Простая схема обвязки твердотопливного котла с теплоаккумулятором

Качественный теплоаккумулятор для котла отопления помогает значительно увеличить продуктивность его работы. В этом случае одновременно существенно уменьшается расход топлива, поскольку теплоаккумулятор позволяет увеличить интервал между закладками топлива за счёт накопления энергии. Это помогает не только упростить обслуживание котла, и уменьшить расходы на покупку топлива.

Где используется

В основном он применяется в системах отопления загородных домов с твердотопливными котлами. Если к дому подведен магистральный природный газ, то необходимость в теплоаккумуляторе отпадает.

Правда, только в том случае, если в доме имеется резервный источник электропитания. На селе частенько пропадает электричество на несколько часов. А газовый котел – с принудительным электрическим наддувом.

Где используется

Получается погасшая печка-буржуйка. С электрическими котлами та же история, к этому добавляется дороговизна электроэнергии. Здесь он тоже поможет. Теплоаккумулятор накопит тепловую энергию в то время, когда тариф на электроэнергию будет самый низкий, а отдаст в самый дорогой период времени.

И окажется печка на электричестве очень даже приемлемым вариантом для села. Только теплоизоляцию нужно сделать хорошую. Но все же использование системы твердотопливный котел – теплоаккумулятор с экономической точки зрения оказывается самым выгодным.

Конструкция и принцип работы

Теплоаккумулятор для котлов отопления представляет собой вертикальный бак с круглым или прямоугольным основанием объемом от 300 до 2000 литров. Для нормального функционирования высота бака должна быть в 3-5 раз больше его ширины. Высота бака влияет и на процессы распределения воды – горячей в верхнем слое и остывающей в середине конструкции. На верхнем и среднем уровне бака располагаются патрубки, через которые происходит соединение буферной емкости с другими элементами системы теплоснабжения. Верхний, горячий слой воды подается для обогрева помещения, используется в хозяйственных нуждах, а средний, остывающий слой воды часто соединяется с системой теплого пола.

Для снижения теплопотерь бак изолируется 10-сантиметровым слоем пенополиуретановой или экструдированной пенополистирольной изоляции.

Для подержания нужной температуры теплоносителя внутри бака, практически все модели оснащаются дополнительными устройствами подогрева воды – электрическими тэнами.

Движение воды может обеспечиваться гравитационным способом или принудительным – при помощи циркуляционных насосов, которые устанавливаются со стороны котла (насос обеспечивает движение воды от источника тепла к тепловому аккумулятору) и после буферной емкости (направляет движение воды в сторону отопительного контура).

Читайте также: 

Аккумуляторный бак PAWT-200LE2 объемом 200 л.

Схема буферной емкости-аккумулятора тепла системы отопления, из нескольких баков

Некоторые умельцы делают сами или заказывают на стороне изготовление буферных баков из отрезков стальных труб большого диаметра — 300-800 мм. После установки на место баки утепляют.

Такие баки часто обходятся значительно дешевле, чем готовые буферные емкости, которые продаются на строительном рынке. Отсутствие защиты от коррозии в таких самодельных баках частично компенсируется увеличенной толщиной металла стенки.

Для защиты от электрохимической коррозии бак рекомендуется заземлить, а внутри бака разместить магниевый анод от промышленного водонагревателя. 

Буферную емкость необходимого объема можно получить, соединив трубами два и более баков меньшего размера.

Верхнюю и нижнюю части баков соединяют между собой трубами диаметром не менее чем  полтора дюйма.

Получается батарея баков, соединенных между собой подобно секциям батареи отопления.

К котловому и отопительному контурам батарея из баков подключается по диагональной схеме. Такое соединение обеспечивает одинаковое распределение температуры воды во всех баках буферной емкости.

Последний бак в батарее (бак № 2 на схеме) может выполнять функции гидравлического разделителя между радиаторной системой отопления и теплыми полами.

Совместная работа с электрическими котлами

Очень часто водонагреватели на дровах или угле становятся вторым отопительным агрегатом в помещении топочной, где уже есть газовая или электрическая установка. Их потребуется правильно связать между собой для корректной совместной работы, чтобы один агрегат подстраховывал другой. Это очень удобно, например, когда в одном из них прогорит весь уголь. Тогда автоматически включается электрический или газовый водонагреватель. Типовая схема обвязки твердотопливного котла и электрокотла показана на следующем рисунке. Подразумевается, что в электрическом отопителе встроен собственный циркуляционный насос.

Принцип работы

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

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

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

Читайте также:  Выбор котла для частного дома: познаем суть

Инструкция и видео по подключению теплоаккумулятора к твердотопливному котлу

Установка, работающая на газу, признана выполнять две функции: она выступает альтернативным источником тепла, а также компенсирует долгий нагрев отопительной системы котлом, уменьшая его от 4 часов до получаса. Газовая установка дает в систему воду, нагретую до 40 град., а котел нагнетает ее до 60 град. Когда такая вода продвигается по системе, в газовом устройстве происходит автоматическое отключение. В случае если в системе температура станет меньше 40 град., газовый котел снова включится и начнет обогревать жилье.

Как сделать теплоаккумулятор для котлов отопления своими руками

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 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 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* = 100 м² / 10 * кВт = 5.3 кВт

Суточная потребность возмещения теплопотерь

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

Удельная теплоемкость воды

Cуд = 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 / ( кВт-ч/кг°С * 50°С * 1000 кг/м³) = 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.

Читайте также:  Должен ли греться циркуляционный насос на отоплении

Тип конструкции теплонакопителя

Существует несколько видов емкостей, классифицирующийся по форме и устройству. Самодельные баки теплоаккумуляторы бывают:

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 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 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.

Теплоаккумуляторы для котлов отопления российского производства

При выборе недорогого и надёжного теплоаккумулятора стоит обратить внимание на модели российского производства. Это могут быть такие хорошо зарекомендовавшие себя бренды, как:

Теплоаккумуляторы для котлов отопления российского производства
  • БТС;
  • Прометей;
  • Теплодар;
  • Горыня;
  • Бийский котельный завод;
  • Водосхема;
  • ООО «РВС-инженеринг».

Чаще всего они не уступают по качеству и сроку эксплуатации теплоаккумуляторам, произведенным в Венгрии, Швеции или Нидерландах. Важным преимуществом буферных баков российского производства является привлекательная цена.

Теплоаккумуляторы для котлов отопления российского производства

Совет. Для того, чтобы правильно рассчитать такие важные параметры теплоаккумулятора, как объём, размер теплообменника и необходимая поверхность теплообмена, воспользуйтесь специальным онлайн – калькулятором.

Dartshouse - точечный ремонт вашего дома