Если простыми словами говорить, то у нас большая емкость. У кого-то она может быть 800 л, у меня, например, она 1,75 тонны (я чуть дальше объясню, почему именно такие размеры были). На мой взгляд 1,5-2 тонны это оптимальный объем теплоаккумулятора для того, чтобы до вечера хватало тепла и прогревался весь дом. Чтобы не было большой разницы температур утром, когда он горячий, и вечером, когда он остывает.
ВАЖНО! Речь у нас идет о использовании исключительно ночного тарифа. Днем, когда электричество в 3,5 раза дороже, мы его не применяем. За счет этого у нас получается существенная экономия.
По какому принципу устроено отопление с теплыми полами?
У нас нагревается этот теплоаккумулятор (ночью, при помощи ночного тарифа). Когда утром мы его отключаем, у нас есть определенный запас тепла, которое мы в течении дня снимаем с воды, которая там нагрелась, и пускаем его в пол. По моим наблюдениям при морозе в -10 теплоаккумулятор теряет 2-3 ºС в час. Таким образом, остывая в течении дня, теплоаккумулятор подогревает полы и температура в помещении остается комфортной.
Еще важный момент: теплый пол у вас должен быть определенной толщины. То есть сама плита, где у вас разложены трубы теплого водяного пола, должна быть толстая. Потому что в этом случае наша плита будет энергоемкой, будет накапливать тепло.
То есть, даже когда теплоаккумулятор остыл, пол в течение какого-то времени (возможно, день или два) будет отдавать накопленное тепло в помещение.
В моем случае теплоаккумулятор где-то в 3-4 часа дня уже остыл, бетонная стяжка толщиной 25 см как раз и поддерживает температуру в 23-24 ºС где-то до 11-12 вечера.
Размеры, вместимость, вес теплоаккумулятора
Как устроен теплоаккумулятор?
У меня он состоит из листов стали 4 мм (специально брал толстую сталь). Размеры самого аккумулятора 1,75 м в высоту, 1,75 м в длину и где-то 88 см в ширину.
Чем это обусловлено? Прежде всего я отталкивался из разумного расхода металла. На металлобазе листы продаются 1,75×1,75 м.
Вот так выглядит сваренный теплоаккумулятор.
То есть в ширину он в два раза уже, чем в длину и высоту. То есть я брал эти два листа, соединял их между собой, а дно и боковые стенки делал уже из листов, распиленных пополам.
Минус этого в том, что не у всех заложено место под такие размеры. И если у вас котельная не очень большая, то там уже придется что-то думать. Может быть, делать его больше в высоту или наоборот шире, но меньше по высоте.
Вот моя котельная. Ее размеры 2×2,5 м. Я изначально планировал совершенно по-другому все размещать, примерно вот так.
Но потом, при фактической установке котла и теплоаккумулятора, получилось так, что обвязать и присоединить трубами в таком узком пространстве нереально. Поэтому пришлось перемещать дверной проем, теплоаккумулятор ставить в другое место, котел у меня стоял посередине.
Поэтому я еще раз вас призываю к тому, чтобы вы закладывали место под теплоаккумулятор при проектировании дома.
ЭФФЕКТИВНЫЙ СЪЕМ ТЕПЛА ОТ ТЕПЛОАККУМУЛЯТОРА
Как у меня утеплен теплоаккумулятор?
Это очень важный момент. Потому что чем лучше он будет утеплен, тем больше тепла будет идти в пол, и тем меньше будут теплопотери.
Такой пример: поначалу у меня теплоаккумулятор не был утеплен вообще. У меня было только основание из пенопласта в 10 см, а по бокам и сверху не было никакого утепления. Я его топил и твердотопливным котлом, и электричеством. Но температуры в полах было недостаточно. То есть теплопотери за счет стенок и крышки теплоаккумулятора были очень большие.
Поэтому самое главное при запуске всей системы отопления — хорошо утеплить теплоаккумулятор.
У меня он утеплен по бокам каменной ватой в 10 см, и сверху в 15 см. Вот сам теплоаккумулятор. Вот его размер. Я 1,83 м ростом. С учетом утепления он почти с меня в высоту.
Теплоаккумулятор у меня греется ТЭНами напрямую. Я не стал вешать куда-то на стену отдельный котел, от котла трубами теплую воду загонять в теплоаккумулятор, и обратную трубу загонять в котел.
Это неправильно, потому что этим трубам будут идти теплопотери. Даже если они будут 1-1,5 м длиной. Даже через трубы, которые идут в пол у меня идут теплопотери.
Так что теплоаккумулятор у меня греется непосредственно ТЭНами. Три ТЭНа я врезал. Один из них запасной, два работают постоянно. Внизу они у меня врезаны.
Вот он ТЭН. Герметично вставлен и подключен к щитку. Таким образом все тепло, которое ТЭНы дают, идет в теплоаккумулятор и там накапливается.
Далее. В теплоаккумуляторе намотана гофра. Вот так она выглядит.
Вот так я ее наматывал на сваренный каркас.
Некоторые ставят чугунные батареи для теплосъема.
Вы можете сделать также. Но это уже устаревший вариант, и не очень практичный.
В идеале, конечно, это все должно выглядеть вот так.
Красивые металлические трубы из нержавейки. Но по деньгам это будет уже намного дороже. И тут нужно отталкиваться от соотношения цена-качество.
К этой гофре подключены трубы: обратка и подача. Гофра у нас размотана по всей площади поверхности теплоаккумулятора. Она хорошо прогревается.
Вода, идя из теплого пола по ней, прогревается. И уже прогретая идет обратно в теплый пол.
Все это при помощи насосов и термоголовки регулируется, если нужно температуру определенную настроить.
То есть система в принципе не сложная. Здесь основной момент в том, чтобы были минимальные теплопотери.
Изготовив теплоаккумулятор своими руками, можно существенно повысить эффективность автономной системы отопления частного дома. Накопительные резервуары отличаются простотой конструкции, поэтому их можно сделать самостоятельно из подручных материалов, существенно сократив расходы на обогрев строения в зимнее время года. Нужно лишь правильно подобрать конструкцию теплоаккумулятора, которая должна соответствовать используемому отоплению.
Теплоаккумулятор представляет собой буферный резервуар, который предназначен для накопления избыточного тепла, образующегося при работе отопительного котла. Сохранённая в баке жидкость в последующем используется для нагрева помещения, что позволяет существенно сократить расход топлива, обеспечивая при этом комфортную температуру в доме.
Правильно собранный и грамотно подключённый к системе отопления тепловой аккумулятор может уменьшить на 30−50% расход топлива, а в случаях с использованием твердотопливных котлов существенно увеличивается время работы на одной загрузке дров.
Оснащение выполненного своими руками теплоаккумулятора различными температурными датчиками и интеллектуальным регулятором позволит автоматизировать передачу тепла из накопительного резервуара в систему отопления, что не только упрощает эксплуатацию техники, но и сокращает расход топлива, повышая теплоэффективность оборудования.
Теплоаккумуляторы — это резервуары, выполненные в форме вертикального цилиндра. Изготавливаться баки могут из нержавеющей или черной стали с высокой прочностью. Внутри резервуара имеется специальное бакелитовое напыление, которое защищает металл от агрессивного воздействия горячей воды, концентрированных кислот и слабых растворов солей. Внешняя сторона ёмкости обычно окрашивается порошковыми красками, которые отличаются высокой термической стойкостью.
Резервуар может иметь несколько слоев теплоизоляции, которые позволяют сохранять накопленное тепло, в последующем отдавая его в систему отопления. Внешний изолятор выполняют из прочного вторично вспененного пенополиуретана. Толщина слоя утепления может составлять 10−12 сантиметров. Благодаря отличным показателям водонепроницаемости вспененного полиуретана обеспечивается полная герметичность емкости, а сам утеплитель имеет хорошие показатели износостойкости.
Поверхность защитного слоя может быть закрыта высококачественным кожзаменителем или аналогичными синтетическими материалами. Наличие такого многослойного утепления позволяет замедлить остывание воды в ёмкости, что повышает общую эффективность всей системы отопления частного дома.
Функционирует теплосберегающий резервуар по простейшей схеме. В верхней части емкости имеется патрубок для подвода труб от отопительного котла. По трубопроводу в бак поступает нагретая в отопителе вода, которая аккумулируется в резервуаре и по мере остывания опускается в нижнюю часть емкости, где располагается циркуляционный насос. Водяная помпа отвечает за подачу тёплой воды из бака обратно в магистральный трубопровод к котлу и радиаторам отопления.
Современные полностью автоматизированные котлы отопления работают ступенчато, периодически включаясь, что позволяет поддерживать на нужном уровне температуру теплоносителя в системе. В момент прекращения работы отопителя жидкость попадает в аккумулятор, а в контуре с радиаторами ее заменяет горячая вода из утепленного резервуара. Это позволяет даже при временном отключении котла или его перехода в экономичный режим поддерживать температуру в батареях на стабильном уровне, что увеличивает время работы оборудования от одной закладки топлива, существенно повышая эффективность обогрева дома.
По такому принципу работать могут не только простейшие отопительные установки, которые отвечают лишь за обогрев помещения, но и мощные двухконтурные котлы, выполняющие нагрев дома и решающие проблемы с горячим водоснабжением.
Используемые буферные емкости выполняют сходную функцию, но при этом они имеют свои конструкционные особенности. На сегодняшний день наибольшее распространение получили три типа аккумулирующих тепло баков:
- Со встроенными змеевиками, обеспечивающими эффективное автономное функционирование оборудования.
- Пустотелые, не имеющие внутренних теплообменников и отличающиеся простотой конструкции.
- Со встроенным бойлером небольшого размера, предназначающиеся для использования с двухконтурными отопительными баками.
В каждом конкретном случае тип теплоаккумулятора следует выбирать в зависимости от особенностей используемых котлов и организации теплоснабжения в доме. Резервуар к отопителю подключают при помощи соответствующих резьбовых соединений, расположенных в верхней или в нижней части агрегата. Способ и диаметр крепления необходимо учитывать при выборе теплорезервуара.
Благодаря своей простоте конструкции, доступной стоимости и эффективности пустотелые термоаккумуляторы получили распространение и с успехом используются в автономном отоплении частного дома. В зависимости от своей модификации пустотелый агрегат может подключаться к одному или сразу нескольким источникам энергообеспечения, при этом потребуется лишь правильно подобрать общий объем бака. Изготовить своими руками теплоаккумулятор для твердотопливного котла не составит какого-либо труда.
К преимуществам пустотелых теплоаккумуляторов относят следующее:
- Простота конструкции.
- Надежность и долговечность.
- Эффективность и полная безопасность эксплуатации.
- Универсальность использования.
- Возможность сделать теплонакопитель своими руками.
- Доступная стоимость готовых заводских моделей.
Заводские модификации пустотелых теплоаккумуляторов предусматривают дополнительную установку ТЭНа, который запитывается от электроэнергии, быстро нагревая воду в баке. С помощью таких простейших аккумуляторов можно существенно повысить эффективность нагрева помещения, увеличивая общую безопасность эксплуатации отопления, предупреждая ее выход из строя по причине перегрева теплоносителя.
Тепловые аккумуляторы, оснащенные одним и двумя теплообменниками, появились относительно недавно, но благодаря своей эффективности получили широкое распространение на рынке. Верхний змеевик в баке обеспечивает отбор энергии, которая в последующем используется для нагрева жидкости. Нижний теплообменник отвечает за быстрый прогрев буферной емкости. Благодаря наличию такой конструкции обеспечивается максимально возможная эффективность теплоаккумулятора, который может не только сохранять тепло, но и прогревает жидкость в автономном режиме, используя для этого встроенные теплообменники.
Наличие встроенных змеевиков позволяет обеспечить круглосуточный подогрев воды, используемой для бытовых нужд. Установленный резервуар с двумя теплообменниками сможет расширить функциональность оборудования, делая его работу более эффективной и экономичной. Единственным недостатком таких усовершенствованных теплоаккумуляторов является их высокая стоимость и сложность монтажа.
Для систем отопления, где используются двухконтурные котлы, предназначены резервуары с внутренним бойлером. Они способны накапливать излишки выработанного тепла и решают проблемы с горячим водоснабжением. Бойлерная емкость изготавливается из сверхпрочной легированной стали и имеет магниевый анод. Последний позволяет предупредить образование внутри бойлера накипи, снижая общий уровень жесткости воды.
Теплоаккумулятор с внутренним бойлером может подключаться к источнику электроэнергии или работать от газа, а наличие встроенной автоматики позволяет обеспечить полную безопасность эксплуатации такого оборудования. Использование в отоплении резервуаров с дополнительным подогревом существенно повышает комфорт проживания в частном доме, решая проблемы с горячей водой в кранах и отоплением жилья.
Благодаря простоте конструкции теплового аккумулятора изготовить его самостоятельно не составит труда. Сделать его можно из подручных материалов, а для такой работы не придется использовать какой-либо сложный дорогостоящий профессиональный инструмент. Чертежи буферной емкости для отопления своими руками можно с лёгкостью отыскать в сети интернет.
Алгоритм действий следующий:
- 1.
За основу можно взять стальную бочку еврокуб или аналогичные по размерам ёмкости. В качестве теплообменника используют медную трубку диаметром 20−30 миллиметров и длиной от 8 до 15 метров. Трубка сгибается в спираль и устанавливается внутри резервуара. - 2. В верхней части теплоаккумулятора делают отверстие, куда выводят патрубок, необходимый для выхода горячей воды. Внизу бака проделывают аналогичное отверстие, которое используется для слива холодной жидкости. Каждый отвод оснащается краном, позволяющим перекрывать движение теплоносителя, поступающего в накопительный резервуар.
- 3. Готовая металлическая емкость и вваренные в неё патрубки проверяются на герметичность. Для этого бочку заполняют водой и осматривают на предмет протечек. Если утечки жидкости не установлено, можно переходить к утеплению самодельного теплоаккумулятора.
- 4. Перед тем как приступать непосредственно к утеплению внешней поверхности емкости, необходимо зачистить ее от заусениц и обезжирить. Металл грунтуется и окрашивается порошковой термостойкой краской. Такая обработка позволит защитить готовую емкость от коррозии.
- 5. Для утепления резервуара может использоваться рулонная базальтовая вата толщиной 8 миллиметров. Ее крепят скотчем или шнурами-бечевками. Для повышения эффективности выполненного утепления сверху базальтовую вату можно укрыть фольгированной пленкой.
- 6. Внешний слой теплоаккумулятора выполняется из синтетики, кожзаменителя или аналогичных материалов. В чехле вырезают отверстия под отводные патрубки, после чего емкость подключается к отопительной системе и котлу.
Дополнительно рекомендуется подключить к теплоаккумулятору управляющую автоматику, в том числе термометр и датчики внутреннего давления. Эти элементы контролируют работу всей системы отопления, предупреждая возможный перегрев ёмкости, а также позволяют при необходимости сбрасывать избыточное давление в систему, предупреждая разрыв трубопровода по сварочным и фитинговым соединениям. Чертежи теплоаккумуляторов своими руками будут содержать всю необходимую информацию об используемой автоматике и соединительных элементах.
Сделав теплоаккумулятор для котлов отопления своими руками, можно повысить эффективность работы автономного оборудования, сократив расходы на обогрев частного дома. На сегодняшний день существует несколько различных типов теплоаккумуляторов, выбор которых будет зависеть от особенностей отопительных котлов и конструкции используемой в доме системы обогрева. Можно с легкостью подобрать различные по своей конструкции и объему теплоаккумуляторы, а благодаря их простой конструкции выполнить такой резервуар не составит труда.
Буферные емкости, которые предлагаются к продаже уже имеют заводское утепление, и утеплять дополнительно их не стоит. А вот те емкости, которые люди делают самостоятельно требуют обязательного утепления, так как тогда теряется весь смысл буфера и емкость становится просто большой батареей, которая греет подвал.
Так вот для того чтобы утеплить буферную емкость нужно:
1.Взять пенополистирол толщиной от 4 см и оклеить ее, пенополистирол можно приклеить клей-пеной.
2.Поверх пенополистирола обмотать слоем фольгоизола (можно 2 слоя, или сколько не жалко).
3.Чтобы фольгоизол держался обмотать поверх скотчем.
Вуаля, и у вас получится буферная емкость как на картинке!
Если хотите художественной красоты, то можно пошить чехол из дермантина или кожзаменителя и натянуть на буфер, будет красиво, но к утеплению никакого отношения это уже не имеет, так что не советую распыляться на то что стоит в подвале.