Тепловой аккумулятор для системы отопления частного дома – как сделать своими руками?

Теплоаккумулятор для котлов отопления – полезное изобретение, широко используемое владельцами автономных систем отопления. Прибор значительно экономит тепловую энергию, прост и может быть установлен самостоятельно.

Цель теплового аккумулятора

Роль тепловых аккумуляторов для системы отопления частного дома нельзя недооценивать. Это устройство собирает и хранит охлаждающую жидкость, поддерживает ее при нужной температуре и, если это необходимо, то осуществляет возврат в систему. Это помогает поддерживать комфортную температуру в доме, даже если котел находится в отключенном состоянии. Помимо поддержки температуры на заданном уровне, батарея предотвращает перегрев котла, отводит избыточное тепло и снижает расход топлива на 30%. При этом КПД отопительного прибора синхронно возрастает.

Один регенератор может обслуживать сразу несколько котлов, которые функционируют на разных видах топлива. Кроме того, агрегат выполняет еще и роль водонагревателя в системе горячего водоснабжения, нагревая воду в течение определенного промежутка времени при выключенном котле.

Однако не все виды котельного оборудования подходят для использования теплоаккумуляторов. Например, в высокотехнологичных автоматических электрических котлах экономически нецелесообразно устанавливать накопители тепла. Такие устройства сами контролируют правильность использования ресурсов и оснащены термодатчиками, которые производят отключение их от сети, если произошел перегрев. А вот для твердотопливных и пиролизных котлов такое устройство просто необходимо.

Это связано с тем, что камеру сгорания такого оборудования необходимо регулярно загружать твердым топливом, из-за чего необходимо постоянно следить за уровнем его горения и постоянно подбрасывать топливо. Решением этой проблемы является установка аккумулятора для отопления дома тепловой системы, позволяющего накапливать тепло, вырабатываемое днем, и эффективно использовать его ночью.

Технические характеристики

С конструктивной точки зрения тепловой аккумулятор для системы отопления представляет собой большой термос. Корпус его выполнен в виде цилиндрической емкости из нержавеющей стали. При виде сверху бак имеет обвязку из теплоизоляционного материала, что позволяет значительно увеличить время остывания теплоносителя. Заводские модели имеют толщину изоляции 100 мм. Если смотреть сверху, изолятор закрыт плотной оболочкой, в производстве которой используются кожзаменители. Теплообменник находится внутри бака. Какое количество его устанавливается, зависит от объема самого бака и мощности устройства. Поэтому их количество может варьироваться от 1 до 3 в заводских вариантах, а, в сделанном устройстве своими руками – до 5.

Объем бака также может варьироваться: во многих дешевых моделях это значение достигает 100 литров, тогда как крупные промышленные предприятия оснащены баками в несколько кубометров и требуют для установки отдельного котла. В некоторых моделях в основной бак устанавливается бойлер меньшего диаметра для обеспечения автономной подачи горячей воды. На ящике теплоаккумулятора для отопления есть несколько резьбовых трубок для подключения агрегата к котлу отопления, а также для подключения нагревательных проводов.

Принцип работы

Схема работы теплоаккумулятора для котла очень проста. За счет работы циркуляционного насоса горячий теплоноситель по верхнему патрубку поступает в буферный резервуар. В этом случае охлажденная жидкость возвращается в котел по нижним патрубкам. На участке между тепловым резервуаром и радиатором установлен еще один насос для подачи охлаждающей жидкости к радиатору.

После того, как вода в батарее отдаст тепло в помещение и температура достигнет допустимого нижнего предела, датчик температуры сработает автоматически. По их сигналу включился насос, немедленно возобновивший подачу горячей охлаждающей жидкости в радиатор.

В периоды, когда насос, расположенный на выходе из теплового аккумулятора для системы отопления частного дома, не работает, происходит накопление тепла. После того, как произошло полное сгорание одной закладки, котел переходит в режим ожидания, и отопление осуществляется посредством теплоаккумулятора, который отдает накопленную теплоэнергию радиаторам. Без теплоаккумулятора в системе горячая жидкость неконтролируемо нагревала бы помещение, что приводило бы к перегреву помещения, и для снижения температуры приходилось бы открывать окна. Это означало бы, что котельные отапливают улицы, а топливные ресурсы тратятся впустую. Не допустить этой ситуации и обеспечить рациональный расход топлива поможет использование теплоаккумулятора.

Плюсы и минусы

• Значительная экономия топливных ресурсов. Вырабатываемое тепло максимально используется для обогрева дома.
• Возможно использование нескольких источников энергии для отопления. Например, за основное отопление отвечает твердотопливный котел, который периодически прогревает на полную мощность и заряжает тепловой аккумулятор, а в промежутках поддерживается компактным электрическим или газовым котлом.
• Надежно защищает сам прибор и все элементы отопительного контура от перегрева. Правильно рассчитанный теплоаккумулятор ни в коем случае не даст температуре подняться выше заданной.
• Сокращены процедуры технического обслуживания за заданный период.
• Стабильность всей системы отопления.
• Обеспечение дома горячей водой.

Помимо преимуществ, как и у любого другого оборудования, есть и недостатки:

• Тепловые аккумуляторы можно вводить только тогда, когда мощность агрегата не менее чем в 1,5-2 раза превышает потребность в отоплении жилого помещения.
• Работа теплоаккумулятора отличается высокой инерционностью. От момента включения до перехода в номинальное состояние оборудованию требуется достаточно большое количество времени. И чем больше его объем, тем должна быть больше площадь, которую ему необходимо нагреть. Вследствие чего такая установка будет эффективна в домах, где люди проживают постоянно. Использование ее только в выходные дни – не имеет смысла.
• Корпус теплоаккумулятора обычно имеет внушительные размеры, что несколько усложняет задачу транспортировки и монтажа.
• Цена надежного фирменного аккумулятора обычно сопоставима с ценой самого отопительного котла, что значительно увеличивает конечную стоимость всей системы. Однако в долгосрочной перспективе затраты могут быть окуплены за счет значительной экономии энергии, увеличения срока эксплуатации и бесперебойной работы, а также повышения комфорта проживания.

Виды

Регенераторы классифицируются по двум критериям: функции и принципу теплопередачи.

Функционально эти устройства делятся на два типа.

• Батареи системы отопления предназначены для подключения только к радиатору отопления и могут работать под водой и антифризом. Такой вариант устройства можно использоваться только в качестве дополнительного для создания теплого пола.
• Аккумулятор тепла для обустройства отопления и ГВС, а также отопления требует подключения сантехнических установок к ГВС. В качестве теплоносителя в таких отопительных приборах используется исключительно только вода. Использование антифриза нежелательно из-за риска смешивания жидкости в аварийных ситуациях.

По принципу теплоотдачи тепловые аккумуляторы также делятся на два типа. Первый тип, характерный для статических моделей, предполагает непосредственный нагрев теплоносителя внутри бака, что можно осуществить с помощью ТЭНов. Второй тип состоит из динамического оборудования, которое работает с котлом отопления и получает уже нагретый теплоноситель в накопительный бак. В результате змеевики, расположенные внутри бака, нагреваются горячей водой из котла. Динамические модели обычно оснащены трехходовыми кранами, вентилями и автоматикой. Это позволяет регулировать температуру воды в батареях и системах «теплый пол», управляя запорным вентилем водяного контура.

Критерии выбора

Прежде чем приступить к покупке теплоаккумулятора, следует определиться с конфигурацией и размером вашего накопительного бака. Расчет необходимого объема должен основываться на мощности котла и соответствующем соотношении этих показателей с параметрами накопительной емкости. При определении необходимого объема необходимо учитывать, что, по мнению владельцев отопительных котлов, на один киловатт мощности должна приходиться мощность 50 литров. Следовательно, для котла мощностью 2 кВт бак-аккумулятор должен иметь емкость 100 литров.

После того, как размер необходимого резервуара для воды определен, можно выбрать модель по функциональным характеристикам. Если хозяин часто бывает вдали от дома, рекомендуется покупать модель с максимальной степенью автоматизации. Это устройство само регулирует температуру нагрева теплоносителя и отключает оборудование в случае неисправности или аварии.

Прежде чем приступить к выбору теплового аккумулятора для системы отопления дома, специалисты рекомендуют определить следующие параметры, по которым будет происходить подбор его модели:

• вместимость контейнера.
• размеры и вес.
• допустимое давление. Он должен быть таким же, как и давление в системе. Они определяют толщину стенок, материал изготовления, геометрию и особенности конструкции бака.
• материал корпуса. Изделия из сплавов углеродистой стали менее дороги, но и имеют меньший срок службы из-за склонности к коррозии. Модели из нержавеющей стали более дорогие, но долговечные.
• дополнительный теплообменник. Это количество определяется наличием соединительных цепей и сложностью цепей.
• практичность. В зависимости от функции производители оснащают свои изделия различными дополнительными функциями помимо основных параметров – установкой ТЭНов, установкой контрольно-измерительной аппаратуры, установкой средств автоматики и безопасности, например, воздушных клапанов, термостатов и т.д.
• качество изоляции. Необходимо учитывать не только толщину покрытия, но и тип используемого материала. Чем дольше бак хранит тепло, тем более рентабельным он является в частной системе отопления.

Изготовление и установка теплоаккумуляторов своими руками

Современный рынок котельного оборудования предлагает большой выбор регенераторов как российского, так и зарубежного производства. Однако в тех случаях, когда нет заводских моделей, можно сделать тепловой аккумулятор своими руками. Элементарный вариант данного оборудования представляет собой обычную бочку, снабженную подводящими и отводящими патрубками и обернутую изоляцией. Такая конструкция будет менее эффективной, но для обогрева небольших кирпичных домов она очень подходит. Чтобы сделать бак, вам понадобится листовой металл и умение варить. После сварки сосуда врезаются 4 трубы: две на подвод воды и такая же на обратку.

Впускной и выпускной патрубки должны находиться на противоположных сторонах бака. Затем к верхней части бака приваривается муфта с датчиком температуры и встроенным защитным клапаном. Далее укладывается изоляционный слой и устанавливается драйвер. Чтобы бак для воды не деформировался в процессе эксплуатации, рекомендуется размещать его в специальном каркасе решетчатого типа. Роль заводского змеевика может выполнять обычный гофрированный металлорукав.

Установка теплоаккумулятора не требует специальных знаний и может быть выполнена своими руками.

• Для этого необходимо строго соблюдать правила установки и выполнить ряд операций.
• Нарисуйте подробную схему системы отопления.
• Аккумулятор следует располагать непосредственно рядом с котлом, так как теплоноситель движется естественным путем.
• При соединении котлов и трубопроводов, стыки должны быть полностью промазаны герметиком, который больше всего подходит для материала, из которого изготовлены элементы системы отопления.

• Температура воздуха в помещении, где установлено оборудование, не должна быть ниже 10 градусов.
• Установка соединительных труб должна гарантировать, что в случае аварии соединительные трубы разблокируются.
• Расположение буферной емкости должно быть строго на одном уровне с котлом. Более высокое положение привода не допускается.
• После того, как установка насосного оборудования завершено, систему нужно заполнить водой и включить в работу. При обнаружении утечки слейте воду и устраните все обнаружившиеся неисправности. После чего процедуру запуска следует повторить.