Повышение эффективности системы: назначение теплоаккумулятора для котлов отопления

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.

Устройство теплового аккумулятора

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.

Конструкция

Внутреннее строение теплоаккумулятора системы отопления может быть простым и сложным.

Простой вид

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.

Сложный вид

Он представлен тремя различными вариантами.

Вариант 1

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.

Вариант 2

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.

Вариант 3

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.

Внешний вид

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

Вам также будет интересно:

Удачная модернизация системы: характеристика терморегуляторов для радиатора отопления

Обеспечение комфортного режима обогрева: как регулировать батареи отопления с регулятором?

Без него можно просто задохнуться! Как сделать дымоход для газового котла правильно

Принцип работы в системе

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.

Установка

Этот процесс протекает с учётом определённых нюансов.

Особенности монтажа

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.

Обязательно также нужно учитывать следующие особенности монтажа теплового агрегата:

• 

  на всех входящих в теплоаккумулятор трубопроводах фиксируются фильтры «грязевики»;
• вблизи от устройства производится монтаж предохранительного клапана и манометра;
• помещение, выбранное под установку, аккумулятора тепла должно быть хорошо прогретым;
• на входных и выходящих трубах фиксируются термометры;
• подключаемые элементы закрепляются исключительно фланцами или резьбовыми муфтами;
• площадка под тепловой агрегат должна быть рассчитана на большую нагрузку;
• на верхнем выходном патрубке располагается воздухоотводчик;

Последовательность действий

Процесс установки устройства происходит в определённом порядке. Этапы монтажа:

1. 

   Подготовка системы отопления, спуск теплоносителя.
2. Обозначение участка врезки.
3. Присоединение отводов к трубопроводу, выходящему из котла, путём сварки.
4. Монтаж запорной арматуры и нарезка резьбы.
5. Присоединение обводного трубопровода котла.
6. Включение в систему отопления аккумулятора.

Как выбрать аккумулятор тепла для дома?

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.

Теплоаккумулятор своими руками

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.

Утепление

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

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.

Расчёт конструкции

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).

Этапы изготовления

Формирование теплового агрегата производится пошагово:

1. 

   Подготовка ёмкости. Если она использовалась ранее — очистить от всех загрязнений.
2. Произвести утепление бака с внешней стороны, закрепляя теплоизоляционный слой скотчем, обмотанным несколько раз.
3. Изготовление змеевика. В качестве исходного материала подойдёт трубка из меди длиной 9–15 м и диаметром около 25 м. Труба формируется в спираль и встраивается внутрь бака.
4. Создание патрубков, оснащённых кранами. Последние понадобятся для возможности перекрывания циркулирующей по системе воды.
5. Монтаж теплоаккумулятора. Производится фиксация бака на заранее подготовленную бетонную площадку.
6. Такой вид конструкции устройства подойдёт для однокотловой системы отопления. В ситуации, когда котлов несколько, изготовить агрегат самостоятельно будет затруднительно.

Полезное видео

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

Выгода

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