теплоаккумулятора з ТТ-котлом представлена \u200b\u200bвище на малюнку. Балансувальний вентиль на обратке служить для регулювання потоку теплоносія по температурі води на вході і виході ємності. Як правильно проводиться обв'язка і настройка, розповість наш експерт Володимир Сухоруков в своєму відеоматеріалі:

Довідка. Якщо ви проживаєте в столиці РФ або Підмосков'ї, то з питання підключення будь-яких теплоаккумуляторов можете проконсультуватися особисто з Володимиром, скориставшись контактними даними на його офіційному сайті.

Бюджетний акумулює бак з балонів

Тим домовласникам, у кого площа котельні сильно обмежена, ми пропонуємо зробити циліндричний теплоаккумулятор з балонів від пропану.

Саморобний накопичувач тепла в парі з ТТ-котлом

Конструкція на 100 л, розроблена іншим нашим майстром -, покликана виконувати 3 функції:

• розвантажувати твердопаливний котел при перегріванні, сприймаючи надлишки теплоти;
• нагрівати воду для господарських потреб;
• забезпечувати обігрів будинку протягом 1-2 годин у разі загасання ТТ-котла.

Примітка. Тривалість автономної роботи теплоаккумулятора невелика через малого обсягу. Зате він поміститься в будь-яке приміщення топкової і зможе відводити тепло від котла після відключення електрики, оскільки приєднаний безпосередньо, без насоса.

Так виглядає без облицювання резервуар, зроблений з балонів

Для складання накопичувального бака вам буде потрібно:

• 2 стандартних балона з-під пропану;
• не менше 10 м мідного трубки Ø12 мм або нержавіючої гофри такого ж діаметру;
• штуцери і гільзи для термометрів;
• утеплювач - базальтова вата;
• фарбований метал для обшивки.

Від балонів потрібно відкрутити вентилі і відрізати кришки болгаркою, наповнивши їх водою, щоб уникнути вибуху залишків газу. Мідну трубку акуратно згинаємо в змійовик навколо іншої труби відповідного діаметру. Далі діємо так:

1. Користуючись представленим кресленням, просвердлите отвори в майбутньому теплоаккумуляторе під патрубки і гільзи для термометрів.
2. Закріпіть зварюванням всередині балонів кілька металевих скоб для монтажу теплообмінника ГВП.
3. Поставте балони один на інший і зваріть між собою.
4. Встановіть всередину отриманого бака змійовик, випустивши кінці трубки через отвори. Для ущільнення цих місць використовуйте чепцеве набивання.
5. Приробити дно і кришку.
6. В кришку врежьте штуцер для скидання повітря, в дно - патрубок зливного крана.
7. Приварите кронштейни для кріплення обшивки. Зробіть їх різної довжини, щоб готовий виріб мало прямокутну форму. Згинати облицювання півколом буде незручно, та й вийде не естетично.
8. Зробіть утеплення резервуара і прикрутіть обшивку саморізами.

Стиковка бака з ТТ-котлом без циркуляційного насоса

Особливість конструкції даного теплоаккумулятора полягає в тому, що він з'єднується з твердопаливним котлом безпосередньо, без циркуляційного насоса. Тому для стикування застосовуються сталеві труби Ø50 мм, прокладені з ухилом, теплоносій циркулює самопливом. Для подачі води до радіаторів опалення після буферної ємності встановлюється насос + триходовий змішувальний клапан.

висновок

На багатьох інтернет-ресурсах зустрічається твердження, що виготовити теплоаккумулятор своїми руками - нікчемна справа. Якщо ви вивчите наш матеріал, то зрозумієте, що подібні висловлювання далекі від реальності, насправді питання досить складне і серйозне. Не можна просто взяти бочку і приладнати її до твердопаливного котла. Звідси порада: гарненько продумайте всі нюанси, перш ніж приступати до роботи. А без кваліфікації зварника за буферну ємність не варто і братися, краще її замовити в спеціалізованій майстерні.

Основними цілями проектування та монтажу системи автономного опалення є комфорт в будинку і безвідмовність в експлуатації. Тому ті люди, які вважають, що для досягнення комфорту досить просто встановити котел і підключити його до системи опалення, помиляються.

І ця помилка полягає в тому, що рано чи пізно будь-який котел, навіть найякісніший, може вийти з ладу. Причому найчастіше відбувається це в розпал опалювального сезону, коли режим експлуатації обладнання є найбільш інтенсивним. Як можна підстрахуватися на такий випадок?

Є кілька варіантів:

• Мати в будинку звичайну піч, що знаходиться в робочому стані.
• Мати два котла, один з яких, має меншу потужність, використовується тільки в аварійній ситуації.
• Включити в систему опалення пристрій, що дозволяє акумулювати теплову потужність під час роботи котла, здатне при його зупинці досить довго підтримувати температуру теплоносія на належному рівні.

Перший варіант хороший для тих будинків, які раніше мали пічне опалення, а потім були забезпечені власною котельнею. Навряд чи хтось буде зводити піч в новому будинку, для якого спочатку передбачено опалення від котла. Другий варіант використовується нечасто, але має право на життя. Зазвичай основним тут є твердопаливний і газовий агрегат, а запасним - електрокотел не дуже великої потужності, що використовується виключно як резервне джерело тепла.

А ось третій варіант з точки зору безвідмовності є найоптимальнішим. Такий пристрій називається теплоаккумулятором і найбільш часто використовується в системах, оснащених котлами періодичної дії. Найчастіше це твердопаливні котли (потребують завантаженні паливом кілька разів на добу) і електричні агрегати, які вигідно включати тільки в нічний час (якщо саме вночі електрику дешевше).

Що таке теплоаккумулятор (ТА)

Теплоаккумулятор є резервуар певної (досить великий) ємності, заповнений теплоносієм (зазвичай - водою). Бак повинен бути добре теплоізольовані від зовнішнього середовища. При цьому під час роботи котла, завдяки високій теплоємності води, відбувається нагрів теплоносія по всьому об'єму резервуара. За рахунок цього створюється великий запас теплової потужності, що забезпечує стабільну роботу системи опалення та гарячого водопостачання (при його наявності) протягом всього терміну простою котла. Причому причина простою не важлива - це може бути просто перерва між топками або аварія.

При достатньому обсязі резервуара навіть великий будинок в стані протриматися до 2-х діб. При цьому температура в ньому знизиться всього на 2-3 градуси. Це найочевидніше і зрозуміле перевага наявності теплоаккумулятора в системі опалення будинку. Насправді його можливості набагато ширше. Адже по суті справи він значно збільшує обсяг теплоносія в контурі системи опалення. При цьому підвищуються і такі її показники, як теплоємність і інертність.

Тобто, прогрівається система повільніше, поглинаючи більше енергії, але зате і остигає дуже довго, підтримуючи температуру в будинку навіть при непрацюючому котлі.

Існує цілий ряд ситуацій, при яких наявність теплоаккумулятора в системі значно спрощує і здешевлює досягнення необхідних результатів.

Паливо найкраще згорає при роботі котла в режимі максимальної потужності. Але навесні і влітку ця потужність явно надлишкова. А наявність резервуара з водою дозволить швидко нагріти в ньому воду до потрібної температури і припинити процес топки, економлячи паливо і час на обслуговування котла.

Котли на твердому паливі під час розпалу мають мінімальну потужність, у міру згоряння палива вона досягає максимуму, а потім знову падає. Такий режим не дуже корисний для роботи системи опалення - температура теплоносія в ній постійно коливається. Наявність теплоаккумулятора дозволяє підтримувати температуру в системі на оптимальному рівні.

Якщо в системі передбачено кілька джерел підігріву теплоносія, причому одним з них є твердопаливний котел, то підключити інші стає дуже складно. Резервуар з теплоносієм дозволяє організувати такі підключення легко і з невеликими витратами.

Якщо необхідно організувати в будинку гаряче водопостачання, то доводиться встановлювати в котлі додатковий теплообмінник або користуватися бойлером непрямого нагріву. Все це негативно позначається на роботі системи опалення. І тут великий резервуар з гарячою водою дозволяє легко вийти із ситуації.

Таким чином, ТА являє собою вузол розв'язки між контуром опалення і котлом, що дозволяє з мінімальними витратами реалізувати різні додаткові функції.

Для цього потрібно відштовхуватися від наступних даних:

• потужність опалювального агрегату;
• час, за яке повинен прогріватися теплоносій в ТА;
• час, на яке повинно вистачити накопиченої в резервуарі теплової потужності для покриття тепловтрат будинку.

Для правильного підбору необхідно знати теплову потужність ТА.

Вона розраховується за формулою:

Q \u003d m × C × (T2 - T1),

• де m - маса теплоносія (залежить від обсягу ТА), кг;
• С - питома теплоємність теплоносія;
• T2 - T1 - різниця між кінцевою і початковою температурою води. Зазвичай вона приймається рівною 40 градусам.

Одна тонна води при охолодженні на 40 градусів виділяє 46 кВ тч тепла.

Якщо Ви хочете перевести котел на періодичну роботу, наприклад, тільки на нічний або денний режим, то потужності ТА повинно вистачати на обігрів будинку для роботи в час, що залишився.

Наведемо приклад. Припустимо, використовується твердопаливний котел, що працює тільки в денний час протягом 10 годин. При цьому тепловтрати будинку складають 5 кВт, тоді за добу потрібно 5 × 24 \u003d 120 кВт * год теплової потужності для підтримки функції опалення. ТА при цьому буде використовуватися протягом 14 годин. Значить, в ньому має акумулюватися: 5 × 14 \u003d 70 кВтг тепла. Якщо теплоносієм є вода, то її вага повинна становити 70: 46 \u003d 1,52 т. З запасом в 15% це складе 1,75 т, тоді обсяг ТА повинен складати приблизно 1,75 куб. м.

Не забувайте, що потужності котла повинно бути достатньо для того, щоб видати 120 кВтг енергії за 10 годин роботи. Тобто, його потужність повинна бути не менше 120: 10 \u003d 12 кВт.

Якщо ТА використовується тільки з метою безпеки системи опалення на випадок аварії, то запасу теплової потужності в ньому повинно вистачати на 1-2 доби. Тобто запас потужності повинен бути не менше 120 - 240 кВтг. Тоді обсяг ТА складе: 240: 46 \u003d 5, 25 куб. м.

Це приблизні розрахунки, проте вони дозволяють скласти приблизне уявлення про параметри ТА.

Є й більш прості способи розрахунку обсягу ТА:

• Обсяг дорівнює площі приміщення в метрах, помноженої на 4. Наприклад, будинок має площу 120 кв. м. Тоді об'єм бака повинен складати: 120 × 4 \u003d 480 л.
• Потужність котла множиться на 25. Наприклад, котел має потужність 12 кВт, тоді обсяг резервуара складе 12 × 25 \u003d 300 л.

Резервуар для підігріву теплоносія можна виготовити самостійно або придбати готовий. Самостійне виготовлення пов'язано зі складнощами обліку характеристик і особливостей майбутнього обладнання. Від цього буде залежати не тільки ціна питання, але і продуктивність ТА, а також його довговічність.

Основними робочими параметрами акумуляторів тепла є:

• Вага, об'єм і габарити. Обсяг резервуара підбирається відповідно до потужності котла. Але чим більше його обсяг, тим більш економічно буде працювати система в цілому. Великий ТА буде нагріватися довше, але і час між топками котла теж збільшиться. Якщо бак з розрахунку виходить занадто великий і не вписується у відведений приміщення, то можна використовувати кілька ємностей меншого розміру.
• Тиск в системі опалення. Від цієї величини залежить товщина стінок ТА, а також форма його денця і кришки. Якщо величина тиску в системі не більше 3 бар, то можна використовувати самі звичайні теплоакумулятори. Якщо ж робочий тиск знаходиться в межах 4-8 бар, то потрібно вибирати резервуари з торосферичні кришками. Таке обладнання обійдеться дорожче.
• Матеріал, з якого виготовлений бак. Найчастіше це стандартна вуглецева сталь з покриттям з водостійкої фарби. Але якщо є можливість, то краще вибрати бак з нержавіючої сталі. Він більш стійкий до добавкам, наявними в складі теплоносія, і корозії.
• Максимальна температура рідини.
• Наявність можливості встановлення додаткового обладнання: ТЕНів, вбудованого теплообмінника для підключення до системи ГВС, додаткових теплообмінників для організації підключення до інших джерел нагріву теплоносія.

Як встановити теплоакумулююча бак

Найпростішим способом установки є вертикально розташований ТА, в стінки якого врізані 4 патрубка, розміщених по два з кожного боку. Кожна пара рознесена по вертикалі. З одного боку верхній патрубок підключають до магістралі, що подає котельного агрегату, а з іншого - до подає гілки опалювальної системи. Знизу, на відповідних сторонах бака, знаходяться патрубки, підключені до зворотних магістралях котла і контуру опалення.

Зворотні трубопроводи котла і системи опалення оснащені циркуляційними насосами.

Після завантаження в котел палива і досягнення стабільного горіння включають циркуляційний насос, що подає воду з нижньої частини теплообмінника в зону її нагрівання. У той же час паралельно в ТА через верхній патрубок подається вже гарячий теплоносій, який використовується для опалення приміщень.

При цьому активного змішування холодної та гарячої води в баку не відбувається - цьому перешкоджає різна щільність води різної температури.

Після прогорання палива бак заповнений водою потрібної температури. Після цього включається циркуляційний насос контуру опалення, який прокачує нагріту воду по системі. За рахунок того, що теплоносій надходить в систему через верхній патрубок, а така, що відпрацювала в системі і вже захолола вода надходить знизу, змішування шарів води різної температури не відбувається, і ТА тривалий час подає в систему воду необхідної температури.

Види ТА залежно від конструкції

Залежно від функціонального призначення всі теплоакумулятори діляться на наступні види:

• Порожні - з прямим підключенням контурів. У такій системі ніякі теплообмінники не використовуються, а поділ холодної та гарячої води забезпечено тільки різницею їх щільності. Саморобні ТА зазвичай мають саме таку конструкцію.
• З вбудованим бойлером. Усередині основного бака розміщується додаткова ємність, призначена для нагріву води системи ГВП.
• З внутрішнім теплообмінником. Ця модель дозволяє розділити теплоносії в контурах котла і системи опалення. Поділ рідин забезпечується стінками теплообмінника.

Що пропонує ринок опалювального обладнання

На нашому ринку є продукція відомих зарубіжних компаній:

• Buderus (Німеччина) - випускає універсальні ТА, які можна використовувати для роботи з твердопаливними котлами будь-яких інших марок. Баки виробляють з вуглецевої сталі і оснащують утепленням з шару пінопласту товщиною 100 мм.
• Hajdu - угорська продукція, приваблива вдалим співвідношенням «ціна-якість». Товщина шару утеплювача також становить 100 мм.
• Lapesa - іспанська компанія, що випускає теплоакумулятори не тільки побутового, але і промислового призначення. Для теплоізоляції резервуарів використовується пінополіуретан, що забезпечує вкрай низькі тепловтрати.
• NIBE (Швеція) - випускає моделі, що дозволяють використовувати різні вузли нагріву теплоносія (тепловий насос або сонячний колектор). Теплоізоляція баків є шаром пінополістиролу товщиною 80 мм.
• S-TANK - білоруська продукція. Відрізняється високою якістю і доступною ціною. Може працювати з водою невисокої якості. Має антикорозійний захист в вигляді шару емалі.
• GOPPO - російські теплоакумулятори для систем опалення, розраховані на тиск 3 і 6 бар. Мають ізоляцію зі спіненого поліетилену товщиною 30 мм.

Вибір ТА для системи опалення приватного будинку - відповідальна справа. Якщо монтаж опалення веде спеціалізована компанія, то з приводу правильного підбору ТА можна не турбуватися. Якщо ж Ви вирішили робити це самі, то постарайтеся взяти до уваги всі перераховані параметри і вибирайте бак хоча б з невеликим запасом обсягу.

Котельні установки на твердому паливі не можуть працювати довгий час без втручання людини, який повинен періодично завантажувати в топку дрова. Якщо цього не зробити, система почне остигати, температура в будинку буде знижуватися. У разі відключення електроенергії при повністю розгорілася топці з'являється небезпека закипання теплоносія в сорочці агрегату і подальше її руйнування. Всі ці проблеми можна вирішити, встановивши теплоаккумулятор для котлів опалення. Він також зможе виконувати функцію захисту чавунних установок від розтріскування при різкому перепаді температур мережної води.

Обв'язка твердопаливного котла з теплоаккумулятором

Розрахунок буферної ємності для котла

Роль акумулятора тепла в загальній схемі опалення наступна: в процесі роботи котла в штатному режимі накопичувати теплову енергію, а після загасання топки віддавати її радіаторів протягом певного проміжку часу. Конструктивно теплоаккумулятор для твердопаливного котла являє собою утеплену ємність для води розрахункової місткості. Вона може встановлюватися як в приміщенні топкової, так і в окремій кімнаті будинку. Ставити такий бак на вулиці не має сенсу, так як вода в ньому буде остигати набагато швидше, ніж усередині будівлі.

З огляду на наявність вільного місця в будинку, розрахунок теплоаккумулятора для твердопаливного котла на практиці проводиться так: місткість бака приймається зі співвідношення 25-50 л води на 1 кВт потужності, необхідної для обігріву будинку. Для більш точного розрахунку буферної ємності для котла передбачається, що вода в баку нагріється під час роботи котельної установки до 90 ⁰С, а після відключення останньої віддасть тепло і охолоне до 50 ⁰С. Для різниці температур в 40 ⁰С значення віддається тепла при різних обсягах бака представлені в таблиці.

Таблиця значень віддається тепла при різних обсягах бака

Навіть якщо в будинку є місце для установки великої місткості, це не завжди має сенс. Слід пам'ятати, що велика кількість води потрібно нагріти, тоді потужність самого котла повинна бути спочатку в 2 рази більше, ніж потрібно для обігріву житла. Занадто маленький бак не виконуватиме своїх функцій, так як не зможе накопичити достатню кількість тепла.

На підбір теплоаккумулятора для твердопаливного котла впливає наявність вільного простору в приміщенні. При купівлі великої акумулюючої ємності потрібно буде передбачити влаштування фундаменту, оскільки на звичайні підлоги обладнання зі значною масою ставити не можна. Якщо за розрахунком потрібно бак об'ємом 1 м 3, а простору для його установки недостатньо, то можна придбати 2 вироби з 0.5 м 3, розташувавши їх в різних місцях.

Теплоаккумулятор для твердопаливного котла

Ще один момент - наявність в будинку системи ГВП. У тому випадку, коли котел не має власного контуру підігріву води, є можливість придбати тепловий акумулятор з таким контуром. Важливе значення має і величина робочого тиску в системі опалення, яка в житлових будинках традиційно не повинна перевищувати 3 Бар. В окремих випадках тиск досягає 4 Бар, якщо в якості джерела тепла використовується потужний саморобний агрегат. Тоді теплоаккумулятор для системи опалення доведеться вибирати спеціального виконання, - з торосферичні кришкою.

Деякі заводські акумулятори гарячої води укомплектовані електричним ТЕНом, що встановлюються у верхній частині бака. Таке технічне рішення не дозволить теплоносія остаточно охолонути після зупинки котла, верхня зона ємності буде підігріватися. Діятиме подача ГВП на господарські потреби.

Проста схема включення з підмішуванням

Акумулює пристрій може включатися в систему за різними схемами. Найпростіша обв'язка твердопаливного котла з теплоаккумулятором придатна для роботи з гравітаційними системами подачі теплоносія і буде діяти при відключенні електрики. Для цього бак треба встановити вище радіаторів опалення. Схема включає в себе циркуляційний насос, термостатичний триходовий клапан і зворотний клапан. На початку циклу розігріву вода, спонукувана насосом, проходить по подаючому трубопроводі від джерела тепла через триходовий клапан на опалювальні прилади. Це продовжується до тих пір, поки температура подачі не досягне певного значення, наприклад, 60 ⁰С.

При цій температурі клапан починає підмішувати в систему холодну воду з нижнього патрубка бака, дотримуючись на виході встановлену температуру 60 ⁰С. Через верхній патрубок, безпосередньо з'єднаний з котлом, в бак почне надходити нагріта вода, акумулятор почне заряджатися. При повному згорянні дров в топці температура в трубі, що подає почне знижуватися. Коли вона стане менше 60 ⁰С, термостат буде поступово перекривати подачу від джерела тепла і відкривати потік води з бака. Той, в свою чергу, буде поступово наповнюватися холодною водою з котла і в кінці циклу триходовий клапан повернеться в початкове положення.

Зворотний клапан, включений паралельно трьохходовим термостата, включається в роботу при зупинці циркуляційного насоса. Тоді котел з теплоаккумулятором стануть працювати безпосередньо, теплоносій піде до приладів опалення безпосередньо з ємності, яка буде поповнюватися водою від джерела тепла. Термостат в цьому випадку не приймає участі в роботі схеми.

Схема з гідравлічним поділом

Інша, більш складна схема підключення, має на увазі безперебійну подачу електроенергії. Якщо це забезпечити неможливо, то треба передбачити приєднання до мережі через безперебійне джерело живлення. Інший варіант - використання дизельних або бензинових електростанцій. У попередньому випадку підключення теплоаккумулятора до твердопаливного котла було незалежним, тобто, система могла працювати окремо від бака. В даній схемі акумулятор виконує роль буферної ємності (гідравлічної). У первинний контур, по якому циркулює вода при розпалювання котла, вбудований спеціальний блок підмішування (LADDOMAT).

Підключення теплоаккумулятора до твердопаливного котла

Елементи блоку:

• циркуляційний насос;
• триходовий термостатичний клапан;
• зворотній клапан;
• грязевик;
• кульові крани;
• прилади контролю температури.

Відмінності від попередньої схеми - всі пристрої зібрані в один блок, і теплоносій йде в бак, а не в систему опалення. Принцип роботи помішувати вузла залишається незмінним. Така обв'язка котла твердопаливного з теплоаккумулятором дозволяє підключити на виході з ємності скільки завгодно гілок опалення. Наприклад, для харчування радіаторів та підлоги або повітряної системи опалення. При цьому кожна гілка має власний циркуляційний насос. Всі контури розділені гідравлічно, зайве тепло від джерела акумулюється в баку і використовується при необхідності.

Переваги і недоліки

Система опалення з теплоаккумулятором, в якій джерелом тепла служить твердопаливна установка, має масу переваг:

• Підвищення комфортних умов в будинку, оскільки після згоряння палива система опалення продовжує обігрівати будинок гарячою водою з бака. Не потрібно вставати серед ночі і завантажувати порцію дров в топку.
• Наявність ємності захищає від закипання і руйнування водяну сорочку котла. Якщо раптово відключили електрику або термостатичні головки, встановлені на радіаторах, перекрили теплоносій через досягнення потрібної температури, то джерело тепла буде нагрівати воду в баці. За цей час може відновитися подача електрики або буде запущений дизель-генератор.
• Виключена подача холодної води із зворотного трубопроводу в розпечений чавунний теплообмінник після раптового включення циркуляційного насоса.
• Теплоаккумулятори можуть використовуватися як гідравлічні роздільники в системі опалення (Гідрострелка). Це робить роботу всіх гілок схеми незалежними, що дає додаткову економію теплової енергії.

Більш висока вартість монтажу всієї системи і вимоги до розміщення обладнання - це єдині недоліки застосування акумулюючих ємностей. Однак за цими вкладеннями і незручностями підуть мінімальні експлуатаційні витрати в довгостроковій перспективі.

Компанії, що займаються розробкою інжинірингових систем, останніми роками роблять упор на розвиток альтернативних технологічних рішень. На перший план виходять концепції і напрямки, які не передбачають використання природних ресурсів. Принаймні фахівці прагнуть орієнтуватися на мінімізацію їх споживання. Відчутну користь в цьому сегменті демонструє акумулятор тепла для системи опалення, який включається в існуючий інженерний комплекс в якості додаткового оптимизационного компонента.

Загальні відомості про акумулятор тепла

Існує безліч модифікацій і різновидів теплових акумуляторів, які також називаються буферними нагрівачами. Різні і завдання, які виконують такі установки. Як правило, акумулятори застосовують для підвищення ефективності роботи центрального апарату, наприклад твердопаливного котла. У цих же випадках доцільно використовувати подібні системи для здійснення контролюючої функції, яка складно реалізується в процесі обслуговування традиційних котелень в приватних будинках. Найчастіше для цього використовуються баки-акумулятори тепла, ємність яких досягає 150 л. У промисловій сфері, звичайно, можуть застосовуватися і установки місткістю близько 500 л.

У самому баку передбачаються елементи, що забезпечують підтримання необхідної температури носія. Сам же матеріал, з якого виконаний бак, в обов'язковому порядку сполучається з пластами ізоляторів. Активні компоненти являють собою Тени і мідні труби. Конфігурація їх розміщення в баках може відрізнятися, як і системи управління робочими параметрами акумулятора.

Принцип дії

З точки зору накопичувача головним завданням є забезпечення можливості підтримки необхідного температурного режиму, який задає сам користувач. У міру роботи котла бак отримує гарячу воду і зберігає її до моменту зупинки функції системи обігріву. Умови для підтримки температурного балансу визначаються ізоляційними матеріалами ємності і внутрішніми нагрівальними елементами. Класичний акумулятор тепла для системи опалення, по суті, нагадує роботу бойлера і також інтегрується в Тобто, з одного боку, обладнання підключається до джерела тепла, а з іншого - забезпечує роботу безпосередніх опалювачів, в якості яких можуть виступати радіатори. Крім того, систему нерідко застосовують як повноцінний джерело гарячої води для побутових потреб в режимі постійного споживання.

Функції теплових акумуляторів

Як уже зазначалося, агрегати такого типу можуть виконувати різні завдання, вимоги до яких і визначають критерії вибору тієї чи іншої системи. До базових і основних функцій можна віднести акумуляцію тепла від генератора і подальшу його віддачу. Іншими словами, той же бак збирає, зберігає і передає енергію безпосередньому обігрівають елементом. У комплексі з твердопаливним котлом до функцій системи можна віднести і захист від перегріву. Автоматизовані і електронні реле управління малоефективні в твердопаливних агрегатах. Тому практикується оптимізація роботи котла за допомогою акумулятора тепла, який природним чином збирає зайву енергію і повертає її в моменти температурних спадів. Електричні, газові та рідинні генератори простіше піддаються управлінню, але за допомогою акумулятора їх можна з'єднати в єдиний комплекс і експлуатувати з мінімальними тепловтратами.

Де можна використовувати тепловий акумулятор?

Систему акумулювання тепла доцільно використовувати у випадках, коли наявний опалювальний вузол не дозволяє в достатньому обсязі контролювати його роботу. Наприклад, твердопаливні котли неминуче передбачають моменти обслуговування, коли їх потужності виявляються не завантаженими. Для компенсації тепловтрат є сенс використовувати таку систему. Також в роботі водяних і електричних опалювальних комплексів таке рішення себе виправдовує економічно. Сучасний акумулятор тепла з автоматичним управлінням можна налаштувати на роботу в певні періоди часу, коли діє найбільш економний тариф споживання енергоресурсу. Так, наприклад, в нічний час система законсервує певний обсяг який протягом наступного дня можна буде використовувати з будь-яких потреб.

Де небажано використовувати теплоакумулятори?

Характер роботи буферних акумуляторів розрахований на забезпечення рівномірної тепловіддачі і згладжування стрибків при температурних перепадах. Але такий принцип дії корисний далеко не завжди. Для систем опалення, в яких, навпаки, потрібно прискорений набір або зниження температурного режиму, таке доповнення буде зайвим. У подібних ситуаціях підвищення потенціалу теплоносія за рахунок допоміжних буде перешкоджати швидкому охолодженню і нагрівання. До того ж варто відзначити, що акумулятори тепла будинку в більшості своїй роблять неможливою точне регулювання температури. Здавалося б, таке рішення може стати оптимальним для систем опалення, які працюють короткими проміжками - досить заздалегідь нагріти ємність і потім в певний момент використовувати готову енергію. Однак саме по собі зміст оптимального стану теплоносія вимагає витрати певної енергії. Тому, наприклад, котельня, яка використовується для нерегулярного і короткочасного обігріву сушарки, цілком може обійтися без акумулятора. Інша справа, якщо мова йде про цілу групу котлів, які можна об'єднати в одну систему за рахунок буфера.

Робота акумулятора

Серед головних характеристик можна відзначити розмірні параметри агрегату, його ємність, максимальну температуру і показник тиску. Для приватних будинків виробники пропонують невеликі установки, діаметр яких може складати 500-700 мм, а висота - близько 1500 мм. Важливо враховувати і масу, оскільки в деяких випадках фахівцям доводиться використовувати бетонні стяжки для додання конструкції стабільності. Середній акумулятор тепла важить близько 70 кг, хоча точне значення безпосередньо пов'язується з ємністю і якістю ізоляції бака. Робочі характеристики зводяться до температури і тиску. Перше значення становить близько 100 ° C, а рівень тиску може досягати 3 Бар.

підключення акумулятора

Хто має знання в електротехніці домовласник може не просто самостійно підключити готовий буфер до системи опалення, але і повністю зібрати конструкцію. Для початку необхідно замовити ємність у вигляді циліндра, яка стане робочим буфером. Далі транзитом через всю ємність необхідно провести зворотний трубопровід по ніші майбутнього теплового акумулятора. Починати підключення слід з з'єднання обратки котла і бака. Від одного компонента до другого слід передбачити місце, на якому буде встановлено циркуляційний насос. З його допомогою гарячий теплоносій буде переміщатися з бочки в кран відсікання і розширювальний бак.

Монтувати акумулятор тепла своїми руками потрібно таким чином, щоб передбачалося найбільш раціональний розподіл рідини по всіх кімнатах. Для оцінки якості роботи зібраної системи можна передбачити в ній наявність термометрів, і датчиків тиску. Таке оснащення дозволить оцінити, наскільки раціонально буде функціонувати акумулятор через підключення контури.

водяні системи

Класичний теплоаккумулятор передбачає використання води в якості носія енергії. Інша справа, що використовувати цей ресурс можна по-різному. Наприклад, його застосовують для постачання нагрівальних підлог - рідина проходить по циркуляційним трубах в спеціальне покриття. Також вода може застосовуватися для забезпечення роботи душа і інших потреб, в тому числі технологічного, гігієнічного та санітарного властивості. Варто відзначити, що взаємодія котлів з водою досить поширене і через її низьку вартість. Водяний акумулятор тепла обходиться дешевше в порівнянні з електричними обігрівачами. З іншого боку, у них є і свої недоліки. Як правило, вони зводяться до нюансів в організації циркуляційних мереж. Чим більше обсяги споживаного ресурсу, тим дорожче обходиться її організація. Витрати на монтаж є одноразовими, але зате експлуатація обійдеться дешевше.

сонячні системи

У водяних системах конструкція передбачає наявність гребенчатого теплообмінника, призначеного для геотермального насоса. Але також може використовуватися і сонячний колектор. По суті, виходить центр енергетичної установки, який оптимізує функцію опалювальної станції за рахунок резервування енергії від різних джерел. Хоча акумулятор сонячного тепла менш поширений, його цілком можна використовувати в типових опалювальних системах. Сонячні колектори також зберігають енергетичний потенціал, який в подальшому витрачається на побутові потреби. Але важливо враховувати, що гарячий теплоносій у вигляді води сам по собі вимагає менше енергії, ніж сонячна батарея. Оптимальним варіантом використання таких акумуляторів є пряма інтеграція панелей в місця, де повинен проводитися нагрів без додаткових перетворень.

Як вибрати тепла?

Виходити варто з кількох параметрів. Для початку визначається функціонал системи і її робочі показники. Бак повинен повністю охоплювати обсяги, які планується витрачати в ході експлуатації системи опалення. Не варто економити і на системах управління. Сучасні реле з автоматичними регуляторами не тільки роблять зручним програмування інженерних систем, але і забезпечують захисні властивості. Правильно укомплектований акумулятор тепла має в собі захист від холостого ходу і передбачає широкі можливості для індикації температурних режимів.

Під час обігріву будинку нерідко трапляється, що в денний час доби є можливість виробляти тепло з надлишком, а в нічний його не вистачає. Буває і прямо протилежна ситуація, при якій вигідніше користуватися опаленням вночі. Подібні моменти допоможе згладити тепловий акумулятор для опалення. Але треба знати, як його правильно підібрати, встановити і підключити до системи. Детальну інформацію по цій темі ви зможете почерпнути з даної статті.

Коли потрібен акумулятор тепла

Цей нехитрий елемент опалювальної системи у вигляді утепленого резервуару з водою рекомендується встановлювати в таких випадках:

• для максимально ефективної роботи твердопаливного котла;
• спільно з електричним генератором тепла, що функціонує за зниженим нічним тарифом.

Для довідки. Також існують водяні акумулятори тепла для теплиць, що застосовуються для збереження сонячної енергії, отриманої протягом дня.

Експлуатація котлів на твердому паливі має свої особливості. Теплогенератор діє з високим ККД тільки при роботі на максимальних режимах, якщо перекривати йому повітря для зниження температури в топці, то і ефективність роботи теж знижується. Чимало турбот домовласникові доставляє і періодичність топки, дрова прогоріли - треба завантажувати нові, робити це серед ночі вкрай незручно. Вихід простий: потрібен бак-акумулятор, що накопичує сгенерированное раніше тепло для використання його після прогорання дров в топливнике.

Протилежна ситуація виникає з котлом електричним, підключеним до мережі через багатотарифний лічильник. Щоб заощадити, потрібно отримати максимум тепла вночі, коли тариф низький, а вдень електроенергію не використовувати. І тут тепловий акумулятор в системі опалення дозволить організувати оптимальний графік роботи джерела тепла, видаючи в систему гарячу воду, поки теплогенератор не діє.

Важливо. Для спільної роботи з тепловим акумулятором котел повинен мати не менше ніж полуторний запас по тепловій потужності. Інакше він не зможе одночасно прогрівати воду в опалювальній системі і накопичувальної ємності.

Схожа ситуація з надлишками тепла виникає в теплицях, в денний час їх навіть провітрюють. З метою накопичення сонячної енергії для використання вночі можна використовувати найпростіший акумулятор тепла Лежебока для обігріву грунту. Це чорний полімерний рукав, наповнений водою і прокладений прямо по грядці, він не дає грунту остигати в нічний час. Для поглинання більшої кількості тепла всередині теплиці розміщують бочки з водою, пофарбовані в чорний колір.

Розрахунок теплового акумулятора

Ємність для накопичення теплової енергії можна як придбати в готовому вигляді, так і зробити самостійно. Але виникає закономірне питання: а який місткості повинен бути резервуар? Адже маленький бак не дасть належного ефекту, а надто великий влетить в копієчку. Відповідь на це питання допоможе знайти розрахунок теплового акумулятора, але спочатку треба визначити вихідні параметри для обчислень:

• теплові втрати будинку або його квадратура;
• тривалість бездіяльності основного джерела тепла.

Визначимо місткість акумулюючої ємності на прикладі стандартного будинку площею 100 м2, для обігріву якого потрібно кількість тепла в розмірі 10 кВт. Припустимо, що чистий час простою котла становить 6 годин, середня температура теплоносія в системі - 60 ° С. За логікою, в проміжок часу, поки опалювальний агрегат не діє, акумулятор повинен віддавати в систему 10 кВт щогодини, всього виходить 10 х 6 \u003d 60 кВт. Ця кількість енергії, що слід накопичити.

Оскільки температура в баці повинна бути якомога вище, для обчислень приймемо значення 90 ° С, на більшу побутові котли все одно не здатні. Потрібна ємність теплового акумулятора, виражена в масі води, розраховується так:

• m \u003d Q / 0.0012 Δt

У цій формулі:

• Q - кількість накопичуваної теплової енергії, у нас це 60 кВт;
• 0.0012 кВт / кг ºС - це питома теплоємність води, в більш звичних одиницях виміру - 4.187 кДж / кг ° С;
• Δt - різниця між максимальною температурою теплоносія в резервуарі і опалювальній системі, ºС.

Отже, водяний акумулятор повинен вміщати 60 / 0.0012 (90 - 60) \u003d 1667 кг води, за обсягом це приблизно 1.7 м3. Але тут є один момент: розрахунок проводиться при самій низькій температурі на вулиці, що буває нечасто, виключаючи північні регіони. Крім того, після закінчення 6 годин вода в баку охолоне тільки до 60 ºС, значить, при відсутності холодів акумулятор можна «розряджати» і далі, поки температура не впаде до 40 ºС. Звідси висновок: для будинку площею 100 м2 вистачить накопичувальної ємності об'ємом 1.5 м3, якщо котел не діятиме 6 годин.

З попереднього розділу випливає, що звичайною бочкою на 200 л звільнитися не вдасться, хіба тільки її місткість - не менше полкуба. Цього вистачить для будиночка площею 30 м2, і то ненадовго. Щоб не витрачати час і сили даремно, треба в

З точки зору розміщення в котельні краще робити ємність прямокутної форми. Розміри - довільні, головне, щоб їх твір дорівнювало розрахунковому обсягу. Ідеальний варіант - бак з нержавійки, але підійде і звичайний метал.

Вгорі і внизу тепловий акумулятор, зроблений своїми руками, потрібно забезпечити патрубками для приєднання до системи. Щоб тиском води сталеві стіни не випирало назовні, конструкцію необхідно посилити ребрами або перемичками.

Бак-акумулятор потрібно гарненько утеплити, в тому числі знизу. Для цієї мети підійде пінопласт щільністю 15-25 кг / м3 або мінеральна вата в плитах не менше 105 кг / м3 щільності. Оптимальна товщина теплоізоляційного шару - 100 мм. Одержаний апарат, наповнений теплоносієм, матиме пристойний вагу, так що для його монтажу буде потрібно фундамент.

Порада. Якщо потрібно ємність для самопливної опалювальної системи, то її слід встановити своїми руками на металеву підставку, не забувши утеплити нижню частину. Мета - підняти резервуар вище рівня батарей.

Схема підключення

Після установки резервуара на місце треба його правильно приєднати до мережі трубопроводів. Найбільш популярна стандартна схема підключення теплового акумулятора, показана на малюнку:

Для її реалізації знадобиться 2 циркуляційних насоси і стільки ж триходових клапанів. Насоси забезпечують циркуляцію в роздільних контурах, а клапани - необхідну температуру. У котловому контурі вона не повинна опускатися нижче 55 ° С, щоб уникнути появи конденсату в твердопаливних котлі, цим і займається клапан в лівій частині схеми.

Теплоносій в трубопроводах опалення нагрівається в залежності від потреби в теплі, а тому підключення теплового акумулятора з іншого боку здійснюється також через змішувальний вузол. Клапан може управляти температурою води в автоматичному режимі, орієнтуючись на датчик або за допомогою терморегулятора. Одна зі схем системи опалення з акумулятором тепла (буферної ємністю) представлена \u200b\u200bна відео.

висновок

Ємність, яка акумулює тепло, може помітно полегшити життя власникам твердопаливних котлів. Їм не доведеться турбуватися про завантаження палива в нічний час, а це великий плюс. Та й сам теплогенератор стане працювати в економічному режимі, розвиваючи найбільший ККД. Що стосується електричних котлів, то тут вигода при установці накопичувача очевидна.