Самодельный теплоаккумулятор


Теплоаккумулятор (буферная емкость) своими руками

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.

Отследить направление движения жидкости можно по температурным датчикам — обратка котла должна быть теплее, чем обратка радиаторов.

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.

Важнейший вопрос при установке теплоаккумулятора – защита котла от холодной обратки, выполняется обязательно, например с помощью трехходового клапана.

 

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.

как сделать своими руками, приборы для кирпичных агрегатов российского производства

Теплоаккумуляторы для котлов отопления являются полезным изобретением и широко используются владельцами автономных систем обогрева. Прибор существенно экономит тепловую энергию, имеет простое устройство и может быть смонтирован самостоятельно.

Предназначение

Роль теплоаккумуляторов в системе отопления трудно переоценить. Прибор осуществляет сбор и хранение теплоносителя, поддерживает в нём необходимую температуру, и при необходимости отдаёт его обратно в систему. Это способствует сохранению оптимального температурного режима помещений даже при выключенном котле. Кроме поддержания заданных тепловых параметров, аккумулятор предохраняет котёл от перегрева, забирая у него лишнее тепло, и понижает объём расходуемого топлива на 30%. При этом происходит синхронное повышение коэффициента полезного действия отопительного прибора.

Один теплоаккумулятор может одновременно обслуживать несколько котлов, работающих на разном виде топлива. Кроме того, прибор исполняет роль водонагревателя в системе горячего водоснабжения, и некоторое время осуществляет подогрев воды при выключенном котле.

Но использование теплоаккумуляторов целесообразно не для всех видов котельного оборудования. Например, в высокотехнологичных автоматизированных электрокотлах установка тепловых накопителей экономически не обоснована. Такие устройства сами контролируют рациональность использования ресурсов и оборудованы термодатчиками, отключающими их от сети в случае перегрева. А вот для твердотопливных и пиролизных котлов такие приборы крайне необходимы.

Это объясняется тем, что в камеры сгорания таких агрегатов требуется регулярная загрузка твёрдого топлива, из-за чего приходится постоянно следить за степенью его сгорания и постоянно подбрасывать уголь или дрова. В ночные часы делать это не совсем комфортно: приходится вставать несколько раз за ночь и контролировать работу котла. Решением проблемы может стать установка теплоаккумулятора, что позволит запасать вырабатываемое днём тепло и эффективно тратить его в ночные часы. Хозяин помещения сможет спокойно спать всю ночь, а установка прибора заметно снизит расход топлива и значительно сократит затраты на обогрев.

Технические характеристики

Конструктивно тепловой аккумулятор напоминает большой термос. Корпус прибора выполнен в виде цилиндрического бака и изготовлен из нержавеющей стали. Сверху бак имеет обвязку из теплоизолирующего материла, что способствует заметному увеличению времени остывания теплоносителя. Толщина утеплителя на моделях заводского производства составляет 100 мм. Сверху теплоизолянт закрывается плотным кожухом, для производства которого используется кожзаменитель. Внутри резервуара располагаются теплообменники. Их количество зависит от объёма бака и мощности модели, и может варьироваться от одного до трёх – в заводских моделях, и до пяти – в самодельных.

Объём бака также может быть разным: в наиболее бюджетных вариантах он составляет всего 100 литров, в то время как большие промышленные установки оборудованы резервуарами в несколько кубов и требуют для своей установки оборудования отдельной котельной. В некоторых моделях внутри основной ёмкости устанавливается меньший по диаметру бойлер, обеспечивающий горячее автономное водоснабжение. На корпусе аккумулятора присутствуют несколько резьбовых патрубков, используемых для подключения прибора к отопительному котлу, а также для подсоединения разводки отопления. Скорость расходования тепла из накопителя зависит от теплопотерь помещения, внешней температуры и ёмкости накопительного бака. Отопление на пассивном режиме с выключенным котлом может осуществляться от двух часов до двух дней.

Принцип работы

Схема работы теплоаккумулятора достаточно проста. Благодаря работе циркуляционных насосов, установленных между котлом и аккумулятором, горячий теплоноситель через верхний патрубок заходит в буферную ёмкость. При этом охлаждённая жидкость через нижние патрубки возвращается в котёл. На участке между тепловым накопителем и радиаторами устанавливается ещё один насос, обеспечивающий подачу теплоносителя к радиаторам.

После того как вода в батареях отдаёт своё тепло помещению и её температура достигает нижней допустимой отметки, автоматически срабатывают термодатчики. По их сигналу включаются насосы, которые мгновенно возобновляют подачу горячего теплоносителя в радиаторы.

Во время бездействия насоса, расположенного на выходе из аккумулятора, происходит накопление тепловой энергии. После полного прогорания одной закладки топлива котёл переключается на режим ожидания, а отопление дома осуществляется с помощью теплоаккумулятора, который отдаёт накопленную тепловую энергию радиаторам. При отсутствии в системе тепловых аккумуляторов, горячая жидкость будет бесконтрольно нагревать помещение, что повлечёт за собой его перегрев и вызовет необходимость открытия окон с целью понижения температуры. Это будет означать, что котёл отапливает улицу, и топливные ресурсы растрачиваются впустую. Использование теплоаккумулятора поможет избежать таких ситуаций и обеспечит экономный расход топлива.

Разновидности

Классификация теплоаккумулятров осуществляется по двум признакам: функциональности и принципу тепловой отдачи.

Функционально приборы подразделяются на два типа.

  • Накопительные аккумуляторы для систем отопления подразумевают подключение только радиаторов отопления, и могут функционировать как на воде, так и на антифризе. Такие модели будут оптимальным вариантом для обустройства бюджетной системы обогрева и могут быть использованы для дополнительного подключения «тёплых полов».
  • Теплоаккумуляторы для обустройства отопления и ГВС наряду с обогревом предполагают подключение сантехнических приборов к горячей воде. В качестве теплоносителя в таких моделях используется только вода. Применение антифриза не рекомендуется ввиду риска смешивания жидкостей при возникновении нештатных ситуаций.

По принципу тепловой отдачи аккумуляторы также подразделяются на два вида. Первый тип представлен статическими моделями, предполагающими прямой нагрев теплоносителя внутри бака, который может осуществляться при помощи ТЭНов. Ко второму виду относят динамические приборы, работающие в связке с отопительным котлом, и принимающие в накопительный бак уже нагретый теплоноситель. В результате чего змеевик, расположенный внутри ёмкости, нагревается от горячей воды, поступающей из котла. Динамические модели часто оборудованы трехходовыми кранами, клапанами и автоматическими устройствами. Это позволяет осуществлять регулировку температуры воды в батареях и системе «тёплый пол» посредством запорной арматуры, управляющей водяным контуром.

Критерии выбора

Прежде чем приступить к приобретению теплоаккумулятора, следует определиться с комплектацией и размером накопительного резервуара. Расчет необходимого объёма должен быть основан на мощности котла и соответствии этих показателей с параметрами накопителя. При определении нужного объёма нужно иметь в виду, что по отзывам владельцев отопительных котлов на каждый киловатт мощности должно приходиться 50 л ёмкости. Таким образом, для котла мощностью 2 кВт ёмкость бака теплоаккумулятра должна составлять 100 литров.

После того как необходимый размер бака будет определён, можно приступать к выбору модели по функциональным признакам. В случае если хозяев часто не бывает дома, целесообразно приобрести максимально автоматизированную модель. Такой прибор будет сам регулировать температуру нагрева теплоносителя и отключит оборудовании в случае поломки или аварии. При выборе теплоаккумулятора для работы в напорных системах с высоким давлением, лучше остановиться на моделях, оборудованных торосферическими крышками.

Изготовление и монтаж самодельного устройства

Современный рынок котельного оборудования предлагает огромный выбор теплоаккумуляторов как российского, так и зарубежного производства. Однако при отсутствии возможности приобретения заводской модели сделать теплоаккумулятор можно своими руками. Самым простым вариантом такого устройства станет обычная бочка, оборудованная входным и выходным патрубками, и обёрнутая теплоизоляционным материалом. Эффективность такой конструкции будет невелика, но для отопления небольшого кирпичного домика она вполне подойдёт. Для изготовления бака потребуется листовой металл и сварочный аппарат. После того как ёмкость будет сварена, в неё врезаются 4 патрубка: два для подачи воды и столько же для её возврата.

Входящие и выходящие патрубки должны располагаться на противоположных сторонах резервуара. Затем в верхнюю часть ёмкости вваривается муфта с вмонтированными в неё термодатчиком и защитным клапаном. Далее, обустраивается теплоизоляция и выполняется установка накопителя на место. В случае отсутствия сварочного аппарата или навыков его использования, можно взять ёмкость из огнеупорного пластика. Для того чтобы в процессе эксплуатации бак не потерял своих первоначальных форм, рекомендуется поместить его в специально изготовленный каркас решетчатого типа. Роль заводского змеевика может выполнить обычный гофрированный металлический шланг.

Монтаж теплоаккумулятра не требует наличия специальных навыков и может быть выполнен самостоятельно.

Для этого нужно неукоснительно следовать правилам установки и выполнить ряд действий.

  • Составить подробную схему системы отопления, отметив на ней особенности планировки, размер помещений и количество этажей.
  • При движении теплоносителя естественным образом размещение накопителя должно производиться непосредственно рядом с котлом.
  • При соединении котла и трубопровода необходимо полностью загерметизировать стыки, используя при этом синтетические герметики, рекомендованные для данных материалов.
  • Температура воздуха в помещении, где устанавливается оборудование, не должна опускаться ниже 10 градусов.
  • Монтаж соединительных патрубков должен проводиться таким образом, чтобы в случае аварии доступ к ним был открыт и не перекрывался самим прибором или посторонними предметами.
  • Размещение буферной ёмкости должно производиться строго на одном уровне с котлом. Более высокое расположения накопителя не допускается.
  • После установки насосного оборудования необходимо заполнить систему водой и произвести пробный запуск. При обнаружении течи, нужно слить воду из системы и принять меры к устранению протекания. Затем вновь заполнить систему и повторить запуск.

Теплоаккумуляторы для твердотопливных котлов являются важным звеном систем автономного отопления. Они способны обогреть дом и обеспечить хозяев горячей водой даже при выключенном приборе, что существенно сокращает расход топлива и значительно экономит семейный бюджет.

О том, как установить теплоаккумулятор для котлов отопления, смотрите в следующем видео.

Правильная схема отопления с теплоаккумулятором

Многие хозяева часто сталкиваются с вопросом касательно того, что такое тепловой аккумулятор, используемый в отопительной системе, и как он функционирует. Об устройстве этих механизмов, а также о том, как должно проходить подключение теплоаккумулятора к котлу, далее и пойдет речь.

Функциональные особенности теплоаккумулятора

Аккумуляторный отопительный бак внешне представляет собой высокую емкость цилиндрической или квадратной формы, оснащенную несколькими патрубками, расположенными на разном уровне. Объем такого резервуара может составлять от 20 до 3000 литров, однако наиболее распространенными образцами являются модели от 0,3 до 2 м³.

Функциональность такого оборудования является действительно высокой и отличается следующими признаками:

  • конструкция может быть оснащена большим числом патрубков (от четырех до нескольких десятков). Влияет на это, в первую очередь, то, какой конфигурацией обладает система отопления с теплоаккумулятором, а также то, сколько контуров в ней имеется;
  • это оборудование можно оснастить теплоизоляцией, которой может выступать такие традиционные материалы, как минеральная вата или вспененный полиуретан. При этом правильнее будет изолировать бак даже в том случае, если он располагается в отапливаемом помещении, поскольку это позволит избежать непредвиденных потерь тепла;
  • материалом для изготовления стенок теплового аккумулятора своими руками могут послужить такие элементы, как черная или нержавеющая сталь. Второй материал обеспечит оборудованию более долгий срок службы, однако приобрести его будет дороже;
  • существует возможность разделения конструкции бака на сообщающиеся сегменты, отделенные друг от друга расположенными горизонтально перегородками. Данная мера позволяет теплоносителю иметь примерно одинаковую температуру в той или иной части механизма;
  • бак может быть оснащен особыми фланцами, предназначенными для установки ТЭНов (трубчатых электронагревателей). Их использование может допускать возможность того, что весь аппарат будет функционировать по принципу электрического котла;
  • в том случае, если оборудуется теплоаккумулятор с теплообменником, емкость аккумулятора может выполнять функцию приготовления горячей воды, пригодной дл питья. При этом теплообменник в этом случае может быть как обычным проточным пластинчатым, так и накопительным баком внутри резервуара. Так или иначе, расчет теплоаккумулятора для отопления не предусматривает большие затраты на нагрев воды для этих целей;
  • снизу агрегата может находиться еще один теплообменник, предназначенный для установки коллектора солнечного тепла. Монтируется он внизу системы потому, что эффективную теплоотдачу можно обеспечить даже при условии, если производительность коллектора будет невысокой, к примеру, в вечернее время.

Использование теплоаккумуляторов для твердотопливных котлов

Для котлов такого типа схема отопления с теплоаккумулятором предусматривает такой режим работы, при котором топливо сможет по возможности сгорать без какого-либо остатка, а мощность оборудования, равно как и его КПД, будут максимальными. Для того чтобы отрегулировать мощность оборудования, можно ограничить подачу воздуха к камере сгорания.

Схема подключения теплоаккумулятора к твердотопливному котлу предусматривает такую систему, при которой:

  • тепло, производимое работающим при максимальной мощности котлом, направляется непосредственно к резервуару с водой для ее нагрева;
  • по окончании полного сгорания топлива теплоноситель не прекращает циркулировать по системе от бака накопления до радиаторов, постепенно забирая у него тепловую энергию.

Как результат, растапливать котел придется гораздо реже, что позволит сэкономить значительную часть времени и физических сил.

Тепловой аккумулятор для электрокотла

Самодельный теплоаккумулятор отопления, используемый вместе с котлом, работающим от электричества, также может обеспечить некоторую выгоду, несмотря на то, что большинство современных электрокотлов не требует тщательного ухода и прекрасно функционируют без чьего-либо вмешательства.

Особую пользу такая система будет нести при условии ночного тарифа. Так, в темное время суток стоимость на электроэнергию может быть значительно меньшей по сравнению с дневной ценой на киловатт-часы.

Поэтому функционирование аккумулятора отопления проходит по следующей схеме:

  1. В ночное время автоматизированный котел самостоятельно включается в нужное время, при этом нагревая аккумулятор отопления до температуры, равной 90°.
  2. Днем все полученное тепло расходуется на обогрев жилища. При этом регулировать расход воды можно, настроив желаемым образом производительность насоса циркуляции.

Системы многоконтурного отопления с теплоаккумуляторами

Еще одно неоспоримое достоинство бака накопления – это потенциальная возможность эксплуатировать его как гидрострелку.

Подобная функция является очень нужной, так как ввиду того, что корпус бака оснащен как минимум четырьмя патрубками, появляется возможность отбирать теплоноситель с нужной температурой на том или ином уровне накопительного бака. Это даст возможность оборудовать качественный контур с высокой температурой, оборудованный радиаторами, а также отопление с низкими температурами, как, например, в теплом полу.

Однако не стоит забывать и о насосах, имеющих схемы контроля нагрева, поскольку температура на разных уровнях накопительного резервуара в разное время суток, как известно, отличается.

При этом функция патрубков не сводится исключительно к отводам для отопительных контуров. Сразу несколько систем котлов, оборудованных по разному типу, можно подключить к одному аккумулятору отопления.

Правила установки и расчет

Принцип подключения теплоаккумулятора является таким же, как и у гидрострелки, а основное отличие заключается только в теплоизоляции и объеме. Эти механизмы нужно монтировать между двумя трубопроводами, идущими от котла – обратным и подающим. Подающий элемент подключается к верхней части резервуара, в то время как обратный – к нижней.

Для того чтобы рассчитать тепловую емкость устройства, можно воспользоваться следующей формулой: Q = mc (T2-T1). В данном случае Q – это количество накопленного тепла, m – масса, которой обладает вода в емкости, c – показатель удельной теплоемкости, измеряемый в Дж/(кг*К) и равный 4200, а Т2 и Т1 – исходный и конечный параметр температуры воды.

Пример использования теплоаккумулятора в схеме отопления: Данная формула позволит правильно рассчитать то, какую тепловую емкость должно иметь оборудование. При возникновении вопросов относительно создания и монтажа теплоаккумуляторов, а также во избежание неполадок во время дальнейшей эксплуатации всегда можно обратиться за помощью к квалифицированным специалистам, в наличии у которых всегда имеются фото вариантов оборудования, а также подробные инструкции по их правильной установке.

Производители, продукцию которых мы применяем, являются лидерами в своей области, отлично зарекомендовавшими себя на протяжении длительного времени. Все дистрибьюторы, с которыми мы работаем, являются официальными представителями заводов-производителей и осуществляют дополнительный контроль качества.

Теплоаккумулятор своими руками - принцип действия, материалы для изготовления

Одним из рекомендуемых элементов системы отопления частного дома является не сложный прибор – теплоаккумулятор. Принцип действия его основан на частичном отборе тепловой энергии и ее хранении в течение достаточно длительного периода времени (до нескольких суток). Об изготовлении данного прибора своими руками и пойдет речь в нашей статье.

Основу конструкции теплоаккумулятора составляет прямоугольный корпус. Изготовить его можно из любых доступных материалов. Наиболее удобным для изготовления приспособления остаются деревянные материалы, как натуральные, так и искусственные. Непосредственно перед началом проектирования схемы теплоаккумулятора следует определиться с желаемым объемом ванны теплонакопителя и ее параметрами. В зависимости от места установки приспособления корпус может быть выполнен более высоким или более приземистым. Для сохранения объемных параметров необходимо будет внести определенные корректировки в размеры дна корпуса и боковых стенок.

Процесс сборки корпуса теплоаккумулятора

Для работы приготовьте следующие материалы:

  • рейка хвойных или лиственных пород сечением 30х60 – 18 м.п.;
  • ориентриованно-стружечные плиты – 16-18 м2;
  • утеплитель листовой – 16-18 м2;
  • Кроме перечисленного выше понадобятся следующие инструменты:
  • ножовка столярная или электролобзик;
  • шуруповерт;
  • нож для раскроя утеплителя.

Подготовив все необходимое можно приступать к работе. Обращаем ваше внимание на то, что для достижения максимального эффекта от использования теплоаккумулятора необходимо значительно снизить его теплопотери. Для этого рекомендуем изготавливать стенки корпуса с внутренними пустотами. Соответственно раскрой листовых материалов и брусков осуществляем исходя из рассчитанного нами объема корпуса, его параметров, которые могут быть ограничены размерами помещения, в котором предполагается установка теплоаккумулятора (например, подвал или котельная), а так же строения стенок.

Дно и каждая боковина представляют собой слоеную конструкцию, имеющую реечное ячеистое наполнение и обшивку плоскими листами с двух сторон.

Соединение внутренних реек можно выполнить вполдерева, изготовив в местах стыковки пазы, ширина которых равна толщине реек, а глубина – половине ширины. Крайние бруски лучше взять более массивные, так как на них будет приходиться основная часть нагрузки.

На изготовленный донный блок производим монтаж боковых стенок.

Для сборки можно использовать как мебельные конфирматы, так и обыкновенные оцинкованные саморезы. Оптимального результата удастся добиться при использовании двух видов крепежей. При этом прямоугольность корпуса достаточно легко можно обеспечить применением уголков в местах стыковки стенок корпуса.

Древесина сама по себе хоть и обладает достаточно низкой теплопроводностью, но не способна обеспечить необходимые теплоизоляционные свойства корпуса теплоаккумулятора. Обязательным элементом «начинки» стенок дна и крышки является листовой теплоизолятор.

Теплоизоляция корпуса прибора

При сборке корпусных деталей в промежутки между внутренними рейками и листами обшивки заложите куски любого доступного теплоизоляционного материала, подогнанные максимально плотно.

Возможно изготовление упрощенного варианта корпуса, при котором первоначально изготавливается прямоугольная емкость, которая впоследствии оклеивается листами плотной теплоизоляции.

Еще одним обязательным требованием, предъявляемым к корпусу приспособления, является его полная гидроизоляция, так как роль основного теплоносителя выполняет вода. Достичь этого поможет использование прочной синтетической пленки или прорезиненной ткани, приклеиваемой к внутренней поверхности. В дополнение перед ее настилом следует промазать все стыковочные швы герметиком, и проверить внутреннюю поверхность на наличие острых выступающих элементов.

Первое испытание самодельного теплоаккумулятора.

Далее следует провести испытание на герметичность. Можно оставить наполненную емкость на сутки и более, контролируя отсутствие течи.

Изготовление и установка теплообменников согласно требуемой схеме

Вторым обязательным элементом теплоаккумулятора является простейший прибор, позволяющий осуществить передачу избыточного тепла от теплоносителя к аккумулирующему веществу. Речь идет о теплообменнике, технологии самостоятельного изготовления которого мы коснулись в одной из наших предыдущих статей. Основу конструкции составляет медная труба. Выбор именного этого металла связан с его оптимальными теплопроводными свойствами и доступностью.

Прежде всего, для оптимизации использования внутреннего объема приспособления, необходимо придать трубкам спиральную форму. Пластичность меди позволяет изгибать ее без опасения разрушения.

Выполнять гибку труб удобно с использованием простейшего приспособления, изготовленного на основе катушки от электропровода или двух плоских круглых деталей равного диаметра.

Изготовьте необходимое количество трубчатых спиралей. Во избежание прямой теплопередачи между витками необходимо выполнить их изоляцию друг от друга. Это удобно осуществить с помощью специальных пластиковых вставок, которые так же несложно изготовить своими руками.

Так же из медных труб выполните внутреннюю разводку теплоаккумулятора для подсоединения теплообменников.

Количество спиралей должно быть оптимальным и занимать все пространство корпуса.

После установки всех приборов и повторной проверки герметичности корпуса теплоаккумулятора его можно смело подсоединять к системе отопления дома.

Напоследок следует сказать, что системы отопления дома и нагрева теплоносителя являются закрытыми, то есть жидкость из них никогда не попадет в жидкость, находящуюся в нашем теплоаккумуляторе.

Уважаемые читатели, если у вас остались вопросы, задавайте их, используя форму ниже. Мы будем рады общению с вами ;)

Рекомендуем другие статьи по теме

Узнаем как изготовить теплоаккумулятор своими руками

В большинстве случаев какая бы то ни было отопительная система имеет в составе три основные части, среди них можно выделить трубные магистрали, радиаторы отопления и котел, который заменяется отопительными приборами. Но системы последнего поколения достаточно часто оснащаются другими полезными устройствами, среди них можно выделить теплоаккумулятор. Изготовить своими руками его в домашних условиях достаточно просто. С помощью данного дополнения можно накапливать избыток энергии, вырабатывающийся в котле и расходующийся понапрасну. В большинстве случаев подобные варианты представляют собой металлический бак, который снабжён несколькими патрубками, расположенными сверху и снизу. К последним подключаются источники тепла, тогда как ко вторым присоединяются потребители. Внутри располагается жидкость, которую хозяева могут использовать для своих целей.

Произвести манипуляции по изготовлению можно достаточно просто, для этого необходимо подготовить определенный набор инструментов и материалов, а также запастись терпением.

Конструктивные особенности

Если вы решили изготовить теплоаккумулятор своими руками, для начала необходимо ознакомиться с особенностями и принципом работы данного оборудования. В основе функционирования лежит значительная теплоемкость воды. Трубопровод котла подсоединяется к верхней части емкости, в последнюю из которых поступает горячая вода с максимально высокой температурой. Снизу должен быть расположен циркулирующий насос, который отвечает за выбирание холодной воды и нагнетание ее по системе отопления. Жидкость при этом поступает обратно в котел.

В самые короткие сроки ранее остывшая жидкость заменяется на только что нагретую. После прекращения функционирования котла вода в магистралях системы начинает медленно остывать. В процессе циркуляции она поступает в емкость, в которой начинается выдавливание в трубы горячего теплоносителя. Это позволяет обеспечивать обогрев помещений за определенный промежуток времени.

Необходимость изготовления теплоаккумулятора

Если вы решили изготовить теплоаккумулятор своими руками, то должны знать о том, какие функции он выполняет. Стоит учесть, что современные накопительные устройства тепла представляют собой достаточно сложные аппараты, выполняющие множество функций. Они обеспечивают жилье горячим водоснабжением, позволяют увеличить коэффициент полезного действия систем отопления дома до максимально возможного, при этом снижаются финансовые затраты на топливо. Помимо прочего, устройство способно стабилизировать режим температуры внутри помещений.

С помощью данного оборудования есть возможность объединить несколько источников тепла, заключив их в единый контур. Обратная задача тоже может быть выполнена. Теплоаккумулятор своими руками достаточно просто изготавливается. Он будет накапливать избыточное количество энергии, которая вырабатывается котлом.

Недостатки теплового аккумулятора

Если вы решили изготовить теплоаккумулятор для котла своими руками, то необходимо учесть, что он обладает существенными недостатками, среди них можно выделить то, что ресурс воды будет зависеть от объема установленной емкости. Вместительность является весьма ограниченным понятием, именно поэтому вода имеет свойство заканчиваться. Ввиду этого владельцы частных домов достаточно часто запасаются дополнительной системой подогрева. Первый недостаток порождает второй: он выражен в необходимости внушительной площади, которую требуют более ресурсоемкие установки. Это может быть отдельное помещение, которое имеет вид котельной. Не в каждом доме есть возможность обустройства такой комнаты.

Изготовление простого теплового аккумулятора

Если вам нужен теплоаккумулятор, изготовить своими руками данное оборудование будет достаточно просто. Следует основываться на принципе функционирования термоса. Наличие стенок, которые не способны проводить тепло, не позволяет теплоносителю остывать в течение достаточно долгого периода времени. Для работы нужно будет подготовить емкость, объем которой равен 150 литрам или больше. Будут необходимы скотч, бетонная плита, утеплительный материал, а также медные трубки. Последние можно заменить ТЭНами.

Рекомендации специалиста

Когда изготавливается теплоаккумуляторы для отопления своими руками, на первом этапе необходимо поразмышлять над тем, как будет выглядеть бак. Наиболее часто для его изготовления применяется металлическая бочка, которую можно найти даже у себя на участке. Конечный объем можно определить индивидуально, однако использовать емкость, вместительность которой меньше 150 литров, не стоит. Это обусловлено нецелесообразностью проведения работ.

Технология изготовления

Если вы решили изготовить теплоаккумулятор своими руками, чертежи которого могут быть составлены самостоятельно, на первом этапе выбранную бочку обязательно нужно привести в порядок. Для этого она тщательно очищается, изнутри удаляются мусор и пыль. Если есть участки, на которых уже образовалась коррозия, то от данного дефекта необходимо избавиться.

Теперь мастеру предстоит подготовить теплоизоляцию, которой будет оборачиваться емкость. Утеплительный материал отвечает за то, чтобы внутри бочки в течение более длительного времени сохранялось тепло. Для самодельного устройства превосходно подходит минеральная вата. Ею нужно окутать емкость со внешней стороны, закрепив все скотчем. Дополнительно конструкция накрывается листовым металлом, который можно заменить фольгированной пленкой. С помощью нее нужно тщательно окутать емкость.

Внутреннее наполнение

Если будет изготавливаться теплоаккумулятор из бочки своими руками, важно решить, с помощью какого из вариантов вода внутри станет нагреваться. Использовать можно электрические ТЭНы, а также змеевик, по последнему из которых спускается теплоноситель. Первый вариант является достаточно сложным, кроме того, он небезопасен. Именно поэтому от него рекомендуется отказаться. Что касается змеевика, то его можно изготовить самостоятельно, используя медную трубку. Диаметр последней должен составить 3 см, тогда как длина может изменяться в пределах от 8 до 15 метров. Из данного элемента подготавливается спираль, которая после размещается внутри.

Заключительные работы

В качестве теплового аккумулятора в изготавливаемой модели выступает верхняя часть емкости. Из нее предстоит пустить отводной патрубок. В нижней части монтируется еще один патрубок, который будет вводным. Через него станет поступать холодная вода. Указанные составляющие системы обязательно снабжаются кранами. На этом можно считать, что довольно простое устройство полностью готово к эксплуатации. Однако перед началом использования важно решить один вопрос, который связан с пожарной безопасностью. Правила гласят, что установка должна располагаться только на бетонной плите, по возможности конструкцию следует отгородить стенками.

Особенности проведения подключения

Если вы задумались о том, как сделать теплоаккумулятор своими руками, то необходимо ознакомиться и с особенностями подключения. Транзитом через всю емкость должен проходить обратный трубопровод, на концах которого следует предусмотреть вход и выход. Первоначально между собой предстоит соединить емкость и обратку котла. Между ними располагается циркуляционный насос. Последний устанавливается со второй стороны, как и отсекающий кран. Сопрягается подающий трубопровод по такой же технологии, как и предыдущий, однако теперь установка тепловых насосов не производится.

Теплоаккумулятор для отопления – что это такое, принцип действия, правила выбор, разновидности, расчет, подключение

При проектировании системы отопления основные цели – это комфорт и безотказность. В доме должно быть тепло и уютно, а для этого в радиаторы всегда должен поступать горячий теплоноситель без задержек и скачков температуры.

С твердотопливным котлом это сложно реализовать, ведь не всегда удается вовремя заправить новую порцию дров или угля, а процесс горения сам по себе неравномерен. Исправить ситуацию поможет теплоаккумулятор для котлов отопления.

С простой конструкцией и принципом действия он способен избавить от целого ряда неудобств и недостатков классической схемы отопления.

Теплоаккумулятор – что это такое, устройство, назначение

Тепловой накопительный блок представляет собой специальный теплоизолированный резервуар, напрямую соединенный с котлом отопления. В его устройстве отмечаются следующие особенности:

  1. Емкость в большинстве случаев имеет форму вертикально установленного цилиндра, корпус которого изготовлен из прочной листовой нержавеющей или черной стали.
  2. Изнутри резервуар покрыт специальным протектором для защиты от горячей воды или иного теплоносителя, а также растворенных в них солей и кислот.
  3. Снаружи бак имеет слой порошкового покрытия с повышенной термостойкостью.
  4. С внешней стороны емкость герметично закрыта теплоизолирующим материалом слоем не менее 10 см. В качестве утеплителя применяется повторно вспененный пенополиуретан с внутренним ПВХ-покрытием.
  5. Далее теплоизоляционный слой покрывается чехлом из прочного кожзама и защитной оболочкой.


Пример устройства и схема работы тепло-аккумуляторного бака Источник stroyfora.ru
При этом полезный объем резервуара может варьироваться от 100 литров до 1 м³ и более. Однако для поддержки системы обогрева частного дома редко применяются экземпляры более одного кубометра. Главное назначение теплового аккумулятора для отопления на примере твердотопливного агрегата сводится к следующему:

  • Поддержка номинальной температуры теплоносителя в период, когда котел уже остыл.
  • Протапливание агрегата в оптимальное и удобное время, а не когда система начинает естественным образом остывать.
  • Существенное увеличение периода между крайними протопками котла.
  • Снижение и оптимизация расхода топливного ресурса.

Полезная информация! Избыток тепловой энергии, вырабатываемый котлом, накапливается в емкости, а затем постепенно расходуется на поддержку оптимальной температуры теплоносителя. Таким образом, нивелируется большая инерционность твердотопливного агрегата – необходимость ждать, пока натопится помещение до необходимого комфортного уровня при периодическом его остывании.


Подробная схема отопительной системы с буферным накопителем тепла Источник prom.st

Скорость расхода накопленного ресурса

Точно ответить на вопрос, как быстро расходуется накопленное в аккумуляторе тепло, невозможно.

Как долго проработает отопительная система на ресурсе, собранном в буферном резервуаре, напрямую зависит от таких позиций, как:

  • фактический объем накопительной емкости;
  • уровень теплопотерь в отапливаемом помещении;
  • температура воздуха на улице и текущее время года;
  • установленные значения термодатчиков;
  • полезная площадь дома, которую необходимо обогреть и снабдить горячей водой.

Отопление частного дома при пассивном состоянии греющей системы может осуществляться от нескольких часов до нескольких суток. В это время котел «отдохнет» от нагрузки и его рабочего ресурса хватит на большее количество времени.

Принцип действия, сфера применения

Работа теплового накопителя простейшего типа осуществляется по следующему принципу:

  • Из теплообменного контура агрегата в верхний патрубок емкости поступает разогретый теплоноситель.
  • По мере работы котла бак полностью заполняется разогретым до заданного значения теплоносителем.
  • При этом из противолежащего верхнего патрубка теплоноситель поступает в батареи системы отопления дома и прочие потребители. Однако, пока агрегат работает, температура внутри резервуара не падает, а, напротив, возрастает – если, конечно, тепло-накопитель правильно подобран и соответствует мощности котла и расходу потребителей.
  • При этом в нижний входной патрубок бака поступает охлажденный в системе теплоноситель, но при этом не перемешиваясь с верхним разогретым слоем поступает на отопительный контур котла из выходного патрубка.
  • Когда резервуар заполнится до предельного уровня разогретым теплоносителем, агрегат отключается.
  • Далее теплоаккумулятор перекачивает теплоноситель по системе с помощью собственного циркуляционного насоса.


Принцип работы теплооаккумулятора с указанием движения теплоносителя Источник altep.ua

  • При этом постепенно горячая фаза заменяется охлажденной. Однако качественно выполненный и грамотно рассчитанный тепло-накопитель способен полноценно поддерживать заданный нагрев теплоносителя не только в течение многих часов, но и при необходимости нескольких суток.

Теплоаккумулятор для системы отопления может применяться далеко не только в схеме с твердотопливным котлом, но и с любым другим, работающем на альтернативном виде топлива – газе, электричестве и даже энергии ветра, солнца и недр.

Сфера применения теплового накопителя определяется следующим рядом его возможностей:

  1. Количество подключаемых потребителей зависит от наличия независимых контуров и может варьироваться от 4 до 20.
  2. Тепловой накопитель можно переоборудовать в электрокотел – посредством монтажа ТЭНов через боковые фланцы.
  3. Резервуар может разделяться на отдельные взаимодействующие сектора с помощью горизонтальных перекрытий внутри.
  4. В нижнюю область бака может быть вмонтирован дополнительный теплообменник – для повышения производительности.
  5. Для обеспечения горячей бытовой водой в резервуар может быть встроен накопитель или дополнительный теплообменник.


Схема комбинированной системы отопления с теплоаккумулятором Источник evan.ru

Обратите внимание! Тепловой аккумулятор особенно актуален, когда энергетический ресурс, расходуемый на образование тепла, имеет периодический или ограниченный доступ. Примером являются солнечные и ветровые генераторы, не функционирующие в пасмурную и безветренную погоду. Он также пригодится, когда электрокотел подключается по льготному тарифу, что возможно только в некоторые ограниченные часы суток.

Правила безопасной эксплуатации

К тепловым аккумуляторам, сделанным в домашних условиях своими руками, предъявляют особые требования безопасности:

  1. Горячие элементы резервуара не должны прилегать или как-то иначе контактировать с легковоспламеняющимися и взрывоопасными материалами и веществами. Игнорирование этого пункта может спровоцировать возгорание отдельных объектов и пожар в котельном помещении.
  2. Закрытая отопительная система предполагает постоянное высокое давление теплоносителя, циркулирующего внутри. Для обеспечения этого пункта конструкция резервуара должна быть полностью герметична. Дополнительно можно усилить ее корпус ребрами жесткости, а крышку на баке оснастить прочными резиновыми прокладками, устойчивыми к интенсивным эксплуатационным нагрузкам и повышенным температурам.
  3. Если в конструкции присутствует дополнительный ТЭН, необходимо очень тщательно заизолировать его контакты, а бак – обязательно заземлить. Таким способом удастся избежать удара током и короткого замыкания, способного вывести систему из строя.

При соблюдении этих правил эксплуатация сделанного своими руками теплоаккумулятора будет полностью безопасной и не доставит хозяевам никаких проблем и хлопот.

Плюсы и минусы

Применение теплового аккумулятора в системе обогрева частного жилища имеет следующий ряд преимуществ:

  • Существенная экономия топливных ресурсов. Вырабатываемое тепло задействуется в максимальной степени на обогрев дома.
  • Возникает возможность использования для отопления нескольких энергоресурсов. Например, за базовую выработку тепла отвечает твердотопливный котел, периодически протапливаемый на полную мощность и заряжающий теплоаккумулятор, а для поддержки в промежуточных периодах задействуется компактный электрический или газовый котел. При этом в качестве дополнительного источника могут использоваться теплонагревательные контуры, работающие на альтернативных видах энергии – солнечных батареях и ветрогенераторе.


Теплоаккумулятор с котлом, развязкой и потребителями Источник kotli.pro
Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на инженерных системах (отоплении, водоснабжении, канализации и прочих) и сопутствующих работах

  • Надежная защита от перегрева как самого агрегата, так и всех элементов отопительной схемы. Правильно рассчитанный тепло-накопитель просто не даст температуре возрасти выше установленного значения.
  • Снижение процедур по обслуживанию в заданный период – увеличение времени между этапами по загрузке топлива.
  • Стабилизация работы системы обогрева в целом – отсутствие перепадов температуры при резком похолодании, что обеспечивает более комфортный микроклимат в помещении.
  • Обеспечение дома горячей бытовой водой.

Однако установка тепло-накопительного модуля в систему частного отопления имеет не только плюсы, но и зачастую некоторые минусы:

  • Внедрение теплоаккумулятора оправдано, когда выдаваемая мощность агрегата как минимум в 1,5-2 раза превышает потребность в тепле жилым помещением.
  • Работа теплового накопителя отличается большой инерционностью. С момента запуска до перехода в номинальное состояние проходит много времени. И оно тем больше, чем больше площадь обогреваемого помещения. Поэтому установка модуля актуальна только в домах с постоянным проживанием. Для периодического посещения, например, на выходных в дачном доме его применение нецелесообразно.


Теплоаккумулятор характеризуется крупными габаритами и большим весом при заполнении теплоносителем Источник termopaneli59.ru

  • Корпус аккумулятора тепла, как правило, отличается внушительными габаритами, что несколько усложняет задачу по его транспортировке и монтажу. Кроме того, из-за этого котельная должна иметь дополнительно предназначенное для его установки место рядом с котлом.
  • Цены надежного фирменного тепло-накопителя и самого отопительного котла обычно сопоставимы, что существенно повышает итоговую стоимость всей системы. Однако в перспективе на долгосрочную эксплуатацию затраты окупаются значительной экономией энергоресурсов, продлением срока службы оборудования и компонентов и обеспечением комфортных условий в жилых помещениях.

Справка! При выборе теплоаккумулирующего устройства необходимо удостовериться в наличии теплоизоляционного слоя снаружи корпуса. Если же приобретенная модель не имеет такого покрытия, пользователю придется докупать и устанавливать его самостоятельно.


Теплоаккумулятор должен иметь надежный теплоизоляционный слой Источник indclimat.ru

Требования к бесперебойнику

Чтобы узнать, какой бесперебойный агрегат подойдет к газовому котлу, заранее нужно определиться с требованиями, которые предъявляются к устройству. Поможет знакомство с основными показателями ИБП, характеризующими эффективность его работы. Некоторые из них:

  • Активная и полная (с учетом реактивной составляющей) мощность, определяемая как произведение напряжения питания на силу тока в нагрузке.
  • Коэффициент гармонических искажений, указывающий на качество выходного напряжения – на отклонение формы синусоиды от идеального вида.
  • Наличие внешнего аккумулятора, позволяющего не прерывать работу котла при полном отсутствии сетевого питания в течение нескольких часов.
  • Длительность функционирования в автономном режиме.
  • Границы допустимых колебаний входного напряжения в Вольтах.

Длительность работы от АКБ зависит в большей степени от его емкости.

Когда по условиям эксплуатации котельного оборудования предполагаются длительные перерывы в энергоснабжении, следует предусмотреть возможность подключения дополнительных батарей. Также желательно, чтобы приобретаемый прибор обладал функцией автоматического отслеживания состояния электросети и восстановления нормального режима питания.

Разновидности

В зависимости от особенностей устройства, определяемых им свойств и предназначения выделяются следующие 4 основные разновидности теплового аккумулятора для систем отопления:

  • Простейшие буферные емкости без перегородок внутри.

Полый внутри тепло-накопитель заполняется одним теплоносителем, циркулирующим между тепловым контуром котла и потребителями тепла. Устанавливается в следующих ситуациях:

  1. Система обогрева (котел, батареи и прочие потребители) работает на одном и том же теплоносителе.
  2. Предельное значение давления в оборудовании не выше аналогичного параметра для котла и накопителя.
  3. Уровень нагрева теплоносителя на выходе из котельного контура не превышает максимально допустимого значения температуры потребителей.

При этом если последнее требование соблюсти не удается, установка буферной емкости все же возможна. Для этого в схему внедряются 3-ходовые краны, позволяющий снизить уровень нагрева горячего теплоносителя, входящего в потребительный контур, путем смешения его с остывшим – подаваемым из обратной магистрали.


Простейший буферный тепловой накопитель Источник ktl.by

  • Со встроенным теплообменником в нижней части.

Внутри бака располагается дополнительный теплообменный контур, выполненный из трубы из нержавеющей стали. В зависимости от назначения количество таких змеевиков может быть от 1 до 3. Это позволяет создавать несколько независимых контуров с различными теплоносителями и их характеристиками.

Случаи применения:

  1. Когда давление и уровень нагрева теплоносителя превосходят допустимые значения аналогичных параметров приемников.
  2. Когда существует возможность использования нескольких теплогенератов – дополнительных котов, а также за счет солнечного света, ветра или геотермальных источников и т. д. При этом чем ниже значение уровня нагрева теплоносителя, тем ниже должен располагаться в баке контур, по которому он циркулирует.
  3. Тепловые аккумуляторы данной разновидности также используются для индивидуального отопления дома, когда в теплообменном контуре используется один вид теплоносителя, а в системе потребления другой.


Устройство теплоаккумулятора с нижним расположением змеевика Источник forvardplast.ru

Своими руками

При большом желании можно соорудить аккумулирующую емкость своими руками. В идеале она должна:

  • с запасом выдерживать номинальное давление в системе;
  • иметь расчетный объем;
  • быть защищенной от воздействия коррозии и высоких температур;
  • быть полностью герметичной.

Для изготовления следует брать листовую сталь, желательно нержавеющую толщиной не менее 3 мм, учитывая общую нагрузку и давление.

Стандартная форма ТА – высокий цилиндр с полукруглым основанием и крышкой. Соотношение диаметра и высоты подбирается примерно 1 к 3-4, чтобы способствовать лучшему разделению тепла внутри емкости.

В этом случае с самой верхней точки идет забор горячей воды к радиаторам. Чуть выше центра вода отводится к контуру теплого пола, а в самой нижней точке ТА подключается обратная линия к котлу отопления.

Самостоятельно сварить цилиндрическую емкость практически невозможно. Проще возвести параллелепипед со схожей конфигурацией и соотношением сторон. Все углы следует дополнительно усилить.


Емкость обязательно утепляется. Использовать для этого лучше базальтовую или минеральную вату толщиной не менее 150 мм, для снижения теплопотерь через стенки.

Для установки теплоаккумулятора следует подготовить специальную опорную площадку, фундамент, способную выдержать огромный вес оборудования. Даже сам по себе аккумулятор может весить до 400-500 кг. Если же его объем, например 3 кубометра, то в наполненном виде его вес будет превышать 3,5 тонны.

Критерии выбора

При выборе аккумулятора тепла для домашней системы отопления должны учитываться следующие критерии:

  • Вместимость емкости. Рассчитывается с учетом характеристик системы, мощности агрегата, расхода бытовой горячей воды.
  • Размеры и вес. Они должны соответствовать прочности основания, на котором будут установлены, а также особенностям транспортировки и монтажных работ.
  • Предельный уровень давления. Он должен быть не ниже аналогичного параметра в системе. Им задается толщина стенок, материал из которого они изготавливаются, а также геометрия и особенности конструкции бака.
  • Материал корпуса. Изделия из углеродистого стального сплава дешевле, но и меньше служат из-за подверженности разрушения коррозией. Модели из нержавейки стоят дороже, но отличаются долговечностью.
  • Дополнительные теплообменники. Количество задается наличием подключаемых контуров и сложностью схемы.


Главный признак различия теплоаккумуляторов – вместимость Источник termico.com.ua

  • Функционал. В зависимости от возможностей производители оснащают свою продукцию помимо основных параметров различными дополнительными функциями – встройка ТЭНов, монтаж контрольного и измерительного оборудования, установка автоматики и приборов безопасности, таких как, например, воздушные клапаны, термостаты и проч.
  • Качество теплоизоляционного слоя. Учитывается не только толщина покрытия, но и тип используемого материала. Чем дольше бак хранит тепло, тем он более экономически выгоден в системе частного обогрева.

На заметку! Приобретать тепловой накопитель лучше только в специализированной торговой точке. Изделие должно быть фирменным, иметь сертификат, гарантию и полноценную инструкцию по эксплуатации.

Российского производства

На российском рынке представлено не так много теплоаккумуляторов отечественного производства, так как лишь недавно они стали активно внедряться в системы автономного отопления.

МодельДополнительные опцииОбъем, м3Рабюочее давление, барМаксимальная температура, ºСПримерная стоимость, руб
Сибэнерго-терм0.569028500
PROFBAK
ТА-ВВ-500
Контур ГВС0.539056000
GidroNova-HA750Электрический ТЭН0.7539558000
ELECTROTHERM ET 1000 AКонтур ГВС, дополнительный теплообменник1.0695225000

Основные расчеты

Безусловно, чем более вместителен теплоаккумулятор, тем дольше он может компенсировать простой котла отопления. Однако стоимость резервуара и затраты на обслуживание растут в прямой зависимости от его объема. Поэтому важно найти компромиссный путь в решении вопроса обеспечения системы качественным теплонакопителем. Для этого применяется расчет, в котором прежде всего учитываются три основных фактора:

  • Интенсивность теплопотерь.
  • Площадь дома.
  • Период простоя генератора тепла.

На примере жилья площадью 100 м² разберем правила расчета вместимости накопителя тепла. Применяется следующие вводные данные (в реальности их значения могут быть несколько отличными):

  1. Количество тепла для обогрева дома – 10 кВт.
  2. Период бездействия агрегата – 10 часов.
  3. Рабочая температура теплоносителя – 70 °C.
  4. Суммарное количество тепла, которое должен отдавать бак для поддержки температуры помещения за весь период простоя = 10 ч х 10 кВт = 100 кВт – именно такое количество энергии он должен накапливать.
  5. Максимальный уровень нагрева теплоносителя – 90 °C.

Принцип работы


Суть работы прибора применительно к котельному оборудованию ничем существенным не отличается от принципа защиты других электрических устройств. Она выражается в принятии специальных мер по стабилизации напряжения и возможности поддерживать какое-то время его на требуемом уровне. Для этих целей используется ИБП для котлов с подключенным внешним аккумулятором, постоянное напряжение с которого преобразуется в переменное посредством электронного инвертора.
Для сглаживания колебаний напряжения в сети или защиты от его кратковременного пропадания используется принцип двойного преобразования, состоящий в следующем:

  1. Корректируемое переменное напряжение подается на сетевой фильтр, сглаживающий резкие колебания за счет ограничения ВЧ гармоник.
  2. Оно поступает на диодный мостик, преобразующий переменную составляющую в постоянную.
  3. При необходимости часть выпрямленного тока расходуется на схему зарядки дежурного аккумулятора, используемого в ситуации, когда напряжение пропадает на длительное время.
  4. Основная его часть поступает на инвертор, в котором осуществляется обратное преобразование постоянной составляющей в переменную.
  5. Полученное таким образом стабилизированное напряжение пригодно для питания твердотопливного или газового котла.

Видео описание

Видео-пример о том, как рассчитать теплоаккумулятор:
Далее требуется рассчитать массу (объем) воды, которая была бы способна удержать такое количество тепловой энергии, по следующей формуле:

  • М = Кэ / 0,0012 Δт
  • М – масса воды, кг,
  • Кэ – количество запасаемой энергии, кВт,
  • Δт – разница температуры между разогретым теплоносителем и остывшем в системе, °C,
  • 0,0012 – теплоемкость воды, кВт/кг °C.

Подставляя в формулу вводные данные, получаем:

100/0,0012 (90-70) = 4166 кг или примерно 4 м³.

Однако на практике редко применяются такие большие емкости. Поэтому чтобы снизить расходы по их монтажу и обслуживанию, время простоя можно сократить наполовину, а уровень охлаждения теплоносителя уменьшить до приемлемых 500С. Тогда для сохранения комфортного тепла в доме с хорошей теплоизоляцией будет достаточно емкости на 1000 литров.

Расчёт объема буферной емкости котла


По расчетам, теплоаккумулятор должен принять всю энергию от одной закладки топлива в котел
Объем буферной емкости обычно рассчитывают таким образом, чтобы за время горения одной закладки топлива теплоаккумулятор сохранил все выработанное котлом тепло. Самостоятельно можно произвести лишь приблизительные расчеты, не учитывающие теплопотери от радиаторов отопления и влияние температуры воздуха в помещении. Основная формула для расчетов объема теплоаккумулятора:

W = k × m × с × Δt, где

  • W – избыточное количество тепла;
  • m – масса жидкости;
  • с – теплоемкость теплоносителя;
  • Δt – количество градусов, на которые нужно нагреть теплоноситель;
  • k – КПД котла.

Отсюда нужно вычислить массу теплоносителя: m = W / (k × с × Δt).

Так как W определяется как разница значений энергии, выработанной котлом и затраченной на обогрев дома, необходимо также уточнить их и время прогорания закладки топлива. Если мощность котла приводится в паспорте прибора, расход тепловой энергии на отопление нужно рассчитывать. Время прогорания топлива определяется опытным путем. Допустим, это 3 ч, а на отопление дома требуется 10 кВт/ч. Значит, за 3 ч будет потрачено: 10 × 3 = 30 кВт.

Выработка тепла котлом мощностью 22 кВт/ч составляет: 22 × 3 = 66 кВт.

По итогам расчета избыточное тепло составит: W = 66 – 30 = 36 кВт. Переводим в Вт, получаем 36000 Вт.

Используя формулу m = W / (k × с × Δt), определяем искомое значение массы воды. КПД указывается в паспорте в процентах. Это значение нужно перевести в десятичное, разделив на 100. Например, 80/100 = 0,8. Теплоемкость воды равна 4,19 кДж/кг×°С или 1,164 Вт×ч/кг×°С или 1,16 кВт/м³×°С.

Δt определяют путем измерения температуры трубы подачи и обратки, вычитая из большего значения меньшее. Например: Δt = 88 – 58 = 30°С. Таким образом, m = 36000/(0,8 × 1,164 × 30) = 1 288,7 кг.

Для сохранения всей избыточной энергии, выработанной котлом, потребуется емкость объемом не менее 1 288,7 м3. Подойдет теплоаккумулятор Jaspi GTV Teknik на 1500 л. При более скромных значениях расчета можно ограничиться резервуаром, к примеру, на 750 л.

Особенности подключения

Схема подключения бака теплоаккумулятора зависит от его конструкционных особенностей, уровня сложности системы отопления, подключаемых потребителей и общей развязки. Однако в простейшем случае, когда монтируется теплообменный полый буфер, имеющий всего 2 пары входных и выходных патрубков – снизу и вверху – используется стандартная схема

Она предполагает одинаковое значения давления и циркуляции одного и того же теплоносителя в контуре агрегата и потребителях. Для регулировки температуры и производительности в схеме на обратных магистралях – перед баком и после него перед агрегатом – устанавливается по одному циркуляционному насосу.

Иногда в схему добавляется пара 3-ходовых клапанов, смешивающих холодные и горячие потоки, для регулировки уровня нагрева. В одном случае исключается перегрев потребителя, в другом – предупреждается переохлаждение теплообменного контура агрегата и вредных последствий из-за образования конденсата.

Коротко о главном

Теплоаккумулятор – это специальная теплоизолированная емкость, напрямую соединенная с теплообменным контуром котла и обеспечивающая накопление тепла, а затем, равномерную его отдачу в систему отопления. Работает по принципу накопления, сдерживания и последующей раздачи тепловой энергии потребителям. Его главные функции:

  1. Поддержание рабочего уровня нагрева теплоносителя в период простоя котла.
  2. Снижение расходов энергоресурса.
  3. Расширение периода между рабочими циклами агрегата.
  4. Запуск, обслуживание котла в удобное для пользователя и потребления энергоресурсов время.

При этом теплоаккумулятор для котла имеет следующие главные преимущества – экономия, защита от перегрева, подключение дополнительных теплоисточников, обеспечение горячей водой; недостатки – инерционность, занимает много места, высокая стоимость. Классифицируется на 4 типа – буферные, с нижними и верхними змеевиками, со встроенным бойлером.

При выборе учитывается ряд параметров – вместимость, материал корпуса, габариты, масса, расчетное давление, функционал, количество теплообменников, качество утепления. Также перед приобретением бака важно правильно рассчитать его вместимость, зависящую от площади дома, специфики работы системы и оборудования.

Оценок 0

Прочитать позже

Аккумулятор тепла в установке ЦО - только вода или что-то другое?

Что такое аккумулятор тепла? Для чего он используется в установках центрального отопления? Позволяет ли это экономить на отоплении? Из чего можно сделать аккумулятор тепла? Если вас интересуют ответы на эти вопросы, приглашаю вас прочитать этот пост.

# Что такое тепловой аккумулятор?

Аккумулятор тепла – это не что иное, как аккумулятор тепла, сохраняющий тепло и отдающий его, когда это необходимо.Например, когда мы коптим в камине с водяной рубашкой, тепла у нас гораздо больше, чем нам нужно, поэтому излишки остаются в теплоаккумуляторе/буфере и используются в установке центрального отопления, когда камин уже выдохся. Аккумулятор тепла также известен как тепловой буфер.

# Для чего нужен водяной тепловой аккумулятор в системах центрального отопления?

В установках центрального отопления тепловой буфер предназначен для сбора тепла, когда оно вырабатывается в избытке или когда его производство дешевле, и передачи его в установку, когда источник тепла не работает и требуется отопление.Тепловой буфер часто предназначен для стабилизации температуры воды в системе центрального отопления. При снабжении источником тепла переменной мощности, таким как шихтовая печь или камин с водяной рубашкой, температура питательной воды будет изменяться. В буфере эти изменения будут компенсированы и драйвером установки центрального отопления. он возьмет столько горячей воды из буфера, сколько ему нужно, смешает ее с холодной водой, возвращающейся из системы центрального отопления, и подаст в систему отопления воду соответствующей температуры.

# Пример 1

В установке центрального отопления источником тепла является загрузочный котел (сажа) или камин с водяной рубашкой.В состав установки входит водяной буфер емкостью 1000 литров. При работе печи/камина тепло передается на радиаторы или теплый пол, а его излишки накапливаются в тепловом буфере. Источник тепла работает всего несколько часов в день, обычно днем ​​и вечером. Когда мы перестанем топить камин, в доме станет холоднее. Когда температура падает ниже минимального значения, которое мы хотим дома, система C.H. он заведется и хоть печка не топит, но в доме будет тепло.Установка будет использовать тепло, накопленное в буфере. Это согреет ваш дом в течение следующих нескольких часов.

# Пример 2

У нас в доме есть буфер на 1000 литров, где вода нагревается электронагревателями. Обогреватели работают в то время, когда мы меньше платим за электроэнергию (непиковый/ночной тариф), т.е. ночью и на 2 часа днем. Вода в буфере нагревается до 80 градусов Цельсия. Когда в доме становится холодно, запускается система отопления и нагревает дом, используя горячую воду, хранящуюся в буфере.Источник тепла работает, когда его работа стоит меньше денег, а установка греет, когда нам нужно тепло в доме.

# Какие у нас есть тепловые аккумуляторы, которые мы можем использовать в нашем доме?

Аккумулятором тепла может быть не только большой резервуар для воды. Это один из самых популярных буферов тепла. Но дома мы можем иметь и другие, не менее эффективные теплоаккумуляторы, которые позволят поддерживать стабильную температуру в доме и экономить на отоплении дома.Аккумулятор тепла также позволяет избежать эффекта домашнего холода по утрам, когда печь/камин уже выдохся и основной источник тепла не работает.

Аккумуляторы тепла я разделил на:

Необслуживаемые, т.е. те, которые мы устанавливаем, ставим драйвера и нам не приходится эксплуатировать их каждый день. Они:

  • Буфер с водой, нагреваемой электронагревателями . - это все более распространенное решение , устанавливаемое в бытовых системах центрального отопления.Грамотно подобранная буферная емкость и мощность нагревателя позволяют нагревать воду в буфере в то время, когда мы меньше платим за электроэнергию или имеем ее от фотоэлектрической установки. Тепло, хранящееся в буферном баке, используется для обогрева дома, когда электроэнергия стоит дорого. Обычно это выглядит так, что буфер заряжается ночью, когда электричество стоит меньше, а когда мы платим много за электричество, источник тепла не работает, но отопление работает. Тепловой буфер должен быть хорошо изолирован, чтобы он терял как можно меньше тепла во время зарядки и ожидания запуска установки С.A. Я уже писал о том, как долго будет сохраняться тепло в 1000-литровом буфере в моем блоге, в записи: 1000-литровый буфер в установке центрального отопления. - как быстро он нагревается и как долго сохраняется аккумулированное тепло?
  • Накопительная печь - это электрическая печь, в которой у нас есть специальная накопительная вставка / сердцевина, которая накапливает тепло и отдает его в окружающую среду, когда это необходимо. Использование такой печи аналогично использованию водяного буфера. Мы заряжаем печь тепловой энергией, вырабатываемой электронагревателями, когда ее производство обходится дешевле, и используем ее в то время, когда за электроснабжение пришлось бы платить больше.Аккумулирующая вставка в таком устройстве может выступать в роли теплового буфера. Недостатком является большой вес такой печи, большие размеры и необходимость установки такой печи в каждом из отапливаемых помещений.
  • Масляные радиаторы - да, вы не ошиблись. На мой взгляд, масляный радиатор также является мини-тепловым буфером. Обогреватель и масло, которым он заполнен, нагреваются, затем электропитание отключается, и помещение, в котором находится обогреватель, обогревается теплом, запасенным в масле.Я знаю, что этого тепла надолго не хватит, но тем не менее считаю такое устройство мини-буфером тепла.
  • Пол с подогревом является одним большим буфером/аккумулятором тепла - теплый пол очень популярен в частных домах и квартирах. Это может быть водяное или электрическое отопление. В первом случае, , тепло снабжается горячей/горячей водой, протекающей по трубам, заделанным в толстый слой бетона. Во втором случае тепло вырабатывается нагревательными кабелями, уложенными в бетонную стяжку.В обоих случаях, когда мы запускаем источник тепла, сначала нагревается бетон, а затем помещения в доме. Теплоемкость бетона 1,94 МДж/м 3 /К. Бетон относительно быстро нагревается и медленно остывает. Имея в доме теплый пол, мы можем заряжать его в те часы, когда мы меньше платим за выработку тепла (например, ночью, используя электричество) и использовать тепло в течение многих часов после отключения источника тепла. Про инерционность теплого пола я писала в блоге в записи Теплый пол, неужели у него такая высокая инерционность и медленно ли он нагревается? Источником тепла для системы «теплый пол» может быть дымовая печь, электрическая печь, тепловой насос, камин с водяной рубашкой, тепловой буфер, работающий от электронагревателей и др.Я отнес их к необслуживаемым, но когда вы снабжаете их дымом или камином, вы должны каждый день разжигать огонь в печи и заряжать аккумулятор тепла, которым является пол, и тогда мы можем относиться к ним как к требующие обслуживания.

Требуется ежедневное обслуживание:

  • Печь/камин для хранения. Такая печь есть, короче говоря, печь, обнесенная накопительным массивом, который обычно делается из кирпича. Когда мы сжигаем в топке, накопительная масса нагревается.Когда огонь гаснет, дом нагревается теплом от раскаленных кирпичей, которые медленно остывают. Такую печь обычно ставят в центре дома для обогрева всех комнат. Я отнес этот теплоаккумулятор к нуждающимся в обслуживании, потому что каждый день в такой печи приходится топить топку, убирать золу и тратить время на эксплуатацию такой топки, чтобы она прогрелась.
  • Буфер с подачей воды от печи или камина с водяной рубашкой. Это, как и в случае с аккумулирующей печью, источник тепла, который требует ежедневной работы и который необходимо каждый день топить для производства нужного количества тепла.Тепло, вырабатываемое печью, сохраняется в буфере и используется по мере необходимости.

# Экономит ли теплоаккумулятор расходы на отопление?

Да, использование аккумулятора/теплового буфера экономит отопление. Благодаря правильному использованию теплоаккумулятора:

  • Мы не теряем тепловую энергию, не перегреваем дом, потому что неиспользованное избыточное тепло накапливается в буфере и используется при неработающем источнике тепла
  • Такую батарею можно заряжать, например, когдаменьше платим за электроэнергию (ночной тариф, непиковый тариф) и используем тепло тогда, когда за работу источника тепла пришлось бы платить больше 90 045
  • Когда источником тепла, используемым для снабжения буферной емкости, является, например, электронагреватель, электропечь, тепловой насос, нам не нужно тратить время на обслуживание этого источника тепла. Устанавливаем, выставляем параметры устройства соответственно, запускаем и все. Позже мы наслаждаемся теплом дома и можем посвятить свободное время другим занятиям.
  • Бетонный буфер на полу низкотемпературного отопления.Пол не должен быть теплее 30 градусов по Цельсию, а вода, питающая контуры отопления, не должна быть выше 50 градусов по Цельсию. Более низкая температура подачи означает меньшие затраты на нагрев теплоносителя.

Как видите, использование теплоаккумулятора экономит деньги и время. Да, сначала нам придется потратить немного больше на сооружение подходящего теплоаккумулятора, но позже мы получим гораздо больше при эксплуатации системы отопления дома.У меня самого дома был водяной буфер, а теперь у меня только система теплого пола с питанием от электроплиты. Аккумулирующие свойства бетона означают, что пол нагревается 2-3 часа, но остывает около 6 часов, отдавая тепло обратно в помещения дома. Это позволяет поддерживать постоянную температуру в доме и реже пользоваться электроплитой для значительной экономии.

# Какие недостатки у тепловых аккумуляторов?

Есть ли у теплоаккумулятора недостатки?

Буфер горячей воды - эта канистра имеет емкость не менее 1000 литров.Для его установки требуется прочный пол и много места в доме. У меня такой горшок был в гараже и я от него отказался в основном из-за занимаемого места.

Обогреватель накопительный электрический - большой вес, занимает много места в доме, необходимо устанавливать в отапливаемых помещениях.

Печь для хранения с дровяным очагом - для выполнения своей задачи она должна быть построена в середине дома. Занимает много места, много весит, лучше всего проектировать его на этапе проектирования дома.Требует частого обслуживания.

Теплые полы - следует проектировать на этапе проектирования дома, т.к. это влияет на высоту комнат. Обладает высокой инерцией, что является одновременно и недостатком, и преимуществом. Медленно нагревается, но еще медленнее остывает. В зависимости от типа (водяной или электрический) и используемого источника тепла может потребоваться ежедневное техническое обслуживание. Тем не менее, это тепловой буфер, который нельзя увидеть, и он является одним из самых эффективных, которые мы можем установить дома.

Другие интересные статьи, которые стоит прочитать

Поделитесь своей публикацией в социальных сетях:

.

Аккумулятор тепла PCMX

SUNEX SPÓŁKA AKCYJNA с местонахождением по адресу ул. Piaskowa 7 в Racibórz (почтовый индекс: 47-400), тел.: +48 32 414 92 12, адрес электронной почты: [email protected], сообщает, что является администратором данных, указанных в согласии на обработку персональных данных по смыслу Закона от 10 мая 2018 г. о защите персональных данных и ПОСТАНОВЛЕНИЯ ЕВРОПЕЙСКОГО ПАРЛАМЕНТА И СОВЕТА (ЕС) 2016/679 от 27 апреля 2016 г. о защите физических лиц в отношении об обработке персональных данных и о свободном перемещении таких данных, а также об отмене Директивы 95/46/ЕС (Общее положение о защите данных) (текст, имеющий отношение к ЕЭЗ) (Официальный журнал Европейского Союза, L 2016 № 119, пункт1) обрабатывается в связи с отправленным запросом.

Предоставленные вами данные не будут доступны третьим лицам. Получателями данных будут только учреждения, уполномоченные законом.

Предоставленные вами данные не будут профилированы.

Контроллер данных не намерен передавать персональные данные в третью страну или международную организацию.

Персональные данные будут храниться в течение периода, необходимого для выполнения этой задачи.

В связи с обработкой ваших персональных данных вы имеете право:

запроса от Администратора на доступ к вашим персональным данным,

запросов от Администратора на исправление ваших личных данных,

запроса Администратора на удаление ваших персональных данных (прекращение обработки),

запросов от Администратора об ограничении обработки ваших персональных данных,

отозвать свое согласие в любое время на обработку ваших персональных данных,

возражение против обработки ваших персональных данных,

передача ваших личных данных,

· подать жалобу в надзорный орган (т.е.: председатель Управления по защите персональных данных).

SUNEX SPÓŁKA AKCYJNA приложит все усилия для обеспечения всех средств физической, технической и организационной защиты персональных данных от случайного или преднамеренного уничтожения, случайной потери, изменения, несанкционированного раскрытия, использования или доступа в соответствии со всеми применимыми правилами.

.

Отопление дома - Аккумулятор тепла и солнечная ферма Тшебница 9000 1
  • Предложение от частное лицо
  • Состояние новый

Объявление касается полного комплекта отопления для индивидуального дома, состоящего из теплоаккумулятора и фотогальванической установки мощностью 8кВт.Способ максимально использовать солнечную энергию, максимальное автоматическое потребление, отсутствие потерь 20% для поставщика энергии и отключение инвертора. В этом случае мы можем использовать второй тариф G12, G12W или остаться в однозонном тарифе - G11. Индивидуальные расчеты позволят вам принять правильное решение. Солнечные панели производят больше всего энергии, когда она нам не нужна. Мы не можем их контролировать или планировать производство электроэнергии. Знаете ли вы, что из-за распространения фотогальваники ваша солнечная электростанция может становиться все менее и менее прибыльной? Стоит знать о негативных явлениях, которые могут возникнуть в домашней электроустановке.Вы также должны знать, почему это происходит и как с этим бороться. В периоды пиковой нагрузки напряжение сети увеличивается, что не позволяет инвертору подавать энергию в сеть. Проще говоря - если у соседей по участку тоже есть фотоэлектрические установки, то в полдень вы с ними боретесь, чтобы "протолкнуть" электричество в сеть. Эффекты более высокого напряжения: Более быстрый износ электрооборудования, - Бытовая техника быстрее выйдет из строя Увеличение потребления энергии - Потребление электроэнергии увеличится Инвертор выключается — несмотря на прекрасную погоду, выработка электроэнергии будет невозможна (что дополнительно негативно сказывается на рентабельности) Какой ответ? Мы можем хранить электроэнергию в виде тепловой энергии, которую мы будем использовать для стирки, купания и обогрева с помощью накопителя тепла - Аккумулятора тепла - Благодаря контроллеру, позволяющему использовать до 100% энергии, вырабатываемой фотоэлектрическими установками, мы получаем максимально эффективный нагрев центрального отопления и горячей воды.Дополнительную экономию можно найти в максимально точном контроле системы отопления и температуры в помещении. Благодаря точным контроллерам мы будем использовать Энергию только тогда, когда это необходимо, и ровно столько, сколько необходимо. К тепловому аккумулятору также можно подключить: Твердотопливные печи, автоматические котлы, Камины, Солнечные панели, Тепловые насосы, Фотоэлектрическая установка. В результате у котла повысится общий КПД, он будет реже включаться, что продлит срок его службы.В зависимости от емкости бака, он может накапливать тепло, достаточное для нескольких дней. Вам не нужно заменять всю систему, чтобы иметь более дешевое и надежное тепло в вашем доме. Система отопления должна соответствовать ожиданиям инвестора, быть хорошо спланирована и изготовлена ​​– чем меньше элементов и компонентов, тем лучше. Комфортное отопление не обязательно должно быть дорогим В этом объявлении он предлагает простейший комплект для центрального отопления индивидуальных домов, используя второй тариф на электроэнергию и возобновляемые источники энергии.Состав набора: 1) Накопительный бак (буфер тепла) 1500 литров с основной изоляцией 2) Два ТЭНа с увеличенной поверхностью нагрева и расширенной мертвой зоной 3) Предохранительные фитинги согласно PN 4) Мембранный бак 5) Автоматическое управление с часами, позволяющее включать только на втором тарифе 6) Два отрезка кабеля к обогревателю до 2 метров 7) Гидравлические компоненты со смесительным клапаном 8) Индикаторы температуры 9) питательный насос 25/40 размеры бака без изоляции ширина 1000 мм (100 см) высота 2150 мм (215 см)

.

Уменьшит ли теплоаккумулятор счета за отопление?

Аккумулятор тепла выполнен в виде теплоизолированного бака, в котором хранится горячая вода. Так в то же время: определенный энергетический ресурс, который мы можем использовать даже после отключения котла.

Если бы нам не нужно было платить за отопление, наши ежемесячные счета были бы намного ниже. Однако, пока пассивные технологии и возобновляемые источники энергии не оставили далеко позади конкурентоспособные решения, которые по-прежнему соблазняют более низкими инвестиционными затратами, мы должны искать другие способы экономии на отоплении.Одним из них может быть аккумулятор тепла. Особенно это стоит учитывать при модернизации котельной или на этапе строительства дома и проектирования системы отопления.

Есть ли смысл устанавливать аккумулятор тепла в индивидуальном доме? Конечно. Благодаря устройству нам больше не приходится сталкиваться с проблемой холодного салона после возвращения домой после нескольких часов отсутствия или даже после утреннего пробуждения.

К теплоаккумулятору можно подключить твердотопливные печи, автоматические котлы, камины, а также солнечные коллекторы, тепловые насосы и фотоэлектрические установки.Аккумулятор тепла представляет собой бак с различной теплоизоляцией, позволяющий накапливать тепловую энергию от работающих на объекте отопительных приборов. Бак накапливает энергию, т.е. фактически горячую воду, и при необходимости (в случае понижения температуры в помещении) передает ее различным приемникам в здании – радиаторам, системе теплого пола и т. д. Благодаря этому котел не не включаться, как в случае с системами отопления без теплоаккумулятора. В зависимости от емкости бака он может накапливать тепла, которого хватит на несколько часов или даже на несколько дней.

Инвестиционные затраты, конечно же, зависят от индивидуальных факторов, таких как конструкция системы отопления или потребность в тепле. Подсчитано, что в среднем это увеличит затраты на внедрение системы на 15%. Если монтаж резервуара означает также капитальный ремонт котельной, то автоматически увеличиваются и инвестиционные затраты. Помните, однако, что дополнительные затраты на установку бака рядом с котлом должны окупиться в течение нескольких лет. В свою очередь, работа теплоаккумулятора может способствовать экономии до 20%.Однако снижение счетов за отопление — не единственное преимущество устройства. Благодаря этому мы можем уменьшить частоту загрузки котла, а также уменьшить засоренность котла сажей. Кроме того, он работает с максимально возможными параметрами.

.

Аккумулятор тепла грунта живой / Новый / Solis

Необходимость защиты окружающей среды повысила интерес к использованию возобновляемых источников энергии. Разрабатываются все более эффективные технологии получения возобновляемой энергии.

Преобладание химического ископаемого топлива в качестве основного источника энергии вызывает множество негативных экологических и экономических последствий. Это привело к увеличению интереса к альтернативным источникам энергии с особым упором на возобновляемые источники энергии (ВИЭ) и повышение эффективности преобразования энергии.

В последние годы наблюдается внедрение все более эффективных технологий получения возобновляемой энергии. В практических приложениях наиболее серьезной проблемой является сезонный и случайный характер этих источников энергии. Взаимная подгонка эффективности источника энергии к столь же изменчивому спросу на энергию и есть проблема эффективного накопления энергии. Наземные батареи являются одним из способов дешевого хранения тепловой энергии в экономически значимом количестве.

Выполненные глобальные исследования и демонстрационные установки указывают на возможность рекуперации до 85% энергии в годовом цикле. Независимо от возможности использования сезонного хранения в системах, использующих возобновляемую энергию, очень важным направлением применения является использование отработанной энергии, образующейся в определенных технологических процессах. В таких случаях возможно использование аккумулятора энергии в циклах, адаптированных к характеру технологического процесса. в зависимости от характера данного технологического процесса.В регионах, где популяризируются возобновляемые источники энергии и системы утилизации отходов, деградация природной среды будет снижена.

Важным вопросом эффективного хранения тепловой энергии является соответствующая адаптация эффективности ее источника к спросу на нее. Важным становится разработка эффективного прогностического инструмента оценки количества тепловой энергии для различных вариантов работы системы ее хранения в недрах. Ключевыми являются ответы на вопросы о продолжительности фазы накопления и сбора энергии, размере батареи и влиянии термодинамических параметров почвы.

Прямое использование солнечной радиации в следующем столетии может составить 20% мирового энергопотребления. Это станет возможным благодаря:

ленточные коллекторы, собирающие энергию прямого и рассеянного излучения, используемые затем для отопления помещений и подачи горячей воды для бытовых нужд;
пространственное, зеркальное, концентрирующее энергию в ограниченной области (фокусе), которая затем используется в процессе получения электроэнергии, водорода (из воды) или метанола (из угля).
Чтобы производить столько энергии, сколько в настоящее время потребляет весь мир, солнечная электростанция с КПД 10% занимала бы 1/3 площади Сахары, потребности Польши удовлетворяла бы солнечная электростанция с таким же КПД, занимающий квадрат со стороной 70 км - это 1,6% площади страны (с учетом меньшего количества солнечного света).

На широте Центральной Европы годовая радиация на плоскости коллектора, наклоненной под углом 45° к югу, составляет 1200 кВт/м2.

Лучшие ленточные коллекторы, представленные в настоящее время на рынке, имеют средний КПД 35-50%.Таким образом, общее количество тепла на выходе из коллектора составляет 400-600 кВт/м2, а полезное количество полезного тепла с учетом потерь составляет 200-300 кВтч/м2 в год, что следует учитывать при определении спрос на коллекторную поверхность.

Принимая это во внимание, как Европейский Союз в рамках реализации стратегии, сформулированной в Белой книге ЕС от ноября 1997 г. и вытекающих из нее Директивах Европейской комиссии, так и Соединенные Штаты Америки в рамках программы CCTI от января 1998 г.решительным образом увеличить долю возобновляемых источников энергии в производстве энергии и повысить эффективность ее переработки. Стратегия развития возобновляемой энергетики, принятая Советом Министров 5 сентября 2000 г., предполагает увеличение доли возобновляемых источников энергии в первичном энергетическом балансе Польши до 7,5% в 2010 г. и 14% в 2020 г. и с 7,5% до 12,5% в балансе производства электроэнергии в 2010 г. в зависимости от сценария развития. Если и будут какие-то изменения в представленных значениях, то они будут в пользу ВИЭ, так как стратегия Евросоюза предполагает 12% долю ВИЭ в балансе первичной энергии.Также в отношении доли возобновляемых источников энергии в балансе производства электроэнергии в 2010 году наиболее вероятна реализация сценария, предусматривающего значение 12,5%, так как именно это предусмотрено Директивой Европейской комиссии.

Годовая работа системы состоит из двух основных этапов:

Хранилище энергии. Тепловая энергия, полученная от солнечных коллекторов, накапливается непосредственно в грунтовом аккумуляторе на базе зондов глубины до 120 м. Такой случай возможен при «разрядке» наземной батареи, т.е. когда температура подающей среды выше температуры среды на обратке.
Восстановление энергии. Тепловая энергия от аккумулятора передается в систему отопления с помощью теплового насоса или, в случае потребности в энергии при низком уровне температуры, для удаления льда/противообледенения с помощью труб, проложенных под поверхностью земли.
Цель эксперимента
Оценка количества энергии, которое может запасаться в скважинах в периоды?Избытка? тепловая энергия с целью ее использования в зимнее время

для сотрудничества с тепловыми насосами для повышения КПД
для обогрева открытых площадок, таких как футбольные поля, пешеходные аркады, улицы, автостоянки и большие спортивные залы, склады и т.д.
В период март-октябрь накопление энергии происходит в две фазы: во время продолжающегося солнечного излучения с помощью солнечных коллекторов и ночью, собирая накопленную тепловую энергию с площади, под которой размещен теплообменник. На основании показаний датчиков температуры контроллер автоматически переключает источник, от которого нужно брать энергию. В период ноябрь-февраль также наблюдаются небольшие приросты энергии от солнечных коллекторов, их уровень не превышает 7% в год.

Энергия от грунтового аккумулятора отбирается с помощью проточного гликоль-водного смесителя к полосовому коллектору.Непрерывный поток необходим из-за небольшой разницы температур между стволом скважины и полосовым коллектором. Потребляемая мощность составляет 1,5 Вт 2 Вт/м2. Годовая стоимость потребляемой энергии для системы не превышает 6з/м2.

Для зеленых зон дополнительным преимуществом является ограниченный расход воды на полив газона. Летом температура почвенного слоя под травой постоянно остывает, ограничивая испарение воды днем, а в более прохладные ночи вызывает эффект росы. В нашей тестовой установке газон вообще не поливают, сохраняя свой красивый зеленый цвет круглый год без признаков высыхания.

Следует ожидать, что в большинстве случаев аккумуляторы энергии на основе глубинных зондов, взаимодействующих с тепловыми насосами, улучшат их коэффициент полезного действия (КПД) более чем на 10%. Каждый дополнительный шаг для температуры подачи теплового насоса 0-10°C означает повышение коэффициента полезного действия примерно на 3,5%. В обычных системах температуры на подаче тепловых насосов от кавернозных зондов колеблются в начале отопительного сезона в пределах 6-8°С, снижаясь в конце до уровня 3-6°С. Для таких установок, поддерживаемых солнечными коллекторами, характерно повышение температуры подачи в начале сезона до 8-11°С и 6-8°С в его конце.Дополнительным преимуществом является возможность нагрева воды для бытовых нужд. в периоды наибольшей солнечной радиации.

Описание установки

Установка состоит из четырех основных элементов:
Две глубокие скважины по 96 м каждая
Установка из трех солнечных коллекторов общей площадью 6 м2.
Установка под поверхность газона на глубину см, изготовлена ​​из полиэтиленовых труб диаметром 25 мм
Два микропроцессорных контроллера, к которым подключены 20 датчиков температуры, счетчик электроэнергии, расходомер, состояния точек типа солнечной коллекторный клапан, циркуляционный насос.

Контроллер выполняет на постоянной основе:
вычисляет свойства раствора гликоля, такие как теплота и плотность на основе температуры и концентрации
вычисляет среднесуточную температуру
подсчитывает значения общего раствора и потока энергии
через протокол связи ModBus передает данные на центральный компьютер, где все данные архивируются. Архивирование данных происходит двухминутными выборками.

Перечень датчиков температуры:
температура воздуха
температура почвы на глубинах 5, 10, 40, 80, 160 см
температура протекающего раствора гликоля: подача и обратка
температура прогреваемого/охлаждаемого грунта на глубинах 5, 15 см в двух местах
температура в скважине на глубинах 6, 11, 16, 36, 66, 96м

Представленная система отопления с использованием солнечных коллекторов и грунтового аккумулятора тепла является как экспериментальной, так и демонстрационной.Система работает 2 года. Те, кто заинтересован в использовании подобных решений, могут непосредственно ознакомиться с системой и получить дополнительную информацию и советы. Рассчитанные показатели стоимости эксплуатации системы обнадеживают. Авторы проекта разработали проект дальнейшего расширения системы и ее модернизации. Он предусматривает использование тепловых насосов и приточно-вытяжных установок с рекуперацией тепла, а также усовершенствование системы измерения и обмена данными.

.Система хранения тепла

- Тепло со склада

В хранении энергии, и особенно тепла, специалисты видят решение многих энергетических проблем. В энергетическом балансе Европейского Союза тепло потребляется на 49 процентов. первичная энергия.

Вопрос аккумулирования тепла приобретает все большую актуальность в связи с увеличением доли возобновляемых источников энергии в отоплении. Нестабильность возобновляемых источников энергии - зависимость от погодных условий или времени суток - делает разработку технологии, которая позволит аккумулировать тепло, т.е.излишки фотогальванических установок или т.н. сбросное тепло когенерационных систем.

- Энергия - товар, производство которого должно быть эквивалентно потреблению. Я вижу проблему с фотогальваникой без накопления энергии, - подчеркивает проф. Вальдемар Камрат из Силезского политехнического университета. - Если бы у нас были склады, в условиях высокой инсоляции мы могли бы производить энергию, хранить ее и использовать в необходимых ситуациях.

Переменная как RES

Потенциал возобновляемых источников энергии в отоплении растет вместе с развитием технологий аккумулирования тепла, как в многосуточном, так и в сезонном циклах.Специалисты Института возобновляемых источников энергии подчеркивают, что аккумулирующие тепло имеют огромное преимущество перед аккумулирующими электроэнергию, позволяют долго хранить и стоят в разы дешевле.

- Ключевым элементом, позволяющим широко использовать энергию возобновляемых источников в отоплении, является сезонное хранение тепла, - говорит Гжегож Вишневский, президент Института возобновляемых источников энергии. - Такой склад позволяет эффективно использовать энергию т.н. погодозависимых возобновляемых источников энергии и помогает сбалансировать спрос и предложение тепла летом и зимой.

Аккумулятор позволяет балансировать потребность в энергии между днем ​​и ночью, используя летнее тепло для зимнего отопления или зимний холод для летнего кондиционирования воздуха (сезонное накопление тепловой энергии).

Цель: сбалансировать спрос и предложение на тепло

Хранение тепловой энергии распространено в Скандинавии. Позволяет хранить и использовать избыточную тепловую энергию по часам, дням и месяцам - для отдельного дома, квартала, района, города или области.

Veolia сохраняет тепло

На ТЭЦ-Каролин ведется строительство теплоаккумулятора емкостью 24 000 куб.м. кубометров, что позволяет хранить более 1,2 тыс. МВтч энергии. Запуск запланирован на август 2021 года. Новые инвестиции позволят сэкономить сырье, необходимое для производства, и сократить выбросы углекислого газа на 24 тысячи. тонн в год.

Аккумулятор позволяет балансировать потребность в энергии между днем ​​и ночью, используя летнее тепло для зимнего отопления или зимний холод для летнего кондиционирования воздуха (сезонное накопление тепловой энергии).

Аккумуляторы тепла
Батареи

используются для оптимизации работы ТЭЦ. Аккумулированное избыточное тепло, бесполезное в течение дня, используется в вечернее и ночное время, когда потребность в тепле возрастает или выгоднее снабжать получателей тепла только энергией, запасенной в аккумуляторе, возможно, при поддержке теплового источника. насос или электрический котел.

Практически все ТЭЦ в Дании оборудованы аккумуляторами тепла.Самый большой имеет вместимость 70 тысяч. шесть метров (около 3,5 тыс. МВтч). Для сравнения – самая большая батарея в Польше на Секерской ТЭЦ имеет мощность 30,4 тыс. кубометров, а тепловая мощность 1,6 тыс. МВтч (этой энергии достаточно для круглосуточного обогрева около 25 000 квартир в Варшаве).

В Польше также работают аккумуляторы на теплоэлектростанциях в Бельско-Бяле, Седльце, Остроленке и Белостоке. Veolia строит большой, вместимостью более 24 000 человек. м, резервуар на ТЭЦ-Каролин.

Сезонный накопитель тепла

Эти склады используются в основном для хранения избыточной энергии из возобновляемых источников (в настоящее время в основном солнечные фермы) и избыточного тепла от когенерационных установок, произведенных в летний сезон. Собранное таким образом тепло используется в осенне-зимний период, когда возрастает потребность в тепловой энергии. Наиболее распространены наземные аккумуляторы (ПТЭС). Самая большая батарея в Дании в Войенсе имеет емкость ок.203 тыс. шесть метров В 2015 году в Мазовецком центре психиатрии «Древница» в Зонбках под Варшавой был построен первый в Польше сезонный накопитель тепла (STES) емкостью 800 кубометров.

Типы складов

Установки сезонного накопления тепла являются дорогостоящими инвестициями, расходы снижаются по мере увеличения емкости накопителя. Поэтому они вводятся там, где потребность в энергии достаточно высока, например, в многоквартирных жилых комплексах.

Сезонные склады подразделяются на: хранилища подземных вод, хранилища гравийно-водных подземных, заглубленные в водоносный горизонт или типа «земляной зонд». Наземное хранилище (НХХ) обычно представляет собой наполненную водой емкость из железобетона, нержавеющей стали или стекла, армированного пластиком, вместимостью от нескольких до нескольких тысяч кубометров. Использование воды для хранения тепла требует использования соответствующего уплотнения, стойкого к температурам примерно до 80 ° C. В хранилище гравия и воды (PTES) смесь земли или гравия с водой используется для хранения тепла.В «водоносных» (АТЭС) хранилищах для хранения тепла используются естественные, замкнутые, подземные водоемы.

.

Домашнее хранилище избыточной энергии в виде тепла

Французская компания FHE представляет устройство под названием Inelio, предназначенное для хранения энергии в виде тепла, которое сможет поддерживать работу, например, теплового насоса . Эффект от такого решения заключается в увеличении собственного потребления электроэнергии, вырабатываемой домашней фотоэлектрической системой.

Компания FHE из города Перпиньян в южной части Франции представила новое устройство, основной задачей которого является повышение уровня собственного потребления энергии, вырабатываемой фотогальванической системой.

В течение дня в условиях работы фотогальванической установки избыточная энергия, которую она производит, может храниться в виде тепла. Когда фотоэлектрическая система не работает и есть потребность в тепле, устройство может питать домашние системы отопления.

Inelio состоит из системы сорбции твердого газа. Работа системы основана на адсорбционных и термохимических явлениях.

Система включает, среди прочего, испаритель, конденсатор, адсорбер и охлаждающая жидкость, изменяющая свое агрегатное состояние за счет конденсации или испарения.Адсорбер действует как активный материал, способный адсорбировать (поглощать) и десорбировать газообразный хладагент для выработки тепла и регенерации системы соответственно.

Как подчеркивает французский производитель, его устройство особенно подходит для систем, использующих энергию фотогальваники. Большая часть избыточной электроэнергии, вырабатываемой фотогальванической системой Inelio, может использоваться для отопления.

Модель

Inelio доступна в вариантах Dynamic и Solar.Первый вариант интегрирован с тепловым насосом воздух-вода (доступен в вариантах мощности от 8 кВт до 16 кВт), а второй подготовлен для совместной работы с тепловым насосом воздух-вода или газовым котлом.

По словам производителя, использование Inelio может увеличить использование электроэнергии, вырабатываемой фотогальваническими установками на объекте, до 100%.

Один только накопитель имеет мощность 2,5 кВт и емкость накопителя 2,5 кВтч. Его размеры составляют 1450 х 760 х 286 мм при весе 95 кг.Устройство основано на хладагенте R717, обычно используемом в промышленном охлаждении, который характеризуется высокой температурой насыщения.

По словам производителя, запоминающее устройство может сэкономить более 95 процентов. его первоначальная производительность после 20 000 циклов.

FHE предлагает пользователям 2-летнюю гарантию на продукт и 20-летнюю гарантию производительности.

.

Смотрите также