Отдел продаж

Телефоны: (3532) 25-27-22, 93-60-02, 93-50-02

E-mail: [email protected]

г.Оренбург, ул.Беляевская, д.50/1, стр.1

 

Своими руками

Теплоаккумулятор для котлов отопления своими руками схемы: Теплоаккумулятор своими руками – как сделать буферную емкость

Содержание

Теплоаккумулятор своими руками – как сделать буферную емкость

Зачастую домовладельцы не в состоянии купить современное отопительное оборудование, поэтому ищут альтернативные решения. Взять хотя бы буферную емкость (иначе – тепловой аккумулятор), незаменимую вещь для систем отопления с твердотопливным котлом. Накопительный бак объемом 500 л стоит примерно 600—700 у. е., цена тысячелитровой бочки достигает 1000 у. е. Если же сделать теплоаккумулятор своими руками, а потом установить резервуар в котельной самостоятельно, удастся сэкономить половину указанной суммы. Наша задача – рассказать о способах изготовления.

Где применяется аккумулятор тепла и как он устроен

Накопитель тепловой энергии — это не что иное, как утепленный железный бак с патрубками для подключения магистралей водяного отопления. Буферная емкость выполняет 2 функции: накапливает избытки теплоты и обогревает дом в периоды, когда котел бездействует. Теплоаккумулятор замещает отопительный агрегат в 2 случаях:

  1. При обогреве жилища печью с водяным контуром либо котлом, сжигающим твердое топливо. Накопительная емкость работает для отопления ночью, после прогорания дров или угля. Благодаря этому домовладелец спокойно отдыхает, а не бегает в котельную. Это комфортно.
  2. Когда источником тепла служит электрокотел, а учет потребления электричества ведется многотарифным счетчиком. Энергия по ночному тарифу обходится вдвое дешевле, поэтому днем работу системы отопления полностью обеспечивает тепловой аккумулятор. Это экономично.

Слева на фото – буферный резервуар 400 литров фирмы Drazice, справа – электрокотел Kospel в комплекте с накопителем горячей воды

Важный момент. Бак — аккумулятор горячей воды повышает эффективность твердотопливного котла. Ведь максимальный КПД теплогенератора достигается при интенсивном горении, которое невозможно постоянно поддерживать без буферной емкости, поглощающей излишки теплоты. Чем эффективнее сжигаются дрова, тем меньше их расход. Это касается и газового котла, чей КПД снижается в режимах слабого горения.

Аккумуляторный бак, заполненный теплоносителем, действует по простому принципу. Пока обогревом помещений занимается теплогенератор, вода в емкости нагревается до максимальной температуры 80—90 °С (теплоаккумулятор заряжается). После отключения котла к радиаторам начинает подаваться горячий теплоноситель из накопительного бака, обеспечивающего отопление дома в течение определенного времени (тепловая батарея разряжается). Длительность работы зависит от объема резервуара и температуры воздуха на улице.

Как устроен аккумулятор тепла заводского изготовления

Простейшая аккумулирующая емкость для воды заводского изготовления, показанная на схеме, состоит из таких элементов:

  • основной резервуар цилиндрической формы, сделанный из углеродистой либо нержавеющей стали;
  • теплоизоляционный слой толщиной 50—100 мм в зависимости от применяемого утеплителя;
  • внешняя обшивка – тонкий окрашенный металл или полимерный чехол;
  • присоединительные штуцера, врезанные в основную емкость;
  • погружные гильзы для установки термометра и манометра.

Примечание. Более дорогие модели аккумуляторов тепла для систем отопления дополнительно снабжаются змеевиками для ГВС и подогрева от солнечных коллекторов. Другая полезная опция – встроенный в верхнюю зону бака блок электрических ТЭНов.

Изготовление накопителей тепла в заводских условиях

Если вы всерьез озаботились установкой теплоаккумулятора и решили его сделать своими силами, то для начала стоит ознакомиться с заводской технологией сборки.

Резка на плазменном аппарате заготовок для крышки и дна

Повторить технологический процесс в условиях домашней мастерской нереально, но некоторые приемы вам пригодятся. На предприятии бак–аккумулятор горячей воды делается в виде цилиндра с полусферическим дном и крышкой в таком порядке:

  1. Листовой металл толщиной 3 мм подается на аппарат плазменной резки, где из него получают заготовки торцевых крышек, корпуса, люка и подставки.
  2. На токарном станке изготавливаются основные штуцера диаметром 40 или 50 мм (резьба 1. 5 и 2”) и погружные гильзы для приборов контроля. Там же вытачивается большой фланец для ревизионного люка размером около 20 см. К последнему приваривается патрубок для врезки в корпус.
  3. Заготовка корпуса (так называемая обечайка) в виде листа с отверстиями под штуцеры направляется на вальцы, изгибающие ее под определенным радиусом. Чтобы получить цилиндрическую емкость для воды, остается лишь сварить торцы заготовки встык.
  4. Из металлических плоских кругов гидравлический пресс штампует полусферические крышки.
  5. Следующая операция – сварочные работы. Порядок такой: сначала на прихватках варится корпус, потом к нему прихватываются крышки, затем идет сплошная проварка всех швов. В конце присоединяются штуцеры и ревизионный люк.
  6. Готовый накопительный бак сваривается с подставкой, после чего проходит 2 проверки на проницаемость – воздушную и гидравлическую. Последняя производится давлением 8 Бар, испытание длится 24 часа.
  7. Испытанный резервуар окрашивается и утепляется базальтовым волокном толщиной не менее 50 мм. Сверху емкость обшивается тонколистовой сталью с полимерным цветным покрытием либо закрывается плотным чехлом.

Корпус накопителя выгибается из листа железа на вальцах

Справка. Для утепления бака производители используют разные материалы. К примеру, теплоаккумуляторы «Прометей» российского производства изолированы пенополиуретаном.

Вместо облицовки производители зачастую применяют специальный чехол (можно выбрать цвет)

Большинство заводских аккумуляторов тепла рассчитаны на максимальное давление 6 Бар при температуре теплоносителя в системе отопления 90 °С. Это значение вдвое превышает порог срабатывания предохранительного клапана, устанавливаемого на группу безопасности твердотопливных и газовых котлов (предел — 3 Бар). Детально производственный процесс показан на видео:

Изготавливаем тепловую батарею самостоятельно

Вы решили, что без буферной емкости обойтись не сможете и хотите ее сделать своими руками. Тогда готовьтесь пройти 5 этапов:

  1. Расчет объема теплоаккумулятора.
  2. Выбор подходящей конструкции.
  3. Подбор и заготовка материалов.
  4. Сборка и проверка герметичности.
  5. Монтаж резервуара и подключение к системе водяного отопления.

Совет. Перед тем как посчитать объем бочки, подумайте, сколько места в котельной вы сможете под нее выделить (по площади и высоте). Четко определитесь, как долго водяной теплоаккумулятор должен замещать бездействующий котел, а уж потом приступайте к выполнению первого этапа.

Как рассчитать объем бака

Существует 2 способа расчета вместительности накопительного резервуара:

  • упрощенный, предлагаемый производителями;
  • точный, выполняемый по формуле теплоемкости воды.

Продолжительность обогрева дома тепловым аккумулятором зависит его размера

Суть укрупненного расчета проста: под каждый кВт мощности котельной установки в баке выделяется объем, равный 25 л воды. Пример: если производительность теплогенератора составляет 25 кВт, то минимальная вместительность теплоаккумулятора выйдет 25 х 25 = 625 л или 0.625 м³. Теперь вспомните, сколько места выделено в котельной и подгоняйте полученный объем под реальные размеры помещения.

Справка. Желающие сварить самодельный теплоаккумулятор нередко задаются вопросом, как посчитать объем круглой бочки. Здесь стоит напомнить формулу расчета площади круга: S = ¼πD². Подставьте в нее диаметр цилиндрического резервуара (D), а полученный результат умножьте на высоту емкости.

Вы получите более точные размеры теплового аккумулятора, если воспользуетесь вторым способом. Ведь упрощенное вычисление не покажет, на сколько времени хватит рассчитанного количества теплоносителя при самых неблагоприятных погодных условиях. Предлагаемая методика как раз и пляшет от показателей, которые нужны вам и основывается на формуле:

m = Q / 1.163 х Δt

Здесь:

  • Q – количество тепла, которое нужно накопить в аккумуляторе, кВт•ч;
  • m – расчетная масса теплоносителя в баке, тонн;
  • Δt – разность температур воды в начале и в конце нагрева;
  • 1. 163 Вт•ч/кг•°С — это справочная теплоемкость воды.

Дальше поясним на примере. Возьмем стандартный дом 100 м² со средним теплопотреблением 10 кВт, где котел должен простаивать 10 часов в сутки. Тогда в бочке необходимо аккумулировать 10 х 10 = 100 кВт•ч энергии. Начальная температура воды в отопительной сети – 20 °С, нагрев происходит до 90 °С. Считаем массу теплоносителя:

m = 100 / 1.163 х (90 — 20) = 1.22 тонны, что приблизительно равно 1.25м³.

Обратите внимание, что тепловая нагрузка 10 кВт взята приблизительно, в утепленном здании площадью 100 м² теплопотери будут меньше. Момент второй: столько тепла необходимо в наиболее холодные дни, каковых бывает 5 на всю зиму. То есть, теплоаккумулятора на 1000 л хватит с большим запасом, а с учетом сезонного перепада температур можно спокойно уложиться в 750 л.

Отсюда вывод: в формулу нужно подставлять среднее теплопотребление за холодный период, равное половине от максимального:

m = 50 / 1.163 х (90 — 20) = 0. 61 тонны или 0.65 м³.

Примечание. Если вы посчитаете объем бочки по среднему расходу теплоты, при крепких морозах его не хватит на расчетный промежуток времени (в нашем примере – 10 часов). Зато сэкономите деньги и место в помещении топочной. Больше информации по ведению расчетов представлено в другой нашей публикации.

О конструкции емкости

Чтобы самостоятельно изготовить аккумулятор тепла, вам придется победить одного коварного врага – давление, оказываемое жидкостью на стенки сосуда. Думаете, почему заводские резервуары сделаны цилиндрическими, а дно с крышкой – полусферическими? Да потому что такая емкость способна противостоять давлению горячей воды без дополнительного усиления.

С другой стороны, мало у кого найдется техническая возможность отформовать металл на вальцах, не говоря уже о вытяжке полукруглых деталей. Предлагаем следующие способы решения вопроса:

  1. Заказать круглый внутренний бак на металлообрабатывающем предприятии, а работы по утеплению и окончательному монтажу провести самостоятельно. Это все равно обойдется дешевле, нежели купить теплоаккумулятор заводской сборки.
  2. Взять готовый цилиндрический бак и на его базе делать буферную емкость. Где брать подобные резервуары, мы подскажем в следующем разделе.
  3. Сварить прямоугольный аккумулятор тепла из листового железа и усилить его стенки.

Чертеж теплоаккумулятора прямоугольной формы объемом 500 л в разрезе

Совет. В закрытой системе отопления с твердотопливным котлом, где избыточное давление может подскочить до 3 Бар и выше, настоятельно рекомендуется применять теплоаккумулятор цилиндрической формы.

В открытой системе отопления с нулевым напором воды можно использовать прямоугольный бак. Но не забывайте о гидростатическом давлении теплоносителя на стенки, к нему прибавьте высоту столба воды от емкости до расширительного бачка, установленного в высшей точке. Вот почему следует усиливать плоские стенки самодельного теплоаккумулятора, как показано на чертеже емкости вместительностью 500 л.

Прямоугольная накопительная емкость, усиленная должным образом, может применяться и в закрытой системе отопления. Но при аварийном скачке давления от перегрева ТТ-котла резервуар даст течь с вероятностью 90%, хотя под слоем утеплителя вы можете не заметить мелкую трещину. Как выпирает не укрепленный металл сосуда при заполнении водой, смотрите на видео:

Справка. Бессмысленно наваривать прямо на стенки жесткости из уголков, швеллеров и другого металлопроката. Практика показывает, что уголки малого сечения сила давления изгибает вместе со стенкой, а большие отрывает по краям.

Делать снаружи мощный каркас – нецелесообразно, слишком большой расход материалов. Компромиссный вариант – внутренние распорки, изображенные на чертеже самодельного теплоаккумулятора.

Чертеж аккумулятора тепла на 500 л – вид сверху (поперечный разрез)

Подбор материалов для резервуара

Вы сильно облегчите себе задачу, если найдете готовый цилиндрический бак, изначально рассчитанный на давление 3–6 Бар. Какие емкости можно использовать:

  • баллоны из-под пропана разной вместительности;
  • списанные технологические резервуары, например, ресиверы от промышленных компрессоров;
  • ресиверы от железнодорожных вагонов;
  • старые железные бойлеры;
  • внутренние баки емкостей для хранения жидкого азота, выполненные из нержавейки.

Из готовых стальных сосудов сделать надежный теплоаккумулятор значительно проще

Примечание. В крайнем случае сгодится стальная труба подходящего диаметра. К ней можно приварить плоские крышки, которые придется усилить внутренними растяжками.

Для сваривания квадратного резервуара возьмите листовой металл толщиной 3 мм, больше не надо. Жесткости сделайте из круглых труб Ø15—20 мм либо профилей 20 х 20 мм. Размер штуцеров выбирайте по диаметру выходных патрубков котла, а для облицовки купите тонкую сталь (0.3—0.5 мм) с порошковой покраской.

Отдельный вопрос – чем утеплить теплоаккумулятор, сваренный своими руками. Лучший вариант – базальтовая вата в рулонах плотностью до 60 кг/м³ и толщиной 60—80 мм. Полимеры типа пенопласта или экструдированного пенополистирола применять не стоит. Причина – мыши, которые любят тепло и осенью могут запросто поселиться под обшивкой вашей накопительной емкости. В отличие от полимерных утеплителей, базальтовое волокно они не грызут.

Не стройте иллюзий по поводу экструдированного пенополистирола, грызуны его тоже едят

Теперь укажем другие варианты готовых сосудов, которые применять для аккумуляторов тепла не рекомендуется:

  1. Импровизированный бак из еврокуба. Подобные пластиковые емкости рассчитаны на максимальную температуру содержимого 70 °С, а нам нужно 90 °С.
  2. Теплоаккумулятор из железной бочки. Противопоказания – тонкий металл и плоские крышки резервуара. Чем усиливать такую бочку, проще взять хорошую стальную трубу.

Сборка прямоугольного теплоаккумулятора

Хотим предупредить сразу: если вы посредственно владеете сваркой, то изготовление бака лучше закажите на стороне по вашим чертежам. Качество и герметичность швов имеет огромное значение, при малейшей неплотности аккумулирующая емкость потечет.

Сначала бак собирается на прихватках, а потом проваривается сплошным швом

Для хорошего сварщика здесь проблем не будет, надо лишь усвоить порядок выполнения операций:

  1. Вырежьте из металла заготовки по размерам и сварите корпус без дна и крышки на прихватках. Для фиксации листов используйте струбцины и угольник.
  2. Прорежьте в боковых стенках отверстия под жесткости. Вставьте внутрь заготовленные трубы и обварите их торцы снаружи.
  3. Прихватите к баку дно с крышкой. Вырежьте в них отверстия и повторите операцию с установкой внутренних растяжек.
  4. Когда все противоположные стенки емкости надежно связаны друг с другом, начинайте сплошную проварку всех швов.
  5. Установите снизу резервуара опоры из отрезков трубы.
  6. Врежьте штуцеры, отступив от дна и крышки на менее 10 см, как показано на ниже на фото.
  7. Приварите к стенкам металлические скобки, которые послужат кронштейнами для крепления теплоизоляционного материала и обшивки.

На фото показана растяжка из широкой полосы, но лучше применить трубу

Совет по монтажу внутренних распорок. Чтобы стенки теплоаккумулятора эффективно сопротивлялись изгибанию и не оборвались по сварке, выпустите концы растяжек наружу на 50 мм. Затем дополнительно приварите к ним ребра жесткости из стального листа или полосы. О внешнем виде не волнуйтесь, торцы труб потом скроются под облицовкой.

Стальные скобки (клипсы) привариваются к корпусу для крепления утеплителя и обшивки

Несколько слов о том, как утеплить теплоаккумулятор. Сначала проверьте его на герметичность, наполнив водой либо смазав все швы керосином. Теплоизоляция выполняется достаточно просто:

  • зачистите и обезжирьте все поверхности, нанесите на них грунтовку и краску с целью защиты от коррозии;
  • оберните бак утеплителем, не сдавливая его, а после закрепите с помощью шнура;
  • нарежьте облицовочный металл, сделайте в нем отверстия под патрубки;
  • прикрутите обшивку к кронштейнам саморезами.

Листы облицовки прикручивайте так, чтобы они были связаны между собой крепежом. На этом изготовление самодельного теплоаккумулятора для открытой системы отопления закончено.

Установка и подключение резервуара к отоплению

Если объем вашего теплоаккумулятора превышает 500 л, то ставить его на бетонный пол нежелательно, лучше устроить отдельный фундамент. Для этого демонтируйте стяжку и выкопайте яму до плотного слоя грунта. Потом засыпьте ее битым камнем (бутом), уплотните и заполните жидкой глиной. Сверху залейте железобетонную плиту толщиной 150 мм в деревянной опалубке.

Схема устройства фундамента под аккумуляторный бак

Правильная работа теплового аккумулятора построена на горизонтальном движении горячего и охлажденного потока внутри резервуара, когда батарея «заряжается», и вертикальном течении воды во время «разряда». Чтобы организовать такую работу батареи, нужно выполнить следующие мероприятия:

  • контур твердотопливного или другого котла подключается к накопительному баку для воды через циркуляционный насос;
  • отопительная система снабжается теплоносителем с помощью отдельного насоса и смесительного узла с трехходовым клапаном, позволяющим отбирать из аккумулятора необходимое количество воды;
  • насос, установленный в котловом контуре, по производительности не должен уступать агрегату, подающему теплоноситель к отопительным приборам.

Схема обвязки бака – аккумулятора тепла

Стандартная схема подключения теплоаккумулятора с ТТ-котлом представлена выше на рисунке. Балансировочный вентиль на обратке служит для регулирования потока теплоносителя по температуре воды на входе и выходе емкости. Как правильно производится обвязка и настройка, расскажет наш эксперт Владимир Сухоруков в своем видеоматериале:

Справка. Если вы проживаете в столице РФ или Подмосковье, то по вопросу подключения любых теплоаккумуляторов можете проконсультироваться лично с Владимиром, воспользовавшись контактными данными на его официальном сайте.

Бюджетный аккумулирующий бак из баллонов

Тем домовладельцам, у кого площадь котельной сильно ограничена, мы предлагаем сделать цилиндрический теплоаккумулятор из баллонов от пропана.

Самодельный накопитель тепла в паре с ТТ-котлом

Конструкция на 100 л, разработанная другим нашим мастером — экспертом Виталием Дашко, призвана выполнять 3 функции:

  • разгружать твердотопливный котел при перегреве, воспринимая излишки теплоты;
  • нагревать воду для хозяйственных нужд;
  • обеспечивать обогрев дома в течение 1—2 часов в случае затухания ТТ-котла.

Примечание. Длительность автономной работы теплоаккумулятора невелика из-за малого объема. Зато он поместится в любое помещение топочной и сможет отводить тепло от котла после отключения электричества, поскольку присоединен напрямую, без насоса.

Так выглядит без облицовки резервуар, сделанный из баллонов

Для сборки накопительного бака вам потребуется:

  • 2 стандартных баллона из-под пропана;
  • не менее 10 м медной трубки Ø12 мм либо нержавеющей гофры такого же диаметра;
  • штуцеры и гильзы для термометров;
  • утеплитель – базальтовая вата;
  • крашеный металл для обшивки.

От баллонов нужно открутить вентили и отрезать крышки болгаркой, наполнив их водой во избежание взрыва остатков газа. Медную трубку аккуратно изгибаем в змеевик вокруг другой трубы подходящего диаметра. Дальше действуем так:

  1. Пользуясь представленным чертежом, просверлите отверстия в будущем теплоаккумуляторе под патрубки и гильзы для термометров.
  2. Закрепите сваркой внутри баллонов несколько металлических скоб для монтажа теплообменника ГВС.
  3. Поставьте баллоны один на другой и сварите между собой.
  4. Установите внутрь получившегося бака змеевик, выпустив концы трубки через отверстия. Для уплотнения этих мест используйте сальниковую набивку.
  5. Приделайте дно и крышку.
  6. В крышку врежьте штуцер для сброса воздуха, в дно – патрубок сливного крана.
  7. Приварите кронштейны для крепления обшивки. Сделайте их разной длины, чтобы готовое изделие имело прямоугольную форму. Сгибать облицовку полукругом будет неудобно, да и выйдет не эстетично.
  8. Сделайте утепление резервуара и прикрутите обшивку саморезами.

Стыковка бака с ТТ-котлом без циркуляционного насоса

Особенность конструкции данного теплоаккумулятора заключается в том, что он соединяется с твердотопливным котлом напрямую, без циркуляционного насоса. Поэтому для стыковки применяются стальные трубы Ø50 мм, проложенные с уклоном, теплоноситель циркулирует самотеком. Для подачи воды к радиаторам отопления после буферной емкости устанавливается насос + трехходовой смесительный клапан.

Заключение

На многих интернет-ресурсах встречается утверждение, что изготовить теплоаккумулятор своими руками – плевое дело. Если вы изучите наш материал, то поймете, что подобные высказывания далеки от реальности, на самом деле вопрос довольно сложный и серьезный. Нельзя просто взять бочку и приладить ее к твердотопливному котлу. Отсюда совет: хорошенько продумайте все нюансы, прежде чем приступать к работе. А без квалификации сварщика за буферную емкость не стоит и браться, лучше ее заказать в специализированной мастерской.

Теплоаккумулятор своими руками + Схемы и порядок установки

Для большинства любая отопительная система состоит из трех основных частей:

  1. Радиаторов отопления
  2. Трубных магистралей
  3. Отопительного прибора или котла

Однако современные системы могут оснащаться множеством других полезных устройств, одним из которых является тепловой аккумулятор. С его помощью удается накапливать тот избыток энергии, который вырабатывается в котле и расходуется совершенно напрасно.

Содержание статьи:

Большинство моделей представляют собой не что иное, как стальной бак, оснащенный несколькими нижними и верхними патрубками. К первым подключаются источники тепла, ко вторым – потребители. Внутри него располагается жидкость, которую можно использовать в желаемых целях. Изготовить теплоаккумулятор своими руками не составит труда – достаточно времени, рабочих материалов с инструментом и желания.

Вводное видео по установке

Подводим итоги

Собирать теплоаккумуляторы своими руками может абсолютно каждый. Для него нет необходимости покупать дорогостоящее оборудование, а самая простая модель состоит из комплектующих, которые у хорошего человека всегда в гараже или кладовой.

Все те, кто не доверяет самодельным устройствам, могут ознакомиться с богатым выбором моделей на рынках. Их стоимость более чем приемлемая, а вложенные средства быстро окупаются.

чертежи, схема аккумулирующей емкость для отопления

В нынешние времена удорожания всех видов энергоносителей многих домовладельцев стал серьезно волновать вопрос их экономичного использования. Один из вариантов – это включение в схему отопления большой емкости с водой – теплового аккумулятора.
Но емкости заводского изготовления отличаются немалой стоимостью. В то же время некоторые домашние мастера – умельцы разобрались, как можно сделать теплоаккумулятор своими руками, что выйдет гораздо дешевле. Об этом опыте и будет рассказано в данной статье.

Немного о назначении и конструкции

Прежде чем давать рекомендации по изготовлению этого важного узла, вкратце определимся, для чего он нужен и рассмотрим его заводскую конструкцию. Итак, аккумулирующие емкости с водой применяются в случаях периодического отопления дома, а точнее:

  • при работе электрического котла с многотарифным счетчиком, когда нагреватели могут экономно функционировать лишь в ночное время. Агрегат, работая на полную мощность, обогревает дом и накапливает тепловую энергию в баке с водой;
  • накопление теплоты необходимо и для котлов на твердом топливе, которые наоборот, останавливаются в ночное или другое время, если некому заложить в топку новую порцию дров или угля;

Агрегаты заводского изготовления представляют собой бак круглой формы, заполненный водой. В нее погружены несколько змеевиков, в них циркулирует теплоноситель котлового и других контуров отопления. Конструкция достаточно сложна в производстве и оттого недешева, в этом можно убедиться, посмотрев чертежи теплоаккумулятора.

Если попытаться взять за основу подобное устройство, чтобы самостоятельно изготовить теплоаккумулятор, то в конечном счёте он обойдется ненамного дешевле заводского. Медные или нержавеющие трубки и работа по навивке из них змеевиков, герметизация вводов и утепление отнимут у вас массу времени и денежных средств. Для домовладельцев, желающих произвести сборку и установку самодельного накопителя тепла, есть более простое решение, описанное ниже.

Расчет объема накопительного бака

Данное решение заключается в том, что теплоаккумулятор, сделанный своими руками, представляет собой обычную утепленную емкость с двумя патрубками для присоединения к системе отопления. Суть заключается в том, что котел в процессе работы частично направляет тепловой носитель в накопительный бак, когда радиаторы в этом не нуждаются. После отключения источника тепла происходит обратный процесс: работа системы отопления поддерживается водой, поступающей из аккумулятора. Для этого нужно будет правильно выполнить обвязку накопительной емкости с теплогенератором.

Первым делом надо определить объем бака для аккумуляции тепловой энергии и произвести оценку возможности его размещения в котельной. Кроме того, изготовление теплоаккумуляторов для твердотопливных котлов необязательно начинать с нуля, есть различные варианты подбора готовых сосудов подходящей вместительности.

Мы предлагаем ориентировочно определить объем бака самым простым способом, основанным на законах физики. Для этого надо иметь такие исходные данные:

  • тепловая мощность, потребная на обогрев дома;
  • время, в течение которого источник тепла будет отключен и его место займет аккумулирующая емкость для отопления.

Способ расчета покажем на примере. Есть здание площадью 100 м2, где теплогенератор простаивает 5 часов в сутки. Укрупненно принимаем необходимую тепловую мощность в размере 10 кВт. Это значит, что каждый час аккумулятор должен отдавать в систему 10 кВт энергии, а на весь промежуток времени ее надо накопить 50 кВт. При этом вода в баке нагревается минимум до 90 ºС, а температура на подаче в системах отопления частных домов при стандартном режиме принимается равной 60 ºС. То есть, разность температур составляет 30 ºС, все эти данные мы подставляем в хорошо знакомую из курса физики формулу:

Q = cmΔt

Поскольку мы хотим узнать количество воды, что должен содержать тепловой аккумулятор, то формула принимает такой вид:

m = Q / c Δt, где:

  • Q – общий расход тепловой энергии, в примере равен 50 кВт;
  • с – удельная теплоемкость воды, составляет 4.187 кДж / кг ºС или 0.0012 кВт / кг ºС;
  • Δt– разность температур воды в баке и подающем трубопроводе, для нашего примера это 30 ºС.

m= 50 / 0.0012 х 30 = 1388 кг, что занимает ориентировочный объем 1.4 м3. Итак, тепловая батарея для твердотопливного котла емкостью 1.4 м3, наполненная водой, нагретой до 90 ºС, будет обеспечивать дом площадью 100 м2 теплоносителем с температурой 60 ºС в течении 5 часов. Потом температура воды упадет ниже 60 ºС, но еще какое-то время (3—5 часов) понадобится на полную «разрядку» аккумулятора и остывание помещений.

Важно! Для того чтобы тепловой аккумулятор, изготовленный своими руками, успевал полностью «зарядиться» во время работы котла, последний должен иметь не менее чем полуторный запас по мощности. Ведь отопителю надо одновременно обогревать дом и загружать накопительный бак горячей водой.

Рекомендации по изготовлению

Если требуется сделать аккумулирующую емкость с нуля, то лучше всего для этой цели использовать обычный листовой металл толщиной 2 мм. Варить бак можно и из нержавейки, но вовсе не обязательно, так как подобный материал обойдется очень дорого. Для удобства последующего утепления и простоты изготовления емкость лучше делать прямоугольной формы. Зная объем бака, легко рассчитать его габариты в соответствии с условиями его монтажа в котельной.

Совет. Если вы хотите обеспечить совместное функционирование накопительного сосуда и самотечной системы отопления, то нужно смастерить теплоаккумулятор открытого типа, то есть, обеспечить его сообщение с атмосферой через трубку в верхней части бака. Ставить его надо выше уровня радиаторов, для чего придется дополнительно сварить подставку из стальных труб или уголков.

В некоторых случаях нет смысла варить емкость с нуля, можно сделать водяной теплоаккумулятор из бочки. Хорошо подойдет железная бочка большой вместительности, в нее потребуется врезать два патрубка для присоединения к системе. Пластмассовые бочки применять рискованно из-за высокой температуры воды, разве что на маркировке изделия будет указана максимальная температура содержимого до 100 ºС.

Такое же предостережение мы даем тем домашним умельцам, что мастерят теплоаккумуляторы из еврокуба. Конечно, это очень удобный способ, но данная пластмассовая емкость рассчитана на максимальную температуру не более 70 ºС. Поэтому еврокуб подойдет в качестве накопительного бака, работающего с теплыми полами, где температура теплоносителя редко превышает 50 ºС, для радиаторных систем он не годится.

Чем утеплить теплоаккумулятор

Даже когда бак находится в теплом помещении, то разность температур между воздушной средой и теплоносителем слишком велика – от 50 до 70 ºС. Чтобы не терять тепло и не обогревать им топочную, надо обязательно выполнять утепление теплоаккумулятора. Проще всего это сделать с помощью пенопласта толщиной 100 мм и плотностью 25 кг/м3. Его легко клеить к металлическим стенкам и вырезать отверстия под патрубки.

Сгодится для утепления и минеральная вата той же толщины, хотя крепить ее несколько сложнее. Плотность материала – 135—145 кг/м3. Для круглых баков из бочек придется использовать рулонные утеплители типа ISOVER, тут придется изрядно повозиться с крепежом, особенно в нижней части емкости.

Ниже на видео показана установка и схема теплоаккумулятора с подключением его к котлу и отопительной системе:

Статья в тему: Как сделать отопление в частном доме – подробное руководство

Заключение

Использование накопительного бака позволяет экономить топливо при работе дровяных котлов и пользоваться выгодным ночным тарифом в случае с теплогенератором электрическим. В изготовлении бак не столь уж сложен, надо только иметь некоторые навыки.

Теплоаккумулятор своими руками — описание и изготовление!

Самостоятельное изготовление теплоаккумулятора под силу каждому человеку, имеющему навыки работы с элементарными слесарными и хозяйственными инструментами. Для сборки такого агрегата не придется покупать какие-либо дорогостоящие детали и материалы. Комплектующие для самой простой модели можно найти в гараже либо кладовой любого запасливого и хозяйственного человека.

Теплоаккумулятор

После изучения следующего руководства вы сможете самостоятельно изготовить теплоаккумулятор и подключить его к отопительной системе.

Устройство и особенности работы теплоаккумулятора

По своей конструкции типичный теплоаккумулятор является стальным баком с патрубками вверху и внизу, одновременно являющимися концами змеевика, изготовленного из медной трубки. Нижние патрубки соединяются с тепловым источником, верхние – с системой отопления. Внутри установки находится жидкость, которую потребитель может использовать для решения нужных ему задач.

Схема подключения

Принцип работы агрегата построен на высокой теплоемкости воды. В целом механизм действия теплоаккумулятора можно описать так:

  • в боковые стенки емкости врезано две трубы. Через одну в бак поступает холодная вода от водопровода или из резервуаров, через вторую подогретый теплоноситель отводится в радиаторы отопления;
  • верхний конец змеевика, установленного в баке, соединяется с патрубком холодной воды котла, нижний – с патрубком горячей;
  • циркулируя через змеевик, горячая вода нагревает жидкость в баке. После выключения котла, вода в отопительных трубах начинает остывать, но продолжает циркулировать. При поступлении в теплоаккумулятор прохладная жидкость выталкивает накопленный там горячий теплоноситель в отопительную систему, благодаря чему обогрев помещений продолжается еще в течение некоторого времени (в зависимости от емкости накопителя) даже при выключенном котле.

Важно! Для обеспечения движения теплоносителя система укомплектовывается циркуляционным насосом.

Цены на теплоаккумуляторы для систем отопления

Теплоаккумуляторы для систем отопления

Ключевые функции теплонакопителей

Принцип работы теплоаккумулятора

Теплоаккумулятор имеет множество полезных функций, в числе которых:

  • обеспечение пользователя горячей водой;
  • нормализация температурного режима в обогреваемых помещениях;
  • повышение показателей полезного действия отопительной системы с одновременным уменьшением расходов на обогрев;
  • возможность объединения нескольких тепловых источников в единый контур;
  • накопление лишней энергии, которую вырабатывает котел и т.д.

При всех своих преимуществах теплоаккумуляторы имеют всего 2 недостатка, а именно:

  • ресурс накапливаемой теплой жидкости напрямую зависит от объема используемого бака, но при любых обстоятельствах он остается строго ограниченным и заканчивается довольно оперативно, поэтому нужно обязательно продумать вопрос обустройства дополнительной системы нагрева;
  • более объемные накопители требуют достаточно много места для установки, к примеру, котельного помещения.

Бак-теплоаккумулятор для твёрдотопливного котла WIRBEL CAS-500Устройство для эффективной работы твердотопливного котла и зарядки теплового аккумуляторного бакаСхема установки

Сборка простого теплоаккумулятора

Простейший тепловой накопитель работает по принципу термоса. Стенки установки практически не проводят тепло и позволяют воде оставаться теплой в течение достаточно продолжительного времени.

Для сборки такого агрегата нам понадобятся следующие приспособления:

  • бак. Объем подбирайте индивидуально, по своим потребностям и возможностям. Объективный минимум – 150 л;
  • материал для теплоизоляции. Отлично подходит минеральная вата;
  • клейкая лента;
  • медные трубки для изготовления змеевика;
  • бетонная плита либо доски для опалубки и раствор для заливки.

Теплонакопитель можно собрать на основе железной бочки. Объем, как уже отмечалось, подбирается индивидуально, однако в использовании бака вместительностью меньше 150 л особого смысла нет.

Первый шаг

Подготавливаем бочку к дальнейшей работе. Если это старая емкость, тщательно очищаем ее от различных загрязнений и зачищаем следы коррозии.

Теплоаккумулятор, общий видТеплоаккумулятор, патрубки. 1 — система отопления. 2 — верхний змеевик. 3 — нижний змеевик. 4 — охлаждение ТА. 5 — группа безопасности. 6 — магниевый анодТеплоаккумулятор, патрубки с другой стороны. 1 — термометры Wats. 2 — твердотопливный котел. 3 — термодатчики для контроллера солнечных систем

Второй шаг

Оборачиваем внешние стенки теплоизоляционным материалом. Хорошо подойдет минеральная вата. Окутанную теплоизоляцией бочку дополнительно обматываем скотчем в несколько слоев.

Третий шаг

Окутываем бак фольгированной пленкой. Для фиксации материала также используем клейкую ленту. При желании обшиваем изолированную конструкцию листовым металлом.

Четвертый шаг

Делаем змеевик, по которому будет транспортироваться теплоноситель. Для этого используем медную трубку длиной 8-15 м (зависит от объема выбранной бочки) и диаметром порядка 20-30 м. Сгибаем трубу в спираль и помещаем внутрь бака. Змеевик соединяется с котлом. В дальнейшем эта спираль будет нагреваться и отдавать полученное тепло воде в баке.

ТеплоаккумуляторЗмеевик — теплообменникТрубы довольно неплохо зажимаются между шляпками саморезовПодключение теплообменникаПодключение теплообменникаПодключение теплообменникаУтепление теплоаккумулятора

Пятый шаг

Делаем патрубки в боковых стенках накопителя. Через один патрубок в бак будет поступать холодная вода, через другой выходить горячая. Патрубки оснащаем кранами для быстрого перекрытия циркуляции воды.

Шестой шаг

Устанавливаем тепловой накопитель и выполняем его подключение.

Для лучшего понимания порядка подключения теплоаккумулятора смотрим на схему.

Важно! Бочку можно ставить только на плиту из бетона. Покупаем готовое изделие либо отливаем основание самостоятельно.

По рассмотренному способу выполняется подключение накопителя к системе обогрева, работающей с использованием 1 котла. В случае применения большего количества отопительных агрегатов, схема существенно усложнится. Систему придется оснастить датчиками давления и температуры, взрывным и предохранительным клапанами и т.д. К сборке подобного агрегата рекомендуется приступать только при наличии соответствующих навыков и должного опыта.

Использование теплоаккумулятора в разных системах обогрева

Схема ГВС

Теплоаккумуляторы эффективно показывают себя при использовании в самых разнообразных системах обогрева. При этом в каждом случае подобный накопитель позволяет существенно сэкономить на отоплении.

Чаще всего тепловыми аккумуляторами комплектуются системы твердотопливного обогрева. Установка будет способствовать более экономичному расходу топлива и эффективному обогреву, а также предотвратит преждевременный износ отопительных радиаторов.

Не лишним будет тепловой аккумулятор и в системе электрического отопления, в особенности в регионах с двойным тарифом за электричество. Ночью, когда электроэнергия продается потребителю по более доступной стоимости, аккумулятор будет накапливать тепло. Днем же можно будет на некоторое время выключить котел и топить силами теплоаккумулятора.

Используются накопители и в многоконтурных отопительных системах. Благодаря ним обеспечивается распределение теплоносителя между контурами. Монтаж патрубков может быть выполнен на разной высоте, что позволит получать воду, нагретую до разной температуры.

Несколько слов о модернизации

Схема подключения

При необходимости собранный нами тепловой аккумулятор легко модернизируется. Существует несколько способов.

  1. Мы можем установить снизу дополнительный теплообменник, благодаря которому будет накапливаться энергия, получаемая солнечным коллектором. Актуально для современных систем, использующих энергию солнца для обогрева помещений.
  2. Мы можем разделить внутреннее пространство емкости на несколько сообщающихся секций, что обеспечит более выраженное расслоение воды по температурам. Актуально для многоконтурных систем.
  3. Мы можем немного увеличить бюджет и выполнить теплоизоляцию стенок бака пенополиуретаном вместо минеральной ваты. Этот материал позволит дополнительно уменьшить потери тепла.
  4. Мы можем увеличить количество патрубков и подключить накопитель тепла к более сложной системе обогрева, построенной на базе нескольких независимых контуров. Актуально для отопительных систем, обслуживающих большие дома с помощью котлов высокой мощности.
  5. Мы можем установить дополнительный теплообменник для накопления воды. Ее можно будет использовать для различных бытовых и хозяйственных нужд.

Солнечный коллекторАбсорбер частично выгнут буквой UПрактически замкнут в кольцоОбщий вид готового теплообменника для самодельного теплоаккумулятора

Теперь вы владеете всеми необходимыми знаниями для самостоятельной сборки, установки, подключения и модернизации теплового аккумулятора.

Удачной работы!

Видео – Теплоаккумулятор своими руками

 

Теплоаккумулятор Jaspi (л) Время нагрева (час. ) при мощности                
20 кВт 25 кВт 30 кВт 35 кВт 40 кВт 45 кВт 50 кВт 55 кВт 60 кВт
500
1000 2,3
1200 2,8 2,2
1500 3,5 2,8 2,3
1800 3,4 2,8 2,4 2,1
2000 3,1 2,7 2,3 2,1
2400 3,2 2,8 2,5 2,2 2,0
3000 3,5 3,1 2,8 2,5 2,3
3500 3,3 3,0 2,7
4000 3,4 3,1
4500 3,5

Теплоаккумуляторы для котла отопления своими руками: изготовление, схема, расчет

На чтение 7 мин Просмотров 30 Опубликовано Обновлено

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

Принцип работы теплоаккумулятора

Теплоаккумулятор

Теплоаккумулятор представляет собой большую емкость, заполненную водой. Она нагревается от системы отопления прямым или косвенным образом. В результате этого температура воды повышается до максимального значения. Когда перестает работать котел происходит обратный процесс — энергия от нагретой воды передается теплоносителю.

Для выполнения этой задачи подключение к системе отопления теплоаккумулятора должно выполняться на максимально близком расстоянии от выходного патрубка котла. Кроме этого предъявляются следующие требования к конструкции:

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

Подобная система отопления с теплоаккумулятором может обеспечить уменьшение расхода топлива до 30%.

Значительно повышается уровень комфорта, выражающийся в поддержании оптимальной температуры долгое время даже при неработающем котле.

Однако перед планированием изготовления и установки теплоаккумулятора следует учитывать такие негативные факторы:

  • Уменьшение КПД. Так как часть энергии от теплоносителя будет расходоваться на нагрев воды, то температура в радиаторах будет ниже, чем без теплоаккумулятора;
  • Эффективный самодельный теплоаккумулятор отопления актуально устанавливать только для систем с высоким температурным режимом работы – от 80/60. В противном случае потери тепла за счет нагрева воды значительно уменьшат степень нагрева воздуха в комнатах;
  • Большой объем емкости. Для аккумулирования достаточной энергии следует выбирать теплоаккумуляторы большой вместительности. Только так их работа будет по-настоящему эффективной.

Перед самостоятельным изготовлением необходимо сначала определиться с оптимальной конструкцией.

Обзор моделей

Заводской теплоаккумулятор

В качестве основы для самодельного теплоаккумулятора отопления можно рассмотреть стандартную заводскую модель. Она представляет собой емкость с несколькими патрубками для подключения. Внутри находится трубопровод в виде спирали, по которому протекает теплоноситель. Материал изготовления трубы — медь или оцинкованная сталь.

Для повышения эффективности работы в конструкции предусмотрен дополнительный нагревающий элемент – электрический ТЭН.

Он служит в качестве альтернативного источника тепловой энергии для поддержания температуры воды в емкости на нужном уровне. Особо следует обратить внимание на конструкцию, а в частности — на обеспечение максимальной теплоизоляции. Она состоит из двух стенок, между которыми располагается слой утеплителя. Чаще всего это базальтовая вата. В результате подобный теплоаккумулятор для котлов отопления имеет следующие положительные качества.

  • Равномерный нагрев воды по общему объему;
  • Возможность функционирования систем отопления с помощью ТЭНа даже при не работающем котле;
  • Минимальные тепловые потери от стенок корпуса.

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

В данном случае конструкция представляет собой емкость, в которой устанавливается спиральная труба отопления. Она имеет четыре патрубка для прямой и обратной трубы — входящие и выходящие. Ее изготовление намного проще, чем для вышеописанной модели. Для этого достаточно сварить емкость и сделать в ней соответствующие патрубки.

Если у системы отопления с теплоаккумулятором своими руками по схеме и расчету не предусмотрено подключение дополнительных источников забора энергии – по этому вопросу нужно проконсультироваться у специалистов.

Одним из преимуществ этой конструкции является небольшая трудоемкость работ. Но она менее эффективна, что сказывается на времени остывания воды. Ее можно модернизировать — установить электрический ТЭН. Подобная система отопления с небольшим теплоаккумулятором будет работать даже без котла. Но в этом случае значительно повысятся затраты электроэнергии. Пользоваться системой ГВС не рекомендуется, так как снижение КПД установки будет велико.

Расчет мощности теплоаккумулятора

Главным техническим параметром теплоаккумулятора является его полезный объем. От этого зависит количество тепловой энергии, способной аккумулироваться в воде.

Правильный расчет теплоаккумулятора для отопления начинается с анализа помещения.

Сначала определяется его площадь, исходя из чего рассчитывается минимальное значение мощности, необходимое для обогрева всех комнат в течение одного часа. Делается это с помощью следующей формулы:

Q=S/10

где Q – это тепловые потери здания или количество энергии для их компенсации, S – площадь дома.

Для помещения площадью 90 м² необходимо в час вырабатывать 9 кВт энергии. Далее следует рассчитать количество запасенной энергии в теплоаккумуляторе для отопления на 1 м³ воды. Этот показатель зависит от ее температуры. Чтобы избежать долгих вычислений в таблице показаны данные для различных значений отдачи энергии от теплоносителя воде в емкости.

Температура, °С Энергия кВт/час
90/70 23,26
80/50 34,89
70/55 17,45
80/30 58

Предположим, что применяется стандартный температурный режим отопления 80/30. В таком случае при расчете теплоаккумулятора для отопления, предназначенным для эффективной работы в течение 12 часов, общий полезный объем будет равен:

V=12*9/(58)=1,86 м³

Для заполнения такого объема необходимо будет изготовить конструкцию цилиндрической формы с радиусом 1 м и высотой 2,3 м.

Изготовление теплоаккумулятора своими руками

Самодельный теплоаккумулятор

Можно ли сделать теплоаккумулятор для отопления своими руками? Для этого потребуется изготовить конструкцию с рассчитанным объемом. Лучше всего применять толстостенную оцинкованную сталь. Так как габариты будущего типа аккумулятора достаточно велики — работу по сварке следует доверить профессионалам. Любой дефект шва может привести к печальным последствиям — разгерметизации всей конструкции.

Для улучшения прочностных характеристик рекомендуется изготавливать двухслойную емкость. Материал внутренней прослойки не должен коррозировать под воздействием воды и высоких температур. Наружная оболочка должна выполнять функции механической защиты. Также нужно правильно выбрать диаметр патрубков, чтобы подключение теплоаккумулятора к системе отопления выполнялось без дополнительных переходников.

Работы можно разделить на следующие этапы:

  • Изготовление внутреннего трубопровода. Лучше всего делать П-образным, при этом высота должна быть на 5-7 см меньше, чем у емкости;
  • Сварка внутреннего цилиндра. В нем должны быть предусмотрены отверстия для патрубков;
  • Изготовление наружного цилиндра.

После того как изготовление теплоаккумулятора для системы отопления своими руками было завершено — необходимо проверить его прочность. Для этого конструкцию заполняют водой и визуально наблюдают за отсутствием протечек или разгерметизацией.

Чтобы улучшить теплоизоляционные качества, наружная стенка утепляется базальтовой ватой. В таком случае эффективность работы системы отопления с теплоаккумулятором значительно повысится, так как тепловые потери будут минимальны. Толщина защитной прослойки должна быть минимум 50 мм.

Особенности установки и схема подключения аккумулирующей емкости

Схема подключения теплоаккумулятора

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

Также следует изготовить постамент для него, так как общая масса заполненного теплоаккумулятора будет довольно высока. В нашем случае она будет приблизительно равна 2,1 т. В частном доме для этого нужно подготовить отдельный фундамент. Если в системе отопления с теплоаккумулятором предусмотрено горячее водоснабжение — в помещении следует провести водопровод. Он подключается к баку через запорную арматуру. Увы, но не существует пока общих схем изготовления теплоаккумулятора для отопления. Чаще всего руководствуются личным опытом.

Практические советы

Опираясь на многочисленный опыт изготовления самодельных аккумуляторов для отопления, можно выделить несколько рекомендаций:

  • Вместо заводского змеевика можно использовать стальной гофрированный шланг. Тогда общая площадь теплообмена возрастет;
  • Чтобы не изготавливать стальную конструкцию можно применять пластиковые емкости соответствующего объема. Для сохранения своей формы они должны быть заключенным в решетчатый каркас;
  • Небольшие теплоаккумуляторы для отопления можно использовать для подпитки системы водяной теплый пол.

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

При выборе уже готовых теплоаккумуляторов для любого котла отопления обратите внимание на количество входных и выходных патрубков. От этого зависит возможность подключения устройства к системе горячего водоснабжения, теплый пол или использование альтернативного источника нагрева воды — солнечного коллектора.

В видео наглядна представлена работа теплоаккумулятора в паре с котлом отопления:

Теплоаккумулятор своими руками — инструкция по изготовлению

Не многие знают, что в странах Западной Европы на законодательном уровне запрещается использовать твердотопливный котел без теплоаккумулятора (ТА).

У нас такого запрета пока не ввели, но и без него уже довольно многие обзавелись этим устройством.

Какая в нем есть необходимость, и из чего можно сделать теплоаккумулятор своими руками – об этом пойдет речь в нашем материале.

Использование теплоаккумуляторов

От того, как именно сгорает твердое топливо в топке котла, зависит очень многое. Распознать режим горения можно по цвету пламени:

  1. Белый цвет означает, что в топку подается чересчур большой объем воздуха и значительная часть тепла, которое могло бы быть усвоено, вылетает вместе с ним в дымоход.
  2. Желтый цвет говорит о том, что топливо сгорает в оптимальном режиме: КПД котла в это время является максимальным, а выхлоп – наиболее экологичным. Котел проектируется так, чтобы на номинальной мощности он работал именно в таком режиме.
  3. Красный цвет говорит о недостатке кислорода: топливо горит дольше и с меньшей теплоотдачей, но КПД при этом сильно падает, а в выхлопе содержится много тяжелых углеводородных радикалов (недоокисленные части молекул топлива) и большое количество угарного газа.

Приобретая котел, мы подбираем его мощность в расчете на самую низкую температуру, которая может наблюдаться в нашем регионе. И в сильный мороз отопитель работает на номинальной мощности, при которой топливо сгорает в оптимальном режиме. Но экстремальные холода царствуют недолго, и в остальное время заслонку приходится перекрывать, уменьшая теплоотдачу. При этом режим горения превращается из оптимального в наименее выгодный.

Владельцам русских печей такая проблема не знакома: данный агрегат всегда протапливается в оптимальном режиме, а избыток тепла накапливается кирпичным массивом и затем в течение долгого времени постепенно отдается в помещение.

Хорошо бы такую тактику применить и для стального или чугунного котла, но стенки таких приборов не обладают достаточной теплоемкостью. Остается только одно: создать и подключить к котлу отдельное устройство, способное аккумулировать тепло.

Теплоаккумулятор для котла отопления

Попутно уменьшается объем угарного газа в выбросах, а подкладывать дрова или уголь нужно будет гораздо реже. При этом возможность перегрева и закипания теплоносителя в теплообменнике котла почти полностью исключается.

Не помешает теплоаккумулятор и владельцу электрического котла. Ночью, как известно, электроэнергия стоит в 3 раза дешевле, чем днем. При наличии теплоаккумулятора можно перейти на дифференцированный тариф и пользоваться электрокотлом только ночью.

Для организации экономичного отопления, особенно если обогрев помещения осуществляется от твердотопливного или электрического котла, целесообразно устанавливать теплоаккумулятор для котлов отопления. О плюсах и минусах данной системы расскажем в статье.

О том, как изготовить и собрать теплообменник своими руками, читайте далее.

Решили приобрести газовый котел отечественного производства? Здесь https://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/kotly/gazovyj-konord-otzyvy.html вы можете ознакомиться с отзывами пользователей газовых котлов Конорд.

Принцип работы

Проводя аналогию с русской печью, несложно догадаться, что под солидным термином «теплоаккумулятор» подразумевается просто большой объем какого-либо материала, имеющего значительную теплоемкость. В системах водяного отопления в этом качестве логичнее всего использовать сам теплоноситель – теплоемкость у воды достаточно велика.

Итак, накопитель тепла представляет собой большую емкость, заключенную в теплоизолирующую оболочку и заполненную водой. Применяются разные схемы подключения такого устройства, но принцип его работы остается неизменным: за счет избытка производимого котлом тепла вода в ТА нагревается до высокой температуры и впоследствии накопленное тепло постепенно отбирается в систему отопления.

Схема работы теплового аккумулятора

Помимо основной своей функции ТА может играть роль водонагревателя, для чего внутрь него достаточно встроить змеевик. Правда, получить горячую воду в больших объемах с его помощью не получится.

Зарядку ТА можно осуществлять не только при помощи котла, но и посредством солнечного коллектора – для этого в емкость также нужно встроить змеевик, через который будет протекать нагретый солнцем теплоноситель.

Простой тепловой аккумулятор своими руками

Теплоаккумулятор для твердотопливного котла изготовить своими руками довольно просто, если следовать инструкции. Создание ТА следует начинать с расчета его объема. Можно воспользоваться следующей методикой:

Задаемся исходными данными

Максимальная температура воды: Tmax = 90 градусов.

Минимальная температура воды: Tmin = 50 градусов.

Время работы без участия котла: t = 8 часов.

Также для расчета понадобится требуемая тепловая производительность системы отопления (СО).

Следует брать средний показатель, а не тот, который соответствует самым экстремальным морозам. В противном случае ТА получится неоправданно большим и дорогим, а для его зарядки понадобится очень мощный теплогенератор.

Самый правильный способ определить мощность теплоотдачи – рассчитать теплопотери дома. Но для примера мы воспользуемся упрощенной методикой, согласно которой для обогрева площади в 10 кв. м в самый холодный период зимы требуется 1 кВт тепла. Тогда максимальная мощность СО для дома площадью 200 кв. м составит 20 кВт, а средний показатель примем равным W = 10 кВт.

Расчет объема

Исходя из полученных данных, определим количество энергии, которое должен запасти ТА:

Q = W x t x 3600 (переводим часы в секунды) = 10000 х 8 х 3600 = 288 МДж.

Теплоемкость воды составляет (возьмем значение для температуры в 70 градусов): с = 4190 Дж/кг*градус.

Тогда воды нам понадобится:

m = Q/c(Tmax – Tmin) = 288 000 000 / 4190 (90 – 50) = 1718 кг.

Принимая высоту емкости равной 2 м, определим площадь основания: S = 1,718 / 2 = 0.859 кв. м. Такую площадь будет иметь круг диаметром 1040 мм.

Для дальнейших расчетов понадобится площадь поверхности емкости без днища. Она будет равна S = 0.859 + 3.14х1,04х2 = 7,39 кв. м.

Расчет толщины теплоизоляции

Толщину теплоизоляции следует выбирать с учетом того, какая тепловая мощность требуется для отопления котельной. Теплопроводность современных теплоизоляционных материалов составляет Л = 0,040 Вт/м*градус. Следовательно, если взять теплоизолятор толщиной d = 100 мм (0,1 м), то из полностью заряженного ТА (температура воды – 90 градусов) в котельную будет проникать

q = S*(Tmax – 20) * Л / d = 7,39 * (90 – 20) * 0,040 / 0,1 = 206,9 Вт тепла (20 – температура воздуха в помещении).

Если такой показатель не устраивает, толщину теплоизоляции нужно уменьшить.

Изготовление

Итак, рассмотрим, как изготовить теплоаккумулятор для котлов отопления своими руками. Проще всего изготовить ТА из готовой стальной бочки.

За неимением таковой емкость нужно будет сварить из стальных листов. Она должна выдерживать давление, на которое рассчитан теплообменник котла (обычно 3 атм).

Расположение штуцеров зависит от схемы подключения. Если ТА подключается в качестве гидравлического разделителя, то вверху и внизу в него нужно будет врезать по два штуцера, длина которых должна соответствовать толщине утеплителя.

Одна пара (верхний + нижний) врезается со стороны котла, другая – с противоположной (здесь будет подключаться отопительный контур). К нижним патрубкам нужно будет подсоединить тройники с термометрами.

Бочку оборачивают фольгой, а затем – утеплителем. В качестве последнего следует использовать материал, не выделяющий ядовитых испарений при контакте с горячими поверхностями.

Пенопласт этому условию не удовлетворяет – понадобится минеральная вата, причем такая, которая не содержит фенол-формальдегидных смол в качестве связующего. Такой утеплитель (базальтовая вата) выпускается для теплоизоляции дымоходов.

Остается обитую теплоизолятором емкость закрыть снаружи кожухом из жести или тонколистовой стали.

Теплоаккумулятор из бочки

Если ТА предполагается параллельно использовать для приготовления горячей воды, его нужно оборудовать змеевиком. Последний делается из медной трубы диаметром 20 мм.

В крышку емкости необходимо вмонтировать предохранительный клапан для сброса избыточного давления.

Чтобы гарантированно обезопасить СО от замерзания при долгом простое котла, установите в верхней части ТА электронагреватель (ТЭН) с термостатом, настроенным, к примеру, на температуру в 40 градусов.

Этапы установки теплоаккумулятора дома

Первым делом необходимо оценить несущую способность пола на месте установки. Она может оказаться недостаточной, поскольку вес ТА имеет довольно солидный. В таком случае необходимо соорудить бетонный фундамент. Поверх фундамента нужно уложить подсыпку из керамзита и уже на нее ставить бак.

Обвязка

В нашем примере применена схема обвязки с гидравлическим разделением, в которой ТА играет роль гидрострелки. Согласно ей, накопитель нужно подключать следующим образом:

  1. С одной стороны – к котлу: подающий трубопровод (от котла) – к верхнему патрубку, обратный – к нижнему. При этом в обвязке котла, как обычно, делается перемычка с узлом подмеса, предотвращающим попадание в теплообменник холодной воды.
  2. С другой стороны – к отопительному контуру, также снабженному перемычкой и узлом подмеса. Забор воды в контур должен осуществляться сверху, а возврат – снизу.

В каждый контур врезается по циркуляционному насосу. Тот, который установлен между ТА и котлом, прогоняет теплоноситель через теплогенератор, заряжая накопитель. Второй насос, установленный на стороне отопительного контура, гоняет теплоноситель через радиаторы.

Теплоаккумулятор – схема монтажа

Как только его температура опустится ниже определенной отметки, откроется клапан смесительного узла и в контур поступит из ТА новая порция горячей воды.

Настройка

Для правильного движения среды внутри теплоаккумулятора нужно добиться, чтобы насос между ТА и котлом прокачивал больше жидкости, чем второй агрегат.

Для того чтобы точно определить мощность каждого насоса, пришлось бы выполнить сложнейший гидравлический расчет, ведь сопротивления контуров значительно отличаются. На практике вместо этого предусматривают возможность регулировки производительности каждого нагнетателя, что дает возможность точно согласовать их работу.

Есть два пути:

  1. Установить нагнетатели со ступенчато регулируемой скоростью вращения двигателя. Сегодня в продаже можно найти 3-скоростные циркуляционные насосы.
  2. В точке подключения обратки отопительного контура к тепловому аккумулятору можно установить регулирующий вентиль. Меняя его проходное сечение, мы добьемся изменения расхода через циркуляционный насос отопительного контура.

Настройку производительности насосов осуществляют при полностью открытом смесительном клапане отопительного контура. При правильной балансировке температура на термометре со стороны отопительного контура должна быть ниже, чем на термометре со стороны котла.

Владельцу автономной отопительной системы необходимо знать, как осуществить ремонт циркуляционного насоса своими руками в случае неожиданной поломки и невозможности обратиться к специалистам. Разберем методы определения и устранения неисправностей.

Для чего нужен предохранительный клапан для бойлера и как его правильно установить, вы узнаете в этом материале.

Видео на тему

Теплоаккумулятор (буферная емкость) своими руками

Теплоаккумулятор содержит большой объем воды (теплоносителя), поэтому может накапливать тепловую энергиюЮ и отдавать ее, когда котел не работает. Это позволяет значительно реже подходить к твердотопливному котлу, фактически раз в двое суток в межсезонье, если котел мощный и дом утепленный, а также дает возможность использовать по максимуму на благо отопления дешевый ночной тариф электроэнергии.

Идея установить буферную емкость (теплоаккумулятор) выглядит блестящей для всех умученных дежурством у котлов, но разбивается о ценник на теплоаккумуляторы. Оказывается, что увеличить комфорт не слишком то и дешево. Но может получится сделать теплоаккумулятор своими руками? Ведь на первый взгляд ничего сложного…

 

Как можно сделать теплоаккумулятор

Заводская конструкция теплоаккумулятора, как правило, – бочка, круглая в сечении. Объм обычно в пределах 500 – 2000 литров. Диаметр – до метра, высота до 2,5 метров. Размещается на ножках, с множеством вваренных штуцеров. Может содержать в себе 1 или 2 или больше спиральных теплообмеников, для подсоединения независимых контуров, например, солнечного коллектора, нагрева проточной воды…

Емкость утеплена слоем теплоизоляции, чтобы не перегревать воздух в котельной. В фирменных теплоаккумуляторах внутри организована сложное распределение потоков… Можно взглянуть на рекламу Buderus на видео…

 

Основа конструирования буферной емкости – как должны направляться потоки

Чтобы создать правильное направление потоков, подключение к буферной емкости выполняются следующим образом.

  • Подача с котла – в верхней части.
  • Подача из емкости на радиаторы – в верхней части, на уровне подачи котла
  • Обратка с радиаторов – в нижней части.
  • Обратка на котел – в нижней части, чуть ниже обратки с радиаторов.

При этом жидкость в теплоаккумуляторе обязательно должна двигаться сверху вниз, по кольцу контура котла, а также — от котла к радиаторам.

Отследить направление движения жидкости можно по температурным датчикам — обратка котла должна быть теплее, чем обратка радиаторов.

Важно соблюсти принцип:  – расход теплоносителя в контуре котла должен превышать расход в радиаторах, только тогда теплоаккумулятор сможет нормально работать. Это обычно обеспечивается большим гидравлическим сопротивлением контура потребителей, при одинаковых насосах.

Радиаторы получат горячий теплоноситель сразу, как он появится внутри теплоаккумулятора, забирая его своим насосом с верхней части, что обеспечивает оперативность управления всем отоплением и реагирование на суточные перепады температур.

Важнейший вопрос при установке теплоаккумулятора – защита котла от холодной обратки, выполняется обязательно, например с помощью трехходового клапана.

 

Основы конструирования буферной емкости

Гораздо предпочтительнее использовать большую готовую бочку или трубу, тогда будет намного меньше сварных швов, чем в самодельной прямоугольной конструкции.

  • Ввариваются патрубки 3/4 дюйма для подключения контуров. Но контур твердотопливного котла, для реализации аварийного самотечного циркулирования, желательно создавать не менее 1дюйма, при этом подача от котла, где возможен перегрев, – стальная.
  • Сливной патрубок, он же и очиститель шлама – в самой нижней части.
  • В крышке рекомендуется создать патрубок большого диаметра для подключения автоматического воздухоотводчика или группы безопасности.

Сделать буферную емкость самостоятельно может лишь квалифицированный сварщик. Пример создания теплоаккумулятора из бочек, но явных ошибок схемотехники повторять не стоит…

Одно из пропагандируемых некоторыми специалистами решений – 4 дешевые бочки 200 литров, попарно соединенные патрубками большого диаметра…

 

Какой объем буферной емкости понадобится

Ключевой вопрос – какой объем теплоаккумулятора можно считать достаточным. Обычный режим работы – разогрев до +90 градусов и остывание до +60 градусов, пока работа радиаторов будет эффективной… В разнице 30 градусов заключается та энергия, которую можно накапливать и использовать.

Несложный тепловой расчет показывает, что одной тонны воды будет достаточно для обогрева среднеутепленного дома 100 м кв в самые пиковые морозы в течении 5 часов. А при средне-сезонной температуре – сутки.

На практике, емкость 1,2 тонны в хорошо утепленном небольшом доме позволяет не подходить к котлу 30 кВт на дровах в течении 2 суток… Ставить буферную емкость менее 0.8 тонны особого смысла нет…

 

Вопрос утепления

Не нужно спешить накладывать утеплитель до завершения полных испытаний с нагревом и под давлением. При нагреве свыше 60 градусов полистиролы начинают усиленно разлагаться, выделяя яд. Для буферной емкости лучше использовать неплотную минеральную вату толщиной 5 см, ее изоляцию от жилого пространства сделать фольгированным вспененным полиэтиленом проклеенным скотчем.

 

Буферная емкость из еврокуба

Недорого можно приобрести б/у полиэтиленовые емкости на тонну воды, находящиеся в металлической решетке. Их допустимый предел нагревания — +70 градусов, — выше начинает проявляться текучесть материала. Но среди достоинств  – предельная дешевизна изготовления, можно все сделать своими руками без привлечения сварщика… Что из этого получается, смотрите видео.

Использование вашей системы отопления для нагрева воды

На этом фото косвенный водонагреватель — это большой резервуар слева.

Продолжая нашу серию статей о водяном отоплении, на этой неделе мы рассмотрим два варианта нагрева воды домашним центральным котлом. Сначала немного терминологии: котлы нагревают воду или производят пар для распределения в плинтусах или паровых радиаторах, в то время как печи нагревают воздух для распределения через каналы и регистры. Интеграция водяного отопления со стандартной печью с горячим воздухом невозможна; если у вас есть печь, вам придется придерживаться автономного водонагревателя.

Идея использования бойлера для нагрева воды очень привлекательна. Вы можете обойтись только одной горелкой и для нагрева, и для горячей воды, так что меньше нужно обслуживать или ошибаться, и когда вы все равно отапливаете дом, не требуется много дополнительной энергии для нагрева воды.

Существует два распространенных варианта использования домашнего бойлера для нагрева воды. Самый распространенный из них называется «безрезервуарный змеевик». Это относительно небольшой теплообменник, который подходит для газового или масляного котла.Они популярны у людей, использующих плинтус с горячей водой, потому что это недорогие варианты или модификации для стандартных бойлеров. Теплообменник с медным змеевиком проходит внутрь котла, и вода нагревается, когда течет через этот змеевик. Он очень похож на описанный на прошлой неделе «водонагреватель без резервуара», за исключением того, что источником тепла является ваш бойлер.

Проблема с водонагревателями без резервуара заключается в том, что бойлер должен быть горячим, чтобы производить горячую воду. Зимой в холодном климате котел большую часть времени горячий, и может даже не потребоваться его разжигание для подачи горячей воды (из-за остаточного тепла в котле).Но летом котел меньше нагревается, а включение-выключение цикла для нагрева воды тратит много энергии. Для нагрева воды с использованием котла, работающего на жидком топливе, и змеевика, работающего на жидком топливе, в летние месяцы нередко используется от 200 до 300 галлонов масла, а средняя эффективность в этот период может составлять всего 25%. Таким образом, водонагреватели без резервуара могут иметь смысл в зимние месяцы, но летом это не лучшая идея.

Другой основной вариант использования системы отопления для производства горячей воды — это установка водонагревателя с косвенным или косвенным нагревом.Это отдельный изолированный резервуар для воды, который нагревается горячей водой от газового или масляного котла. Бак косвенного нагрева обычно присоединяется к отдельной «зоне» в системе отопления. Одним из преимуществ этого варианта является то, что в теплое время года котел должен лишь время от времени запускаться для нагрева воды в косвенном баке. Поскольку вода в баке остается «термически стратифицированной» (горячая вода находится наверху, откуда она поступает в душ или посудомоечную машину), вы можете набирать горячую воду из бака несколько раз, прежде чем бойлер включится для нагрева воды в баке.

Еще один плюс заключается в том, что, поскольку на резервуаре для хранения нет горелки, вы можете обернуть его дополнительной изоляцией, не беспокоясь о подаче воздуха или вентиляции (как в случае с газовым водонагревателем накопительного типа).

Обратной стороной водонагревателей косвенного нагрева является их стоимость. Хороший, скорее всего, будет стоить более 1000 долларов, включая установку дополнительной зоны на системе отопления. Это намного дороже, чем безбаковый змеевик или обычный газовый или электрический водонагреватель накопительного типа.

Интересно, что оба вида встроенных водонагревателей могут помочь поддерживать ваш котел в хорошем рабочем состоянии. Если ваш котел находится в подвале, который остается довольно влажным в летние месяцы, то его периодическое возгорание — как это происходит с безрезервуарным змеевиком или косвенным водонагревателем — рекомендуется многими подрядчиками по отоплению как способ минимизировать коррозию. Это была одна из причин, по которой мы установили водонагреватель косвенного нагрева, когда десять или двенадцать лет назад мы установили у себя дома бойлер Buderus.В противном случае я бы, вероятно, остановился на автономном электрическом водонагревателе, который мы использовали, используя непиковое электричество, до установки системы центрального отопления (подробнее о непиковом электрическом нагреве воды в будущей колонке).

Некоторые люди предпочитают использовать водонагреватель без резервуара в зимние месяцы, а затем переходить на автономный электрический или газовый водонагреватель летом. За исключением возможных проблем с коррозией котла во влажных подвалах, это может быть хорошим компромиссом.Проконсультируйтесь с вашим подрядчиком по отоплению или водопроводчиком по поводу этих различных вариантов для вашей конкретной ситуации.

Приоритет горячего водоснабжения — Heat-Timer® Corporation

Что такое горячее водоснабжение?

Многие жилые дома и небольшие коммерческие здания имеют две системы горячего водоснабжения; система отопления и система горячего водоснабжения (ГВС). Как следует из слов; система отопления используется для обеспечения теплом здания в холодную погоду. Система горячего водоснабжения (ГВС) используется для обеспечения горячей водой раковин, ванн и других приборов на кухне и в ванных комнатах.Один и тот же бойлер может обеспечивать обе водные системы, если обе водные системы не смешиваются. То есть вода, которая циркулирует в системе отопления, не может циркулировать в системе горячего водоснабжения.

Типы систем горячего водоснабжения:

Горячая вода для бытового потребления может подаваться через автономный водонагреватель или косвенный водонагреватель (бак со змеевиком), который нагревается с помощью бойлера. Автономный водонагреватель может быть проточным или водонагревателем. Проточные водонагреватели не имеют накопительной емкости.Обогреватель запускается и нагревает воду, когда кто-то открывает любой из кранов с горячей водой. С другой стороны, резервуар для хранения горячей воды нагревает воду и сохраняет ее для дальнейшего использования. Водонагреватель косвенного нагрева представляет собой накопительный бак со змеевиком посередине. Горячая котловая вода проходит через змеевик бака для нагрева воды в баке, окружающей змеевик. Вода из этого резервуара используется для горячего водоснабжения.

Что такое приоритет горячего водоснабжения и как он работает?

Когда один котел используется как для отопления здания, так и для горячего водоснабжения, от котла иногда может потребоваться только тепло (в зимние месяцы).В других случаях может потребоваться подача только горячей воды (в летние месяцы). Однако бывают случаи, когда от котла требуется и тепло, и горячее водоснабжение. Чтобы удовлетворить этот сценарий, размер котла должен быть достаточно большим, чтобы удовлетворить обе нагрузки.

Обогрев здания — очень медленный процесс, поскольку для повышения температуры помещения всего на несколько градусов требуются часы. Кроме того, обычно используется температура воды около 160 ° F. С другой стороны, горячее водоснабжение — это очень быстрый процесс, так как он требует большого количества энергии, чтобы за очень короткое время погрузить в воду.Температура котловой воды может достигать 180 ° F во время вызова ГВС. Это помогает в быстром восстановлении горячей воды для бытового потребления. В большинстве жилых помещений нагрузка на ГВС больше, чем нагрузка на систему отопления.

Функция «Приоритет горячего водоснабжения» позволяет использовать бойлер меньшего размера для выполнения обеих задач. Это достигается путем отключения подачи котла в систему отопления при вызове ГВС, что обычно не занимает много времени. А поскольку нагревание — медленный процесс, падение температуры в помещении в этот период очень мало.Для организации этой операции требуется внешний сброс управления отопительным котлом с приоритетом ГВС. Во время нагрева регулятор будет регулировать температуру котловой воды в соответствии с тепловой нагрузкой. Однако во время запроса горячей воды для бытового потребления система управления отключит циркуляционный насос системы отопления и повысит температуру котловой воды до минимум 180 ° F, чтобы удовлетворить нагрузку на горячую воду.

Другие преимущества котла меньшего размера

Использование котла меньшего размера сокращает короткие циклы работы котла в мягких погодных условиях.Снижение эффективности и долговечности котла связано с коротким циклом работы котла.

Почему для пеллетных котлов важно накопление тепла?

Назовете ли вы это буферным резервуаром, резервуаром для горячей воды или резервуаром для хранения тепла, разные производители пеллетных котлов используют разные подходы. Вот что вам нужно знать. (Кстати, «резервуар для хранения тепла» — правильный термин.)

резервуар для хранения тепла

Приготовьтесь спуститься на скоростном лифте в заросли физики систем отопления.Извините за это, но модернизация вашей системы отопления — это большие инвестиции, на которые вы будете жить в течение следующих 20-30 зим. Поехали…

День дизайна

Система отопления вашего дома спроектирована так, чтобы вы чувствовали себя комфортно в теоретически самый холодный день года в вашем географическом регионе. Самым большим фактором, влияющим на ваш дизайнерский день, является разница температур внутри и снаружи вашего дома; это называется значением «Дельта Т». Типичная дельта T для северо-востока составляет 78 градусов, что соответствует дневной температуре -10 градусов по Фаренгейту и комфортным 68 градусам по Фаренгейту внутри дома.В такие дни ваша система отопления нагревается до нужной температуры и работает почти без остановок — это наиболее эффективное использование системы и топлива.

Несколько вызовов для нагрева и коротких циклов

Ежегодно самые холодные дни составляют лишь часть от общего количества дней, в течение которых работает ваша система отопления. В остальное время зоны нагрева вокруг вашего дома включаются и выключаются в зависимости от различных температур вокруг вашего дома, настроек термостата и запросов на горячую воду, если ваш производитель горячей воды для бытового потребления подключен к вашей системе отопления — популярное и эффективное решение.

Когда зона включается, это заставляет котел включиться, чтобы обеспечить теплом область, температура которой упала. В большинстве домов есть несколько зон, ни одна из которых, как правило, недостаточно велика, чтобы полностью рассеять мощность вашего котла. В результате котел достигает высокой заданной температуры (обычно около 180 ° F) и начинает изменять свою мощность все ниже и ниже, чтобы соответствовать тому, что зона может поглотить в тепле. В большинстве случаев это приводит к тому, что котел должен отключаться, но его необходимо немедленно перезапустить снова, поскольку зоны продолжают запрашивать тепло.Это называется «короткая езда на велосипеде», и это нежелательное условие. В недавних исследованиях Брукхейвенской национальной лаборатории (выполненных для Министерства энергетики США) было обнаружено, что средний котел на пеллетах работает 60% в год при 20% или менее своей полной мощности; это много коротких поездок на велосипеде.

Почему короткие циклы — это плохо?

При коротком цикле расходуется примерно на 15% больше топлива, как это меняет расчет капитализации вашего оборудования за десятилетия использования? Дополнительное топливо является результатом увеличения количества циклов пуска-останова, которые котел вынужден выполнять; и это также увеличивает выбросы котла.Короткий цикл работы вашего пеллетного котла без накопителя тепла производит от трех (3) до десяти (10) раз больше выбросов твердых частиц, чем при работе с постоянной мощностью.

Помимо чистоты и эффективности, Short Cycling отрицательно сказывается на механических и электрических компонентах вашей системы. Короткий цикл приводит к многократному необоснованному использованию компонентов системы и, в свою очередь, сокращает срок службы вашего пеллетного котла.

Какое решение?

Решение состоит в том, чтобы накапливать достаточное количество резервной тепловой энергии в виде горячей воды, так что многие потребности в тепле вокруг вашего дома будут удовлетворены, в то время как котел будет работать только один раз.Это особенно важно в межсезонье и в большинство отопительных дней, которые не такие холодные, как ваш День дизайна.

Тепловой накопитель, подключенный к вашей системе, обычно достигается путем установки сотен галлонов воды, расположенных в сильно изолированных резервуарах, подключенных к котлу и вашей системе отопления. Котел служит для нагрева этой большой тепловой массы воды, а вода, в свою очередь, используется для обогрева дома. Котел включается только тогда, когда в тепловых накопителях падает вода.Когда котел нагревает баки, он может работать в течение длительного периода времени и с очень эффективным и чистым горением с высокой скоростью, поскольку он нагревает большую тепловую массу, а не только одно или два небольших помещения в вашем доме.

Является ли тепловое хранилище единственным решением?

Единственный случай, когда вам не понадобится накопитель горячей воды, — это если ваша система была спроектирована так, чтобы хранить это тепло где-то еще. Например, система излучающего пола большой массы из бетона или преобразованная паровая система, которая имеет сотни галлонов горячей воды и высокую тепловую массу чугуна в контуре распределения отопления и радиаторах.Итак, хранение тепла — одно из решений. Во-вторых, вся ваша система отопления может иметь только одну большую зону с большой массой, которая может поглощать и рассеивать полную мощность котла в течение длительного периода времени. Как только вы добавите меньшую зону с более низкой тепловой массой, вы снова столкнетесь с многочисленными требованиями к теплу, короткими циклами и потребностью в резервуаре для хранения тепла.

Так почему же некоторые установщики говорят мне, что их система не требует хранения тепла?

Большинство, если не все современные модели пеллетных котлов «модулируют», то есть они воспринимают и реагируют на температуру воды в системе и тепловую мощность излучения, подключенного к котлу (радиаторы, фанкойлы и системы теплого пола, обогревающие ваш дом).Для большинства систем котел регулирует свою мощность и снижает мощность до 30% от полной мощности. Проблема в том, что исследования, наука и практика доказывают, что этого недостаточно для более чем 60% отопительного сезона. Все котлы МОГУТ работать без аккумуляторов тепла, но это принесет в жертву производительность. Некоторые компании решили, что их лучшая бизнес-модель — это жертвовать чистыми выбросами и экономией топлива, чтобы снизить начальную стоимость установки за счет устранения затрат на хранение тепла.Мы думаем, что это недальновидно. Если учесть увеличенное потребление топлива, повышенные выбросы, ненужную езду на велосипеде и износ, этого более чем достаточно, чтобы оправдать относительно небольшие начальные затраты на аккумулирование тепла.

А теперь еще и экологическая экономия

Просто убедитесь, что вы не упустили момент, что при работе любого пеллетного котла без накопителя горячей воды выбросы твердых частиц в три-десять раз больше (сами посмотрите опубликованные данные испытаний EPA, представленные каждым производителем здесь: древесные гидронагреватели, утвержденные EPA) .Теперь, когда у нас наконец-то появилась самая чистая технология в истории отопления, компания Pellergy твердо убеждена в том, что мы обязаны перед будущими поколениями не срезать углы.

Pellergy стремится быть лидером в области чистого тепла, мы верим в физику и рекомендуем аккумулировать тепло для каждой установки котла на древесных гранулах.

Чтобы просмотреть весь отчет Брукхейвенской национальной лаборатории, упомянутый выше, щелкните здесь или на приведенном ниже сводном графике, на котором представлены данные из отчета:

3 различия между бойлером и водонагревателем

В вашем доме много различных компонентов, которые помогают обеспечить его эффективную работу, поэтому легко запутаться, когда вы слышите определенные термины, которые кажутся похожими.Это особенно верно, когда вы слышите термины бойлер и водонагреватель .

Обычно эти два термина считаются одним и тем же, и многие люди считают, что они выполняют одни и те же функции. Однако есть некоторые различия, которые следует понимать и которые помогут вам понять, какой из этих двух вариантов лучше для вас.

Что такое водонагреватель?

Если у вас дома есть большой резервуар для хранения воды, то это водонагреватель.Он удерживает воду и использует газ или электричество для нагрева воды, поддерживая ее при определенной температуре до тех пор, пока она не понадобится домовладельцу.

Горячая вода распределяется при необходимости, например, при принятии ванны или душа, стирке одежды или при мытье посуды. Когда горячая вода выходит из бака, собирается больше холодной воды, чтобы нагреть ее и использовать позже.

За что отвечает котел?

Хотя это похоже на то, что он может помочь нагреть воду, есть гораздо больше функций, на которые способен котел.Котел можно эффективно использовать для обеспечения тепла с целью создания воды или просто обогрева дома.

Если в вашем доме есть система воздушного отопления или лучистого отопления, котел можно использовать для обогрева воздуха или полов. Это отличный способ обеспечить комфорт вашей семьи зимой.

Котел VS Водонагреватель

Котел — это водонагреватель, а водонагреватель — это бойлер, верно? Многие люди используют слово «бойлер» для обозначения любых водонагревательных приборов.Однако бойлер не работает как водонагреватель, и наоборот. Домовладельцы в Ковингтоне и Северном Кентукки знают все о холодной погоде и о том, как важно заботиться о них в собственном доме. Потратьте время на то, чтобы распознать различия между различными компонентами, чтобы вы знали, что лучше для вас. Если вы перепутаете эти два понятия, это может усложнить процесс поиска и устранения неисправностей и затруднить общение между вами и специалистом по отоплению. Давайте рассмотрим три различия между бойлером и водонагревателем, ниже:

1.Котел быстро нагревает воду

Котлы, заполненные медными трубами, представляют собой сложные отопительные приборы, превращающие воду в пар. Они быстро нагревают воду для двух различных целей: для горячего водоснабжения и отопления дома и обычно работают от электричества, природного газа, пропана или мазута. Система бойлера нагревает воду до кипения, а пар используется для передачи тепла по всему дому.

2. Водонагреватель нагревает и накапливает воду

Вода обычно нагревается примерно до 125 градусов.В нем поддерживается постоянная температура до тех пор, пока она не понадобится — например, когда кто-то в вашем доме принимает душ, моет посуду или стирает. Вода забирается из верхней части резервуара и проталкивается по вашим трубам. Затем холодная вода заливает дно вашего водонагревателя для нагрева. Ключевым моментом здесь является то, что водонагреватель хранит воды до тех пор, пока она не понадобится в определенной области дома, в то время как бойлер не накапливает воду — он просто нагревает воду, когда вода проходит по трубам.

3. Водонагреватель с тепловым насосом более эффективен.

Этот тип водонагревателя забирает тепло из воздуха, что делает его более экономичным. Однако это потенциально может стоить больше денег и может потребовать большего обслуживания. Помните об этом при выборе подходящего водонагревателя для своего дома, но знайте, что первоначальные затраты и затраты на эффективность, вероятно, со временем выровняются.

В Rusk Heating & Cooling мы исключаем все догадки и помогаем вам со всеми вашими потребностями в обслуживании.Если вам нужна помощь в поддержании тепла и комфорта в вашем доме этой зимой, мы здесь для вас. Если у вас возникли проблемы или вы хотите установить новый котел, мы являемся специалистами по ремонту нагревателей Covington. Звоните (859) 405-0414.

Чтобы узнать больше о различиях между бойлером и водонагревателем, позвоните в Rusk Heating & Cooling по телефону (859) 405-0414. И помните, домовладельцы доверяют Rusk обслуживание и ремонт систем отопления и охлаждения более 150 лет!

Солнечные водонагреватели периодического действия — Резервуар с водой на солнце

Солнечные водонагреватели периодического действия — резервуар с водой на солнце
Статья
Учебники по альтернативной энергии
01.08.2013
05.11.2021

Учебники по альтернативной энергии

Солнечные водонагреватели периодического действия — Резервуар на солнце

Солнечные водонагреватели периодического действия — это самый простой и простой тип солнечного теплового коллектора, который лучше всего можно описать как резервуар на солнце.Их называют «водонагревателями периодического действия», потому что коллектор является одновременно резервуаром для хранения тепла и солнечным коллектором, в котором вода нагревается и хранится партиями за раз, отсюда и их название. Акроним солнечного водонагревателя периодического действия — «ICS», что означает «интегрированный коллектор и накопитель».

Водонагреватели периодического действия, или ICS, подключаются к бытовой системе водоснабжения для предварительного нагрева воды для обычных или проточных водонагревателей. Поскольку они полагаются на давление в сети для циркуляции воды, для их работы не требуются никакие насосы, элементы управления или электричество, что делает их дешевым и отличным проектом для дома.Когда домашнему хозяйству требуется горячая вода, вода, предварительно нагретая солнечными батареями, втягивается в обычную систему водяного отопления под давлением сети.

Солнечный водонагреватель периодического действия

Поскольку вода уже была нагрета солнцем в коллекторе периодического действия, это снижает потребление энергии, необходимое для нагрева воды, если вода уже теплее. Солнечный нагреватель периодического действия может нагреть воду настолько, чтобы электрический или газовый водонагреватель оставался выключенным весь день, особенно в солнечный полдень.

В качестве пассивной системы нагрева солнечной тепловой энергией, солнечный водонагреватель периодического действия может быть недорогой альтернативой более дорогой системе активного горячего водоснабжения с насосным приводом, поскольку в ней нет движущихся частей, низкие эксплуатационные расходы и нулевые эксплуатационные расходы. Коллекторы периодического действия могут быть изготовлены из любого старого обычного резервуара для нагревателя горячей воды, но обычно используют резервуар для воды внутри изолированной коробки со стеклянной или пластиковой крышкой. Стеклянная крышка пропускает солнечное тепло в резервуар для хранения, а изолированные стороны уменьшают потери тепла из резервуара для хранения воды обратно в окружающую среду.

Есть много имеющихся в продаже баков для солнечного нагрева воды, которые можно купить. В промышленных коллекторах периодического действия используются металлические абсорбирующие пластины, несколько металлических расходомерных трубок или резервуаров, а также стекло с двойным остеклением, которые содержатся в единой изолированной коробке. Эти материалы увеличивают вес, не говоря уже о дополнительных расходах на установку. Спасение планеты — отличная идея, но экономия денег — еще более важная идея, поэтому также хорошо иметь использованный резервуар для воды, окрашенный в черный цвет, чтобы поглощать больше солнечного тепла, как часть солнечной системы горячего водоснабжения, сделанной своими руками.

Периодический водонагреватель имеет несколько преимуществ, которые делают его полезным в соответствующих ситуациях и могут быть хорошим недорогим вложением для нагрева воды для семьи из 2–4 человек. Но поскольку коллектор порции удерживает ваш резервуар горячей воды на крыше в течение ночи, важно, чтобы ящик для хранения был полностью застеклен и герметизирован, и чтобы только около одной трети коллекторных трубок было открыто над изоляцией, чтобы предотвратить конвекцию горячей воды обратно в атмосфера, действующая как своего рода радиатор наоборот.

Лучшее место для размещения солнечного водонагревателя — на заднем дворе, и домовладельцы могут установить их самостоятельно на первом этаже. Это позволит вам получить к нему легкий доступ, когда вам нужно. Если вы живете в северном полушарии, вам нужно повернуть его на юг. Это обеспечит максимальную пользу и больше солнечного света. Естественно, вам нужно разместить его где-нибудь, чтобы на него не повлияла тень или препятствия.

Еще один хороший совет по экономии средств — разместить его как можно ближе к электрическому или газовому водонагревателю, чтобы уменьшить количество необходимых водопроводных сетей.Если вы установите собственный коллектор, сделанный своими руками, это также значительно упростит ваш проект.

Одним из основных недостатков солнечного водонагревателя периодического действия является защита от замерзания. Поскольку солнечный водонагреватель периодического действия содержит большие объемы воды, их, как правило, следует устанавливать только в более мягком климате из-за замерзания наружных труб в холодную погоду. Когда они используются при отрицательных температурах, большинство людей опорожняют их в холодные зимние месяцы или всякий раз, когда есть вероятность замерзания труб.В эти более холодные зимние месяцы вы можете использовать печь на биомассе или теплообменник камина в этот период для нагрева воды для бытового потребления.

Использование солнечного водонагревателя является наиболее экономичным практически в любой точке мира, особенно сейчас, когда цены на ископаемое топливо находятся на очень высоком уровне. Обогреватели периодического действия предлагают экономичную альтернативу для домовладельцев с ограниченным бюджетом и / или небольшими потребностями в горячей воде. Строительство собственного солнечного водонагревателя — очень хороший вариант, и есть ряд ресурсов, где вы можете найти самодельную (сделай сам) солнечную систему водонагревателя.Даже если вы новичок в проектах, сделанных своими руками, солнечный водонагреватель своими руками по-прежнему остается для вас хорошим проектом. Все, что вам понадобится, это хорошая книга с инструкциями.

Чтобы узнать больше о «солнечных водонагревателях периодического действия» и других типах плоских солнечных коллекторов и о том, как их можно использовать для нагрева воды в вашем доме, или изучить преимущества и недостатки использования солнечных водонагревателей периодического действия для горячего водоснабжения. , затем щелкните здесь, чтобы получить собственную копию одного из лучших «Руководств по солнечной температуре» от Amazon сегодня и сделать возможным солнечный нагрев воды для бытовых нужд.

В чем разница между комбинированным котлом и обычным котлом? Техник из Нью-Джерси объясняет

2 ноября 2017 г.

Ищете новый котел, но не знаете, в чем разница между этими двумя типами котлов?

Не волнуйтесь. Мы разберем это для вас.

В этой статье мы объясним разницу между «комбинированными» и «традиционными» котлами, а также плюсы и минусы каждого из них.

Нужна профессиональная консультация по выбору котла, который подойдет вам и вашему дому? Мы можем помочь — просто свяжитесь с нами, и мы пришлем техника для установки бойлера.
Расписание обслуживания

Комбинированные котлы обеспечивают горячую воду по запросу, традиционные котлы ее хранят

Во-первых, комбинированные котлы и традиционные котлы выполняют две одинаковые задачи. Им обоим необходимо:

  1. Утеплить дом
  2. Обеспечить горячей водой

Теперь, , они оба обогревают ваш дом практически одинаково, : котел нагревает воду, а затем направляет эту горячую воду / пар по всему дому через радиаторы или системы лучистого пола, где она отдает свое тепло для обогрева воздуха.

Итак, большая разница между этими двумя типами сводится (каламбур) к тому, как они обеспечивают горячую воду:

  • Традиционные котлы (также называемые «обычными» или «обычными» котлами) постоянно нагревают воду в большом резервуаре.
  • Комбинированные котлы не имеют баков, потому что они нагревают воду только по мере необходимости (например, когда вы открываете кран горячей воды).

Рассмотрим подробнее, как оба котла нагревают воду…

Как традиционный котел нагревает воду

Традиционный котел нагревает воду с помощью нескольких накопительных емкостей:

  • Бак холодной воды
  • Бак для горячей воды (т.е. водонагреватель)
  • Расширительный бак (при необходимости)

Ваш холодный резервуар для воды собирает и удерживает воду из основного водопровода вашего дома. Каждый раз, когда используется горячая вода, резервуар для холодной воды подает больше воды в резервуар для горячей воды вашего дома для нагрева.

Вода в баке для горячей воды поддерживается горячей с помощью змеевиков (на изображении ниже они обозначены как «теплообменник»), заполненных дымящейся водой из вашего бойлера. Эти змеевики сохраняют воду в резервуаре горячей и готовой к использованию в любой момент.

Как традиционный бойлер нагревает воду (и ваш дом).

В зависимости от модели вашего традиционного котла вам может также понадобиться расширительный бак . Расширительный бак в основном предназначен для защиты системы от высокого давления. Вы видите, когда вода нагревается, она расширяется. Таким образом, если слишком много воды нагревается (или перегревается), в расширительный бак в основном поступает переливная вода, чтобы снизить температуру / давление в баке с горячей водой.

Плюсы традиционного котла:

  • Может удовлетворить высокий спрос на горячую воду (отлично подходит для семей, использующих сразу несколько приборов для горячего водоснабжения)
  • Если котел сломается, у вас останется доступ к горячей воде из бака горячей воды

Минусы традиционного котла:

  • Требуется много места (3 разных резервуара плюс котел)
  • Вы можете использовать столько горячей воды, сколько имеется в баке
  • Большие потери энергии (если резервуар для горячей воды не изолирован)
  • Более высокая цена установки

Как котел нагревает воду

Комбинированный котел, с другой стороны, не нуждается в баках для нагрева воды.

Видите ли, каждый раз, когда в вашем доме открывается кран с горячей водой, холодная вода из основного водопровода вашего дома проходит через бойлер, быстро нагревается змеевиками, заполненными горячей водой, а затем устремляется прямо к крану, требуя горячую воду. .

Холодная вода поступает в комбинированный бойлер (см. Выше), нагревается внутри бойлера и при необходимости направляется непосредственно в кран горячей воды — и все это без использования накопительного бака для горячей воды.

Плюсы комбинированного котла:

  • Требуется очень мало места
  • Бесконечное количество горячей воды
  • Дешевле установить
  • Отсутствие потерь тепла в режиме ожидания, так как вода нагревается только по мере необходимости

Минусы комбинированного котла:

  • Одновременно может работать только один кран горячей воды
  • При поломке котла нет доступа к горячей воде

Требуется ценовое предложение на котел? Спросите техник из Нью-Джерси

Просто свяжитесь с нами.Мы пришлем специалиста, который осмотрит ваш дом и предложит справедливую цену на традиционный или комбинированный котел.
Расписание обслуживания

Связанное чтение:

Домашний энергосберегающий прибор

Вернуться к без сожалений Индекс ремоделирования

  1. Труба горячей воды (к кранам)
  2. Тепловая ловушка
  3. Вход холодной воды
  4. Бак для горячей воды
  5. Теплообменник (заполненный котловой водой)
  6. Накопленная горячая водопроводная вода
  7. Насос
  8. Труба водяного отопления (к радиаторам дома)
  9. Котел для домашнего отопления


Источник энергии Газовый котел Масляный котел
Рекомендуемая минимальная эффективность .83 EF .85 EF
Максимально возможный КПД 0,90 EF 0,88 EF
Ожидаемый срок службы 30 лет 30 лет
Приблизительная стоимость установки
(помимо затрат на водяной котел)
600–900 долл. США 600–900 долл. США

Если у вас есть бойлер или тепловой насос для отопления дома, вы можете использовать его для подачи горячей воды в так называемой комбинированной или косвенной системе.Эти системы более эффективны, чем отдельные системы, поскольку они исключают дополнительные потери в режиме ожидания другого резервуара или агрегата.

Котлы

Срок службы бойлера почти в три раза превышает срок службы стандартного водонагревателя. Резервуары для хранения горячей воды в этих системах также имеют тенденцию хорошо стоять; они обычно изготавливаются из прочных материалов (например, из нержавеющей стали) и не подвергаются прямому сгоранию.

Все компоненты косвенной системы очень просты, поэтому обслуживание несложно.Основная механическая часть — это насос, который перекачивает воду между накопительным баком и теплообменником. Отдельной горелки для горячей воды нет, что снижает теплопотери в доме и повышает безопасность.

Особенности

Водонагреватель косвенного действия может быть добавлен к существующему бойлеру. Однако лучше всего установить ее одновременно с заменой системы отопления, поскольку новую систему можно покупать с учетом нагрева воды.

Меры предосторожности

Обратитесь к местным властям.В некоторых областях требуется теплообменник с двойными стенками между водопроводной водой и котловой водой, чтобы обеспечить безопасную водопроводную воду.

Если вы строите систему из компонентов, убедитесь, что вы работаете с подрядчиком, имеющим опыт проектирования. Очень легко получить слишком горячую воду, если система не соответствует размеру.

Убедитесь, что все компоненты косвенной системы хорошо изолированы, включая накопительный бак, теплообменник (если он находится вне накопительного бака) и все трубы, по которым вода подается к котлу и накопительному резервуару и из них.Если вы заменяете котел в процессе установки, см. Главу 8: Отопление.

Калибр

Для определения размера комбинированной системы вам необходимо будет работать с вашим подрядчиком и представителем производителя. Обычно для водопроводной воды можно использовать резервуар меньшего размера, потому что котел для отопления помещений нагревает воду очень быстро и требует меньших запасов.

Тепловые насосы и рекуператоры тепла

Другой тип комбинированной системы отопления и нагрева воды — это кондиционеры и тепловые насосы.Рекуператор тепла или пароохладитель может перемещать отработанное тепло от кондиционера, воздушного теплового насоса или грунтового теплового насоса в резервуар для воды.

Реклаймер

лучше всего работает в домах, в которых много используется кондиционер (или охлаждающая функция теплового насоса), поэтому выделяется достаточно тепла, чтобы оправдать установку рекуператора. Но тепловые насосы также могут обеспечивать нагрев воды зимой, когда потребности в отоплении дома не так велики.

В среднем экономия составляет около 25% по сравнению с водонагревателями с электрическим сопротивлением, но в некоторых случаях она может достигать 60%.Однако тепловые насосы с рекуператорами тепла не имеют рейтинга Energy Factors, поэтому их сложно сравнивать с другими типами водонагревателей.

Вентиляционные системы рекуперации тепла

Вентиляционные системы рекуперации тепла основаны на технологии тепловых насосов. Они полезны в домах с центральной механической вентиляцией (см. Главу 6: Вентиляция и контроль влажности). Теплый влажный воздух поступает из кухни, ванной комнаты или прачечной. Тепловой насос отбирает тепло и влагу из этого воздушного потока и передает тепло горячей воде для бытового потребления.Эта система обеспечивает механическую вентиляцию, а также горячую воду. Энергопотребление обычного электрического водонагревателя можно сократить на 40%, если к нему добавить систему рекуперации тепла вентиляции.

Системы рекуперации тепла сточных вод

Система рекуперации тепла сточных вод утилизирует часть тепла от горячей воды, которая стекает в канализацию. В некоторых системах горячие сточные воды хранятся в накопительном баке, где тепловой насос может отводить тепло. Затем тепло повторно вводится в поток горячей воды для бытового потребления.Хотя это позволяет сэкономить много энергии для нагрева воды, стоимость этих систем в целом была непомерно высокой.

Новое поколение систем рекуперации тепла сточных вод избавляется от теплового насоса. Вместо этого входящая холодная вода проходит по змеевику трубы вокруг сточной канализации. По мере стекания теплой воды она передает свое тепло через стенки трубы воде, идущей к водонагревателю. Это сокращает объем работы водонагревателя, экономя до 40% энергии водонагревателя.

Отопление дома водонагревателем

В то время как большинство комбинированных систем начинаются с домашнего бойлера или теплового насоса, другие используют водонагреватель для производства тепла как для водопроводной воды, так и для дома. Это вариант, только если ваш дом очень хорошо герметичен и хорошо изолирован, или если вы живете в мягком климате. Горячая вода используется для нагрева фанкойлов системы отопления вашего дома, а затем тепло распределяется по каналам, как в стандартной печи.

Для этого типа системы требуется высокоэффективный водонагреватель и фанкойл.