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:
- 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.
- 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.
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.
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.
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:
- Листовой металл толщиной 3 мм подается на аппарат плазменной резки, где из него получают заготовки торцевых крышек, корпуса, люка и подставки.
- 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.
- 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.
- Из металлических плоских кругов гидравлический пресс штампует полусферические крышки.
- 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.
- 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.
- 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.
Справка. Для утепления бака производители используют разные материалы. К примеру, теплоаккумуляторы «Прометей» российского производства изолированы пенополиуретаном.
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:
- Расчет объема теплоаккумулятора.
- Выбор подходящей конструкции.
- Подбор и заготовка материалов.
- Сборка и проверка герметичности.
- 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.
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:
- 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.
- Взять готовый цилиндрический бак и на его базе делать буферную емкость. Где брать подобные резервуары, мы подскажем в следующем разделе.
- Сварить прямоугольный аккумулятор тепла из листового железа и усилить его стенки.
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.
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.
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.
Теперь укажем другие варианты готовых сосудов, которые применять для аккумуляторов тепла не рекомендуется:
- Импровизированный бак из еврокуба. Подобные пластиковые емкости рассчитаны на максимальную температуру содержимого 70 °С, а нам нужно 90 °С.
- 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.
Для хорошего сварщика здесь проблем не будет, надо лишь усвоить порядок выполнения операций:
- Вырежьте из металла заготовки по размерам и сварите корпус без дна и крышки на прихватках. Для фиксации листов используйте струбцины и угольник.
- Прорежьте в боковых стенках отверстия под жесткости. Вставьте внутрь заготовленные трубы и обварите их торцы снаружи.
- Прихватите к баку дно с крышкой. Вырежьте в них отверстия и повторите операцию с установкой внутренних растяжек.
- Когда все противоположные стенки емкости надежно связаны друг с другом, начинайте сплошную проварку всех швов.
- Установите снизу резервуара опоры из отрезков трубы.
- Врежьте штуцеры, отступив от дна и крышки на менее 10 см, как показано на ниже на фото.
- Приварите к стенкам металлические скобки, которые послужат кронштейнами для крепления теплоизоляционного материала и обшивки.
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.
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.
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.
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.
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.
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:
- Пользуясь представленным чертежом, просверлите отверстия в будущем теплоаккумуляторе под патрубки и гильзы для термометров.
- Закрепите сваркой внутри баллонов несколько металлических скоб для монтажа теплообменника ГВС.
- Поставьте баллоны один на другой и сварите между собой.
- Установите внутрь получившегося бака змеевик, выпустив концы трубки через отверстия. Для уплотнения этих мест используйте сальниковую набивку.
- Приделайте дно и крышку.
- В крышку врежьте штуцер для сброса воздуха, в дно – патрубок сливного крана.
- 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.
- Сделайте утепление резервуара и прикрутите обшивку саморезами.
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.
Установка в системе отопления водяного аккумулятора тепла решает сразу многие проблемы. С твердотопливными котлами выгоды вообще много: реже топить и ровнее температура в доме. Еще это устройство помогает сделать отопление более экономичным, так как котел работает в самом оптимальном режиме — при активном горении дров. Еще теплоаккумулятор (ТА) позволяет отапливаться электричеством не так дорого. Это хороший вариант сэкономить для тех, у кого есть ночной тариф с солидной разницей в цене относительно дневного тарифа. Единственное что останавливает: высокие цены на теплоаккумулирующие емкости — сотни тысяч. Есть и более дешевый вариант — сделать теплоаккумулятор своими руками. Обойдется в 20-50 тысяч — в зависимости от объема и выбранного материала.
Материалы, конструкция и утепление
Самодельные аккумулирующие емкости для систем отопления обычно делают в виде куба. Размеры и пропорции каждый выбирает исходя из имеющейся площади. В чем их недостаток? В большинстве своем негерметичны. Нет, они не текут и очень хорошо себя чувствуют в системах с естественной (гравитационной) циркуляцией.
В системе закрытого типа, желательна именно герметичная емкость — чтобы не было воздуха в теплоносителе, можно было поддерживать стабильное давление. Добиться этого в кустарных условиях совсем непросто, хоть и возможно.
С теплообменником и без
Есть два типа теплоаккумуляторов, которые ставят в отопление: с теплообменником внутри подключенным к котлу и без него. Во втором случае, это просто емкость с патрубками. Такие ТА ставят, если теплоноситель в системе и у котла один, и если давление во всех частях системы одинаковое. Третье ограничение — по температуре. В системах отопления такого типа температура внутри котла и на потребителях (радиаторах, теплом полу и других устройствах) может быть одинаковой.
С первого взгляда теплоаккумулятор без теплообменника кажется более выигрышным: прямой нагрев воды более эффективен, чем через опосредованный (через теплообменник). Затраты меньше — так как теплообменник делают из медной трубы или нержавейки и длина трубы — несколько десятков метров.
Но, если пустить воду от котла через змеевик, служить теплообменник котла будет дольше. Ведь в этом круге циркулировать будет небольшой объем. Растворенные в нем соли быстро осядут, а так как новых «поступлений» нет, то и других отложений не будет. Без змеевика прокачиваться будет весь теплоноситель в системе (включая и тот, что в баке), так что осадка будет в десятки раз больше.
Какой длины трубу брать для теплообменника
В большинстве случаев теплоаккумуляторы делают с теплообменниками. Используют для этого медную трубу свернутую спиралью или чугунные радиаторы. С этим все понятно. Но вот какой длины должна быть труба или сколько секций в радиаторе? Это надо считать. Точный расчет длинный и сложный, а приблизительно можно посчитать так:
- По опытным данным секция радиатора имеет коэффициент теплопередачи около 500 Вт/кв.м*град, дюймовая медная труба — 800 Вт/кв.м*град.
- Принимаем также, что средняя разница температур в теплоносителе составляет 10°С.
- Для расчета планируемый запас тепла делим на коэффициент теплопередачи материала (труба или радиатор). Получаем площадь теплообмена для данного случая в квадратных метрах.
- Ищем в данных какая площадь поверхности у выбранного вами материала (у 1 метра трубы или 1 секции радиаторов). Чтобы найти метраж или количество секций, делим полученную площадь теплообмена на площадь поверхности.
Это приблизительный расчет. Данные получатся немного завышенными, но это неплохо. Гораздо хуже, если они будут занижены — теплоноситель в теплообменнике закипит раньше, чем нагреется вода в емкости ТА. Поэтому лучше брать с запасом.
Чтобы было чуть понятнее, рассчитаем длину трубы и количество секций, если надо передать воде в ТА 25 кВт тепла. 25000 Вт /800 Вт/кв.м*град = 3,21 м2. В случае с дюймовой тубой потребуется около 40 м.
Для радиаторов расчет аналогичен: 25000 Вт /500 Вт/кв.м*град = 5 м2. Это около 20 секций батарей.
Что лучше — радиаторы или трубы? С точки зрения практичности, лучше радиаторы. Если вдруг оказалось, что теплопередача сделанного теплообменника недостаточна, всегда можно добавить пару секций. С трубой сложнее — ее не дорастишь. Придется либо брать кусок длиннее, либо мудрить что-то со вторым контуром теплообменника. Есть, правда, еще варианты — добавить оребрение (для увеличения площади теплоотдачи) или установить циркуляционный насос, который будет создавать движение в емкости. За счет этого увеличится теплоотдача.
Насос поставить проще, но работать он будет только при наличии электропитания. Так что этот вариант не на все случаи жизни. Разве что у вас есть электрогенератор или другой источник питания на случай пропадания сетевого напряжения.
Из каких материалов делают
Самостоятельно емкость для аккумулирования тепла в системе отопления делают:
- Из обычной листовой стали толщиной 4 мм. Наиболее бюджетный вариант. Плох он тем, что такой бак ржавеет. Но есть технологии и покрытия, которые позволят этот процесс предотвратить/замедлить (описание чуть ниже).
- Из листовой нержавеющей стали толщиной от 2 мм. Тут проблема в сварных швах. Если сваривать в обычных условиях, в районе нагрева (швы) легирующие металлы выгорают, так что швы ржавеют и текут. Решить проблему можно купив горелку TIG и варить в среде с аргоном.
- Из еврокуба. Это большая пластиковая емкость. Она не ржавеет, герметична. Вот только температура жидкости в ней не должна превышать 72-73°C, иначе ее «поведет». Чтобы не перегревать, придется увеличивать объем или уменьшать «простои» между топками.
А вообще, делают теплоаккумулятор и из больших бочек. Под небольшую систему можно сварить две-три двухсотлитровые бочки. Такую емкость можно поставить в небольшой дом — до 60-70 квадратов.
Чтобы емкость из обычной стали не ржавела, изнутри ее надо покрыть герметичным составом. Для этих целей используют толстую пленку, которой обтягивают бассейны. Ее сваривают по нужным размерам по месту. Есть еще резиноподобные краски или мастики. Часть из них тоже используют для герметизации бассейнов, но многие применяются в различных производствах. И пленки, и мастики/краски вам надо найти те, температурный режим использования которых превышает 100°C (а лучше — 110°C). Еще вариант — термостойкая стеклоэмаль.
Если речь идет о теплообменниках, их делают из самых разных материалов:
- Медные трубы (лучше бесшовные, отожженные).
- Нержавеющая труба. Гофрированная или с ровными стенками.
- Полиэтиленовая труба для отопления Pex-Al-Pex, свернутая в спираль и зафиксированная на каркасе.
- Чугунные радиаторы.
С гофрированной трубой трудностей никаких
Самодельные теплообменники для теплоаккумуляторов делают обычно в виде спирали. Для этих целей отлично подходит отожженная медная ли гофрированная нержавеющая труба. Согнуть их не проблема, даже с небольшим диаметром. Эти два материала и лидируют. Но гофрированная труба не слишком хороша с точки зрения теплоотдачи. Пусть у нее больше площадь поверхности, но движение теплоносителя вдоль нее затруднено. Так что это — не лучший выбор. Особенно для котлов с малой мощностью.
В паре с мощными котлами и в аккумулирующих емкостях больших объемов (от куба и больше), хорошо себя показали чугунные радиаторы. Это бюджетный вариант, но он имеет серьезные недостатки. Первый — большая инерционность. Пока не нагреется сам радиатор, никакого теплообмена с водой. Это увеличивает время нагрева ТА. Второй недостаток — чугун ржавеет. Пусть не так быстро, но все-таки. Чтобы частички ржавчины не попали в систему, на выходе из самодельной буферной емкости ставьте грязевики.
Утепление
Так как основная задача — сохранить как можно больше тепла, самодельные теплоаккумуляторы надо утеплять. Два самых распространенных материала для этих целей — пенопласт высокой плотности (не менее 350 гр/м³) и минеральная вата. Минеральную вату лучше брать в матах, с ней проще работать. По толщине — на низ и бока берут по 10 см, верх могут утеплить тщательнее — 15 см.
Чтобы сделанный своими руками теплоаккумулятор выглядел презентабельнее, и для того чтобы немного улучшить теплосбережение, поверх теплоизоляции покрыть его можно фольгированным пеноизолом, обшить фанерой, ОСП или другим листовым материалом.
Чуть сложнее с утеплением нижней части буферной емкости. Заполненная водой она будет весить весьма солидно, так что многие материалы просто сомнутся, и толк от них будет совсем небольшой. Есть два пути решения:
- В качестве теплоизоляционной прослойки использовать пено/газо бетонные блоки, поверх которых уложить несколько слоев базальтового картона. Получается неплохая теплоизоляция.
- Сделать бак на ножках или сварить раму, на которую поставить емкость. В этом случае можно использовать любой из утеплителей — его можено посадить на монтажную пену.
К необычным материалам, которые использовали для утепления теплоаккумуляторов, относится ячеистый поликарбонат. Он сам по себе хорошо сохраняет тепло, так как используется при строительстве теплиц. Его можно уложить в несколько слоев, доведя теплоизоляцию почти до идеала. В этом случае обшивка фольгированным теплоизолом приобретает больший смысл: тепло будет отражаться обратно на бак.
Ребра жесткости или каркас
Теплоаккумулятор своими руками делают чаще из листового металла. Толщина его — несколько миллиметров. Даже при объеме 500-700 литров получается солидная такая емкость. При заполнении водой, стенки емкости раздуваются в стороны — давление воды немалое.
Чтобы стенки емкости не прогибались, можно либо наварить изнутри ребра жесткости (как на фото), либо сварить каркас из уголков и металлических полос, а затем обварить его уже металлом. При выборе варианта с ребрами жесткости, наваривать их надо по длинной стороне (если такая есть) с расстоянием не более 50 см. Приварив поперечные полосы на противоположных сторонах куба, их соединяют при помощи металлических полос или штырей, приваривая их тоже с не слишком большим шагом.
Примеры самодельных теплоаккумулирующих емкостей для отопления
ТА для дешевого отопления электричеством
Этот теплоаккумуляторный бак был сделан под электрический котел. С его помощью запасается тепло во время действия ночного тарифа. Емкость получилась большой, чтобы ускорить процесс и иметь определенный запас мощности на случай уменьшения срока действия ночного тарифа, были врезаны еще три ТЭНа по 2 кВт. Они включены «звездой» к трехфазной сети.
По материалам:
- размер бака — 1,5*1,5*0,75 м (емкость около 1,7 м³) , толщина листа — 4 мм (пошла часть листа 1,5*6 м);
- радиатор чугунный — 7 секций;
- металлический уголок — приварен по периметру верхней части для фиксирования крышки;
- резиновый уплотнитель на самоклеящейся основе — для уплотнения той самой крышки;
- металлическая арматура — штуцера с наружной резьбой, отсечные краны;
- электроды для сварки.
Сам процесс сборки емкости прост — надо:
- Проварить все швы, зачистить, покрыть грунтовкой.
- Сделать отверстия под патрубки, установить и обварить арматуру.
- Приварить «стяжки» внутри бака».
Зафиксировать радиатор/теплообменник можно приварив на нужном уровне распорки (или уголки)
Вот так притягивается крышка
Это бак аккумулятора тепла в готовом виде
Вид сверху
ТЭНы установлены внизу — подогревать самый холодный слой
Врезанная и вваренная арматура
Чтобы стенки не «раздувало»
- Уголки просверлить с шагом 15-20 см. Это отверстия под винты стяжки. затем — обвязку из уголка.
- Места сварки (все) зачистить, прогрунтовать, покрасить.
- Покрыть грунтовкой и покрасить все поверхности снаружи и внутри.
- Зачистить, покрыть грунтовкой два раза и покрасить чугунную батарею/теплообменник.
- К сделанным под теплообменник выводам подключить батарею, закрепить ее в баке.
- К крышке бака по периметру приклеить резиновый уплотнитель. Лучше клеить целым куском — будет более герметично.
Готовый бак установлен на слой пенопласта высокой плотности (10 см), обложен по бокам и сверху матом из минеральной ваты толщиной 1о см. Утеплитель приклеивался к стенкам. При эксплуатации бак и компоненты начали сильно ржаветь. Замедлить процесс помог установленный внутрь магниевый анод.
Самодельный герметичный бак из нержавеющей стали
В систему отопления с угольным котлом мощностью 56 кВт (отапливаемая площадь 190 м²), собрали теплоаккумулятор объемом в 4 куба. И мощность котла, и размеры бака взяты с очень большим запасом — владелец хочет топить в холода не чаще 1 раза в день, при небольшом минусе — раз в два-три дня. С такими параметрами ему это удается. Предполагается в систему подавать теплоноситель с температурой не выше 50°C, так что радиаторы в комнатах установлены с двойным запасом (расчет был по площади). На каждом радиаторе стоят терморегуляторы, чтобы была возможность регулировать температуру в каждой комнате отдельно. Для самодельного теплоаккумулятора использовалась листовая нержавеющая сталь толщиной 2 мм.
Из особенностей конструкции: самодельный теплообменник. Он тоже сделан из листового металла. Представляет собой две пластины, между которыми наварены полосы металла. Эти полосы — направляющие для потока теплоносителя. Они немного не доходят до одного из краев, расположены так, чтобы поток шел «змейкой».
Размер теплообменника получился большой. Чтобы конструкция не гуляла, крышку, кроме того что ее обварили, притянули по площади шпильками, места установки обварили накладками из той же нержавеющей стали. Для проверки герметичности провели опрессовку давлением 3,5 Атм. Все цело, течей нет.
По сварке самого корпуса вопросы возникнут вряд ли. Единственное, что может быть интересным — варили обычным сварочным инвертором, но TIG горелкой (куплена в специализированном магазине). Был куплен также бак аргона, так что варили нержавейку в аргоновой среде.
По верхнему краю обварили уголком, к уголку приварили шпильки. На них будет установлена крышка с резиновым уплотнителем.
Так как емкость большая, даже плотный пенопласт ее не выдержит. Поэтому под нее сварена подставка из стального уголка.
Все это установлено в котельной. Бак оклеили со всех сторон минеральной ватой толщиной 15 см, поверх утеплителя обшили ОСП и покрасили. В готовом виде все выглядит неплохо.
По результатам эксплуатации. При морозах в -25°C топить приходится раз в сутки. При температуре -7°C или -10°C — раз в двое суток. При еще более теплой — и того реже.
Как сделать буферную емкость из еврокуба
Если вы решите делать теплоаккумулятор из пластиковой емкости, обязательно обращайте внимание на температурные характеристики. Так как температура теплоносителя может достигать 90°C, то такой и должна быть температура, которую длительное время выдерживает пластик. Таких еврокубов немного и стоят они дорого. В принципе, можно ориентироваться по цене. Если емкость дорогая, она может подойти. Высокой теплостойкостью отличаются изделия из полиэтилена низкого давления (PE-HD). Вот такие емкости и подходят для того, чтобы сделать своими руками из них теплоакумулятор.
Сделать из евробака аккумулятор тепла проще чем из любого другого материала. Емкость готова, надо только внутрь запустить теплообменники, прорезать и вставить функциональные устройства и арматуру. Главная задача — аккуратно вырезать отверстия — ровно под фурнитуру. Герметизируют их при помощи высокотемпературных герметиков (не кислотных).
Если надо установить в бак теплоаккуммулятора из еврокуба ТЭНы, часть стенки лучше вырезать, вырезать пластину из толстого листового алюминия. Пластину притянуть к стенке болтами с паронитовыми прокладками, тщательно все промазав все тем же герметиком.
Утепление:
- бока — фольгоизол 5 мм. фольгой внутрь + 50 мм. ЭППС
- верх — 2 слоя 10 мм. фольгоизола + 50 мм ЭППС
- снизу только 10 мм. фольгоизол — на него куб был поставлен при установке.
- Швы пропенены дополнительно. Так что ЭППС в безопасности.
Отзыв от эксплуатации:
«Вчера потеплело до +2, так у меня утром, в 7-00, было 85 градусов, в ТА, в 16-00 78 град, около 23-00, перед включением ТЭНов — 75. В результате ТЭНы работали очень мало! Но так не всегда, бывает остывает сильнее. Погода, ветер, и т. д. — всё влияет».
Страница 1 из 67
-
- Регистрация:
- 01.07.09
- Сообщения:
-
50
- Благодарности:
- 27
igl76
Участник
- Регистрация:
- 01.07.09
- Сообщения:
- 50
- Благодарности:
- 27
- Адрес:
- Москва
Здравствуйте.
Давно интересуюсь темой тепловых аккумуляторов для ТТ котлов и вот подошло время, когда мне подобное устройство понадобилось самому. Высокая стоимость бака теплоаккумулятора промышленного изготовления почти выравнивает цену системы в целом с ценой автоматизированного котла, работающего, например, на пеллетах. Что неприемлемо, т.к. пеллетник, конечно, удобнее.
Выходит, теплоаккумулятор себя оправдывает только при низкой стоимости ёмкости. Пластиковый бачёк охлаждающей жидкости в автомобиле навёл меня на мысль, использовать пластиковые плёнки как барьер для воды.
Можно сделать деревянный ящик, выстланный изнутри фанерой и вложить в него полипропиленовую плёнку (она устойчивее к температуре нежели полиэтилен). Что-то вроде пакета в мусорное ведро… Ну или эстетичнее сравнить с ванной воды.
Здесь важно, чтобы плёнка закрывала стенки и дно единым куском. К сожалению, я не знаю — бывает ли полипропиленовая плёнка в широких рулонах. Если использовать полипропилен применяемый для пароизоляции — то обычный рулон имеет ширину 1.5м. Можно сшить два листа (машинкой для сшивания пакетов как в супермаркетах?) и получившиеся 2.9м. можно вполне использовать для теплоаккумулятора 1 — 1.1 м3 при размерах ящика: высота 0.9м, ширина 1м, длина 1.5м .
Все патрубки вводятся сверху через крышку. Для уменьшения парообразования на воду можно положить лист ЭППС, а щели у стенок засыпать шариками пенопласта.
Т.к. листы фанеры дают небольшие щели, то в случае прорыва плёнки (наверное, есть смысл положить несколько слоёв для большей долговечности) сильного потока воды не ожидается, поэтому металлический поддон под ящиком со сливом на улицу или в канализацию делает вполне безопасным использование ТА.
Всё это имеет смысл, если в процессе эксплуатации будет достаточно раз в 3-5 лет перестилать плёнку внутри ящика. Мне эта идея нравится ещё и возможностью соорудить ТА непосредственно в помещении, куда ёмкость такого размера невозможно занести через дверь или окно.
Но чтобы не реализовывать идею-фикс, предлагаю предварительно обсудить это моё предложение по устройству «народного» теплоаккумулятора. Возможно кто-то уже экспериментировал с подобной конструкцией, или сразу видит препятствия для реализации, невидимые мне.
Вопросы об устройстве крышки (чтобы не тёк конденсат), утепления и способах нагрева воды (прямой или через теплообменник) предлагаю пока не обсуждать. Давайте сфокусируемся на самой применимости полипропиленовой плёнки и, возможно, способах её сшивания для получения цельных листов нужного размера.
Заранее спасибо за комментарии. -
- Регистрация:
- 21.11.06
- Сообщения:
-
1.121
- Благодарности:
- 262
ing
советский инженер
ing
советский инженер
- Регистрация:
- 21.11.06
- Сообщения:
- 1.121
- Благодарности:
- 262
- Адрес:
- Троицк (МО)
Не вдаваясь в особенности вашей конструкции дам коментарий к самой идее ТА по дешевке.
Предположим Бак ТА вам подарили и привезли вам на участок.
Теперь обрисуем, что еще надо (задача дурацкая идем от ТА, а не от котла)
1. Нужен котел с избыточной мощностью чтобы заправлять ТА теплом.
То есть стоимость котла будет несколько больше номинала.
2.ТА все равно нужно закопать и теплоизолировать.
3. Насос контура котла и ТА тоже выбирается на большую производительность.
4. При этом КПД котла впреки ожиданиям не вырастет значительно (залили полный карбюратор топливом и регулируете только воздушной заслонкой и расчитываете, что машина поедет?). Слегка подправить ситуацию можно если каждый раз заправляя ТА подкидывать в котел по полешке.. Если ТА на сутки, то процедура ежедневная.
5. О здоровом баке надо заботиться. Если бак открыт(как большинство самодельных ТА) нужно все время доливать компенсируя испарение.
Некоторые правда доливают отработку.
Подставьте сами цифры затрат и прикиньте полученые выгоды от использования ТА. Все это имеет смысл при относительно малых площадях и умереных зимах.
ing -
- Регистрация:
- 02.01.09
- Сообщения:
-
152
- Благодарности:
- 14
сергей 78
Живу здесь
- Регистрация:
- 02.01.09
- Сообщения:
- 152
- Благодарности:
- 14
- Адрес:
- Санкт-Петербург
-
- Регистрация:
- 01.07.09
- Сообщения:
-
50
- Благодарности:
- 27
igl76
Участник
- Регистрация:
- 01.07.09
- Сообщения:
- 50
- Благодарности:
- 27
- Адрес:
- Москва
Забавно. Видимо, я невнимательно читал обсуждения и не уловил, что мировое мнение сошлось на том, что теплоаккумулятор (не зависимо — дорогой или дешёвый, но в особенности дешёвый) сам по себе штука неэффективная?
Спасибо за ответ, выходит я ломал голову по пустякам. Но позвольте тогда такой вопрос:
Есть ли по, итогам многочисленных обсуждений, какой-то гармоничный и удобный для жильцов метод отапливать дом в 140м2 круглогодично и без расчёта на будущий газ? Зимой, пожалуй, можно было бы ограничиться половиной площади. Интересен сам подход. Если можно, два варианта по стоимости начальных вложений — недорого и удобно, дорого и очень удобно. Желательно в обоих случаях, чтобы эксплуатация была дешевле, чем отопление соляркой и электричеством.
Я читал про тепловой насос для отопления, про его применение ещё и в качестве рекуператора тепла. Красиво, но конкретных реализаций пока не видел.
Заранее спасибо за разъяснения. -
- Регистрация:
- 21.11.06
- Сообщения:
-
1.121
- Благодарности:
- 262
ing
советский инженер
ing
советский инженер
- Регистрация:
- 21.11.06
- Сообщения:
- 1.121
- Благодарности:
- 262
- Адрес:
- Троицк (МО)
К сожалению универсального ответа не будет.
Есть варианты с разной степенью удобства и стоимости.
1. Автономная газификация. Начальные вложения высокие порядка 300 тыс руб.
Газгольдер на участке. Высокая технологичность использования пропан-бутана и удобство использования разнообразного оборудовния в том числе и электрогенератора. КПД получения тепла 90%
Стоимость отопления в два раза ниже солярки.
2. Пеллетный котел. Начальные затраты до 200 тыс. руб
Обслуживание котла раз в неделю. Можно оставить включиной систему без присмотра на пару недель. КПД=80-85%
Стоимость отопления при действующих ценах на пеллеты в два раза меньше чем на солярке.
3. Автоматические угольные котлы имеют автономность 2-3 дня до недели. Стоимость оборудования как у пеллетников оборудование может потретреблять и пеллеты и уголь. КПД=80-85%
Из-за неразвитости рынка угля требуют дополнительных усилий по подготовке топлива.
Стоимость отопления в 3-4 раза ниже чем на солярке.Можно поговорить и о тепловых насосах, но полагаю это для нас экзотика.
Стоимость оборудования включая устройство специфической системы отопления около 1000 тыс. руб. При этом ряд требований делают невозможной использование системы в большинстве случаев.
ing -
- Регистрация:
- 12.02.07
- Сообщения:
-
1.847
- Благодарности:
- 1.131
Бурят
Карать и порабощать
Бурят
Карать и порабощать
- Регистрация:
- 12.02.07
- Сообщения:
- 1.847
- Благодарности:
- 1.131
- Адрес:
- Улан-Удэ
Полипропиленовые трубы, например, даже для горячего отопления не рекомендуется использовать при высоких температурах. И уж тем более не рекомендуется на обвязку котла. А полипропиленовые листы, мне кажется (ну или ткань) — еще большая шняга, чем трубы. Трубы, кстати, по уверениям их сертификатов, могут выдержать несколько раз перегрев (или заморозку
). А пленка? А расширительный бачок на авто стоит, наверное, на обратке и это самое холодное место в системе охлажденияМожно крышку мал-мало герметичную и в ней небольшую трубку для выхода пара. Трубку загнуть куда надо — в емкость, в каналюгу, еще куда… Если её длинной сделать, то пар будет конденсировать, наверное, да так стекать…Ежели денег мало — можно из тонких металлических листов делать в деревянном ящике для жесткости.
Если из меди 1 мм — то это долговечно и можно самому спаять — дело нетрудное. Но, наверное, дорого выйдет.
Если из стали 1-1,5 мм — то без сварщика никак + надо защищать хрен знает как от короззии. -
- Регистрация:
- 19.11.08
- Сообщения:
-
115
- Благодарности:
- 44
MOOG
Живу здесь
- Регистрация:
- 19.11.08
- Сообщения:
- 115
- Благодарности:
- 44
- Адрес:
- Тюмень
Когда двигатель закипает то антифриз имеющий свойство кипеть при 110-120 градусах,прямиком идет в расширительный бачок…и тот выдерживает
-
- Регистрация:
- 12.02.07
- Сообщения:
-
1.847
- Благодарности:
- 1.131
Бурят
Карать и порабощать
Бурят
Карать и порабощать
- Регистрация:
- 12.02.07
- Сообщения:
- 1.847
- Благодарности:
- 1.131
- Адрес:
- Улан-Удэ
Я бы на него посмотрел, как он всю свою жизнь проведет при 90 градусах, а не в аварийных ситуациях, длящихся по 10 минут. Но бачок — это хрен с ним. В конце концов, он автомобильный. К примеру, у меня в системе отопления (дома, не автомобиля) в качестве расширителя стоит пластмассовая канистра за 120 рублей. Но и это не повод мчаться делать ТА из полипропилена.
На сегодня самый лучший пропилен, применяемый в быту, на мой взгляд, — это трубы отопления. И их нельзя прицеплять напрямую к котлу, чтоб не расплавились бедолаги. А про бытовые листы и тем более ткани пропилена, могущие выдерживать 90 градусов тепла на протяжение лет без ущерба для себя я ни разу не слышал. -
- Регистрация:
- 14.11.08
- Сообщения:
-
4.936
- Благодарности:
- 4.782
Билли@Бонс
Живу здесь
- Регистрация:
- 14.11.08
- Сообщения:
- 4.936
- Благодарности:
- 4.782
- Адрес:
- Санкт-Петербург
ТА они едва ли заменят.
Вот самое начало отопительного сезона. Как экономично, без кокса и коррозии протопить без ТА даже на газу?Мне кажется, что лучший ТА — кусок стальной трубы.
Любопытно, делали ли бетонные емкости для ТА.
Что касается многослойных емкостей, то там, мне так думается, возникает проблема разных коэффициентов теплового расширения. -
- Регистрация:
- 19.02.09
- Сообщения:
-
148
- Благодарности:
- 76
Hit282
Живу здесь
- Регистрация:
- 19.02.09
- Сообщения:
- 148
- Благодарности:
- 76
- Адрес:
- Эстония, хутор
ТА вполне поддаются само- или полусамостоятельному изготовлению. Нужно найти доступ к сварным и механическим возможностям. Если у вас открытая система — заказать сварить из листов железа бак подходящего вам размера не проблема совсем. Если закрытая — дело несколко сложнее, но не смертельное — подыскать трубу большого диаметра для тела бака, два листа железа для крышек и водопроводную трубу от 1 1/4″ до 2″, которую надо свернуть в бублик по внешнему диаметру трубы. Далее аккуратная работа болгаркой — из бублика надо изготовить переход от трубы к крышке — вырезать две внешние четверти трубы, далее сварочные работы. У меня такой бак (3 секции 1200мм х 600мм плюс 2 перехода плюс две крышки плюс 6 фланцев плюс сварочные работы) обошелся в 1/6 от заказного. При этом сварочные работы были бы необходимы в обоих случаях — бак целиком в подвал не затащить. 3 мм сталь, опрессовывал воздухом на 2 бара (на утечки) и водой на 4 бара (сутки, на надежность). Рабочее давление — 1,5 макс. Пластики — к черту , не любят они сочетания температуры и давления. Либо стоят дороже честного железа .
-
- Регистрация:
- 19.02.09
- Сообщения:
-
148
- Благодарности:
- 76
Hit282
Живу здесь
- Регистрация:
- 19.02.09
- Сообщения:
- 148
- Благодарности:
- 76
- Адрес:
- Эстония, хутор
1. Котел все равно избыточен — 1квт на 10м2 площади — это для сильно холодного климата.
2. ТА надо теплоизолировать по-любому, хоть открытый, хоть закрытый — теплопотери через неизолированые стенки ну очень большие.
3. Рекомендуемые конструкции истем отопления (кроме простейших гравитационных) все равно пользуют цирк. насосы — один на систему, другой на котел.
4. А вот здесь не согласен — котел можно запустить на полную мощность, при которй: а) КПД наиболее выгоден б) минимум образования нагара на стенках котла в) быстро прогревается труба и минимум проблем с конденсатом г) ТА спокойно поддерживает стабильную температуру в системе.
Я поставил перепускные краны между системой и котлом — быстро прогревается система напрямую от котла, затем котел переключается на прогрев ТА, а затем уже из него идет подпитка системы горячей водой. Единственно — руки до автоматики пока не дошли (много других срочных задач) и регулировки/переключения идут в ручном режиме. Есть заводская автоматика, были бы лишние дэнги — поставил бы, но это вполне доступно и на самостоятельном уровне. -
- Регистрация:
- 27.06.09
- Сообщения:
-
3.126
- Благодарности:
- 604
blago
Живу здесь
- Регистрация:
- 27.06.09
- Сообщения:
- 3.126
- Благодарности:
- 604
- Адрес:
- поселок городского типа Приволжский
Самый простой метод аккомулирования тепла, это предусмотреть в конструкции ТТ котла наличие элементов, сохраняющих тепло при более высоких температурах, чем вода. Таких элементов, как талькохлорит, жадеит, кварцит, габбро-диабаз — банные камни.
-
- Регистрация:
- 22.08.09
- Сообщения:
-
1.846
- Благодарности:
- 714
Serko
НеБывалый
- Регистрация:
- 22.08.09
- Сообщения:
- 1.846
- Благодарности:
- 714
- Адрес:
- Москва
Стоимость их относительно воды — значительна. Жадеит от 1500 за 10 кг.
При этом невозможно их подключать-отключать от системы, так как высокую температуру надо передавать непосредственным контактом. То-есть быстро разогреть печь не получится.
Большой водяной ТА дешевле и удобнее. -
- Регистрация:
- 12.02.08
- Сообщения:
-
3.322
- Благодарности:
- 1.554
staska
Stanislav
- Регистрация:
- 12.02.08
- Сообщения:
- 3.322
- Благодарности:
- 1.554
- Адрес:
- Вильнюс
Парафин
-
- Регистрация:
- 10.05.09
- Сообщения:
-
781
- Благодарности:
- 254
Кот Ярослав
Живу здесь
- Регистрация:
- 10.05.09
- Сообщения:
- 781
- Благодарности:
- 254
- Адрес:
- Киев
На околоток.ру есть тема «Концепция отопления с теплоаккумулятором», там все рассматриваемые Вами варианты обсуждались, рекомендую все почитать (хотя там 70 с чем-то страниц). Наведется ясность.
). А пленка? А расширительный бачок на авто стоит, наверное, на обратке и это самое холодное место в системе охлажденияМожно крышку мал-мало герметичную и в ней небольшую трубку для выхода пара. Трубку загнуть куда надо — в емкость, в каналюгу, еще куда… Если её длинной сделать, то пар будет конденсировать, наверное, да так стекать…
Страница 1 из 67
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.
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.
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.
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.
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.
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
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.
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.
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.
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
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
При необходимости собранный нами тепловой аккумулятор легко модернизируется. Существует несколько способов.
- Мы можем установить снизу дополнительный теплообменник, благодаря которому будет накапливаться энергия, получаемая солнечным коллектором. Актуально для современных систем, использующих энергию солнца для обогрева помещений.
- Мы можем разделить внутреннее пространство емкости на несколько сообщающихся секций, что обеспечит более выраженное расслоение воды по температурам. Актуально для многоконтурных систем.
- Мы можем немного увеличить бюджет и выполнить теплоизоляцию стенок бака пенополиуретаном вместо минеральной ваты. Этот материал позволит дополнительно уменьшить потери тепла.
- 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.
- Мы можем установить дополнительный теплообменник для накопления воды. Ее можно будет использовать для различных бытовых и хозяйственных нужд.
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 |