Теплоаккумулирующие ёмкости. Аккумулирующие баки для твердотопливных котлов


Теплоаккумуляторы, теплоаккумулирующие ёмкости и накопители

Что такое теплоаккумулирующие ёмкости?

Теплоаккумулирующие ёмкости или просто теплоаккумулятор для котла — часть отопительной системы на твёрдом топливе и не только, а также системы кондиционирования, используют воду как теплоноситель. Теплоаккумуляторы подходят в том числе для систем отопления с твердотопливными котлами. Задача такого элемента отопительной системы состоит в заборе излишнего “тепла” в системе и хранение при неработающем отоплении или когда весь комплекс отопления простаивает. Также сохраненная тёплая вода может использоваться для быстрого запуска системы или обеспечения тёплой водой, но не для купания или мытья посуда, а только технической. Хотя есть и отдельные модели, которые могут нагревать воду для питья, об этом ниже.

На сегодняшний день рынок представляет широкое разнообразие теплосберегающих ёмкостей, можно подобрать любой необходимый объём, мощность и даже выбрать дизайн.

Принцип работы теплоаккумулятора

Теплоаккумулирующие ёмкости отопления предназначены для систем с принудительной циркуляцией и также подходят для систем с естественной циркуляцией.

  • Объём бака теплоаккумулятора разнится от 300 до 2000 литров.
  • Если говорить о самой простой конфигурации, то это стальной бак с соотношением диаметра и высоты один к трём, один к пяти. Именно за счёт таких пропорций происходит расслоение воды по температуре.
  • Особенность конструкции заключается в том, что по всей высоте бака располагаются патрубки для того чтобы иметь возможность подводить и отводить воду.
  • Увеличить эффективность аккумулирования тепла помогает буферная зона в баке, в которой располагаются перегородки, смысл которых разделить теплоноситель с разной температурой.
  • Отдельно стоит сказать про теплоаккумуляторы для котлов, которые оснащены специальным резервуаром для того, чтобы нагревать питьевую воду. При чём изготовленный из нержавеющей стали, теплообменник нагревает питьевую воду в проточном режиме и при этом вода нагревается через подачу тепла на стенки баки. Другими словами, вода не соприкасается с непосредственно нагревающим элементом. Площадь нагрева и запас тепла, которое сохраняется в теплоаккумуляторе для котла отопления, позволяют быстро нагревать воду до необходимой температуры.
  • Во избежание значительных теплопотерь, теплоаккумулирующие ёмкости защищены изоляцией толщиной в 10 см(!)
  • Также нужно учитывать, что внутренняя поверхность бака не защищена от коррозии, так как при циркуляции одной и той же воды в системе, нет риска, что бак будет гнить. Одна и та же вода, которая циркулирует в замкнутом круге системы, постепенно становиться нейтральной.

Особенности теплоаккумулирующих баков

Материалы для изготовления берутся надёжные, металлические с высокой прочностью, покрыты слоем эмали для защиты. Объём ёмкостей варьируется от 100 до 5000 литров. Есть горизонтальные, напольные, вертикальные баки. Форма продумана таким образом, чтобы максимально долго и эффективно сохранять тепло, в этом помогают и специальные теплоизолирующие слоя. Внутри объёма теплосохраняющего бака находится теплообменник, который производит забор лишнего тепла, когда отопительное оборудование работает и сохраняет, в то время когда в работе котла происходит простой. Такая работа “сглаживает” перепады температур, что обеспечивает в целом более стабильную работу отопительной системы. Чтобы понять какой именно теплоаккумулирующий бак Вам нужен, необходимо сопоставить общий объём всей отопительной системы и объём зберегающего бака.

Что даёт применение, какие преимущества теплоаккумулирующих ёмкостей?

  • Эффективность использования энергии +40%
  • Существенно снижается возможность вредного для котла закипания
  • Срок службы оборудования отопительной системы повышается в разы
  • Снижается уровень вредных выбросов в атмосферу

В общем теплосберегающие ёмкости позволяют системе повысить КПД, пощадить автоматику, а также извлечь максимально экономическую выгоду от работы отопления.

tverdo-kotel.com

Учебник сантехника Полезные статьи о сантехнике, вентиляции, подключении и отводе воды

Теплоаккумулятор для твердотопливного котла: изюминки

Твердотопливные котлы способны обеспечить комфортные условия в жилье в тех случаях, в то время, когда нет возможности применять в качестве энергоносителя газ. Обычно, с целью достижения большой эффективности отопления, в таких твердотопливных системах применяют тепловые аккумуляторная батареи. В данной статье мы рассмотрим, что являются эти устройства и для каких целей их применяют.

Неспециализированные сведения

Что такое теплоаккумулятор

Твердотопливный теплоаккумулятор конструктивно представляет собой емкость с теплоносителем, которая разогревается в ходе сгорания горючего в камере сгорания котла. По окончании того как в котле все горючее прогорает, теплоаккумулятор отдает системе свое тепло, в следствии чего в здании еще некоторое время может поддерживаться оптимальная температура окружающей среды.

Работая в паре с современным котлом, аккумулятор способен существенно повысить КПД. Помимо этого, уменьшается количество закладок горючего, что делает эксплуатацию котла более эргономичной.

Назначение теплоаккумулятора

Кроме вышеописанной функции, тепловой котел делает и ряд других задач:

  • Предотвращает возможность закипания котла, поскольку поглощает перегретую воду и смешивает ее с остывшей. Данная функция крайне важна, поскольку в твердотопливных котлах нереально резко прекратить процесс подогрева, как в случае с газовыми и электрическими аппаратами.
  • Предоставляет возможность регулировать распределение теплоносителя по контурам, включая и выключая его подачу по сигналам датчиков. Последние смогут размешаться как в помещения, так и на улице. Это разрешает создать в жилье комфортный температурный режим с минимальным вмешательством человека.
  • Снабжает стабильность микроклимата в помещении за счет включения подачи воды из аккумулятора. Исходя из этого устройство еще именуют буферной емкостью.
  • Снабжает связь с другим отопительным оборудованием, в случае если такое имеется, к примеру, газовым либо электрическим котлом.
  • Разрешает обеспечить жилье горячим водоснабжением. Действительно, для этого емкость должна быть снабжена теплообменником для ГВС.
  • Снабжает полное выгорание горючего благодаря тому, что отпадает необходимость ограничивать тягу. Этим обусловлено повышение КПД отопления.

Из этого можно сделать вывод, что применять твердотопливный котел с теплоаккумулятором достаточно выгодно.

Преимущества применения

Среди преимуществ применения данного устройства в отопительной системе, кроме упомянутых выше, возможно выделить следующие моменты:

  • Увеличение срока эксплуатации оборудование и системы отопления.
  • Производительность системы при работе в различных режимах.
  • До 30 процентов экономии горючего.
  • Возможность обогрева помещения кроме того при полном сгорании горючего.
  • Несложная инструкция по эксплуатации.

Недостатки

Среди недостатков эксплуатации системы с аккумулятором возможно выделить следующие моменты:

  • Большая цена устройства.
  • Громоздкость, поскольку количество емкости должен быть не меньше 500 литров. В следствии требуется отдельное помещение с надежным и прочным полом.

По этим обстоятельствам не всегда имеется возможность задействовать данное устройство в системе отопления.

Обратите внимание! В случае если в помещении нет условия для установки одной громадной емкости, ее возможно заменить несколькими емкостями меньшего размера.

Принцип работы теплоаккумулятора

Тепловой аккумулятор устанавливается между системой отопления и котлом, которая может включать в себя как стандартные батареи отопления с трубопроводом, так и теплый пол.

Наряду с этим процесс работы устройства выглядит следующим образом:

  • При помощи циркуляционного насоса вода из котла попадает в буферную емкость и смешивается с остывшей жидкостью.
  • Наряду с этим аналогичное количество находившегося в емкости остывшего теплоносителя через возвратную трубу отправляется в котел.
  • При остывании воды в системе отопления, срабатывает второй насос. В следствии теплоноситель из буферной емкости по трубопроводу попадает в батареи. Второй насос находится между системой отопления и аккумулятором, и приводится в воздействие по сигналу температурного датчика.

Обратите внимание! В закрытой отопительной системе в обязательном порядке необходимо применять расширительный бак для отопления и предохранительный клапан.

Наряду с этим отопительное оборудование имеет два цикла работы:

  • Осуществляется своими руками две закладки горючего, каковые прогорают на большой мощности. Наряду с этим избыточное тепло скапливается в аккумуляторе, а не уходит в окружающее пространство, как при стандартной схеме.
  • Котел прекращает нагрев теплоносителя, наряду с этим заданный температурный режим в системе поддерживается методом отдачи тепла от аккумулятора.

Нужно заявить, что при применении современных буферных емкостей, простой теплогенератора может продолжаться до двух дней. Данный параметр зависит от наружной температуры воздуха и потерь тепла отапливаемых помещений. (См. кроме этого статью Конвекторы отопления: изюминки.)

В то время, когда нужна буферная емкость

Как уже было сказано выше, цена разглядываемого оборудования высокая.

Исходя из этого целесообразно его применять, в то время, когда в этом вправду имеется необходимость, в частности, в следующих случаях:

  • Необходимость обеспечения действенного тёплого водоснабжения в громадных объемах.
  • В случаях применения горючего с различным коэффициентом горения. Аппарат в этом случае разрешает сгладить пики горения, и сократить количество закладок.
  • В случае если кроме классического отопления в доме употребляется тепловой насос. В этом случае прибор может оптимизировать время работы компрессора.

Обратите внимание! При выборе бака нужно обращать внимание на большое давление в системе, на которое он вычислен. От этого зависит толщина стенок устройства. В случае если, к примеру, давление в системе будет высоким (4-8 бар), то нужно покупать устройство с торосферической крышкой.

Расчет теплоаккумулятора

Дабы применение разглядываемого устройства вправду дало положительный итог, нужно верно выполнить расчет теплоаккумулятора для твердотопливного котла. Нужно заявить, что существует множество способов решения данной задачи, но, в случае если нужно выполнить расчеты быстро, то лучше воспользоваться хорошо проверенным на практике способом – на один киловатт мощности котла требуется 25 литров объема аккумулятора.

Соответственно, чем выше мощность отопительного оборудования, тем потребуется больший количество емкости. Но, так же нужно учитывать, что для действенной работы системы, мощность котла должна быть на 30 процентов выше, чем при стандартном расчете – на любой 10 метров квадратных 1 киловатт.

Совет! Выбирая модели котлов, лучше дать предпочтение устройствам, стены которых выполнены из нержавеющей стали. Это отразится на долговечности аккумулятора, поскольку он не будет подвержен коррозии.

Вот, пожалуй, и все основные изюминки тепловых аккумуляторная батарей, ознакомившись с которыми, возможно принять верное решение об их применении.

Вывод

Тепловые аккумуляторная батареи делают твердотопливные системы отопления не только более действенными и экономичными, но и эргономичными в эксплуатации. Но, направляться учитывать, что оборудование это достаточно дорогостоящее, к тому же тяжелое и габаритное. Исходя из этого вряд ли имеет суть его покупать, к примеру, для дачного тома, в котором вы прибываете иногда.

Из видео в данной статье возможно подчерпнуть некоторую дополнительную данные по данной теме.

uchebniksantehnika.ru

Как сделать теплоаккумулятор для котлов отопления своими руками

    Содержимое:
  1. Какого объема должен быть тепловой накопитель
  2. Как и из чего сделать буферную емкость
    1. Тип конструкции теплонакопителя
    2. Материал для изготовления аккумуляторного бака
    3. Как утеплить буферную емкость
  3. Чертежи для изготовления теплоаккумулятора
Буферная емкость ведущих производителей, изготовленная в заводских условиях, на 500 л. обойдется приблизительно в 30000-38000 руб. Изготовление теплоаккумулятора для котла отопления своими руками будет стоить приблизительно вдвое дешевле. Цена будет еще меньше если самостоятельно установить емкость и выполнить обвязку.

Какого объема должен быть тепловой накопитель

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

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

Существует два метода вычислений:

  1. упрощенный, выполняемый с помощью специальных онлайн калькуляторов;
  2. выполняемый с помощью математических расчетов, по формуле.
Предположительный расчет емкости теплового аккумулятора для дома с площадью 100 м²:

Площадь дома отапливаемая

S = 100 м²

Теплопотери дома

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

Суточная потребность возмещения теплопотерь

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

Удельная теплоемкость воды

Cуд = 0.00116 кВт-ч/кг•°С

Разница температур воды

T = 90 - 40 = 50°С

Удельный вес воды

g = 1000 кг/м³

Объем аккумулятора

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

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

Как и из чего сделать буферную емкость

Теплоаккумулятор изготавливают по чертежу заводского бака. Внутреннее устройство полностью идентично. Бак состоит из следующих узлов:
  • внутренняя емкость;
  • слой теплоизоляции;
  • наружная защитная оболочка;
  • теплообменник для емкости, обычно медный змеевик;
  • регулирующая и запорная арматура: сливной кран, предохранительный клапан, воздушный клапан, термометр.
Чтобы изготовить буферную емкость самостоятельно достаточно собрать аккумулятор подобно заводскому модулю. Следует помнить, что для разных систем отопления (открытого и закрытого типа), требуются баки разной конструкции. Также будет необходимо подобрать материал для изготовления и утепления емкости.

Тип конструкции теплонакопителя

Существует несколько видов емкостей, классифицирующийся по форме и устройству. Самодельные баки теплоаккумуляторы бывают:
  • Цилиндрические — классическая конструкция, используемая при изготовлении накопителей в заводских условиях. Форма имеет множество преимуществ: выдерживает тепловую нагрузку, гидроудары. Практична для закрытых систем отопления с высоким давлением в трубопроводе. Главный недостаток в том, что бак цилиндрической формы трудно изготовить.
  • Прямоугольные — при производстве используют металл толщиной в 2 мм. Для упрочнения конструкции буферной ёмкости, приваривают уголки (рёбра жёсткости), стягивая противоположные стенки между собой. Прямоугольная форма теплоаккумулятора хуже справляется с давлением. Общее требование при установке: монтаж накопителя выше расположения радиаторов.Прямоугольная конструкция бака широко распространена благодаря простоте сборки. Чтобы снизить нагрузку на стенки аккумулятора, в систему отопления врезают воздухоотводчик и сбросовый клапан. При закипании теплоносителя (частое явление твердотопливных котлов), арматура предотвратит возникновение аварийного давления.

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

Материал для изготовления аккумуляторного бака

Вариантов для изготовления множество. Наиболее распространенные:
  • Бак из нержавейки — металл и сварные работы стоят дорого. По причине дороговизны нержавеющая сталь практически не используется, кроме случаев применения уже готовых емкостей.
  • Пластиковые бочки — важное условие эксплуатации, чтобы материал мог выдержать нагрев до 100°С. Для укрепления корпуса можно сделать окантовку из металлических полос.
  • Буферная емкость из «еврокуба» — применять не рекомендуется. Причина проста, максимальная температура нагрева резервуара всего 70°С. При перегреве теплоносителя стенки деформируются дадут течь. Но как видно из видео, делают теплоаккумуляторы и из «еврокубов».

  • Алюминиевая ёмкость — используют уже готовые резервуары с достаточным объемом. Изготовить бак из алюминия самостоятельно получится только при наличии должной квалификации сварщика. Не все профессиональные мастера берутся за обработку этого металла.
  • Теплоаккумулятор из бочек (металлических) — недостатки: тонкостенная сталь, плоские крышки. Хорошая альтернатива, взять заготовку стальной трубы и изготовить бак приварив дно и верхнюю часть.
  • Стальная емкость под теплоаккумулятор (цилиндрическая) — оптимальный вариант, требующий минимального количества материальных затрат. Делается из листового железа от 2 мм и толще.

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

Как утеплить буферную емкость

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

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

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

Чертежи для изготовления теплоаккумулятора

Теплоаккумулятор можно сделать своими руками. Достаточно рассчитать объем бака, подобрать подходящий материал и изоляцию.

avtonomnoeteplo.ru