Теплоаккумулятор из пластиковой бочки

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.

Есть дровяной котел, хочу получить возможность "запасать тепло"; причем — поскольку надежды на газ еще не умерли окончательно — не хочу городить нечто дорогое и стационарное. Есть также "лишние" отводы 1/2" от подачи и обратки.
Идея: берем обычную 200л бочку, обматываем ее пенофолом/облепливаем пенопластом. Аналогично — поступаем с бочкиной крышкой. Наливаем туда воды. Берем медную трубу 16мм, гнем так, чтобы в бочке образовалась петля; подключаем трубу к стоякам. Считаем, что теплоаккумулятор готов :)
Вопросы:
— сколько "петель" надо делать в бочке? Одну (т.е. вниз-вверх), две, три? Или не "петлю", а "змеевик"? Какой, или "о скольки змеях"?
— может, есть еще идеи, как сделать то же самое "из подручного материала"?

З.Ы. Я прикинул, что тепла, запасенного 200л воды, нагретой до 90 градусов — хватит мне часа на два "поддержания тепла". Маловато; но во-первых, все лучше, чем ничего; а во-вторых, "за такие деньги — вполне достаточно" :)) Кроме того, имеется печка (правда, небольшая) и возможность "погреться электричеством". Ну и земноводное превеликих размеров — тоже имеется :)

теплоаккумулятор! Хорошая тема поднята. Жалко вчера не поучавствовал.
А идея проста и выполнима на коленке.Как-раз бочки,самое простое решение.
Змеевик -это спираль с шагом 150-250мм. Причем вход воды в бочку лучше делать через крышку (удобнее обслуживание и безопастнее).
Возможно просто засунуть в бочку радиатор в качестве теплообменника.

Нужно учесть что горячий теплоноситель должен поступать в верхнюю часть теплообменника для улучшения стратификации.

Количество бочек можно увеличивать при необходимости, подбирая опытным путем объём теплоаккумулятора.

Лучше использовать низкотемпературную систему отопления(с температурой рабочей жидкости 35-45градусов) типа тёплых полов,тёплых стен и подобных, так как КПД теплоаккумулятора в этом случае увеличивается.

———
Есть у меня знакомый, который реально пользуется теплоаккумуляторами расположенными в подвале.(

3,5 м3)
Правда заряжает он их от электричества, но не по 1 рублю а по 25 копеек -по ночному тарифу. Получается по стоимости как газ, а по себестоимости в 10раз меньше учитывая подключение.
Когда нужно включаются циркуляционнные насосы и гоняют воду по теплым полам. Простая система автоматики управления двумя контурами пола + таймер включения электрокотла зарядки теплоаккумуляторов.

Спрашивай если интресно.
Сейчас я на стадии окончания заливки фундамента горожу грунтовые теплоаккумуляторы для воздушного отопления. До "воды" ещё не дошел.

ЗЫ: В конференции по этому вопросу пока консерватизм. Газ пока ещё дешевый. Вот года через 2 тема будет актуальна как "водоснабжение".
Но уже сейчас если есть двухтарифное электричество, ВОТ ОНА АЛЬТЕРНАТИВА ГАЗУ!

=Спасибо Алфавиту за любезно предоставленные буквы.=

Странно > А идея проста и выполнима на коленке.Как-раз бочки,самое простое решение.

Я могу понять, что людям лениво считать. Но когда УЖЕ все посчитано, остается только прожевать и проглотить — о чем писать?! — Я вчера написал, что 1 куб нагретой до +95 воды запасает 87 кВт энергии. Бочка запасет в 5 раз меньше, то есть 17 кВт. ЧТО этими киловаттами можно обогреть? И на сколько их хватит?

Неа > весенний период для поддержания в доме комфортной температуры _проживания_ мне нужно в среднем 3. 4кВт*ч (электро)энергии.
> Если цифру "17кВт в бочке" взять "за основу", то тепла этой бочки мне хватит (где тут калькулятор? ага. ) на 4,25. 5,66 часа.
> Ну как? Впечатляет? ;)

1. 3-4 кВт для отопления ДОМА — ОЧЕНЬ впечатлило. Но думаю, что это из области мечтаний — у меня на отопление зимнего сада площадью 20 кв.м надо 4 кВт.

2. "6 часов" не катит никак — кто будет ночью вставать растапливать котел? Истопник? ;)

Сам было загорелся этой идеей, однако 1. Запас тепла в 1 тонне воды при нагреве от +20 до +95 гр составляет всего 88 кВт тепла.

2. А запасы тепла в строительной конструкции моего маленького дома (всего 340 тонн бетона) 6.200 (ШЕСТЬ ТЫСЯЧ) кВт при тех же условиях. Конечно, бетон до +95 мы греть не будем, однако факт: для изменении температуры конструкции на 1 гр. нужно подвести или отобрать 83(. ) кВт тепла. То есть, весь запас акка — это всего лишь 1 (ОДИН) градус в конструкции. Смысл городить огород я не вижу.

3. Далее, тепловые потери моего дома составляют 13 кВт в час при градиенте +25/-30. То есть, за сутки дом остынет всего на 4 гр. — сказывается R=3.2. То есть, мне достаточно один раз в сутки загрузить в тт-котел 70 кг сухих дров, и этого будет достаточно для компенсации тепловых потерь. При этом суточное колебание температуры будет не более +/-2 гр. Если загружать печь два раза по 35 кг, колебания будут +/-1 гр.

4. Тепловой акк нельзя использовать до 20 гр — эффективность батарей упадет до нуля. Практически акк можно использовать только до +45. Таким образом, запас тепла падает вдвое. Кроме того, площадь (количество) батарей придется удвоить (для сохранения теплоотдачи). Это еще более удорожает систему.

Резюме:
1. Лучший акк — это строительная конструкция.
2. Лучшее отопление — это утепление :)

Печь глинобитная масса 3 500 кг теплоемкость еще та Топить два раза в сутки.

А у Вас вокруг котла ч-нибудь понастроено?

*Подобные тепловые накопители хорошо описаны в финской книжке "Теплица для вашего дома" (где-то примерно так).

Re:Неправда 2-3 куба воды от 20 до 70 градусов дадут тепла на сутки для дома в 200м2.
Это примерно.
Вещества с фазовами переходами раз в 100 больше выделят.
Например парафин при переходе через 50-57 градусов.

Это значит что если 200кг парафина растопить (вот только какой запас нужен у котла), то он потом дом неделю греть будет.

Re:Идея: "сделай сам себе теплоаккумулятор" У моих знакомых в Латвии в систему воткнут бак на 3 куба.
Позволяет топить один раз в сутки при любом морозе.

У меня сделан теплообменник для горячей воды на 250 литров со змеевиком.
На сглаживание температурных характеристик заметно не влияет.
В качестве змеевика использовал медную отожженую трубу 3/4
Нагревает бак за пару часов до 60 градусов.
При температуре носителя 75-85.

Про температуру теплообменика в 90 гр. забудьте.

Про теплообменник — можно подробнее? (покоцано в произвольном порядке)
> У меня сделан теплообменник для горячей воды на 250 литров со змеевиком.
> В качестве змеевика использовал медную отожженую трубу 3/4
===========================================
Конфигурация теплообменника? Куб? Параллелепипед? ;) Сколько трубы в змеевике (длина); как сделан змеевик?

> Нагревает бак за пару часов до 60 градусов.
> При температуре носителя 75-85.
============================================
Я подозревал/прикидывал как раз нечто подобное :)

> На сглаживание температурных характеристик заметно не влияет.
> Про температуру теплообменика в 90 гр. забудьте.
===========================================
Означает ли это, что вся идея — "кг/ам"?

Re:Вопрос не праздный: а что вместо воды Я серьезно.

Где сварить бочку в бочке из нержавейки я знаю.
Одну на ГВС у них уже сварил — пол куба за пол штуки, зато патрубки отопления по 2 дюйма.

Что залить чтобы не бешанно дорого, но очень теплоемко?

Содержимое:
1. Какого объема должен быть тепловой накопитель
2. Как и из чего сделать буферную емкость

1. Тип конструкции теплонакопителя
2. Материал для изготовления аккумуляторного бака
3. Как утеплить буферную емкость

Чертежи для изготовления теплоаккумулятора

Буферная емкость ведущих производителей, изготовленная в заводских условиях, на 500 л. обойдется приблизительно в 30000-38000 руб. Изготовление теплоаккумулятора для котла отопления своими руками будет стоить приблизительно вдвое дешевле. Цена будет еще меньше если самостоятельно установить емкость и выполнить обвязку.

Какого объема должен быть тепловой накопитель

От объема резервуара зависит то, сколько времени будет поддерживаться обогрев здания в автономном режиме. Прежде чем приступить к изготовлению системы отопления с самодельным тепловым аккумулятором, потребуется рассчитать объем бака.

Существует два метода вычислений:

1. упрощенный, выполняемый с помощью специальных онлайн калькуляторов;
2. выполняемый с помощью математических расчетов, по формуле.

Предположительный расчет емкости теплового аккумулятора для дома с площадью 100 м²:

Площадь дома отапливаемая

y = S/10*0.53 = 100 м² / 10 * 0.53 кВт = 5.3 кВт

Суточная потребность возмещения теплопотерь

Q = y*24 = 5.3 кВт * 24 ч = 127.2 кВт-ч.

Удельная теплоемкость воды

Cуд = 0.00116 кВт-ч/кг•°С

Разница температур воды

Удельный вес воды

V = Q/(C*T*g) = 127.2 кВт-ч / (0.00116 кВт-ч/кг•°С * 50°С * 1000 кг/м³) = 2.19 м³

Согласно таблицы, эффективное водяное отопление с самодельной емкостью для дома, способное проработать в автономном режиме около 10 часов, 2,19 м³. Можно уменьшить объем до 1,4 м³ при этом тепловой аккумулятор будет способен отдавать тепло 5 часов. После проведения расчетов можно приступать к изготовлению бака аккумулятора своими руками.

Как и из чего сделать буферную емкость

Теплоаккумулятор изготавливают по чертежу заводского бака. Внутреннее устройство полностью идентично. Бак состоит из следующих узлов:

• внутренняя емкость;
• слой теплоизоляции;
• наружная защитная оболочка;
• теплообменник для емкости, обычно медный змеевик;
• регулирующая и запорная арматура: сливной кран, предохранительный клапан, воздушный клапан, термометр.

Чтобы изготовить буферную емкость самостоятельно достаточно собрать аккумулятор подобно заводскому модулю. Следует помнить, что для разных систем отопления (открытого и закрытого типа), требуются баки разной конструкции. Также будет необходимо подобрать материал для изготовления и утепления емкости.

Тип конструкции теплонакопителя

Для самотечной системы отопления подойдет только открытый буферный бак. Отличие в конструкции: наличие патрубка в верхней части емкости, сообщающегося с атмосферой.

Материал для изготовления аккумуляторного бака

Алюминиевая ёмкость — используют уже готовые резервуары с достаточным объемом. Изготовить бак из алюминия самостоятельно получится только при наличии должной квалификации сварщика. Не все профессиональные мастера берутся за обработку этого металла.

Теплоаккумулятор из бочек (металлических) — недостатки: тонкостенная сталь, плоские крышки. Хорошая альтернатива, взять заготовку стальной трубы и изготовить бак приварив дно и верхнюю часть.

Стальная емкость под теплоаккумулятор (цилиндрическая) — оптимальный вариант, требующий минимального количества материальных затрат. Делается из листового железа от 2 мм и толще.

Кроме изготовления сварной конструкции бака используют уже готовые емкости. Подойдут: старые бойлеры, ресиверы, емкости для хранения жидкого азота, баллоны под сжиженный газ и т.п.

Как утеплить буферную емкость

Утеплению подлежат стенки теплоаккумулятора. Рекомендуют использовать минеральную или базальтовую вату толщиной не менее 6-8 см. С ватой легко работать. Минеральная теплоизоляция бака пропускает влагу и конденсат (дышит), не скапливая жидкость внутри волокон.

Еще один плюс. Как показывает практика, буферные емкости, утепленные ватой, не любят мыши. При изоляции пенопластом или пенополистиролом грызуны не редко селятся внутри теплоизолирующего слоя. Появившиеся дырки приводят к быстрой потере тепла и снижению КПД накопителя.

Чертежи для изготовления теплоаккумулятора

Теплоаккумулятор можно сделать своими руками. Достаточно рассчитать объем бака, подобрать подходящий материал и изоляцию.