Теплоаккумуляторы своими руками: буферная емкость для котла, тепловой аккумулятор

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

Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!

Оцените:

1. 5
2. 4
3. 3
4. 2
5. 1

2. 7

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.

Содержание

• 1 Использование теплоаккумуляторов
• 2 Принцип работы
• 3 Простой тепловой аккумулятор своими руками
  • 3.1 Задаемся исходными данными
  • 3.2 Расчет объема
  • 3. 3 Расчет толщины теплоизоляции
• 4 Изготовление
• 5 Этапы установки теплоаккумулятора дома
  • 5.1 Обвязка
  • 5.2 Настройка
• 6 Видео на тему

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.

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.

Видео на тему

• Предыдущая записьПредохранительный клапан в системе отопления: конструктивные особенности и принцип действия
• Следующая записьВоздушный клапан для отопления: назначение, принцип действия и конструктивные особенности

Adblock
detector

Как сделать аккумулятор тепла своими руками

В большинстве случаев любая система отопления состоит из трех основных частей, среди которых трубопроводная магистраль, радиаторы отопления и котел, который заменяется отопительными приборами. Но системы последнего поколения часто оснащаются и другими полезными устройствами, среди которых можно выделить аккумулятор тепла. Его довольно легко сделать самостоятельно в домашних условиях. С помощью этой добавки можно аккумулировать лишнюю энергию, вырабатываемую в котле и зря потраченную. В большинстве случаев эти варианты представляют собой металлический бак, который оснащен несколькими патрубками, расположенными вверху и внизу. К последним подключаются источники тепла, а к последним присоединяются потребители. Внутри находится жидкость, которую владельцы могут использовать в своих целях.

Производить манипуляции на производстве можно достаточно просто, для этого необходимо подготовить определенный набор инструментов и материалов, а также запастись терпением.

Особенности конструкции

Если вы решили сделать аккумулятор тепла самостоятельно, то для начала вам необходимо ознакомиться с особенностями и принципом работы данного оборудования. В основе функционирования лежит значительная теплоемкость воды. Трубопровод котла подсоединяется к верхней части бака, в последний из которых поступает горячая вода с максимально возможной температурой. Внизу должен располагаться циркуляционный насос, отвечающий за отбор холодной воды и нагнетание ее по системе отопления. Затем жидкость возвращается в котел.

В кратчайшие сроки предварительно охлажденная жидкость заменяется свеженагретой жидкостью. После прекращения работы котла вода в трубах системы начинает медленно остывать. В процессе циркуляции он попадает в емкость, в которой горячий теплоноситель начинает выдавливаться в трубы. Это позволяет обеспечить отопление на определенный период времени.

Необходимость изготовления теплоаккумулятора

Если вы решили самостоятельно изготовить теплоаккумулятор, то должны знать, какие функции он выполняет. Стоит учесть, что современные аккумулирующие тепловые приборы представляют собой достаточно сложные устройства, выполняющие множество функций. Они обеспечивают жилье горячим водоснабжением, позволяют максимально повысить эффективность систем отопления дома, при этом снижая финансовые затраты на топливо. Помимо прочего, устройство способно стабилизировать температурный режим внутри помещений.

С помощью данного оборудования можно объединить несколько источников тепла, заключив их в единый контур. Можно решить и обратную задачу. Аккумулятор тепла своими руками изготавливается просто. Он будет аккумулировать избыточное количество энергии, которую вырабатывает котел.

Недостатки теплоаккумулятора

Если вы решили сделать теплоаккумулятор для котла самостоятельно, то вам необходимо учесть, что он имеет существенные недостатки, среди них можно выделить то, что ресурс воды будет зависеть от объема установленная мощность. Емкость — очень ограниченное понятие, поэтому вода имеет свойство заканчиваться. В результате владельцы частных домов часто запасаются дополнительной системой отопления. Первый недостаток порождается вторым: он выражается в необходимости внушительной площади, что требует более ресурсоемких установок. Это может быть отдельное помещение, похожее на котельную. Не в каждом доме есть возможность устроить такое помещение.

Изготовление простого аккумулятора тепла

Если вам нужен аккумулятор тепла, сделать это оборудование своими руками будет достаточно просто. Он должен быть основан на принципе термоса. Наличие стен, не способных проводить тепло, не позволяет теплоносителю остывать в течение достаточно длительного периода времени. Для работы необходимо будет подготовить емкость, объем которой равен 150 л и более. Вам понадобится клейкая лента, бетонная плита, нагревательный материал и медные трубы. Последние можно заменить электрическими обогревателями.

Рекомендации специалиста

При изготовлении тепловых аккумуляторов для отопления своими руками на первом этапе необходимо продумать, как будет выглядеть бак. Чаще всего для его изготовления используется металлическая бочка, которую можно найти даже на месте. Конечный объем можно определить индивидуально, но использовать емкость менее 150 литров не стоит. Это связано с нецелесообразностью работы.

Технология производства

Если вы решили самостоятельно изготовить теплоаккумулятор, чертежи которого можно составить самостоятельно, на первом этапе выбранную бочку необходимо привести в порядок. Для этого его тщательно очищают, удаляют мусор и пыль изнутри. Если есть участки, на которых уже образовалась коррозия, то от этого дефекта необходимо избавиться.

Теперь мастеру предстоит подготовить теплоизоляцию, в которую превратится бак. Изоляционный материал отвечает за сохранение тепла внутри ствола в течение более длительного времени. Для самодельного устройства отлично подходит минеральная вата. Ею нужно обмотать емкость снаружи, зафиксировав все скотчем. Кроме того, конструкция покрыта листовым металлом, который можно заменить фольгированной пленкой. Ею нужно тщательно обернуть емкость.

Внутреннее наполнение

Если предстоит изготовление теплоаккумулятора из бочки своими руками, важно решить, какой вариант воды будет нагревать. Можно использовать электронагреватели, а также змеевик, последним из которых является теплоноситель. Первый вариант достаточно сложен, к тому же он небезопасен. Именно поэтому от него рекомендуется отказаться. Что касается катушки, то ее можно изготовить самостоятельно, используя медную трубку. Диаметр последнего должен быть 3 см, тогда как длина может варьироваться от 8 до 15 метров. Из этого элемента готовится спираль, которую затем помещают внутрь.

Финишная работа

Так как в изготовленной модели у теплового аккумулятора выступает верхняя часть бака. От него надо пустить патрубок. В нижней части монтируется еще одна труба, которая будет являться проемом. Через него будет течь холодная вода. Эти компоненты системы обязательно поставляются с кранами. На этом можно считать, что достаточно простое устройство полностью готово к использованию. Однако перед началом использования важно решить один вопрос, который связан с пожарной безопасностью. В правилах сказано, что установка должна располагаться только на бетонной плите, по возможности конструкция должна быть ограждена стеной.

Особенности подключения

Если вы думаете, как сделать аккумулятор тепла самостоятельно, то вам необходимо ознакомиться с особенностями подключения. Транзит через весь контейнер должен проходить обратный трубопровод, на концах которого должны быть предусмотрены вход и выход. Изначально мощность и обратку котла необходимо соединить между собой. Между ними находится циркуляционный насос. Последний устанавливается со второй стороны, как и кран отсечки. Подающий трубопровод стыкуется по той же технологии, что и предыдущий, но теперь тепловые насосы не устанавливаются.

Тепловые аккумуляторы для котла отопления своими руками: изготовление, схема, расчет

Содержание статьи:

• Принцип работы теплового аккумулятора
• Обзор модели
• Расчет теплоемкости
• Изготовление аккумулятора тепла своими руками
• Особенности установки и схема подключения накопительного бака
• Практические советы

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

Принцип работы теплоаккумулятора

Аккумулятор тепла

Аккумулятор тепла представляет собой большой бак, наполненный водой. Нагревается от системы отопления прямо или косвенно. В результате температура воды повышается до максимального значения. Когда котел перестает работать, происходит обратный процесс – энергия от нагретой воды передается теплоносителю.

Для выполнения этой задачи подключение теплоаккумулятора к системе отопления должно осуществляться на максимально близком расстоянии от выходной трубы котла. Кроме того, предъявляются следующие требования к конструкции:

• Правильно рассчитать объем. Это напрямую зависит от площади отапливаемого помещения;
• Утепление стен. Это необходимо для снижения теплопотерь, чтобы обеспечить максимальную теплоемкость;
• Возможность дополнительной функции горячего водоснабжения (ГВС).

Такая система отопления с тепловым аккумулятором может обеспечить снижение расхода топлива до 30%.

Значительно повышается уровень комфорта, что выражается в поддержании оптимальной температуры в течение длительного времени даже при простое котла.

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

• Снижение КПД. Так как часть энергии от теплоносителя будет расходоваться на нагрев воды, то температура в радиаторах будет ниже, чем без теплоаккумулятора;
• Эффективный самодельный аккумулятор отопления для отопления актуален только для систем с высокотемпературным режимом работы – от 80/60. В противном случае потери тепла за счет нагрева воды значительно снизят степень нагрева воздуха в помещениях;
• Большая вместимость. Для накопления достаточного количества энергии следует выбирать тепловые аккумуляторы большой емкости. Только так их работа будет действительно эффективной.

Перед самостоятельным изготовлением необходимо сначала определиться с оптимальной конструкцией.

Обзор моделей

Заводской аккумулятор тепла

В качестве основы для самодельного аккумулятора отопления можно рассмотреть стандартный заводской образец. Это контейнер с несколькими разъемами для подключения. Внутри находится трубопровод в виде спирали, по которому протекает теплоноситель. Материал трубы – медь или оцинкованная сталь.

Для повышения эффективности работы в конструкции предусмотрен дополнительный нагревательный элемент — электронагреватель.

Служит альтернативным источником тепловой энергии для поддержания температуры воды в баке на нужном уровне. Особое внимание следует уделить конструкции и, в частности, обеспечению максимальной теплоизоляции. Он состоит из двух стен, между которыми находится слой утеплителя. Чаще всего это базальтовая вата. В результате такой аккумулятор тепла для котлов отопления имеет следующие положительные качества.

• Равномерный нагрев воды по всему объему;
• Возможность функционирования систем отопления с помощью ТЭНа даже при неработающем котле;
• Минимальные теплопотери со стенок корпуса.

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

В данном случае конструкция представляет собой емкость, в которую устанавливается спиральная труба отопления. Имеет четыре патрубка для прямого и обратного трубопровода — входящий и выходящий. Его изготовление намного проще, чем для вышеописанной модели. Для этого достаточно сварить емкость и сделать в ней соответствующие насадки.

Если система отопления с тепловым аккумулятором своими руками не предусматривает подключение дополнительных источников поступления энергии по схеме и расчету, следует проконсультироваться по этому вопросу со специалистами.

Одним из преимуществ данной конструкции является низкая трудоемкость работы. Но он менее эффективен, что сказывается на времени остывания воды. Его можно модернизировать – установить электронагреватель. Подобная система отопления с небольшим тепловым аккумулятором будет работать и без котла. Но в этом случае затраты на электроэнергию возрастут в разы. Не рекомендуется использовать систему ГВС, так как снижение КПД установки будет большим.

Расчет емкости теплоаккумулятора

Основным техническим параметром теплоаккумулятора является его полезный объем. От этого зависит количество тепловой энергии, которая может накапливаться в воде.

Правильный расчет теплового аккумулятора для отопления начинается с анализа помещения.

Сначала определяется его площадь, на основе которой рассчитывается минимальное значение мощности, необходимое для обогрева всех помещений в течение одного часа. Это делается по следующей формуле:

Q = S / 10

Где Q — это теплопотери здания или количество энергии для ее компенсации, S — площадь дома.

Для помещения площадью 90 м² необходимо вырабатывать 9 кВт энергии в час. Далее рассчитайте количество запасенной энергии в теплоаккумуляторе для отопления на 1 м³ воды. Этот показатель зависит от его температуры. Во избежание длительных расчетов в таблице приведены данные для различных значений отдачи энергии от теплоносителя к воде в баке.

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

Предположим, что применяется стандартная температура нагрева 80/30. В этом случае при расчете теплоаккумулятора для отопления, рассчитанного на эффективную работу в течение 12 часов, общий полезный объем будет равен:

V = 12 * 9 / (58) = 1,86 м³

Для заполнения такого объема потребуется изготовить цилиндрическую конструкцию радиусом 1 м и высотой 2,3 м.

Изготовление аккумулятора тепла своими руками

Самодельный аккумулятор тепла

Можно ли сделать аккумулятор тепла для отопления своими руками? Для этого нужно сделать конструкцию с расчетным объемом. Лучше всего использовать толстостенную оцинкованную сталь. Так как габариты будущего типа батареи довольно большие, сварочные работы стоит доверить профессионалам. Любой дефект шва может привести к печальным последствиям – разгерметизации всей конструкции.

Для повышения прочностных характеристик рекомендуется изготавливать двухслойную тару. Материал внутреннего слоя не должен подвергаться коррозии под воздействием воды и высоких температур. Внешняя оболочка должна выполнять функции механической защиты. Также необходимо правильно подобрать диаметр труб, чтобы теплоаккумулятор подключался к системе отопления без дополнительных переходников.

Работу можно разделить на следующие этапы:

• Изготовление внутреннего трубопровода. Лучше всего делать П-образную, при этом высота должна быть на 5-7 см меньше емкости;
• Сварка внутреннего цилиндра. В нем должны быть отверстия под патрубки;
• Изготовление наружного цилиндра.

После того, как изготовление теплоаккумулятора для системы отопления своими руками завершено – необходимо проверить его прочность. Для этого конструкцию заливают водой и визуально наблюдают на предмет отсутствия протечек или разгерметизации.

Для улучшения изоляционных качеств наружная стена утеплена базальтовой ватой. В этом случае КПД системы отопления с тепловым аккумулятором значительно повысится, так как потери тепла будут минимальными. Толщина защитного слоя должна быть не менее 50 мм.

Особенности установки и схема подключения накопительного бака

Схема подключения теплоаккумулятора

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

Для него также следует сделать пьедестал, так как общая масса заполненного теплоаккумулятора будет довольно большой. В нашем случае это будет примерно 2,1 тонны. В частном доме для этого необходимо подготовить отдельный фундамент. Если в системе отопления с тепловым аккумулятором предусмотрено горячее водоснабжение, то подвод воды должен быть выполнен в помещении. Он соединяется с баком через запорную арматуру. Увы, общих схем изготовления теплоаккумулятора для отопления нет. Чаще всего руководствуются личным опытом.

Практические советы

Исходя из многочисленного опыта изготовления самодельных батарей для отопления, можно дать несколько рекомендаций:

• Вместо заводского змеевика можно использовать стальной гофрошланг. Тогда общая площадь теплообмена увеличится;
• Чтобы не делать стальную конструкцию, можно использовать пластиковые емкости соответствующего объема. Для сохранения формы их необходимо заключать в решетчатый каркас;
• Небольшие тепловые аккумуляторы для отопления можно использовать в качестве топлива для системы теплого пола.

Но для большой площади помещения все же рекомендуется приобретать фабричные модели, так как их прочность и функциональность рассчитаны специалистами.