Схема отопления с твердотопливным котлом и баком теплоаккумулятором

Если ваш дом оборудован системой отопления с твердотопливным котлом, то установка теплоаккумулятора сможет решить многие проблемы подобного теплогенератора.

Где применяется аккумулятор тепла и как он устроен

Содержание

  • 1 Где применяется аккумулятор тепла и как он устроен
  • 2 Преимущества использования теплоаккумуляторов
  • 3 Конструкция теплоаккумулятора
  • 4 Расход тепловой энергии
  • 5 Сборка теплоаккумулятора своими руками
  • 6 Изготавливаем тепловую батарею самостоятельно
    • 6.1 Как рассчитать объем бака
    • 6.2 О конструкции емкости
    • 6.3 Подбор материалов для резервуара
    • 6.4 Сборка прямоугольного теплоаккумулятора
    • 6.5 Установка и подключение резервуара к отоплению
  • 7 Как и из чего сделать буферную емкость
    • 7.1 Тип конструкции теплонакопителя
    • 7.2 Материал для изготовления аккумуляторного бака
    • 7.3 Как утеплить буферную емкость
  • 8 Создаем теплоаккумулятор своими руками
    • 8.1 Этап первый — теоретический
    • 8.2 Этап второй —  технологический
  • 9 Чертежи для изготовления теплоаккумулятора
  • 10 Модернизация теплоаккумулятора
  • 11 Чем утеплить теплоаккумулятор
  • 12 Рекомендации по изготовлению
  • 13 Как подключить
  • 14 Заключение

Накопитель тепловой энергии — это не что иное, как утепленный железный бак с патрубками для подключения магистралей водяного отопления. Буферная емкость выполняет 2 функции: накапливает избытки теплоты и обогревает дом в периоды, когда котел бездействует. Теплоаккумулятор замещает отопительный агрегат в 2 случаях:

  1. При обогреве жилища печью с водяным контуром либо котлом, сжигающим твердое топливо. Накопительная емкость работает для отопления ночью, после прогорания дров или угля. Благодаря этому домовладелец спокойно отдыхает, а не бегает в котельную. Это комфортно.
  2. Когда источником тепла служит электрокотел, а учет потребления электричества ведется многотарифным счетчиком. Энергия по ночному тарифу обходится вдвое дешевле, поэтому днем работу системы отопления полностью обеспечивает тепловой аккумулятор. Это экономично.

Важный момент. Бак — аккумулятор горячей воды повышает эффективность твердотопливного котла. Ведь максимальный КПД теплогенератора достигается при интенсивном горении, которое невозможно постоянно поддерживать без буферной емкости, поглощающей излишки теплоты. Чем эффективнее сжигаются дрова, тем меньше их расход. Это касается и газового котла, чей КПД снижается в режимах слабого горения.

Аккумуляторный бак, заполненный теплоносителем, действует по простому принципу. Пока обогревом помещений занимается теплогенератор, вода в емкости нагревается до максимальной температуры 80—90 °С (теплоаккумулятор заряжается). После отключения котла к радиаторам начинает подаваться горячий теплоноситель из накопительного бака, обеспечивающего отопление дома в течение определенного времени (тепловая батарея разряжается). Длительность работы зависит от объема резервуара и температуры воздуха на улице.

Как устроен аккумулятор тепла заводского изготовления

Простейшая аккумулирующая емкость для воды заводского изготовления, показанная на схеме, состоит из таких элементов:

  • основной резервуар цилиндрической формы, сделанный из углеродистой либо нержавеющей стали;
  • теплоизоляционный слой толщиной 50—100 мм в зависимости от применяемого утеплителя;
  • внешняя обшивка – тонкий окрашенный металл или полимерный чехол;
  • присоединительные штуцера, врезанные в основную емкость;
  • погружные гильзы для установки термометра и манометра.

Примечание. Более дорогие модели аккумуляторов тепла для систем отопления дополнительно снабжаются змеевиками для ГВС и подогрева от солнечных коллекторов. Другая полезная опция – встроенный в верхнюю зону бака блок электрических ТЭНов.

Теплоаккумулятор для твердотопливных котлов: значение и задачи

Теплоаккумулятор – это буферная емкость, которая предназначена для хранения избыточного тепла, производимого от твердотопливного котла. В теплоаккумуляторе находится жидкость (вода), которая нагревается в котле и сохраняет в себе это тепло еще очень долго.

Такие агрегаты впитывают избыток тепла, дабы он не пропадал впустую, и используют его в дальнейшем. Внутри большая емкость для воды, в комплекте к теплоаккумулятору идет водяной насос, который гоняет воду с нижней части бака в котел, после нагревания вода попадает в верхнюю часть емкости. Таким образом, бак полностью наполняется теплой водой, которая в дальнейшем может циркулировать по системе отопления.

КПД твердотопливного котла с теплоаккумулятором очень повышается. После перегорания топлива в системе остается очень много тепла, которого хватит для отопления жилища не на 2-3 часа, а на 1-2 дня!

Топливо приходится намного реже вкидывать в котел с установленным теплоаккумулятором. Даже в самые холодные дни года необходимо будет подкидывать дрова, уголь, пеллеты один раз в день максимум. Этого будет достаточно для поддержания тепла и уюта в доме.

Как рассчитать необходимый объем теплоаккумулятора в системе отопления?

Все достаточно просто, так как есть специальная формула подсчета:1 кВт – 30-50 л

Допустим стоит твердотопливный котел мощностью 30 кВт, на него необходимо теплоаккумулятор объемом минимум 900 л. Специалисты рекомендуют брать немного больше для лучшей работы, поэтому 1 тонны хватит. По такой простой формуле Вы легко сможете подсчитать объем, так как индустрия сегодня заполнена широким ассортиментом теплоаккумуляторов 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 5000 литров, и выбрать сложно.

Плюсы теплоаккумуляторов для систем отопления

  • Помогает повысить КПД системы отопления, твердотопливного котла;
  • Уменьшает необходимость подкидывать топливо в котел;
  • Увеличивается ресурс всей системы отопления;
  • Нет излишеств тепла, полностью вся энергия задействуется;
  • Огромная экономия топлива (до 40-50%).

Минусы теплоаккумулятора для твердотопливных котлов:

  • Сравнительно высокая стоимость;
  • Занимает достаточно много места;
  • Требует подключения систем безопасности и дополнительной автоматики.
Читайте также:  Штукатурка для кирпичных стен какую выбрать?

Буферные емкости дают намного больше плюсов, и они очень влияют на весь процесс отопления. Сегодня многие владельцы котлов (не только твердотопливных) с уже существующей системой отопления желают дополнить ее таким агрегатом. Раз уж технологии позволяют нам так экономить, то почему не вложить средства в свое же будущее.

Нестабильность в стране заставляет задумываться практически каждого над тем, как стать независимым, как начать экономить, как быть уверенным, что в холода дома будет тепло и уютно. Улучшение системы отопления с помощью подключения теплоаккумулятора – это то, что доступно каждому и поможет сэкономить до 50% на отоплении дома.

Отопление теплоаккумулятором ночным тарифом электричества

Тема эта очень актуальная, система выгодная. У меня она стоит и я ею полностью доволен.

Теплоаккумултор и ночной тариф эл-ва  наиболее выгодная и дешевая система после магистрального газа.

Все остальные варианты отопления — дровяными паллетами, дровяными котлами, соляркой — в любом случае получаются дороже. И с ними нужно заморачиваться, постоянно следить, чтобы были дрова или газ.

 Вот схема моей системы отопления.

а ведь я отапливаюсь электричеством и плачу всего 4700 р за дом 160 м2

Бесплатно расскажу как я плачу так мало и помогу вам с такой же системой отопления

Обратите внимание что я отвечаю в течении часа

ответы даю наглядными поясняющими видео

жмите если считаете что вам нужна помощь

Что мы имеем?

Из теплоаккумулятора через теплоголовку (можно регулировать температуру) теплоноситель подается в полы. Здесь у меня еще намотан змеевик, который снимает тепло с теплоаккумулятора, и уже с него, со змеевика, теплоноситель идет в полы.

Далее, пройдя по всему дому, он (теплоноситель) возвращается и поднимается наверх, в теплоаккумулятор. Параллельно у меня дровяной котел.

Соответственно, нагрев теплоаккумулятора у меня происходит за счет ТЭНов , т.е. электричеством. И плюс, если недостаточно тепла, я еще подключаю дровяной котел ( но за 4 зимы я его топил максимум раз 10 и то чисто ради поддержания его функциональности, насосы прогонял, дымоход прочищал огнем и т.д)

Вот на этой странице я подробно расписал как  работает моя система отопления ( 6 частей видео и объемная статья со всеми деталями и подробной сметой)

Что касается магистрального газа, почему я его не использую

Отопление теплоаккумулятором ночным тарифом электричества

Я подсчитал и у меня получилось, что такое подключение у меня через 66 лет окупится. То есть трубы не государственные, а частные.

То есть, если подключение к газу стоит 300 000 рублей (я сюда включаю и проект газа, заведение газа в дом, его обвязка с вашей системой отопления), то тут еще, наверное, есть какая-то логика. Чтобы он у вас окупился (и то он лет 20 окупаться у вас будет).

Теперь вернемся к системе отопления каркасного дома при помощи теплоаккумулятора и ночного тарифа электричеством.

В каких случаях это актуально?

➤ Первое — и самое главное — хорошее утепление вашего дома. Правильно сделанный проект и утепление в стенах 150-200 мм, а в потолке 200-250 мм базальтовой ваты.

➤ Второе — наличие выделенной мощности электричества. Минимум у вас должно быть 15 кВт. То есть если у вас категория земель для постоянного проживания, то энергетики по умолчанию предоставляют вам мощности 15 кВт в три фазы. Этого достаточно.

➤ Третий параметр — наличие ночного тарифа. Если вы, к примеру, подключаетесь к системе Моэск, ночной тариф (с 11 вечера до 7 утра) они вам предложат по умолчанию.

Этот тариф мы как раз и будем использовать по максимум, когда электричество в три раза дешевле, чем днем.

Когда лучше всего систему отопления дома закладывать и делать?

Лучше всего это продумать на этапе проектирования вашего дома. Потому что эффективнее всего система отопления с теплоаккумулятором работает в связке с теплыми полами.

Я видел, когда теплоаккумулятор применяют в связке с радиаторами. Но минус в том, что теплоаккумулятор — это большая емкость. Ее нагреть достаточно сложно, нужна большая мощность. И в принципе его можно нагреть до 80-85 ºС, и радиатор у вас это все снимет за 3-4 часа. А к вечеру дом выстудится.

Поэтому я рекомендую подключать данную систему отопления в связке с теплыми полами.

Температура подачи воды в тёплые полы у меня в среднем 40-50 ºС. Точнее, с утра, когда теплоаккумулятор только прогрелся, температура подачи теплоносителя в полы такая же, как температура в теплоаккумуляторе (50-55 ºС). К вечеру теплоаккумулятор остывает и температура воды приближается гд-то к 30-35 ºС.

Но этого достаточно, чтобы в доме была комфортная для проживания температура в 20-23 ºС.

Еще один плюс теплых полов (помимо того, что вы ходите по полу босиком даже зимой) в том, что помещение прогревается равномерно. Если у вас стоят радиаторы, то их нужно большое количество и распределять на всю площадь дома.

Зачем нужен

Теплоаккумулятор представляет собой хорошо утепленный резервуар большой емкости, наполненный теплоносителем, водой. За счет высокой теплоемкости воды при нагреве всего объема в емкости аккумулируется значительный запас тепловой мощности, которую можно использовать по назначению в то время, когда котел не справляется или вовсе бездействует.

Теплоаккумулятор фактически повышает объем теплоносителя в контуре отопления, теплоемкость и соответственно инертность всей системы. Для нагрева всего объема потребуется больше энергии и времени при ограниченной мощности отопления, но и остывать аккумулятор будет очень долго. По необходимости горячая вода из аккумулятора может подаваться в контур отопления и поддерживать комфортную температуру в доме.

Читайте также:  Изготовление электрического камина своими руками

Чтобы оценить преимущества теплоаккумулятора, проще всего рассмотреть для начала несколько ситуаций:

Решением для всех вышеперечисленных ситуаций становится теплоаккумулятор, притом бескомпромиссным и самым доступным в плане реализации и стоимости. Он выступает в роли узла развязки между твердотопливным котлом и контуром (-ами) отопления и отличной базовой площадкой для включения дополнительных функций.

По конструкции теплоаккумулятор может быть:

  • «пустым» – простая утепленная емкость с прямым подключением;
  • со змеевиком или регистром труб в качестве теплообменника;
  • со встроенным бойлерным баком.

С полным «обвесом» теплоаккумулятор способен:

  • Накапливать и сохранять значительный объем тепловой энергии, в первую очередь избыточную, с последующей отдачей его в контур отопления. Даже если пропустить одну или две заправки дров, и котел остановится, температура в доме опустится всего на пару градусов. Для электрокотлов есть возможность установить расписание, по которому трата электроэнергии будет происходить только ночью по сниженному тарифу, тогда как днем тепло будет поступать от теплоаккумулятора;
  • При наличии нижнего теплообменника – подключать дополнительные источники тепла, солнечный коллектор, запасной котел, работающий на газу или дизтопливе, геотермальный тепловой насос;
  • С вмонтированными ТЭНами использоваться в качестве запасного источника тепла на случай, если твердотопливный котел не работает или отключен для профилактики и ремонта;
  • При наличии верхнего теплообменника – для подключения контура ГВС или бойлера косвенного нагрева. Некоторые модели теплоаккумуляторов вместо теплообменника снабжаются готовым бойлером, размещенным внутри основной емкости;
  • Реализовать дополнительную защиту в системах с принудительной циркуляцией на случай отключения электроэнергии, не допуская перегрева воды в котле. Рассматривая емкость как узел гидроразвязки, его можно подключить по смешанной схеме с котлом, выше него и трубами большего диаметра для поддержания естественной циркуляции. В это же время раздача по радиаторам будет осуществляться насосом в принудительном порядке.

Теплоаккумулятор для отопления.

Устраивая отопление дома, следует продумать возможности энергосбережения. В частности мы рекомендуем  вам рассмотреть такую распространённую в наше время возможность, как тепловой аккумулятор. Это принесёт выгоды тем, кто обогревает дома котлами на твёрдом топливе и тем, кто нуждается в постоянном наличии недорогой по затратам энергии горячей воды.

Например, использовать теплоаккумулятор для отопления дома

Понедельник Открыто 24 часа
Вторник Открыто 24 часа Сейчас открыто
Среда Открыто 24 часа
Четверг Открыто 24 часа
Пятница Открыто 24 часа
Суббота Открыто 24 часа
Воскресенье Открыто 24 часа

актуально для организации его эффективного снабжения горячей водой в том случае, если в коттедже имеется две санитарные комнаты, ванна и душ. Тогда в его котельной устанавливают такое дополнительное средство, как демпферный бак, который будет поддерживать объём горячей воды всегда на стабильном уровне.

Если в качестве обогрева выбрано дровяное отопление, то для того, чтобы сглаживать пики горения, часть тепловой энергии, полученной в наиболее сильной фазе огня, отводят в теплоаккумулятор для отопления.  Это позволяет в значительной мере снизить количество закладок дров в топку, а в ночное время, после прогорания топлива, система будет обогреваться за счёт аккумулированного тепла. При этом монтаж отопления не будет намного сложнее, чем в обычной системе.

Специалисты нашей компании рекомендуют использовать теплоаккумулятор для отопления в тех домах, где применены любые котлы (тепловые генераторы) периодического действия. Описать его работу можно таким образом. В процессе нагревания котла, в системе, где применяют дровяное отопление или другие виды твёрдого топлива в период интенсивного горения часть теплоносителя (горячей воды) направляется не в радиаторы, а в демпферный бак, имеющий надёжную теплоизоляцию. Объём бака велик, а теплоотдача сводится к минимуму. Со временем твёрдое топливо в котле сгорает, а в радиаторы перестаёт поступать горячий теплоноситель. Это приводит к понижению температуры в помещении, но ненадолго.

  • Ремонт отопления
  • Отопление дачи
  • Отопление дома
  • Водоснабжение дома
  • Водоснабжение дачи

Когда температура снизится до заданных параметров, включатся датчики и вновь начнётся отопление дома, но уже из резервной системы.  Монтаж отопления такого типа предусматривает использование дополнительного насоса, который запускается по сигналу датчиков температуры. Теперь котёл отключается, а вместо него в системе циркулирует собранная заранее в тепловой аккумулятор горячая вода. Причём отопление дома по этой технологии рассчитано на абсолютную экономию тепловой энергии. Поэтому, как только датчики обнаружат, что температура в комнате вновь достигла нормы, насос отключается, и циркуляция горячей воды из демпферного бака прекращается.

  • Ремонт отопления
  • Отопление дачи
  • Отопление дома
  • Водоснабжение дома
  • Водоснабжение дачи

В результате одного цикла дополнительного обогрева, вода в баке  теряет немного тепла, то осталась ещё достаточно горячей, и будет сохранять свою температуру такой до следующего включения теплового аккумулятора. И до тех пор, пока вода в нём будет иметь более высокую температуру, чем в радиаторах, насос будет продолжать периодически запускаться.  В результате испытаний и опыта по эксплуатации было установлено, что теплоаккумулятор для отопления в зимних российских условиях способен обеспечивать дому комфортный обогрев с потухшим котлом в течение полутора или двух суток.

Но, при этом важно, чтобы монтаж отопления осуществлялся с учётом уровня возможных тепловых потерь помещения и расчетом необходимого объёма емкости теплоаккумулятора для отопления.  Делая расчеты, следует предусмотреть возможный температурный минимум, свойственный данной климатической зоне, температуру в помещении, комфортную для жильцов этого дома.  Наши инженеры делают такие расчёты, что позволяет исключить ошибки и выбрать оптимальный объём демпферного бака.

Следует учесть, что затраты на его приобретение и монтаж окупятся в ближайшее время  потому, что значительно  сократят расходы на дровяное отопление, на закупку твердого топлива, на подогрев воды для бытовых и гигиенических нужд.

Расчет стоимости отопления Стоимость ремонта систем отопления Стоимость монтажа водоснабжения

Расчет объема

Объем будущего аккумулятора привязывают к объему помещения, где он будет устанавливаться и мощности котла. Следует помнить, что резервуары с большой емкостью имеют большой вес, поэтому, монтаж на перекрытиях изначально исключается.

Если в здании отсутствует помещение для установки большого бака, а меньший, согласно расчетов, не будет в полной мере удовлетворять потребностям, то можно приобрести два резервуара с меньшими объемами, установив их в разных частях здания.

Приобретать емкость большую, чем показано в расчетах, также не рекомендуется, поскольку мощность котла должна быть тогда в два раза больше, чтобы прогреть такой объем воды. Меньшее же от расчетного значения, приведет к тому, что аккумулятор будет работать неэффективно.

Расчет объема

В расчет берется условие, что на 1 КВт тепловой энергии, используемой для обогрева, потребуется от 25 до 50 литров воды. Предполагаются стандартные условия работы, то есть, вода в аккумуляторе прогреется до 90 градусов, а при включении в работу, остывание продлится до 50 градусов.

Для удобства выбора, обычно пользуются таблицей, учитывающей именно разницу в 40 градусов:

Объем теплового аккумулятора, м3 0,35 0,5 0,8 1 1,5 2 3 3,5
Величина отдаваемого тепла, при разности температур в 40 ⁰С, кВт/ч 20 30 45 58 85 115 170 210

Изготовление и фиксация змеевика

Его делают из медной трубы, которая имеет диаметр 20 мм. Нужно сделать своими руками два змеевика. Оба должны иметь одинаковую высоту. Для вышеописанного примера она может составлять 1,1 м. Это значит, что можно сделать змеевик с 1,1/0,02 = 55 витками. Если диаметр одного круга составляет 1,6 м, то для змеевика нужно использовать 1,6*3,14*55 = 276,32 м трубы.

Гнуть трубу придется в самом баке. Можно и снаружи, однако, для этого теплоаккумулятор для котлов отопления должен обладать очень большой крышкой.

Далее нужны такие работы:

Изготовление и фиксация змеевика
  1. Подключение змеевика к необходимым штуцерам и приварка их.
  2. Проверка бака и каждого змеевика на герметичность. Проверяют только водой, сделав подключение изделия к водяному насосу.
  3. Шлифовка, грунтовка и окраска внешней стороны.
  4. Теплоизоляция. Для этого следует использовать пенопласт. Его толщина должна составлять 10 см, а плотность – 25 кг/м³. Его приклеивают к корпусу. Альтернативой является минеральная вата с плотностью 135-145 кг/м³.
  5. Монтаж лицевого материала. Многие схемы предусматривают использование оцинкованного листа, ДВП или фанеры.

После можно приступать к подключению термоаккумулятора к котлу.

Как сделать своими руками?

Первое, что делается в любой инженерно-технической задаче после расчетов – это составление чертежа.

Инструкция:

  1. Вам потребуется найти уже готовую емкость, либо сварить ее произвольной формы. Можно взять, например, две стандартные бочки для воды, наподобие тех, что стоят в огородах, и сварить их вместе. Далее вам нужно будет вывести из него трубы на выход нагревателя и вход системы домашнего отопления, с таким расчетом, чтобы рабочее давление на них не разорвало вашу полученную бочку.
  2. Затем, после того как вы вывели трубы, установите клапаны, для того, чтобы можно было вручную понизить давление, в случае аварийной ситуации. Выход нагревателя и вход аккумулятора лучше не приваривать а скрепить резьбовым соединением.
  3. После того как вы приготовили все части вашего устройства, прикиньте толщину теплоизоляцию. Возьмите слой стекловаты толщиной 10-15 см и обмотайте им получившуюся емкость. Сверху же все это надо будет упаковать в кожаный мешок.
Как сделать своими руками?

Как и любое другое оборудование, теплообменник и аккумулятор следует периодически обслуживать, чистить и проверять. А при всех этих действиях, система должна быть отключена от сети электропитания, газо- и водоснабжения.

Регулярно смазывайте клапаны, и проверяйте целостность швов. Также раз в год можно снимать покрытие и осматривать теплонакопитель на предмет коррозии.

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.

Косвенные водонагреватели

Косвенный водонагреватель обеспечит стабильную и эффективную работу всей системы отопления.

Схема обвязки твердотопливного котла отопления с применением бойлера косвенного нагрева не самая простая, но и не самая сложная. Здесь перед потребителями стоит задача обеспечить подачу горячего теплоносителя из отопительного контура в змеевик. Для этого в систему ставится гидрострелка, распределяющая потоки на два и более направления. От стрелки отходят две трубы – одна идет к батареям, а вторая к бойлеру.

Косвенные водонагреватели

За гидрострелкой ставятся два циркуляционных насоса – сложность схемы обвязки постепенно возрастает. Один насос отправляет теплоноситель в радиаторы, а второй гонит его в бойлер. Работа второго насоса регулируется системой терморегуляции, встроенной в водонагреватель. Тем самым обеспечивается поддержание стабильной температуры в контуре ГВС.