Особенности теплоаккумуляторов для котлов отопления

Самая полная информация по теме: «особенности теплоаккумуляторов для котлов отопления» с полным описанием и комментариями от профессионального мастера.

Теплоаккумулятор для котлов отопления: особенности выбора и схемы монтажа

На территории России отопительный сезон длится в среднем 200 суток. Потребление горячей воды происходит круглогодично. В частных домовладениях распространены камины, но только в качестве декоративных атрибутов, отопить ими большие площади невозможно. Для создания комфортного проживания в частном доме домовладельцы устанавливают отопительные котлы на твердом или газообразном топливе и монтируют системы отопления. В борьбе за экономию средств многие владельцы к котлу подключают теплоаккумулятор (ТА), иногда выполняя его монтаж своими руками.

Теплоаккумулятор для котлов в системе отопления дома

Как и любой аккумулятор, тепловой вариант устройства используется для сбора и хранения теплоносителя определенной температуры и его передачи в систему по мере необходимости. Связанный с водяным контуром помещения агрегат поддерживает заданный температурный режим при отключении источника тепла.

Теплоаккумулятор для котлов отопления выполняет несколько функций:

• поддерживает заданную температуру обогревающего контура, обычно это около 65°C;
• предохраняет отопительные приборы от перегрева, собирая излишки тепла;
• бак аккумулятора может связывать несколько источников, работающих на разных видах топлива или энергии;
• снижает расход топлива почти на треть, одновременно повышая КПД топливной установки;
• является водонагревателем для системы горячего водоснабжения;
• конструкция устройства позволяет отбор теплоносителя различной температуры.

На схеме ниже показаны твердотопливный и газовый котел в обвязке с теплоаккумулятором, последовательность перекачки холодной воды (синий цвет) и горячей (красный цвет).

Упрощенная схема системы отопления с двумя котлами

Главной деталью аккумулятора тепла является нержавеющий бак цилиндрической формы, наполненный жидкостью с высоким коэффициентом теплоотдачи.

Устройство теплоаккумулятора в разрезе

Обвязка бака теплоизолирующим материалом и установка верхней рубашки позволяет увеличить время остывания теплового аккумулятора. Больше всего резервуар для сохранения тепла напоминает термос. Внутри цилиндрической емкости располагают от одного до трех теплообменников. Количество змеевиков зависит от потребностей и возможностей потребителя. Мастеровитые домовладельцы, не боящиеся сложностей, могут своими руками смонтировать необходимое количество теплообменников.

Разогретая вода от газовых или твердотопливных котлов поступает в полость аккумулирующего бака сверху, остывшая жидкость оседает вниз и вновь перекачивается в котел для разогрева.

Рациональное расположение змеевиков в ТА:

• верхняя часть бака подключается к горячему водоснабжению, температура которого может достигать 80-85°C;
• к средней части (60-65°C) подсоединяют отопительные приборы;
• нижний отсек, имеющий температуру около 35-40°C, присоединяют к теплым полам.

В системах с высокой коррозионной активностью во внутреннюю полость дополнительно монтируется магниевый анод. Для твердотопливных котлов, связанных водяным контуром с теплоаккумулятором, внутри бойлера устанавливают ТЭН, он позволяет поддерживать тепло, при остановке источника более чем на 10-12 часов.

Функционально бойлеры делят на два основных вида:

• системы, обслуживающие только отопительные приборы;
• для подключения отопления и соединения с водяным контуром ГВС.

Если схема использования напорного резервуара подразумевает подключение только радиаторов отопления, то в качестве теплоносителя может использоваться антифриз. Такой теплоноситель особенно актуален для небольших производств, станки которых не терпят сильного охлаждения.

Схема, связанная с водяным контуром горячего водоснабжения, в обязательном виде напитывается водой. Это делается во избежание смешивания жидкостей при аварийных ситуациях. Источники, работающие на твердом топливе, чаще всего используют воду в качестве теплоносителя. Схема с водяным накопителем тепла легче воплощается своими руками.

По принципу теплоотдачи накопительные резервуары делят еще на два типа: динамические или статические.

Статические теплоаккумуляторы подразумевают прямой нагрев жидкости внутри емкости. Это осуществляется тэнами, подключенными к электрической сети или альтернативным источникам энергии.

Динамические агрегаты работают в связке с котлами на твердом топливе или газе. В этом случае жидкость нагревается в котле и поступает в бойлер. А змеевик, связанный с водяным контуром водоснабжения или радиаторами, нагревается от жидкости, поданной из отопительного котла.

В системах с динамическим типом теплоотдачи более рациональна схема с трехходовым краном, клапаном или автоматическим устройством. Это позволит регулировать температуру в радиаторах или теплых полах через запорную арматуру, управляющую водяным контуром.

Синий цвет – ХВС, красный – ГВС.

Основные требования, предъявляемые к теплоаккумулятору, – это его емкость и комплектация.

Объем резервуара должен соответствовать возможностям теплогенерирующего источника по поддержанию оптимальной температуры жидкости. Средний объем нагреваемого теплоносителя ≈ 25 литров на 1 кВт мощности твердотопливного котла. Максимальное превышение емкости, при сохранении водяным контуром оптимальной температуры, составляет не более 80% от номинального значения.

Рассчитав емкость бака, потребную для беспроблемного функционирования системы отопления и водоснабжения, можно приобрести агрегат в специализированных магазинах или изготовить своими руками.

Комплектация накопительного теплового устройства зависит от возможностей и потребностей домовладельца. Если имеется член семьи, большую часть времени проводящий в доме и управляющийся в котельной, можно обойтись меньшим количеством электроники и датчиков. В других случаях лучше по максимуму автоматизировать процессы теплопередачи во избежание аварии системы.

 

Основные механизмы и аппараты для комплектации теплоаккумулятора и управления водяным контуром:

• расширительные баки;
• манометр;
• тепловые датчики;
• вентили ручные и управляемые;
• циркуляционные насосы;
• регуляторы температурного режима;
• предохранительный клапан;
• дренажный вентиль.

Своими руками можно изготовить емкость, рассчитанную на давление до 3 бар. Баки, работающие при более высоком давлении, имеют конструктивные особенности (торосферические крышки), такие емкости необходимо приобретать на специализированных предприятиях.

При установке аккумуляторов тепла может использоваться несколько схем:

• схема с прямым подключением, когда температура жидкости при всех режимах удовлетворяет потребителя;
• схема с узлом смешения, когда требуется регулирование температурного режима;
• обвязка теплоаккумулятора со встроенным змеевиком для горячего водоснабжения;
• схема с подключением нескольких источников тепла (используется даже дополнительная обвязка камина контуром с теплоносителем);
• обвязка тепловой емкости с источником на солнечных батареях, дополнительный источник может работать на твердом топливе;
• схема с внешним или встроенным теплообменником;
• обвязка теплоаккумулятора со встроенным баком, если системы ГВ работают недолго, но с высоким уровнем расхода.

В зависимости от выбранной схемы производится обвязка напорного резервуара. Оптимально размещать бойлерную в пристроенном помещении, особенно если монтаж предполагается выполнять своими руками.

При выборе теплоаккумулятора не надо забывать о соотношении габаритов агрегата и существующих проемов строения.

Как работает котельная в частном доме, расскажет видео ниже.

Наиболее эффективно напорные резервуары работают в связке с котлами на твердом топливе. Домовладелец получает значительную экономию при покупке топлива, а выполнение некоторых работ своими руками позволяет сократить расходы на установку агрегата.

Отсутствие возможности использовать в качестве источника энергии для обогрева жилья относительно недорогой природный газ вынуждает хозяев домов искать другие приемлемые решения. Так, в регионах, где нет особых проблем с заготовкой или приобретением дров, на помощь приходят твёрдотопливные котлы. Случается и так, что единственной альтернативой становится электрическая энергия. Кроме того, все активнее используются новые технологии, позволяющие направлять на нужды отопления энергию солнечного излучения.

Теплоаккумулятор для котлов отопления

Все эти подходы не лишены существенных недостатков. Так, к ним можно отнести неравномерность, выраженную периодичность поступления тепловой энергии. В случае с электрическим котлом основным негативным фактором будет высокая стоимость потребленной энергии. Очевидно, что существенно поднять экономичность системы отопления, улучшить эффективность, равномерность ее работы, максимально упростить эксплуатационные операции помогло бы включение в общую схему специального прибора, который стал бы накапливать невостребованную в текущий момент тепловую энергию и отдавать ее по мере необходимости. Именно такую функцию выполняет теплоаккумулятор для котлов отопления.

Основное предназначение теплоаккумулятора системы отопления

• Простейшая система отопления с твердотопливным котлом обладает выраженной цикличностью работы. После загрузки дров и их розжига, котел постепенно выходит на максимальную мощность, активно передавая тепловую энергию в контуры отопления. Но по мере прогорания загрузки теплоотдача начинает постепенно снижаться, и теплоноситель, разносимый по радиаторам, остывает.

Работа обычного твердотопливного котла характеризуется выраженным чередованием пиков и «провалов» в выработке тепловой энергии

Получается, что в период пиковой выработки тепла оно может остаться невостребованным, так как настроенная, оснащенная термостатическим регулированием система отопления лишнего не возьмет. Но в период догорания топлива и, тем более, простоя котла тепловой энергии будет явно недоставать. В итоге часть топливного потенциала расходуется просто впустую, но при этом хозяевам приходится достаточно часто заниматься загрузкой дров.

В определенной степени остроту этой проблемы можно снизить установкой котла длительного горения, но полностью снять – не получается. Несовпадение пиков выработки тепла и его потребления может оставаться достаточно существенным.

• В случае с электрокотлом на первый план выступает высокая стоимость потребляемой энергии, что заставляет хозяев задуматься о максимальном использовании оборудования в периоды действия льготных ночных тарифов и минимизации потребления в дневные часы.

Выгоды использования дифференцированной тарификации электроэнергии

При грамотном подходе к потреблению электроэнергии льготные тарифы могут принести весьма ощутимую экономию средств. Об этом подробно рассказано в специальной публикации портала, посвященной двухтарифным электросчетчикам .

Напрашивается очевидное решение – накапливать тепловую энергию ночью, чтобы достичь минимального потребления ее днем.

• Еще ярче выражена периодичность выработки тепловой энергии в случае использования солнечных коллекторов. Здесь прослеживается зависимость не только от времени суток (ночью поступление вообще нулевое).

Работа солнечного коллектора очень зависима и от времени суток, и от погоды

Не поддаются никакому сравнению пики нагрева в яркий солнечный день или в пасмурную погоду. Понятно, что напрямую ставить свою систему отопления в зависимость от текущих «капризов» природы – никак нельзя, но и пренебрегать столь мощным дополнительным источником энергии также не хочется. Очевидно, что требуется какое-то буферное устройство.

 

Эти три примера, при всей их разноплановости, объединяет одно общее обстоятельство – явное несовпадения пиков выработки тепловой энергии с рациональным равномерным ее использованием на нужды отопления. Для устранения этого дисбаланса и служит специальный прибор, называемый теплоаккумулятором (тепловым накопителем, буферной емкостью).

Принцип его действия основан на высокой теплоемкости воды. Если значительный ее объем в период пикового поступления тепловой энергии разогреть до необходимого уровня, то в течение определенного периода можно для нужд отопления использовать этот накопленный энергетический потенциал. Для примера, если сравнивать теплофизические показатели, то всего один литр воды при остывании на 1°С способен разогреть кубометр воздуха на целых 4 °С.

Тепловой аккумулятор всегда представляет собой объемный резервуар с эффективной внешней термоизоляцией, подключенный к контуру (контурам) источника тепла и контурам отопления. Простейшую схему лучше рассмотреть на примере:

Наглядная демонстрация принципа работы простейшего теплового аккумулятора

Самый простой по конструкции теплоаккумулятор (ТА) – это вертикально расположенный объемный бак, в который с двух противоположный сторон врезаны четыре патрубка. С одной стороны он подключён к контуру твердотопливного котла (КТТ), а с другой – к разведенному по дому контуру отопления.

После загрузки и розжига котла циркуляционный насос (Nк) этого контура начинает прокачивать теплоноситель (воду) через теплообменник. Из нижней части ТА в котел поступает остывшая вода, а в верхнюю прибывает разогретая в котле. Из-за существенной разницы плотности остывшей и горячей воды ее активного перемешивания в баке не будет – в процессе горения топливной закладки будет происходить постепенное заполнение ТА горячим теплоносителем. В итоге, при правильном расчете параметров, после полного прогорания заложенного горючего, емкость будет заполнена горячей водой, разогретой до расчетного уровня. Вся потенциальная энергия топлива (за вычетом, конечно, неизбежных потерь, отраженных в КПД котла), преобразована в тепловую, которая накоплена в ТА. Качественная термоизоляций позволяет сохранять температуру в баке в течение многих часов, а иногда даже – и дней.

Вторая стадия – котел не работает, но функционирует система отопления. С помощью собственного циркуляционного насоса контура отопления происходит прокачка теплоносителя по трубам и радиаторам. Забор производится сверху, из «горячей» зоны. Интенсивного самостоятельного перемешивания опять же не наблюдается – по уже упомянутой причине, и в трубу подачи поступает горячая вода, снизу возвращается охлажденная, и бак постепенно отдает свой нагрев в направлении снизу вверх.

На практике, в процессе топки котла отбор теплоносителя в систему отопления, как правило, не прекращается, и ТА будет накапливать лишь избыточную энергию, которая в текущий момент остается невостребованной. Но при правильном расчете параметров буферной емкости, ни один киловатт тепловой энергии не должен пропасть даром, и к концу цикла топки котла ТА должен быть в максимальной мере «заряжен».

Понятно, что цикличность работы подобной системы с установленным электрическим котлом будет завязана на льготные ночные тарифы. Таймер блока управления включит и выключит питание в установленный срок вечером и утром, а в течение дня контуры отопления будут питаться только (или преимущественно) из теплоаккумулятора.

Конструктивные особенности и основные схемы подключения различных теплоаккумуляторов

Итак, теплоаккумулятор всегда представляет собой объемный резервуар вертикального цилиндрического исполнения, имеющий высокоэффективную термоизоляцию и снабженный патрубками для подключения контуров генерации тепла и его потребления. А вот внутренняя конструкция может различаться. Рассмотрим основные типы существующих моделей.

Основные типы конструкций теплоаккумуляторов

Теплоаккумулятор с прямым подключением контуров выработки и потребления тепловой энергии

1 – Самый простой тип конструкции ТА. Подразумевается прямое подключение и источников тепла, и контуров потребления. Такие буферные емкости используются в следующих случаях:

• Если в котле и во всех контурах отопления применяется одинаковый теплоноситель.
• Если максимально допустимое давление теплоносителя в контурах отопления не превышает аналогичный показатель котла и самого ГА.

В том случае, когда требование выполнить невозможно, подключение контуров отопления может производиться через дополнительные внешние теплообменники

• Если температуры в трубе подачи на выходе их котла не превышает допустимой температуры в контурах отопления.

Впрочем, это требование также может быть обойдено при установке на контуры, требующие более низкого температурного напора, смесительных узлов с трёхходовыми кранами.

Теплоаккумулятор со встроенным теплообменником

2 – Теплоаккумулятор снабжен внутренним теплообменником, расположенным в нижней части емкости. Теплообменник обычно представляет собой спираль, свитую из стальной нержавеющей трубы, обычной или гофрированной. Таких теплообменников может быть несколько.

Подобный тип ТА применяется в следующих случаях:

• Если показатели давления и достигаемой температуры теплоносителя в контуре источника тепла существенно превосходят допустимые значения для контуров потребления и для самой буферной емкости.
• Если есть необходимость подключения нескольких источников тепла (по бивалентному принципу). Например, на помощь котлу приходят гелиосистема (солнечный коллектор) или геотермальный тепловой насос. При этом чем меньше температурный напор источника тепла, тем ниже должен в ТА размещаться его теплообменник.
• Если в контурах источника тепла и потребления используется различный тип теплоносителя.

 

В отличие от первый схемы, такому ТА свойственно активное перемешивание теплоносителя в емкости – нагрев происходит в нижней ее части, и менее плотная горячая вода стремится вверх.

На схеме по центру ГА показан магниевый анод. За счет более низкого электропотенциала он «оттягивает» на себя ионы тяжелых солей, не допуская зарастания накипью внутренних стенок бака. Подлежит периодической замене.

Теплоаккумулятор со встроенным проточным теплообменником горячего водоснабжения

3 – Теплоаккумулятор дополнен проточным контуром горячего водоснабжения. Вход холодной воды осуществляется снизу, подача до точки горячего водоразбора, соответственно, снизу. Большая часть теплообменника расположена в верхней части ТА.

Такая схема считается оптимальной для условий, когда потребление горячей воды отличается достаточной стабильностью и равномерностью, без выраженных пиковых нагрузок. Естественно, теплообменник должен быть исполнен из металла, отвечающего нормам пищевого водопотребления.

В остальном же схема схода с первой, с прямым подключением контуров генерации тепла и его потребления.

Теплоаккумулятор со встроенным баком горячего водоснабжения

4 – Внутри теплоаккумулятора размещен бак для создания запаса горячей воды для бытового потребления. По сути, такая схема напоминает встроенный бойлер косвенного нагрева.

Применение подобной конструкции в полной мере оправдано в случаях, когда пик выработки тепловой энергии котлом не совпадает с пиком потребления горячей воды. Иными словами, когда сложившийся в доме бытовой уклад предполагает массовое, но довольно непродолжительное расходование горячей воды.

Все перечисленные схемы могут варьироваться в различных комбинациях – выбор конкретной модели зависит от сложности создаваемой системы отопления, количества и типа источников тела и контуров потребления. Обратите внимание, в большинстве теплоаккумуляторов предусмотрено множество выходных патрубков, разнесенных по вертикали.

Разнесенные по вертикали патрубки подключения контуров позволяют оптимально использовать образующийся в теплоаккумуляторе температурный градиент

Дело в том, что при любой схеме внутри буферной емкости так или иначе образуется температурный градиент (разница в температурном напоре по высоте). Появляется возможность подключения контуров системы отопления, требующих различных температурных режимов. Это существенно облегчает окончательное термостатическое регулирование теплообменных приборов (радиаторов или «теплых полов»), с минимальными ненужными потерями энергии и снижением нагрузки на регулирующие устройства.

Типовые схемы подключения теплоаккумуляторов

Теперь можно рассмотреть основные схемы установки теплоаккумуляторов в систему отопления.

Назначение и особенности эксплуатации теплоаккумуляторов для котлов отопления

Системы отопления работают на обогрев помещений с выставленной пользователем мощностью. Иногда количество вырабатываемой тепловой энергии превышает необходимый объем. Чтобы не расходовать зря горючее и не терять тепло, нужно использовать теплоаккумулятор для котлов отопления.

Это специальное приспособление, которое будет отвечать за сбор избыточной тепловой энергии и ее сохранение до востребования. Использовать аккумулируемое тепло можно будет на обогрев помещения при выключении котла или на получение горячей воды. Установка специального оборудования не займет много времени и может быть осуществлена без посторонней помощи.

Теплоаккумулятор для электрического котла используется не часто. Устройство само по себе обладает высокоточной автоматикой, которая позволяет наиболее рационально использовать ресурсы. Так что все потери тепловой энергии будут минимальны. А монтаж дополнительной установки будет не оправдан с экономической стороны.

Окупаемость аккумулятора наступит только через много лет, а за это время может поменяться и котел, а установленный аккумулятор может для него не подойти. Проще говоря, для систем отопления с высоким уровнем автоматизации не обязательна установка резервуара для накопления и перераспределения избыточного тепла.

А вот для твердотопливного или пиролизного котла теплоаккумулятор будет незаменимой вещью. Эти изделия требуют регулярной подброски топлива в камеру сгорания. Поэтому владельцу приходится постоянно быть на чеку, чтобы не прозевать момент очередной загрузки. В противном случае котел потухнет, и придется заново его разжигать и тратить на это дополнительное сырье.

Самое неудобное – необходимость вставать среди ночи, чтобы обслужить котел. А при сильном морозе это придется делать неоднократно. Установка аккумулятора поможет раз и навсегда решить эту проблему. Собранное за время дневной работы тепло можно будет направить на отопление помещений ночью. Таким образом, хозяин будет спать, а в комнатах сохраняться комфортная температура. Это позволит еще и дополнительно экономить топливо.

Использование дополнительного оборудования потребует необычной установки системы отопления. Со схемой обвязки твердотопливного котла с теплоаккумулятором можно ознакомиться ниже. Для правильного функционирования оборудования нужно в точности повторить все действия в указанной последовательности:

• 1. Составить чертеж прохождения системы отопления с учетом особенностей планировки дома, размеров комнат, количества этажей.
• 2. Установить распределительный коллектор, правильно разместив систему подачи и обрата жидкости-теплоносителя. В этом поможет вложенная инструкция.
• 3. Соединить трубопровод с котлом и обеспечить полную герметизацию стыков.
• 4. Присоединить тепловой аккумулятор таким образом, чтобы избыток вырабатываемой тепловой энергии направлялся прямо в его внутреннюю часть.
• 5. Внедрить в систему насос для принудительной циркуляции горячей воды.
• 6. Завершить работы по сборке и креплению всех элементов отопительной системы. После окончания работ, нужно проверить герметичность соединений и заполнить систему водой для тестовых испытаний. Очень важно выгнать из труб весь воздух.

 

Подключение теплоаккумулятора к твердотопливному котлу проводится несколькими способами. Конкретный вид зависит от условий эксплуатации и вида самого устройства. В принципе, все производится достаточно просто, и разобраться со всеми нюансами можно без помощи профессионалов. Только в случае отсутствия времени или нежелании копаться в схемах стоит вызвать специализированную бригаду и доверить операцию им.

В продаже имеется большое количество различных марок и моделей. Чтобы правильно произвести расчет теплоаккумулятора для котла, нужно четко знать все рабочие параметры самого отопителя. Затем нужно просто подставить их в универсальную формулу и получить конкретное значение. При правильных действиях погрешность в расчетах будет минимальной. Также отдельно стоит проконсультироваться с продавцом, который поможет определиться с моделью и подскажет, верны ли были вычисления пользователя или нет.

При должной сноровке и знании законов физики можно соорудить теплоаккумулятор для котла своими руками. В самом простом виде это будет обычная металлическая бочка с одной входной и одной выходной трубой. Но эффективность такого устройства будет минимальной. Нужно еще провести внутреннюю теплоизоляцию, чтобы сделать невозможным теплообмен с окружающей средой.

Самым действенным вариантом будет сбор системы таким образом, чтобы теплообменник изначально находился в аккумуляторе, а котел прогревал его до нужной температуры. При этом часть будет идти в систему отопления, а излишек оставаться внутри и ждать своего часа. Отзывы о теплоаккумуляторах говорят, что для нормального функционирования необходимо делать расчет на 1 киловатт мощности котла – 50 литров вместимости емкости для сбора тепловой энергии.

В среднем, цена теплоаккумулятора составляет 10-12 тысяч рублей. Все зависит от емкости и использованных при производстве материалов. Изделие отличается высокой надежностью, так как состоит из минимального количества элементов и не оснащено никакой электроникой. Внутренние поверхности обработаны специальным антикоррозийным составом, чтобы агрегат мог выдерживать длительный контакт с водой.

Повышение эффективности системы: назначение теплоаккумулятора для котлов отопления

Вы просматриваете раздел Терморегулятор, расположенный в большом разделе Компоненты системы.

Теплоаккумулятор значительно увеличивает срок эксплуатации всей системы отопления.

Также исключает вероятность попадания холодной жидкости в горячий теплообменник после включения насоса и возникновения случаев перегрева котла.

Теплоаккумулятор для котлов отопления: что это такое?

Такой элемент отопительной системы предназначен для сохранения избытка тепла и его отдачи при необходимости. Он обладает рядом особенностей.

Бак имеет цилиндрическую форму и создаётся из нержавейки или чёрного стального листа. Объем ёмкости может варьироваться в диапазоне от 100 литров и доходить до нескольких тысяч.

Тепловые агрегаты идут как в комплекте с утеплителем, прилагаемым к ним в отдельной упаковке, так и без него.

Ширина теплоизоляции составляет 100 мм. Этот параметр учитывается при установке оборудования. Утеплитель не даёт жидкости остынуть в теплоаккумулирующей ёмкости на протяжении долгого времени.

Кожух из кожзаменителя надевается поверх утеплённого бака.

Внутреннее строение теплоаккумулятора системы отопления может быть простым и сложным.

Производится непосредственное подключение и источников тепла, и элементов потребления.

Теплоаккумуляторы с такой конструкцией применяются, когда:

• в котле и остальных элементах системы обогрева используется одинаковый тип жидкости;
• соединение контуров отопления проходит с использованием внешних теплообменников;
• при равном показателе максимального уровня давления в котле и теплоносителя в контурах отопления;
• температура в выходной трубе подачи из котла совпадает или немного меньше температуры в элементах системы отопления.

Он представлен тремя различными вариантами.

Суть данной конструкции в том, что внизу ёмкости аккумулятора находится внутренний теплообменник.

Он представляет собой спиралевидную стальную трубу из нержавейки гофрированной или обычной формы. Их бывает несколько.

Применение таких теплоаккумуляторов предусмотрено в следующих ситуациях:

• Параметры давления и температуры теплоносителя в контуре источника тепла превышает показатель допуска для контура потребления.
• Возникла необходимость присоединения нескольких тепловых источников.
• Использование в элементах источника и потребления тепла разных теплоносителей. В такой конструкции теплоаккумулятора предусмотрено его перемешивание: нагревание производится внизу ёмкости, а менее горячая жидкость поднимается вверх.

В тепловое устройство для отопления встроен проточный контур ГВС. Точка горячего водозабора находится снизу. Там же — вход холодной воды. В самом верху теплового устройства размещается наибольшая часть теплообменника.

Использование такой конструкции актуально, когда показатель потребления горячей воды стабилен, равномерен, без повышенных нагрузок.

В теплоаккумуляторе размещается ёмкость для резервного содержания горячей воды с целью осуществления бытовых нужд.

Такая конструкция применяется в ситуации, когда максимальные уровни выработанной тепловой энергии котлом и потери горячей воды не совпадают.

Это объёмный, вместительный и утеплённый снаружи резервуар. Он подключён к тепловому источнику и элементам отопительной системы.

Теплоноситель из котла движется через теплообменники, помещённые внутри бака, частично насыщая теплом жидкость в нём и в дополнительном отсеке для ГВС.

Когда топливо полностью сгорает, охлаждается теплоноситель, проходящий по системе, и в неё попадает жидкость из бака. Подача, исходя из устройства отопительной системы, бывает ручной или автоматической.

 

Этот процесс протекает с учётом определённых нюансов.

В доме с небольшой площадью допустимо использовать стандартную схему. Аккумулятор тепла монтируется ниже или на уровне котла. В данном случае тепловой источник находится внизу, поэтому прогретые слои будут подниматься вверх. Следовательно, циркуляционный насос устанавливать не требуется.

Фото 1. Обычная схема установки теплового аккумулятора, который располагается на уровне котла в системе.

Чем дальше расстояние от агрегата до котла, тем больше будут потери тепла, так как между ними потребуется проложить длинный участок трубопровода.

Чтобы устройство в любой момент можно было вывести из процесса, оно располагается параллельно трубопроводу с врезанным вентилем, выходящему из котла.

На входящем трубопроводе формируется отвод с вентилем на теплоаккумулятор. Это делает возможным переключение хода теплоносителя с котла на резервуар.

Важно! Перед тем, как начать делать растопку котла, требуется произвести обратное переключение.

Обязательно также нужно учитывать следующие особенности монтажа теплового агрегата:

Внимание! Нельзя самостоятельно изменять не предусмотренную изготовителем конструкцию теплоаккумулятора.

Процесс установки устройства происходит в определённом порядке. Этапы монтажа:

Существует ряд критериев, которые учитываются при выборе этого устройства:

• Габариты, масса. Объем ёмкости определяется в соответствии с мощностью котла. Чем больше аккумулятор тепла, тем дольше будет происходить его нагрев, но и количество топок заметно уменьшится. Если по габаритам устройство не входит в отведённое помещение, то стоит рассмотреть несколько резервуаров, имеющих меньший размер.
• Мощность. Она рассчитывается по формуле: Q=m*C*(T2–T1), где m — масса теплоносителя, кг, С — удельная теплоёмкость теплоносителя, (Т2–Т1) — разница между окончательной и начальной температурами.
• Материал, используемый для создания бака. Стандартно применяется углеродистая сталь с нанесением водостойкой краски. При возможности лучше останавливаться на оборудовании из нержавейки. Оно будет не так восприимчиво к коррозии и примесям в теплоносителе.

Фото 2. Теплоаккумулятор большого размера, изготовленный из нержавеющей стали, подключен к системе водоснабжения около котла.

• Наличие дополнительных условий. Это установка встроенного теплообменника для присоединения к системе горячего водоснабжения, ТЭНов, вспомогательных теплообменников для присоединения к иным источникам подогрева теплоносителя.

Чаще всего для данной цели используется готовый цилиндрический бак. В качестве материалов для изготовления ёмкости подойдут:

• ресиверы от железнодорожных вагонов или промышленных компрессоров;
• баллоны, ранее используемые для хранения пропана;
• старые бойлеры из железа;
• баки из нержавейки для хранения жидкого азота.

Фото 3. Старый бак после хранения пропана хорошо подойдет для изготовления теплоаккумулятора своими руками.

Самодельный теплоаккумулятор лучше всего утеплить базальтовой ватой в рулонах. Её толщина составляет около 7 см, а плотность — до 60 кг/м3.

Внимание! Не стоит использовать пенопласт и другие полимерные материалы.

Чтобы утеплить устройство системы отопления, нужно наполнить резервуар водой. Тем самым произвести проверку на герметичность. После этого произвести следующие действия:

• зачистить поверхность, покрыть её грунтовкой и краской;
• обернуть бак утеплителем, зафиксировать последний шнуром;
• нарезать облицовочный металл, сформировать отверстия под патрубки;
• зафиксировать обшивку саморезами к креплениям.

Он начинается с определения почасового и суточного показателя теплопотери в помещении. Полученный параметр подскажет, какое количество топлива понадобится для обогрева, и сколько при этом выделится тепловой энергии.

Умножение почасового показателя теплопотери на время сгорания одной закладки топлива определит потребность на обогрев здания в целом.

Разность между количеством выделяемой тепловой энергии и необходимой величиной на обогрев дома даёт показатель запаса аккумулирующего бака.

Поделив полученный результат на часовую теплопотерю, можно рассчитать, на какой срок хватит этой энергии. Так выводится число необходимых закладок топлива.

После подсчёта этих параметров определяется время полной и неполной загрузок системы, указывается, на какое время приходится максимальный заряд аккумулятора тепла. Исходя из того, сколько энергии содержится в 1 кВт, можно определить её запас путём перемножения этого значения на максимальный заряд устройства.

Запас по температуре высчитывается путём разности между максимальным и необходимым параметрами. Зная теплоёмкость жидкости, можно рассчитать необходимый объем теплового агрегата через формулу: запас энергии/(теплоёмкость жидкости*разницу температур).

Справка! При расчёте конструкции важно учитывать все особенности системы отопления и её эксплуатации.

Формирование теплового агрегата производится пошагово:

Из видео можно узнать о том, какую функцию играет теплоаккумулятор в отопительной системе.

Данное устройство гарантирует стабильность работы системы отопления с сохранением электроэнергии и физических сил, а вложение в него средств оправдает себя в самый короткий срок.