Теплоаккумулятор своими руками — описание и изготовление!

принцип работы теплоаккумулятора с котлом на твёрдом топливе

    Содержимое:

  1. Какого объема должен быть тепловой накопитель
  2. Как и из чего сделать буферную емкость
    1. Тип конструкции теплонакопителя
    2. Материал для изготовления аккумуляторного бака
    3. Как утеплить буферную емкость
  3. Чертежи для изготовления теплоаккумулятора

Буферная емкость ведущих производителей, изготовленная в заводских условиях, на 500 л. обойдется приблизительно в 30000-38000 руб. Изготовление теплоаккумулятора для котла отопления своими руками будет стоить приблизительно вдвое дешевле. Цена будет еще меньше если самостоятельно установить емкость и выполнить обвязку.

ul

Содержание

Какого объема должен быть тепловой накопитель

Принцип работы теплоаккумулятора связан с накоплением тепловой энергии во время работы котла и ее отдачи после отключения отопительного оборудования. Фактически, буферная емкость работает по принципу обыкновенной электроаккумулятора.

От объема резервуара зависит то, сколько времени будет поддерживаться обогрев здания в автономном режиме. Прежде чем приступить к изготовлению системы отопления с самодельным тепловым аккумулятором, потребуется рассчитать объем бака.

Существует два метода вычислений:

  1. упрощенный, выполняемый с помощью специальных онлайн калькуляторов;
  2. выполняемый с помощью математических расчетов, по формуле.

Предположительный расчет емкости теплового аккумулятора для дома с площадью 100 м²:

Площадь дома отапливаемая

S = 100 м²

Теплопотери дома

y = S/10*0.53 = 100 м² / 10 * 0.53 кВт = 5.3 кВт

Суточная потребность возмещения теплопотерь

Q = y*24 = 5.3 кВт * 24 ч = 127.2 кВт-ч.

Удельная теплоемкость воды

Cуд = 0.00116 кВт-ч/кг•°С

Разница температур воды

T = 90 — 40 = 50°С

Удельный вес воды

g = 1000 кг/м³

Объем аккумулятора

V = Q/(C*T*g) = 127.2 кВт-ч / (0.00116 кВт-ч/кг•°С * 50°С * 1000 кг/м³) = 2.19 м³

Согласно таблицы, эффективное водяное отопление с самодельной емкостью для дома, способное проработать в автономном режиме около 10 часов, 2,19 м³. Можно уменьшить объем до 1,4 м³ при этом тепловой аккумулятор будет способен отдавать тепло 5 часов. После проведения расчетов можно приступать к изготовлению бака аккумулятора своими руками.

ul

Как и из чего сделать буферную емкость

Теплоаккумулятор изготавливают по чертежу заводского бака. Внутреннее устройство полностью идентично. Бак состоит из следующих узлов:

  • внутренняя емкость;
  • слой теплоизоляции;
  • наружная защитная оболочка;
  • теплообменник для емкости, обычно медный змеевик;
  • регулирующая и запорная арматура: сливной кран, предохранительный клапан, воздушный клапан, термометр.

Чтобы изготовить буферную емкость самостоятельно достаточно собрать аккумулятор подобно заводскому модулю. Следует помнить, что для разных систем отопления (открытого и закрытого типа), требуются баки разной конструкции. Также будет необходимо подобрать материал для изготовления и утепления емкости.

Тип конструкции теплонакопителя

Существует несколько видов емкостей, классифицирующийся по форме и устройству. Самодельные баки теплоаккумуляторы бывают:

  • Цилиндрические

    — классическая конструкция, используемая при изготовлении накопителей в заводских условиях. Форма имеет множество преимуществ: выдерживает тепловую нагрузку, гидроудары. Практична для закрытых систем отопления с высоким давлением в трубопроводе. Главный недостаток в том, что бак цилиндрической формы трудно изготовить.

  • Прямоугольные

    — при производстве используют металл толщиной в 2 мм. Для упрочнения конструкции буферной ёмкости, приваривают уголки (рёбра жёсткости), стягивая противоположные стенки между собой. Прямоугольная форма теплоаккумулятора хуже справляется с давлением. Общее требование при установке: монтаж накопителя выше расположения радиаторов.Прямоугольная конструкция бака широко распространена благодаря простоте сборки. Чтобы снизить нагрузку на стенки аккумулятора, в систему отопления врезают воздухоотводчик и сбросовый клапан. При закипании теплоносителя (частое явление твердотопливных котлов), арматура предотвратит возникновение аварийного давления.

Для самотечной системы отопления подойдет только открытый буферный бак. Отличие в конструкции: наличие патрубка в верхней части емкости, сообщающегося с атмосферой.

Материал для изготовления аккумуляторного бака

Вариантов для изготовления множество. Наиболее распространенные:

  • Бак из нержавейки

    — металл и сварные работы стоят дорого. По причине дороговизны нержавеющая сталь практически не используется, кроме случаев применения уже готовых емкостей.

  • Пластиковые бочки

    — важное условие эксплуатации, чтобы материал мог выдержать нагрев до 100°С. Для укрепления корпуса можно сделать окантовку из металлических полос.

  • Буферная емкость из «еврокуба»

    — применять не рекомендуется. Причина проста, максимальная температура нагрева резервуара всего 70°С. При перегреве теплоносителя стенки деформируются дадут течь. Но как видно из видео, делают теплоаккумуляторы и из «еврокубов».

  • Алюминиевая ёмкость

    — используют уже готовые резервуары с достаточным объемом. Изготовить бак из алюминия самостоятельно получится только при наличии должной квалификации сварщика. Не все профессиональные мастера берутся за обработку этого металла.

  • Теплоаккумулятор из бочек

    (металлических) — недостатки: тонкостенная сталь, плоские крышки. Хорошая альтернатива, взять заготовку стальной трубы и изготовить бак приварив дно и верхнюю часть.

  • Стальная емкость под теплоаккумулятор

    (цилиндрическая) — оптимальный вариант, требующий минимального количества материальных затрат. Делается из листового железа от 2 мм и толще.

Кроме изготовления сварной конструкции бака используют уже готовые емкости. Подойдут: старые бойлеры, ресиверы, емкости для хранения жидкого азота, баллоны под сжиженный газ и т.п.

Как утеплить буферную емкость

В заводских накопителях изоляцию прокладывают между внутренним баком и внешним кожухом. В самодельных буферных емкостях для твердотопливного котла используется тот же метод теплоизоляции.

Утеплению подлежат стенки теплоаккумулятора. Рекомендуют использовать минеральную или базальтовую вату толщиной не менее 6-8 см. С ватой легко работать. Минеральная теплоизоляция бака пропускает влагу и конденсат (дышит), не скапливая жидкость внутри волокон.

Еще один плюс. Как показывает практика, буферные емкости, утепленные ватой, не любят мыши. При изоляции пенопластом или пенополистиролом грызуны не редко селятся внутри теплоизолирующего слоя. Появившиеся дырки приводят к быстрой потере тепла и снижению КПД накопителя.

ul

Преимущества теплового аккумулятора

У традиционной русской печи перед современным твердотопливным котлом есть два существенных преимущества:

  • если ее конструкция выполнена правильно, сгорание топлива в печи всегда идет в оптимальном температурном режиме, благодаря чему топливо отдает максимум тепловой энергии с образованием минимального количества продуктов горения;
  • массивное кирпичное тело печи нагревается, а затем на протяжении длительного времени отдает тепло в помещение, то есть, выполняет функцию аккумулятора тепла, позволяя сократить количество топок в сутки.

Чтобы твердотопливный котел функционировал в оптимальном режиме, полноценно сжигая топливо, он должен работать на своей номинальной мощности. Но при покупке котельного агрегата для отопления дома мощность выбирают в расчете на самые морозные дни в регионе, но таких набирается не более двух недель за зиму. Таким образом, практически весь отопительный сезон котел работает в режиме ограниченной подачи кислорода, из-за чего снижается его КПД, топливо тратится неэффективно, так как при горении отдает меньше тепла.

схема обвязки теплонакопителяСхема обвязки ТА

Чтобы избежать данной проблемы, к котельному агрегату подсоединяют теплонакопитель – резервуар с водой, аккумулирующий тепло во время работы котла, и подающий нагретую воду в систему отопления, когда котел выключен на ночь и температура теплоносителя снизилась.

Обратите внимание! Термоаккумулятор экономически выгодно включить в состав системы отопления с электрическим котельным агрегатом, если в регионе действует разделение на дневной и ночной тариф. В этом случае котел включается только на ночь, чтобы нагреть воду в теплоаккумуляторе и в системе отопления. Это позволяет существенно сократить расходы на энергоноситель.

Функционирование устройства

Производители выпускают тепловой аккумулятор для котла в виде емкости для воды цилиндрической формы, в которую погружены змеевики для циркуляции теплоносителя разных контуров отопления и котельного агрегата.

Вода в емкости поглощает избыток тепловой энергии в процессе работы котла, нагревающего теплоноситель и готовящего воду для системы ГВС. Твердотопливный котел (если речь идет не о котлах длительного горения или автоматическом пеллетном агрегата) требует достаточно частой закладки дров или угля, поэтому его останавливают на ночь.

Это приводит к постепенному остыванию теплоносителя, циркулирующего в системе. Автоматическая подача нагретой воды из теплоаккумулятора в радиаторы или систему теплого пола позволяет дольше поддерживать в отапливаемых помещениях дома комфортную температуру.

Особенности конструкции теплового аккумулятора

Модели, предлагаемые производителями, различаются по конструкции и функциональности.

К примеру, в целях удобства и экономии нагревать воду в емкости можно несколькими способами:

  • подключив к котлу для отопления;
  • установив в теплоаккумуляторе ТЭН;
  • подсоединив емкость к солнечному коллектору.

Однако стоимость накопителей тепла в заводском исполнении достаточно высока, поэтому многие домовладельцы предпочитают теплоаккумулятор для твердотопливного котла изготовить своими руками.

В случае самостоятельного изготовления устройство обычно не оснащают змеевиками, выбирая самый простой вариант – емкость, с установленными патрубками в верхней и нижней части. К первой паре патрубков подсоединяются трубы подачи и обратки от котла, к паре патрубков, установленной на противоположной стороне емкости – трубы подачи и обратки отопительной системы.

конструкция емкостного бакаКонструкция и назначение ёмкостного бака

Но если есть желание, время, подходящие инструменты и финансовые возможности, можно сделать теплоаккумулятор для отопления своими руками, скопировав модель фабричного производства или разработав собственную конструкцию. Для изготовления змеевиков используется медная труба, также необходимо позаботиться о герметизации мест, где концы змеевика выводятся наружу. Такой подход в первую очередь востребован при наличии солнечного коллектора.

Емкость требует качественной теплоизоляции, благодаря которой температура воды дольше остается высокой.

Внимание! Если в системе отопления не предусмотрена принудительная циркуляция теплоносителя, теплоаккумулятор устанавливают на подставку из труб или уголка, чтобы расположить выше уровня радиаторов – в этом случае нагретая вода сможет перемещаться самотеком. На верхней горизонтальной поверхности емкости требуется вмонтировать трубку для сообщения с атмосферой.

ul

Материалы для изготовления емкости

В идеале резервуар изготавливается из нержавеющей стали, чтобы устройство могло функционировать долгие годы без риска коррозии. Но использование такого материала серьезно удорожает конструкцию.

Самодельный теплоаккумулятор можно выполнить из металлической бочки подходящего объема, если толщина стенок составляет не менее 3 мм. Торцы бочки завариваются герметичными крышками.

самодельный теплоаккумуляторСамодельный теплоаккумулятор

Резервуар также можно сварить из листового металла толщиной от 3 мм, в этом случае его удобнее сделать прямоугольной формы. Тем более, такая конструкция упрощает расчеты требуемого объема.

Не стоит использовать бочки из полимерных материалов, так как вода в теплоаккумуляторе может нагреваться до 90 градусов. Исключением являются полимерные емкости, маркировка которых указывает, что материал выдерживает нагрев до 100 градусов.

Такая пластиковая емкость как еврокуб может применяться только в качестве теплоаккумулятора для системы теплого пола. Материал изготовления еврокуба рассчитан на максимальный нагрев до 70 градусов, а в контур теплых полов подается теплоноситель, нагретый до 45-50 градусов.

тепловой аккумулятор из еврокубаТепловой аккумулятор из еврокубаul

Утепление

Чем качественнее утеплен резервуар, тем меньше потребуется топлива, чтобы нагреть весь объем воды, и тем дольше теплоноситель будет сохранять высокую температуру.

Можно встретить совет утеплять баки прямоугольной формы листами пенопласта – он доступен по цене, не боится влаги и его легко приклеить к ровной поверхности термостойким составом. Однако это не самый лучший вариант, поскольку стальные стенки емкости сильно нагреваются, а пенополистирол при нагреве выделяет вредные вещества.

утепление теплового аккумулятораНадёжный вариант утепления теплоаккумулятора — базальтовая вата

Утепление лучше выполнить рулонным материалом из базальтовой ваты, предназначенным для термоизоляции дымоходов. Если решено использовать обычный утеплитель из минеральной или каменной ваты, необходимо проследить, чтобы в его состав не входили фенол-формальдегидные смолы, которые также под воздействием высоких температур выделяют опасные для здоровья вещества.

Обратите внимание! Рекомендуемая плотность минералватного термоизолятора составляет 135—145 кг/м3.

Защитный кожух изготавливается из тонколистового металла. Он одновременно защищает теплоизолятор от влаги и внешних воздействий, служит отражателем для теплового излучения, прошедшего через утепляющий слой.

ul

Место установки ТА

Об установке теплоаккумулятора стоит задуматься еще на этапе проектирования системы отопления.

Важно! Так как котельному агрегату придется нагревать не только теплоноситель и воду для системы ГВС, но и воду в резервуаре солидного объема, нагрузка на котел существенно возрастает. Это означает, что следует приобрести твердотопливный котел, мощность которого примерно в 1,5 раза превышает расчетную.

Твердотопливные котлы рассчитаны на установку в специально отведенном помещении. Проектируя котельную, следует предусмотреть место, где будет установлен накопитель тепла. К нему должен быть обеспечен свободный доступ, чтобы осуществить подключение емкости к трубопроводу.

Если нет возможности разместить в непосредственной близости от котла резервуар требуемого объема, можно последовательно подключить два и более теплоаккумулятора небольшого размера.

та в котельнойДля твердотопливного котла необходимо предусмотреть специально отведённое место — котельнуюul

Расчет конструкции

Прежде чем готовить чертежи и разрабатывать схемы подключения теплового аккумулятора к котлу и трубопроводам, требуется выполнить ряд расчетов.

В первую очередь необходимо вычислить тепловую производительность отопительной системы. Но показатель должен быть средним, а не с запасом на морозные дни, иначе объем резервуара будет чрезмерно большим и для его нагрева потребуется котел высокой мощности.

Рациональным решением является полный расчет теплопотерь дома, но здесь удобнее воспользоваться упрощенным принципом, согласно которому на 10 м2 площади дома требуется 1 кВт тепла, чтобы прогреть его в сильные морозы. Среднее значение будет меньше наполовину. Таким образом, чтобы отопить свой дом в 100 м2, требуется максимум 10 кВт, а в среднем – 5 кВт.

Исходить следует из того, что промежуток времени, в течение которого система должна функционировать при неработающем котле, составляет 8 часов. То есть, если в час требуется 5 кВт, то необходимый запас тепловой энергии на 8 часов составит 8×5=40 кВт.

Максимальная температура воды в баке составит 90 градусов, а оптимальная температура теплоносителя в локальной радиаторной системе приблизительно 60 градусов, таким образом, находим разницу температур, она будет равна 30 градусам.

Чтобы рассчитать объем теплоаккумулятора (ТА) для котла отопления, используем формулу Q = cmΔt, причем нам требуется найти значение m, то есть, формула будет выглядеть следующим образом:

  • m = Q / c Δt

  • Q – расход тепловой энергии (у нас – 40 кВт);
  • Δt – разность температур (у нас – 30°С);
  • с – значение удельной теплоемкости воды, равная 0.0012 кВт / кг ºС (4.187 кДж / кг ºС);

Проводим вычисления: m = 40 / 0.0012 х 30 = 1111 кг, то есть, если округлить в большую сторону, объем резервуара должен составлять около 1,2 м3. Зная требуемый объем и используя простые геометрические формулы, можно вычислить габариты цилиндрического или прямоугольного резервуара.

Такое устройство способно поддерживать температуру теплоносителя в радиаторах на уровне 60 градусов в течение 8 часов, дальше температура станет постепенно снижаться, но до полного остывания помещений пройдет еще около 3-4 часов.

ul

Этапы изготовления

Рассматривая, как сделать теплоаккумулятор самостоятельно, необходимо обратить внимание на требования к емкости – она должна быть достаточно прочной, чтобы выдерживать рабочее давление в системе, этот параметр обычно составляет 3 атмосферы.

Если в качестве резервуара используется бывшая в употреблении металлическая бочка, следует тщательно зачистить ее внутреннюю поверхность от следов коррозии.

Прежде чем изготавливать накопитель тепловой энергии, определитесь, каким образом он будет задействован в схеме. Обычно тепловой накопитель устанавливают в качестве гидравлического разделителя. В этом случае в него врезаются четыре штуцера. Для удобства подключения длина штуцеров должна быть больше толщины утеплителя.

теплонакопитель со штуцерамиТА со врезанными штуцерами

Пару штуцеров врезают в верхней и нижней части со стороны котла, вторую пару – симметрично на противоположной стороне, к ним будет подключен отопительный контур. К патрубкам, установленным в нижней части емкости, подсоединяются тройники с термометрами.

Емкость с установленными штуцерами следует обмотать фольгой, создав отражающий слой. Поверх крепится термоизолятор. Рулонный материал можно закрепить при помощи проволоки, затягивая петли путем скручивания свободных концов.

Сделанный теплоизоляционный слой желательно закрыть кожухом, для изготовления которого подойдет тонкая жесть.

Обратите внимание! Добавив в конструкцию ТЭН, можно использовать электричество для подогрева теплоносителя в экстренных ситуациях – при перебоях с топливом, поломке котла и т.д.

Вывод

Даже простейший теплоаккумулятор для котлов отопления способен значительно усовершенствовать отопительную систему с твердотопливным котлом. Его установка дает возможность несколько часов поддерживать комфортный уровень температуры в доме, затушив огонь в котле. Отапливать дом приходится реже, за счет чего снижаются расходы на энергоноситель.

ul

Этапы установки теплоаккумулятора дома

Стоит отметить, что средой, аккумулирующей температуру, может быть как вода, так и другие материалы, к примеру, камень. Сделать теплоаккумулятор своими руками можно, но приступать к работе нужно с должным усердием. Итак, поехали.

Шаг первый

Существует несколько элементов, из которых состоит термический аккумулятор:

  1. Тепловой носитель.
  2. Электронагреватель.
  3. Спиральный обменник тепла (в качестве такового используются медные трубы, диаметр которых будет составлять примерно 2 см).
  4. Термометр.
  5. Деталь, фиксирующая обменник тепла и термометр в пространстве.
  6. Отвод и подвод.
  7. Термоизоляция.
  8. Основание из бетона.
  9. Корпус из бетона.
  10. Слив носителя.

Шаг второй

Хотелось бы отметить, что конструкция описываемого нами прибора преимущественно напоминает термос. Корпусом для него может служить любая металлическая бочка, объем которой будет превышать двести литров.

Шаг третий

Верхнюю часть этой самой бочки обертываем изоляционным материалом. Утеплителем в нашем случае может быть даже обычная минеральная вата. После того как будет прикреплен этот материал, сверху его нужно обернуть фольгой. Получившийся «рулет» закрепляем и фиксируем посредством скотча.

Шаг четвертый

Для того чтобы вода прогревалась до необходимой температуры используются трубковые змеевики или же тэны. Если вы выбрали первый вариант, то для самостоятельного его сооружения вам понадобится медная труба с указанным ранее диаметром — ее необходимо свернуть в форму спирали. И, наконец, для самостоятельного сооружения змеевика для термического аккумулятора вам понадобится медная трубка, длина которой составит от 10 до 12 сантиметров.

Шаг пятый

Важно: в верхней половине стальной бочки (которая, напомним, и есть термоаккумулятором) нужно установить отводной патрубок, а снизу — подводной. В теромоаккумулятор своими руками снизу будет поступать холодный носитель тепла, а уже сверху будет выходить достаточно прогретым.

Шаг шестой, и Самый главный

При изготовлении любого такого агрегата, в частности, термоаккумулятора, следует в первую очередь подумать о его пожаробезопасности. И если в ходе работы у вас появились какие-либо сомнения или неясности, то лучше сразу же обратиться за помощью к специалисту. Такой шаг позволит вам избежать возможных проблем.

ul

Для чего нужны топливные аккумуляторы

Если установить такой прибор для отопления помещения, то сама процедура топки будет занимать у вас лишь несколько часов в день. Все остальное время об этом будет заботиться термический аккумулятор. Таким образом, вы сможете сэкономить до пятидесяти процентов топлива.

Где используется такое устройство

  1. Для повышения эффективности водоснабжения при условии повышенной потребности в горячей воде. К примеру, если в квартире или доме есть несколько санузлов.
  2. Когда используется ночной тариф на электроэнергию. В таком случае ночью генератор будет заряжаться, применяя тот же более дешевый ночной тариф, а уже днем «возвращает» накопленное тепло. Это значительно сэкономить ваши растраты.
  3. Когда человек использует твердый тип топлива (дерево, уголь и так далее). Например, когда горит дерево, то в короткий промежуток времени освобождается огромное количество тепловой энергии и исчезает. Вы же сможете направить эту энергию в нужное вам направление — в теплоаккумулятор, после чего можно будет использовать ее в собственных нуждах.

Из этого можно сделать вывод, что такие устройства являются крайне эффективными, сокращая расходы на топливо и электроэнергию. Это будет уже как бы «запасным» вариантом. Помимо этого, вы существенно продлите срок службы оборудования для отопления.

Свежие публикации

Солнечный коллекторУчимся делать солнечный коллектор своими руками

Гидроизоляция фундаментаУчимся делать гидроизоляцию фундамента своими руками

Блоки из арболитаУчимся делать блоки из арболита своими руками

Скамейка для дачиУчимся делать садовую скамейку своими руками

ul

Принцип работы

Основная цель этого устройства — накапливать тепло при работе основного водонагревателя и отдавать накопленное при остановке его работы. Именно поэтому он называется теплоаккумулятором.

Своими руками для котлов отопления его делают обычно по следующим причинам:

  1. Желание сэкономить на топливе основного теплогенератора.
  2. Возможность отключать или не следить за топкой. Например, в ночное время.
  3. При работе электрокотла возможность выбирать время работы, когда оплата за энергию берётся в льготном режиме (чаще всего это ночное время).

В любом случае, какими бы ни были причины решения сделать тепловой аккумулятор для отопления своими руками, они очень быстро окупаются. Собирая расходуемое попусту тепло эта установка потом отдаёт его для обогрева помещения.

В этом видео вы узнаете, как сделать теплоаккумулятор:

ul

Устройство и материалы

Само по себе устройство самодельной установки довольно простое. Хотя есть промышленные образцы со встроенными датчиками и вспомогательными приспособлениями для увеличения эффективности работы устройства, но так или иначе во всех таких агрегатах есть основные составные части:

  1. Главный корпус. Обычно это бак цилиндрической формы, но может быть и прямоугольный. Главная его цель — вмещать как можно больше воды. Именно она является основным накопителем тепла.
  2. Штуцера для соединения с отопительной системой. Они монтируются в основной корпус.
  3. Термометр и манометр. Обычно подобные установки оборудуются такими датчиками для повышения эффективности работы. На промышленных образцах таких приборов может быть намного больше.
  4. Нагреватель. Если теплоаккумулятор для твёрдотопливного котла своими руками обычно монтируют непосредственно в печь для нагрева, то другие варианты могут использовать свой собственный нагреватель. Например, змеевик того же парового отопления, вставленный внутрь основной ёмкости установки, или электротены.
  5. Теплоизоляция. Это может быть дополнительный корпус из теплоизоляционных материалов или самостоятельно сделанная защита от быстрого остывания из подручных средств. В любом случае теплонакопитель для ТТ котла надо утеплить.
  6. Декоративный кожух. Его наличие совсем необязательно, однако, для тех кто желает сделать свой дом не только тёплым, но ещё и красивым — эта деталь очень важная. Возможность скрыть накопительный бак под красивым обрамлением всегда востребована у эстетов.

Материалы, которые применяют народные умельцы при изготовлении своих детищ, обычно самые простые и доступные. Это большие ёмкости из нержавейки или углеродистой стали.

Штуцера обычно делают из простых труб или подыскивают на других, вышедших из строя аппаратах. Для утеплителей используют стекловату, базальтовое волокно и другие термостойкие материалы.

ul

Схема сборки и установки

Взвесив все за и против, многие решаются на изготовление термоаккумулятора для отопления своими руками. Схема основных работ мало чем отличается независимо от того, какую конструкцию выбрал мастер. Вот основные шаги, которые предстоит пройти каждому, кто решится на это дело:

  1. Находят или делают свой чертёж будущей установки.
  2. Готовят весь необходимый для изготовления материал и инструменты.
  3. Делают основной бак для термостата. Это может быть уже готовая ёмкость, а может и сваренная по личным чертежам из листового железа или нескольких частей баков, бочек.
  4. Вваривают в основную ёмкость штуцера для соединения и гильзы для измерительных приборов.
  5. Если предусмотрен автономный подогрев, то монтируют выбранный вариант в основной корпус.
  6. Делают теплоизоляцию термостата. Здесь есть несколько вариантов решения этой задачи, поэтому выбирают наиболее приемлемый и эффективный.
  7. На этом этапе обычно крепят устройство на месте эксплуатации, соединяют с системой отопления.
  8. Окончательное оформление внешнего вида. Красят оборудование или покрывают декоративной обшивкой. Вариантов выполнить эту процедуру тоже очень много, поэтому мастер выбирает тот, который лучше подходит в конкретных обстоятельствах.

Потратив немного времени и сил, настойчивый умелец сможет изготовить теплоаккумулятор своими руками. Для твёрдотопливного котла, электрического или газового — это будет замечательным подспорьем в сохранении тепла в доме и повышении эффективности их работы.

ul

Способ функционирования

Основой функционирования теплоаккумулятора считается большой уровень тепловой емкости воды.

Это можно высказать аналогичным способом:

  1. Провод труб присоединяется сверху бачка, куда выполняется поступление горячей воды. Это носитель тепла с самым большим нагревом.
  2. Снизу поставлен насос для циркуляции, какой производи забор холодной воды и запускает по отоплению назад в котел.
  3. Жидкость, которая перед этим быстро остыла, заменяется на уже прогретую.

После завершения функционирования котла, вода в системе понемножку стынет. В процедуре циркуляции выполняется ее попадение в бачок, где нагретый носитель тепла выдавливается в трубы. Благодаря этому отопление комнат будет выполняться в установленные границы времени.

ul

Недостатки и превосходства

Сейчас тепловые аппараты являются непростыми устройствами, какие исполняют немало необходимых предназначений:

  1. Поддерживают в доме снабжение горячей водой.
  2. Поддерживают температуру в помещениях.
  3. Предоставляют возможность поддержки КПД отопления до по максимуму продуктивного. При этом, уменьшая финансовые потери на горючее.
  4. Возможность соединения нескольких тепловых источников в единый контур и наоборот.
  5. Предоставляют возможность накаливания преизбытка энергии, какая выполняется котлом.

Даже с учитыванием всех достоинств, какие есть у теплоаккумулятора, в нем есть и серьезные недостатки:

  • Уровень водного ресурса связан прямо у которой объем бачка. Во всяком случае он считается ограниченным и может быстро подходить к концу. При этом наружный разогрев не будет лишне.
  • Первый минус приводит к другому: установки с большим ресурсным объемом нуждаются в большом месте для установки. Например – комнаты типа котельной установке.
  • Как дополнение к прочтению требуется инструкция по конструированию  своими силами солнечного коллектора.

ul

Самый простой теплоаккумулятор из бочки

Несложный теплоаккумулятор сделать собственными руками можно на основе функционирования термоса. Термос из-за его стенкам, которые не проводят тепло, не предоставляет возможности для жидкости терять температуру на протяжении длительного срока.

Чертеж теплоаккумулятора

Для того, чтобы сделать теплоаккумулятор для котла собственными руками, требуется подготовить:

  • Бачок необходимого объема (от ста пятидесяти литров).
  • Материал для теплоизоляции.
  • Скотч
  • Трубчатые нагреватели или трубы из меди.
  • Бетонную плиту.

В первую очередь, необходимо решить, чем является сам бачок. Очень часто для этого применяется очень доступным железная бочка. Ее вместительность устанавливается любым по отдельности, но применение объема менее ста пятидесяти литров не считается разумным.

Дальше нужны работы по приведению в порядок выбранной бочки. Для этого ее чистят, убирают мусор и пыль. Потом отделываются места, где в первую очередь возможно образование коррозии. После готовится теплоизолятор, каким и будет обернута бочка. Теплоизолятор будет хранить в середине тепло на по максимуму длительный срок. Чтобы выполнить теплоаккумулятор из бочки собственными руками, можно применять базальтовую вату. После оборачивания снаружи бачка, необходимо дальше все прекрасно обмотать при помощи скотча. Дальше поверхность укрывается при помощи листового металла или обертывают при помощи фольгированной пленки.

Для внутреннего подогрева воды, требуется подобрать из следующих решений:

  1. Процесс установки Нагревательные элементы трубчатого типа.
  2. Процесс установки змеевика, через какой польется носитель тепла.

Первое решение считается сложным и небезопасным. Благодаря этому его нечасто используют. Допустимо изготовление змеевика собственными силами, применяя медную трубку с диаметром два-три сантиметра, и с длинной восемь-пятнадцать сантиметров. Из трубки выгибается спираль и устанавливается в середине.

В данной модели теплоаккумулятром будет верх бочки. От него отводят отрезок трубы. Внизу устанавливается вводный отрезок трубы. Сквозь него будет поступление холодной воды. Требуется также установка кранов. Несложный аппарат готов к работе, но в начале требуется решение проблемы безопасности против пожара. Процесс установки этого аппарата возможен только на основании из бетона и, лучше всего, с оградой.

Присоединение Нагревательные элементы трубчатого типа

ul

Присоединение оборудования

Строитель, который знаком с конструкцией отопления, легко знает, как выполнить теплоаккумулятор собственными руками и как его присоединить. Похожее задание, как соорудить теплоаккумулятор собственными руками, не должно быть непростым и для начинающего строителя.

Как присоединить теплоаккумулятор собственными руками (чертежи), выглядят так:

Схема подсоединения

  1. Через бачок обязан идти по теплоаккумулятору обратный провод труб. На окончаниях трубопровода обязаны присутствовать выход и вход с размерами 5 дюйма.
  2. В первую очередь, присоединяются между собой бачок и обратка котла. Между ними обязан быть насос для циркуляции, какой качает воду из бочки в прибор для обогрева, расширительный бачок и отсекающий кран.
  3. Насос для циркуляции и отсекающий кран тоже ставят с иной стороны.
  4. Подключение подающей трубы необходимо исполнять подобно идущего до этого, однако в тогда не выполняется процесс установки насоса.

Можно показать, что так присоединяется тепловой аккамулятор, какой функционирует на одном котле. При повышении числа котлов, строго затрудняется схема подсоединения.

В емкости должен стоять также термометр, взрывной клапан и датчики давления. Накопляя постоянно тепло, возможен перегрев бочки. Для недопущения взрыва, требуется регулярный сброс излишков давления.

ul

Возможности реконструкции

Рассматривая теплоаккумуляторы для обогрева собственными руками сделанные, интеллигентный инженер будет размышлять о улучшении аппарата. Это реально сделать так:

  • Установка снизу добавочного трубного змеевика, при помощи какого будет аккумулироваться энергия от солнечного коллектора.
  • Возможно зонирование внутренностей бачка на части, которые сообщаются между собой для более выраженного расслоения жидкости.
  • Понадобятся ли расходы на теплоизоляцию – такое решение каждого отельного строителя.   Но несколько сантиметров искусственного латекса ощутимо снизят теплопотери.
  • Если сделать больше количество патрубков, появится возможность монтажного процесса установки к остальным системам, какие являются очень сложными  и имеют пару независимых контуров.
  • Имеется возможность изготовления еще одного обменника, где будет накапливаться вода для питья.

ul

Функциональное назначение агрегата

Теплоаккумуляторы используются совместно с источниками тепла, функционирующими на любом виде топлива, и призваны решать следующие задачи:

  • буферные емкости для твердотопливных котлов аккумулируют избыток тепловой энергии, вырабатываемой теплогенератором;
  • накапливают теплоту от электрического котла, работающего по ночному тарифу, отдавая ее днем отопительной системе;
  • используются для подогрева воды на хозяйственные нужды;
  • теплоаккумуляторы для отопления параллельно играют роль гидравлического разделителя, если это предусматривает их обвязка.

Твердотопливный котел работает наиболее эффективно в режиме интенсивного горения. В режиме тления его КПД существенно снижается. Но потребителям далеко не всегда нужна вода с температурой 80-90°С, поэтому избыток тепла передается в теплоаккумулятор для твердотопливного котла. Когда топливо сгорает и теплоноситель начинает остывать, в работу включается буферная емкость и возвращает полученную энергию системе отопления. Домовладельцу не нужно вставать среди ночи, чтобы подкинуть в топку поленьев.

При электрическом обогреве хозяева зачастую пользуются системой оплаты, когда ночью энергия стоит в 2-3 раза дешевле, чем днем. За ночь аккумулирующий бак для системы отопления полностью «зарядится» теплом и отдаст его в течение дня. То есть в дневное время, когда тариф на электроэнергию наиболее высокий, электрокотел можно не включать, а это значительная экономия средств.

Агрегат, оснащенный греющим контуром в виде змеевика, может не только действовать как аккумулятор тепла для системы отопления, но и подогревать воду для ГВС. Большинство заводских моделей имеет такой теплообменник, а некоторые снабжаются ТЭНами, обеспечивающими подогрев теплоносителя при его остывании.

ul

Устройство и присоединение к отопительной сети

Простейший тепловой аккумулятор представляет собой утепленную стальную емкость. Устойчивость корпуса к давлению воды обеспечивается за счет круглой формы с полусферическими крышками. Более продвинутые теплоаккумуляторы для отопления комплектуются спиралевидным теплообменником для ГВС, электрическими нагревателями и змеевиком, нагревающим воду от солнечных коллекторов.

Чтобы подключить теплоаккумулятор к источнику тепла и отопительной сети, чаще всего используется стандартная схема с первичным (котловым) и вторичным (система отопления) контуром, в состав которой входят:

  • циркуляционный насос котлового контура;
  • насос, обслуживающий тепловую сеть;
  • смесительный трехходовой клапан с термоголовкой либо сервоприводом;
  • вентиль балансировочный;
  • расширительный бак мембранного типа;
  • группа безопасности;
  • запорная арматура.

Когда нужно подключить теплоаккумулятор к твердотопливному котлу, в первичный контур необходимо добавить второй трехходовой клапан, задача которого — не допускать в теплогенератор холодную воду и таким путем защищать его от выпадения конденсата.

Система отопления с теплоаккумулятором, собранная по стандартной схеме, работает следующим образом:

  1. Отопительный агрегат греет теплоноситель, поступающий в верхнюю зону буферной емкости.
  2. Схема отрегулирована таким образом, что теплоноситель, попавший в бак для отопления, идет через его верхнюю зону сразу на выход, к радиаторной системе или теплым полам. Регулировка осуществляется балансировочным вентилем, установленным на входе в аккумулятор тепла со стороны отопительной сети.
  3. Достигнув трехходового клапана, часть воды проходит дальше, к радиаторам. Клапан пропускает ровно столько теплоносителя, сколько требуется для поддержки температуры в батареях. Поскольку котел в это время продолжает работать, а тепло уходит в систему не полностью, то аккумулятор начинает «заряжаться» послойно, сверху вниз.
  4. Остывшая вода из тепловой сети проходит циркуляционный насос, балансировочный вентиль и снова попадает в буферную емкость, только в нижнюю зону бака.
  5. Пройдя ее напрямую, теплоноситель очищается в грязевике, минует насос котлового контура и снова подается на подогрев в котел. Перед насосом установлен расширительный бак, воспринимающий лишний объем воды.

Для компенсации теплового расширения воды в тепловом аккумуляторе для отопления к нему подключается собственный расширительный бачок вместительностью 1/10 от объема резервуара.

ul

Подбор объема резервуара

Чтобы приобрести тепловой аккумулятор, удовлетворяющий индивидуальным требованиям по обогреву конкретного дома, и не переплатить при этом лишних денег, следует рассчитать оптимальную емкость бака. Слишком большой резервуар потребует много места для установки внутри коттеджа, так как вынести его на улицу нельзя. Маленький бак — это зря потраченные средства, ведь он не сможет накопить необходимое количество тепла.

Упрощенный расчет теплоаккумулятора производится по такому принципу: на каждый кВт тепловой мощности, необходимой для обогрева здания, приходится объем в 35-45 л буферной емкости. Здесь важно не перепутать понятия «тепловая мощность на обогрев дома» и «мощность котла». Объяснение простое: теплогенератор, работающий совместно с теплоаккумулятором для отопления, должен иметь запас мощности, вдвое превышающий потребность здания в тепле.

Если предположить, что теплоноситель, поступающий в бак, нагревается до температуры в 90°С, а в отопительной системе охлаждается до 50°С, то уточнить расчеты поможет таблица:

Вместительность буферной емкости, м3 0,35 0,5 0,8 1 1,5 2 3 3,5
Количество тепла, отдаваемого аккумулятором при разнице температур в 40 ⁰С, кВт за 1 час 19 29 44 59 84 114 168 211

ul

Принцип работы и конструкция

Главная задача теплового аккумулятора – накапливать дополнительное тепло в своей емкости и в случае, если котел не сможет выделять энергию, выполнять эту функцию за него. Работа подобного устройства способна на несколько процентов снизить уровень потребления энергии, если оно монтируется в электрокотел, а это в свою очередь снижает денежные затраты владельца дома на электричество.

Работает данное оборудование, врезанное в твердотопливный котел следующим образом: при отсутствии источника тепловой энергии в котле, он свою работу прекращает, и соответственно вода в магистральных трубопроводах постепенно начинает остывать. Именно вода выдавливает из бака аккумулятора в систему горячий теплоноситель, что делает ее работу бесперебойной.

Конструкция

По сути теплоаккумулятор, используемый для подсоединения к системе отопления, имеет простую конструкцию: бак с теплоизолированными стенками и несколько патрубков, необходимых для подключения к котлу.

При выборе оборудования следует тщательно рассчитать нужный уровень теплоизоляции его стенок — лучше всего перестраховаться и приобрести емкость с толстыми стенками.

Как правило, расчет объема теплоаккумулятора для твердотопливного котла производят, исходя из соотношения, что 1 кВт мощности котла должно приходиться 25 литров объема емкости.

Случаи применения

Специалисты рекомендуют врезать в отопительную систему дома теплоаккумулятор в следующих случаях:

  • большая ежедневная потребность в горячей воде;
  • если используется твердотопливный котел (уменьшается количество используемого топлива);
  • если в доме стоит электрокотел, а в ночное время тарифы на потребление электроэнергии не снижаются.

ul

Создание и подключение

Подобное устройство без труда можно изготовить своими руками – для этого достаточно иметь под рукой сварочный аппарат и уметь им пользоваться. Все операции необходимо выполнять в определенной последовательности:

  1. произвести расчет объема емкости;
  2. изготовить хорошо утепленный бак – для этого можно использовать либо листовое железо, либо обыкновенные трубы большого диаметра; полученная емкость должна быть полностью герметичной;
  3. в верхней точке и в нижней точке емкости следует врезать по два патрубка – это будут подающие и обратные трубопроводы;
  4. вверху емкости теплоаккумулятора приваривают минимум две муфты диаметром 1,5 дюйма;
  5. в муфты своими руками монтируют термометр, а также взрывной клапан;
  6. стационарным трубопроводом взрывной клапан подключают к дренажному каналу;
  7. бак необходимо теполизолировать – для этого используют строительную монтажную пену.

При этом расчет объема емкости и ее толщины следует производить до начала всех работ по изготовлению устройства.

Способы подключения

Технология установки теплоаккумулятора дома зависит от типа циркуляции воды в системе. При гравитационном способе оборудование монтируют в систему максимально близко к котлу. В случае принудительной циркуляции при помощи насоса бак размещают также на максимальном расстоянии от котла.

При этом для работы понадобится продуманная, нарисованная схема и поддержание температуры в помещении для установки емкости в пределах 10-35°С. Кроме того, следует обеспечить свободный доступ к патрубкам, чтобы потом можно было проводить ремонт и профилактическую работу.

Теплоаккумулятор, предназначенный для врезки в котел, устанавливают прямо в котельной – он не должен быть выше самого котла.

Необходимо проявлять особую осторожность, когда монтируется самодельный тепловой аккумулятор — он может быть плохо обработан монтажной пеной.

ul

Преимущества устройств

В заключение хотелось бы сказать об основных преимуществах теплоаккумуляторов:

    • значительное снижение затрат на любой источник тепловой энергии;
    • повышение производительности и срока эксплуатации системы;
    • возможность самостоятельно собрать устройство – для его изготовления достаточно лишь иметь несколько патрубков, листовое железо и сварочный аппарат;
    • исключение резких скачков температуры, когда котел передает энергию в элементы системы;
    • бесперебойное выделение тепла, когда топливо сгорает полностью.

Таким образом, правильно произведя расчет и грамотно установив теплоаккумулятор, можно без труда добиться значительного снижения расхода топлива для обеспечения коттеджа теплом.

ul

Что собой представляет теплоаккумулятор?

В большинстве систем главным элементом является бак из стали, к которому присоединены пару нижних и верхних патрубков. К нижним патрубкам подсоединяются тепловые источники а к верхним – потребители. В середине бака находится жидкость, какая используется в нужных целях. Сделать теплоаккумулятор своими руками не будет сложным. Для этого потребуется всего лишь время, материалы, инструменты и желание.

Что собой представляет теплоаккумулятор?ul

Метод функционирования

Основой функционирования теплоаккумулятора является высокий уровень тепловой емкости воды.

Это можно выразить таким методом:

  1. Трубопровод подсоединяется сверху бака, куда происходит поступление горячей воды. Это носитель тепла с максимальным нагревом.
  2. Снизу установлен насос для циркуляции, какой производи забор холодной воды и запускает по отоплению назад в котел.
  3. Жидкость, которая перед этим быстро остыла, заменяется на уже прогретую.

После окончания функционирования котла, вода в системе понемногу остывает. В процессе циркуляции происходит ее попадание в бак, где нагретый носитель тепла выдавливается в трубы. По этой причине отопление комнат будет производиться в установленные границы времени.

ul

Преимущества и недостатки

В наши дни тепловые агрегаты являются сложными устройствами, какие выполняют немало нужных функций:

  1. Поддерживают в доме снабжение горячей водой.
  2. Поддерживают температуру в комнатах.
  3. Дают возможность поддержки КПД отопления до максимально продуктивного. При этом, уменьшая финансовые потери на горючее.
  4. Возможность соединения нескольких тепловых источников в единый контур и наоборот.
  5. Дают возможность накаливания преизбытка энергии, какая производится котлом.

Даже с учетом всех плюсов, какие есть у теплоаккумулятора, в нем есть и существенные минусы:

  • Уровень водного ресурса связан напрямую с объемом бака. В любом случае он является ограниченным и может быстро подходить к концу. При этом внешний подогрев не помешает.
  • Первый минус приводит ко второму: установки с большим ресурсным объемом нуждаются в большем месте для монтажа. К примеру – комнаты типа котельной.
  • В качестве дополнения к прочтению требуется инструкция по конструированию  собственными силами солнечного коллектора.

ul

Поделиться:
Нет комментариев