Теплоаккумулятор для котлов отопления включают в систему для экономии топлива, исключения перепадов температурного режима теплоносителя, снижения времени отопления и частоты загрузки топлива. Прибор подключается к твердотопливным, электрическим, газовым котлам большого объема. Основная функция агрегата – аккумулирование избыточного тепла, дальнейшее распределение его в то время, когда загрузка котла топливом прекращена, работа его приостановлена.
Система отопления с теплоаккумулятором обеспечивает бесперебойное снабжение радиаторов горячим теплоносителем.
Устройство теплоаккумулятора
Бак аккумулятор в системе отопления – это высокий резервуар в форме цилиндра, либо квадрата, прямоугольника, снабженный патрубками (4 — 20 штук). Для подключения к котлу – нижние входы, а для соединения с отопительной системой — верхние.
Объем жидкости внутри прибора варьируется 200 – 3000 кубометров (для дома площадью 150 кв. м. нужна вместимость не менее 1000 кубометров).
Теплоизолированные водяные буферные емкости исключают потерю тепла, а также исключают перегревание воздуха внутри помещения, где они установлены (тепловое излучение резервуара без изоляции – достигает до 2 кубометров).
Теплоаккумулятор для твердотопливного котла с теплообменником состоит из элементов:
- бака для жидкости,
- прибора теплообменника внизу бака,
- электронагревателей,
- магниевого анода,
- аппарата нагрева по слоям.
Вместо одного источника и потребителя тепла к нему можно подключать несколько приборов через разные патрубки.
В быту используются разные модели: термоаккумулятор без теплообменника, аккумулятор тепла для системы отопления с встроенным в конструкцию баком и модели, и модели, оборудованные встроенным в бак теплообменником для горячего снабжения воды.
Можно сделать тепловой аккумулятор для отопления своими руками, однако КПД прибора намного меньше, он займет большую площадь. Стоимость самодельного агрегата ниже, но безопасность контура пострадает.
Как быстро расходуются запасы энергии
Аккумулирующий бак для системы отопления, включенный в контур, обогревает помещения при отключенном котле, не требуется топить котел постоянно, при этом экономия топлива достигает 30 – 50%.
Время расхода резервного тепла зависит от следующих факторов.
- Величины бака емкости.
- Температуры воздушного пространства внутри и снаружи помещения.
- Тепловой потери.
- «Умной» автоматики.
- Расхода потребления.
Обогревание при выключенном котле продолжается несколько часов, либо двое – трое суток.
Подключение теплоаккумулятора к твердотопливному котлу не разрешает тепловой энергии «улетать в трубу». Тепло накапливается внутри резервуара. При оборудовании автоматики, подача тепла экономно расходуется на обогрев радиаторов, теплых полов, водоснабжение.
Если есть льготный ночной тариф электроэнергии, в темное время суток производится зарядка аккумулятора.
1000 л. тепловой энергии хватает на 11 — 12 дневных часов для помещения 150 кв. м. Это эффективное экономное резервное теплоснабжение при разнице тарифов.
Как подобрать подходящую модель
Без буферной емкости температура теплоносителя падает сразу после отключения котла. Главный критерий подбора модели: расчет теплового аккумулятора. Применяется формула:
Q = m*Cp {T2 –T1),
m — масса теплоносителя,
Сp — теплоемкость теплоносителя,
T2 средняя конечная температура воды в емкости,
T1— средняя начальная температура.
Точно рассчитать объем и другие параметры помогут специалисты фирмы водотеплоснабжения, либо нужно самостоятельно задать исходящие показатели на онлайн калькуляторе, получить рекомендуемые данные. Принимают во внимание мощность котла, давление внутри системы, количество радиаторов, сечение и диаметр труб, вид и объем теплоносителя.
Аккумулирующая емкость выбирается с учетом следующих факторов: материал конструкции, объем, мощность прибора, давление теплоносителя в системе, функциональность. Фирмы производители предлагают аккумуляторы тепла, стенки которых изготовлены из черной, углеродистой стали, либо нержавейки. Они устойчивы к коррозии, загрязнению, меньше требуют чистки, долго работают.
- Тепловой аккумулятор серии ЕАВ из черной углеродной стали с внутренним бойлером из нержавейки пищевого типа – предназначен для системы, работающей при превышении давления 0, 3 МПа. В комплекте теплообменники простого, либо блочного вида. Имеет магниевый анод, защищающий от накипи. Подходит для дополнительного подключения гелиоколлекторов. Используется при проточном нагреве.
- Теплоаккумулятор для отопления ЕА – прибор с теплообменниками и без них. Материал – сталь, окрашена снаружи, теплоизоляцию делают из искусственной синей, либо красной кожи. Дополнительно можно подключить накопитель к солнечной батарее. Модели предназначены для нагревания проточной воды, а также циркуляции теплоносителя по системе из бака.
- Теплонакопитель для отопления типа ЕАI используют при подключении двух и более тепловых источников, емкость 350 — 3500 л.
Современный теплоаккумулятор имеет антибактериальную защиту, предназначен для дооборудования Тэнами, подключения блочных теплообменников.
Для системы, давление внутри которой более 4 бар выбирайте бак с утолщенными стенками и торосферическими плотными крышками.
Как работает теплоаккумулятор в системе
Схема подключения: трубу, ведущую из котла, подключают к патрубку в верхней части бака, а обратный трубопровод с циркуляционным насосом – к нижнему входу.
После розжига котла насос выбирает снизу бака холодный теплоноситель, доставляет в котел. Нагретая вода из котла перемещается вверх бака. Процесс длится до полного нагревания всего объема воды, внутрь системы поступает только горячая вода.
Как только температура превышает заданные параметры, насос выключается. После отключения котла при снижении температуры воздуха или воды автоматическое управление включает насос, подающий из аккумулятора по контуру горячий теплоноситель.
Отключение, включение продолжается до пределов превышения температуры внутри бака над температурой внутри контура.
Обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором методом коллекторного подключения к входу, выходу накопителя имеет преимущества: можно включить каждый прибор для отопления отдельно.
Что подключают кроме котла
Аккумулирующая емкость для отопления – это центр многоконтурного распределения теплоэнергии. Подключить бак можно к другим источникам тепла: солнечным коллекторам, тепловым насосам, электрическим нагревателям. Или использовать бойлер. Это позволит не топить твердотопливный котел в теплое время года.
Себестоимость тепла, накапливаемая от солнца низкая, но получение ее циклично.
Тепловой насос вырабатывает дорогую энергию и мощности его иной раз недостаточно для полного удовлетворения мощности, слабо нагревается отопительная система.
Энергия электрокотла, газового агрегата самая дорогостоящая, лучше использовать ее при догреве воды после отключения первых двух источников.
Как сделать собственный бак, хранящий тепло
Пропорции высоты бака к диаметру — 3:1 обусловливают равномерное прогревание теплоносителя по всему контуру системы.
Из чего можно создать теплоакумулятор своими руками?
- Нужен теплообменник, который делают из медной трубы, сечением 20мм, длиной 15 м. Завертывают ее в спираль.
- Деталь для крепления змеевика.
- Термометр с крепежом.
- Теплоизоляционный материал.
- Патрубки ввода и вывода.
- Бочка объемом более 200 л. для корпуса из нержавеющей стали.
Буферная емкость своими руками большего размера делается из нескольких бочек, скрепляемых сваркой.
Внутрь емкости вставляют теплообменники, выводят на патрубки.
Утепляют бочку рулонной минеральной ватой, сверху накладывают слой фольги.
Резервуар устанавливают внутри дома, поэтому система, где расположен тепловой аккумулятор для отопления своими руками, заполняется водой, а не антифризом (смесями гликоля).
Схема подключения твердотопливного котла:
Установить теплоакумулятор нужно выше котла. На подставку из брусков, покрытую минеральной ватой.
Излишний вес конструкции может привести к обрушению пола, перекрытий.
Изготовить теплоаккумулятор своими руками не сложно, однако промышленные модели буферной емкости отвечают более высоким требованиям безопасности работы системы топливоподачи и горячего водоснабжения.
Стоимость промышленных приборов, на первый взгляд, кажется высокой, однако самоокупаемость наступает за короткие сроки, и потребителю гарантирована надежность их применения.