Система отопления с теплоаккумулятором для твердотопливного котла

Современные твердотопливные котлы — это совершенно новая система отопления, которая пришла на смену электрическим и газовым генераторам тепла. За счет особенностей строения они позволяют получить качественную и надежную отопительную систему, которая гарантированно будет хорошо функционировать. Сегодня функционирование многих котлов требует такого устройства, как аккумулятор тепла. Теплоаккумулятор для отопления можно сделать своими руками.

Хранение теплового тепла в материалах

Тепловая энергия может храниться как материальное тепло в материале путем повышения его температуры.

Накопленное тепло или энергию можно рассчитать как

q = Vρc p dt

= mc p dt (1)

, где

q = накопленное разумное тепло в материале (J, Btu)

V = объем вещества (м 3 , футы 3 )

ρ = плотность вещества (кг / м 3 , фунт / фут 3 )

м = масса вещества (кг, фунт)

c p = удельная теплоемкость вещества (Дж / кг o C, Btu / фунт o F)

dt = изменение температуры ( o C, o F )

  • 1 кДж / (кг К) = БТЕ / (фунт м o F)

Пример — тепловая энергия, хранящаяся в граните

Тепло накапливается в граните 2 м 3 , нагревая его от 20 o C до 40 или С . Плотность гранита составляет 2400 кг / м 3 , а удельная теплоемкость гранита составляет 790 Дж / кг o C . Тепловая тепловая энергия, запасенная в граните, может быть рассчитана как

q = (2 м 3 ) (2400 кг / м 3 ) (790 Дж / кг o C) ((40 o ) C) — (20 или C))

= 75840 кДж

q кВтч = (75840 кДж) / (3600 с / ч)

= 21 кВтч

Пример — Тепло, необходимое для нагрева воды

Тепло, необходимое для нагрева 1 фунт воды на 1 градус Фаренгейта , когда удельная теплоемкость воды составляет 1.0 БТЕ / фунт o F можно рассчитать как

q = (1 фунт) (1,0 БТЕ / фунт o F) (1 o F )

= 1 Btu

Калькулятор накопления тепловой тепловой энергии

Этот калькулятор можно использовать для расчета количества тепловой энергии, хранящейся в веществе. Калькулятор можно использовать как для единиц СИ, так и для имперских единиц, если использование единиц является единообразным.

V — объем вещества (м 3 , футы 3 )

ρ — плотность вещества (кг / м 3 , фунт / фут 3 )

c p — удельная теплоемкость вещества (Дж / кг o C, БТЕ / фунт o F)

dt — изменение температуры ( o C, o F )

Навигация по записям Чем почистить пластиковые подоконники в домашних условиях – Чем отмыть пластиковый подоконник: 7 верных методовПочему шифер взрывается в костре: 23 забавы (иногда опасные!) советской детворы

Схемы обвязки

Существуют множество способов обвязки аккумулятора тепла к котлу. Схема зависит главным образом от разницы температур теплоносителя в двух контурах: в контуре источника, и в контуре потребителя. Далее будут рассмотрены два основных способа обвязки:

1. Прямое подключение

Такой способ используется в частных домах. Температуры теплоносителя на выходе из котла и в самом теплоаккумуляторе находятся на одной отметке.

Такую схему обвязки рекомендуется применять в следующих случаях:

  • Если к качеству теплоносителя предъявляются одинаковые требования, как в контуре источника, так и в контуре потребителя.
  • Если давление жидкости в потребительском контуре ниже давления жидкости на контуре источника.
  • Если в аккумуляторе жидкость имеет такую температуру, которая необходима для потребителя.

2. Подключение с узлом смешения

Такой способ применяется, если температура теплоносителя на выходе из котла превышает температуру, которая необходима потребителю. Данная схема отличается от первой схемы тем, что она имеет трехходовой клапан, который устанавливается на трубопроводе, по которому горячая вода из аккумулятора идет к потребителю.

Этот трехходовой клапан просто смешивает горячую воду, выходящую из аккумулятора, с холодной водой, поступающий в аккумулятор. Так получается температура, нужная для потребителя. При этом температура жидкости в самом бачке может быть сколь угодно высокой, благодаря чему увеличивается ее аккумулирующая способность.

Читайте также:  6 способов, как сделать фальш-камин своими руками

Схема отопления с буферным баком и бойлером ГВС

Схема отопления частного дома твердотопливным котлом на дровах с буферным баком и бойлером ГВС

Буферный бак заводского изготовления со встроенным теплообменником ГВС довольно дорогое оборудование. Один из российских производителей твердотопливных котлов предлагает покупателям недорогие буферные баки без теплообменника ГВС. Схема закрытой системы отопления для этого варианта показана на рисунке.

В этой схеме также не предусмотрен режим защиты котла от низкотемпературной коррозии при работе котла. В инструкции к котлу производитель рекомендует хозяину самому следить за тем, чтобы температура теплоносителя в обратной трубе во время отопительного сезона не опускалась ниже 60 оС.

Обратите внимание, как в схеме  на видео реализован режим защиты котла от низкотемпературной коррозии.

Каким твердотопливным котлом отапливается Ваш дом?

Прочитайте статью

Отопление дома твердотопливным котлом

Какой твердотопливный котел выбрали Вы? Голосуйте! Узнайте, что выбрали другие.

Каким твердотопливным котлом отапливается Ваш дом?

Смотреть! — все опросыЕще статьи на эту тему:⇒ Отопление частного дома твердотопливным котлом ⇒ Котел отопительный твердотопливный с аккумулятором тепла — буферной емкостью ⇒ Схема принудительного отопления с твердотопливным котлом (без теплоаккумулятора)Еще статьи на эту тему

  • Как сделать входной тамбур в частном доме
  • Сборно — монолитные часторебристые перекрытия из легких каменных блоков
  • Мелко заглубленный ленточный фундамент для дома своими руками
  • Утепленный теплоизолированный фундамент лучший для дома
  • Жидкая теплоизоляция, как утеплитель для дома — это обман
  • Канализация в частном загородном доме своими руками
  • Как правильно сделать естественную вентиляцию в частном доме
  • Теплый легкий кладочный раствор для кладки стен из блоков

Видео: септик из еврокубов

Еврокуб. Что это такое?

Еврокубом называют особую емкость, которая отличается кубической формой. Ее относят к классу так называемых «среднетоннажных контейнеров». Имеет жесткую наружную упаковку со стальной обрешеткой и внутренним поддоном, который может быть изготовлен из металла, дерева или пластика. Сама же емкость создается из особого полиэтилена.

Размеры еврокуба могут быть разными. Существуют различные спецификации евкрокубов, которые отличаются, прежде всего, толщиной своих стенок (от 1,5 до 2,0 мм). Сверху на колбе есть специальное отверстие в виде горловины с диаметром 150 мм. На него устанавливают крышку из полиэтилена, в которой может быть вентиляция (клапан).

Внизу на емкости устанавливают кран для слива жидкости. Он может иметь шаровый или плунжерный тип вентиля. Обычно на кране также есть резиновая насадка.

Подключение к системе отопления

Подготовленную схему напрямую подключаем к системе отопления. С точки зрения безопасности надо помнить о том, что твердотопливный котел в отдельные моменты может давать чрезмерно высокую температуру. В накопительной бочке может содержаться вода температурой 90-100 градусов. Для стандартных домашних радиаторов отопления это слишком много. Можно сильно обжечься при случайном прикосновении. По этой причине требуется добавить в схему еще один смесительный клапан. Он будет подмешивать в контур остывшую воду.

Если в доме устроены теплые полы, существует возможность подключить их в контур радиаторов для подачи обратки. Потребуется установить еще один насос. Подсоединение пойдет на смесительный узел. По причине высокой температуры воду из нагретого теплообменника забирают не напрямую, а через предохранительный смесительный клапан. Эта деталь устанавливается, чтобы при работе с системой и ее проверке не ошпариться горячим паром.

На следующем этапе подключаем линию рециркуляции теплоносителя в системе через специальный насос. Расставляем в контуре обратные клапаны в соответствии со схемой. На этом полный комплект функциональных элементов завершен, перейдем к арматуре.

Читайте также:  Оборудование и жидкости для промывки системы отопления

Перед котлами требуется поставить еще один фильтр. Затем в высших точках системы монтируем дополнительно автоматические воздухоотводчики. Далее обеспечиваем слив и наполнение системы. Для этого расставляем шаровые краны так, чтобы в дальнейшем выполнять техосмотр и ремонт оборудования, не сливая теплоноситель из контура. Краны нужны для:

  • расширительного бака;
  • котлов;
  • насоса.

В том случае, когда на котлах отсутствуют штатные термометры, их устанавливают дополнительно. Также потребуются два контрольных термометра, расположенные на буферной емкости. Они облегчат контроль работы системы и ее наладку.

Принцип работы и конструкция

Тепловой аккумулятор функционирует по самой простой схеме. Сверху к агрегату подводится труба от газового, твердотопливного или электрического котла.

По ней в накопительный бак поступает горячая вода. Остывая в процессе, она опускается вниз к месту расположения циркулярного насоса и с его помощью подается обратно в магистральный проход, чтобы вернуться к котлу для следующего подогрева.

Установка теплоаккумулятора предупреждает перегрев теплоносителя в момент, когда котел работает на полную мощность и обеспечивает максимальную теплоотдачу при экономном расходовании топлива. Это снижает нагрузку на отопительную систему и продлевает срок ее службы

Котел любого типа, независимо от вида топливного ресурса, работает ступенчато, периодически включаясь и отключаясь по достижению оптимально подходящей температуры греющего элемента.

В основе принципа работы теплового аккумулятора лежит высокая теплоемкость воды. Описать его можно следующим образом:

  • Трубопровод котла подключается к верхней части бака, в которую поступает горячая вода – максимально нагретый теплоноситель
  • Внизу располагается циркулирующий насос, который выбирает холодную воду и пускает по системе отопления обратно в котел
  • Очень быстро остывшая ранее жидкость сменяется вновь нагретой

Когда котел прекращает работать, вода в трубопроводных магистралях системы отопления начинает постепенно остывать. Циркулируя, она попадает в бак, в котором начинает выдавливать горячий теплоноситель в трубы. Таким образом, обогрев помещений будет продолжаться определенный временной промежуток.

Функции, которые выполняет теплоаккумулятор

Современные тепло накопительные устройства – сложные аппараты, которые выполняют не одну полезную функцию:

  1. Способны обеспечивать дом горячим водоснабжением
  2. Стабилизируют температурный режим в помещениях
  3. Позволяют увеличить КПД систем отопления до максимально возможного, снижая денежные затраты на топливо
  4. Способны объединять более одного источника тепла в общий контур и наоборот
  5. Накапливают избыточную энергию, вырабатываемую котлом

Несмотря на все положительные функции, которые выполняет тепловой аккумулятор в системе отопления, он имеет два существенных недостатка:

  • Ресурс воды напрямую зависит от вместимости установленного бака, тем не менее он остается ограниченным и имеет быстрое свойство заканчиваться. Будет не лишним дополнительная система подогрева из вне
  • Из первого недостатка плавно появляется второй: более ресурсоемкие установки требуют большой свободной площади для их размещения, например, отдельного помещения в виде котельной

В дополнение советуем прочитать наше руководство по сборке солнечного коллектора своими руками

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%.

Принцип работы и конструкция

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.
Читайте также:  Устройство и монтаж коаксиального дымохода

Перед самостоятельным изготовлением необходимо сначала определиться с оптимальной конструкцией.

Узнайте, .

Завершающий этап

Последними действиями перед началом эксплуатации будут:

  1. Зачистка, грунтовка и покраска внутренней стороны бака. Грунтовать и красить следует несколько раз.
  2. После подключаются заранее подготовленные змеевики (теплообменники).
  3. Проверяется герметичность и надёжность конструкции. Это делается при помощи подачи воды под давлением.
  4. Красится бак с наружной стороны.
  5. Устанавливается теплоизоляционный материал. На заранее подготовленные крепления монтируется наружная обшивка из листовой оцинкованной стали.

Если есть возможность доверить это дело профессионалам или купить заводскую буферную ёмкость – лучше так и сделать. Так как самостоятельное её производство требует большого опыта работы со сваркой и навыков в тепло- и гидротехнике. К тому же на это потребуется немало ресурсов, сил и времени.

Подпишитесь на наши Социальные сети

Как сделать теплоаккумулятор своими руками?

Максимально упрощенную модификацию теплового накопителя можно сделать своими руками из обычной стальной бочки. Если такого резервуара в распоряжении нет, то можно купить несколько листов из нержавеющей стали толщиной не менее 2 мм и сварить из них подходящий по размеру бак в форме вертикальной цилиндрической емкости бака.

Алгоритм сборки теплоаккумулятора своими руками:

  1. Вырезать из нержавейки заготовки по размерам и сварить корпус без дна и крышки на прихватках. Для фиксации листов использовать струбцины и угольник.
  2. Далее нужно прорезать в боковых стенках отверстия под жесткости. Вставить внутрь заготовленные трубы и обварить их торцы снаружи.
  3. Прихватить к баку дно с крышкой. Вырезать в них отверстия и повторить операцию с установкой внутренних растяжек.
  4. Когда все противоположные стенки резервуара надежно связаны друг с другом, можно начинать сплошную проварку всех швов.
  5. Затем необходимо установить на изделие опоры из отрезков трубы.
  6. Врезать штуцеры, отступив от дна и крышки на менее 10 см, как показано на чертеже.
  7. Приварить к стенкам металлические скобки, которые послужат кронштейнами для крепления теплоизоляционного материала и обшивки.
Как сделать теплоаккумулятор своими руками?

После сварки всех частей агрегата, нужно проверить его на герметичность. Для этого емкость необходимо заполнить водой или смазать сварные швы керосином. Если протечки не обнаружено, то можно перейти к созданию утеплительного слоя, который позволит жидкости внутри резервуара максимально долго оставаться горячей.

Сначала внешнюю поверхность бака необходимо тщательным образом зачистить и обезжирить, после этого прогрунтовать и покрасить термостойкой порошковой краской, чтобы защитить накопитель от процессов коррозии. Затем нужно обернуть емкость утеплителем или рулонной базальтовой ватой толщиной 6-8 мм и закрепить ее шнурами либо обычным скотчем. При желании можно накрыть поверхность листовым металлом или «закутать» аккумулятор в фольгированную пленку.

Во внешнем слое необходимо вырезать отверстия для отводных патрубков и подключить самодельный буферный бак к котлу и отопительной системе. Накопительную емкость требуется оборудовать термометром, датчиками внутреннего давления и взрывным клапаном. Данные компоненты дают возможность контролировать потенциально возможный перегрев резервуара и периодически сбрасывать избыточное давление.