Как да организираме работата на автономна отоплителна система в икономичен режим? Необходимо е да се инсталира акумулатор за отоплителни котли. В резултат на това ефективността ще се увеличи значително, като същевременно се намалят разходите за гориво, а общите разходи за поддържане на недвижими имоти също ще намалеят.
Ще говорим за това как работи уредът, позволявайки да се събира и съхранява топлината, генерирана от котела. Ние подробно сме описали всички използвани в домашните версии на устройството. В представената от нас статия са дадени обхвата на приложение на топлинните акумулатори и правилата за работа.
Какво е акумулатор на топлина?
Топлинният акумулатор е буферен резервоар, предназначен да акумулира излишната топлина, генерирана по време на експлоатацията на котела. След това запазеният ресурс се използва в отоплителната система в периода между планираните натоварвания на основния горивен ресурс.
Свързването на правилно подбрана батерия ви позволява да намалите разходите за закупуване на гориво (в някои случаи до 50%) и ви дава възможност да преминете към режим на един товар на ден вместо на два.
В допълнение към акумулираната функция на акумулиране на топлина, буферният капацитет предпазва агрегатите от чугун от напукване в случай на неочакван и рязък спад на температурата в работната водоснабдителна вода.
Ако оборудвате оборудването с интелигентни контролери и температурни сензори, и автоматизирате подаването на топлина от резервоара към отоплителната система, топлообменът значително ще се увеличи, а броят на частите гориво, заредени в горивната камера на отоплителното тяло, ще намалее значително.
Характеристики на вътрешни и външни устройства
Топлинният акумулатор е резервоар във формата на вертикален цилиндър, изработен от черен или неръждаема стомана с висока якост.
На вътрешната повърхност на устройството има слой от бакелитов лак. Той предпазва буферния капацитет от агресивното въздействие на техническата гореща вода, слабите разтвори на солите и концентрираните киселини. Праховата боя, която е устойчива на високи термични натоварвания, се прилага към външната страна на уреда.
Обемът на резервоара варира от 100 до няколко хиляди литра. Най-обемните модели имат големи линейни размери, които възпрепятстват поставянето на оборудване в затвореното пространство на битова котелна централа.
Външната топлоизолация е направена от полиуретанова пяна. Дебелината на защитния слой е около 10 см. Материалът има специфично сложно тъкане и вътрешно PVC покритие.
Тази конфигурация не позволява частици мръсотия и малки отломки да се натрупват между влакната, осигурява високо ниво на водоустойчивост и увеличава общата дълготрайност на изолатора.
Топлоизолацията не винаги е включена в комплекта топлинен акумулатор. Понякога трябва да го закупите отделно и след това да го монтирате сами.
Повърхността на защитния слой е покрита с висококачествен калъф от изкуствена кожа. Поради тези условия водата в буферния резервоар се охлажда много по-бавно, а нивото на общите топлинни загуби на цялата система е значително намалено.
Принципът на топлинния продукт
Топлинният акумулатор работи по най-простата схема. Отгоре тръбата се подава към уреда от газ, твърдо гориво или електрически котел.
На нея гореща вода идва в акумулиращ резервоар. Охлаждайки се в процеса, той се спуска до мястото на кръговата помпа и с негова помощ се връща обратно в главния проход, за да се върне към котела за следващото отопление.
Инсталирането на топлинния акумулатор предотвратява прегряването на охлаждащата течност в момента, в който котелът работи с пълен капацитет и осигурява максимален топлообмен при икономично използване на горивото. Това намалява натоварването на отоплителната система и удължава експлоатационния му живот.
Котелът от всякакъв вид, независимо от вида на горивния ресурс, работи на стъпки, периодично се включва и изключва, за да се постигне оптималната температура на нагревателния елемент.
Когато работата е спряна, охлаждащата течност влиза в резервоара, а в системата се заменя с гореща течност, която не се охлажда поради наличието на топлинен акумулатор. В резултат на това, дори и след изключване на котела и превключването му на пасивен режим до следващия заряд на горивото, батериите остават горещи за известно време и топлата вода тече от чешмата.
Разнообразие на модели за съхранение на топлина
Всички буферни резервоари изпълняват почти същата функция, но имат някои структурни особености.
Производителите произвеждат единици за съхранение от три вида:
- кухи (без вътрешни топлообменници);
- с една или две серпентини, осигуряващи по-ефективна работа на оборудването;
- с вградени бойлерни резервоари с малък диаметър, предназначени за правилното функциониране на индивидуален комплекс за топла вода на частен дом.
Топлинният акумулатор е свързан към отоплителния котел и комуникационното окабеляване на битовата отоплителна система посредством резбовани отвори, разположени във външния корпус на уреда.
Как работи кухата единица?
Устройството, което няма нито намотка, нито вграден котел, е едно от най-простите видове оборудване и е по-евтино от по-сложните.
Той е свързан към един или няколко (в зависимост от нуждите на собствениците) източници на електрозахранване чрез централни комуникации, след което се пренасочва към точки за потребление посредством връзки 1 ½.
Предвижда се инсталирането на допълнителен нагревателен елемент, който да работи с електрическата енергия. Устройството осигурява качествено отопление на жилищни имоти, минимизира риска от прегряване на охлаждащата течност и прави работата на системата напълно безопасна за потребителя.
Когато жилищната къща вече има отделна система за топла вода и собствениците не планират да използват слънчеви топлинни източници за отопление на помещението, препоръчително е да се спестят пари и да се монтира кухи буферен резервоар, в който цялата полезна площ на резервоара се подава към охладителната течност и не е заета от бобини.
Топлинен акумулатор с една или две бобини
Топлинният акумулатор, оборудван с един или два топлообменника (бобини), е прогресивна версия на широка гама от оборудване. Горната намотка в конструкцията е отговорна за избора на топлинна енергия, а долната изпълнява интензивно нагряване на самия буферен резервоар.
Устройство, оборудвано с топлообменници, има по-висока цена от кухата единица, но разходите тук са напълно оправдани. Устройството значително разширява функционалността на системата и прави работата му много по-ефективна.
Наличието на топлообменници в апарата ви позволява да получавате гореща вода денонощно за домашна употреба, затопляте резервоара от слънчевия колектор, затопляте къщите и правите най-ефективното използване на полезна топлина за всякакви други удобни цели.
Вътрешен котелен модул
Топлинният акумулатор с вграден котел е прогресивно устройство, което не само акумулира излишната топлина, генерирана от котела, но също така осигурява подаването на гореща вода към крана за битови цели.
Вътрешният бойлер е изработен от неръждаема стомана и е снабден с магнезиев анод. Намалява нивото на твърдост на водата и предотвратява образуването на мащаб по стените.
Собствениците самостоятелно избират собствен обем на буферния капацитет, но експертите твърдят, че няма смисъл при закупуването на резервоар под 150 литра.
Устройството от този тип е свързано с различни енергийни източници и работи правилно с отворени и затворени системи. Контролира температурата на текущия охладител и предпазва отоплителния комплекс от прегряване на котела.
Оптимизира разхода на гориво и намалява броя и честотата на изтеглянията. Той е комбиниран със слънчеви колектори на всички модели и може да функционира като заместител на хидравличния превключвател.
Обхват на термоакумулатора
Топлинният акумулатор събира и акумулира енергията, произведена от отоплителната система, а след това помага да се използва възможно най-ефективно за ефективно отопление и осигуряването на дневни с топла вода.
Придобиване на устройство за натрупване на излишък от отоплителен ресурс е необходимо само в специализирани магазини. Продавачът трябва да предостави на купувача сертификат за качеството на продукта и пълни инструкции за употреба.
Работи с различни видове оборудване, но най-често се използва във връзка със слънчеви колектори, твърди горива и електрически котли.
Термална батерия в слънчевата система
Слънчевият колектор е съвременен тип оборудване, което позволява използването на безплатна слънчева енергия за ежедневните битови нужди. Но без топлинен акумулатор, оборудването не може да функционира напълно, тъй като слънчевата енергия се доставя неравномерно. Това се дължи на промяната на времето на деня, климатичните условия и сезонността.
На южната страна на площадката е разположен слънчев колектор, оборудван с акумулатор на топлина. Там устройството абсорбира максимална енергия и дава ефективно възвръщане.
Ако отоплителната и водоснабдителната система се захранва само от един източник на енергия (слънцето), в някои моменти наемателите могат да имат сериозни проблеми с доставката на ресурса и да получат обичайните елементи на комфорт.
Топлинният акумулатор ще помогне да се избегнат тези неприятни моменти и да се направи най-ефективното използване на ясни, слънчеви дни за акумулиране на енергия. За работа в слънчева система, той използва високия топлинен капацитет на водата, 1 литър от които, охлаждайки само една степен, разпределя топлинен потенциал за отопление на 1 кубичен метър въздух с 4 градуса.
Слънчевият колектор и топлинният акумулатор представляват единна система, която дава възможност да се използва слънчевата енергия като единствен източник за отопление на жилищна сграда.
В периода на пикова слънчева активност, когато слънчевият колектор събира максимално количество светлина и производството на енергия значително надвишава потреблението, акумулаторът на топлина акумулира излишъци и ги подава към отоплителната система, когато външният поток от ресурси намалява или дори спира, например през нощта.
С опции и схеми за алтернативно отопление за крайградски имоти ще въведем следната статия, която ви съветваме да прочетете.
Буферен съд за котел на твърдо гориво
Цикличността е характерна черта на котела на твърдо гориво. На първия етап дървата за огрев се зареждат в пещта и за известно време се загрява. Максималната мощност и най-високите температури се наблюдават на върха на изгарянето на отметката.
Тогава топлинната емисия постепенно намалява, а когато дървата загряват, процесът на генериране на полезна топлинна енергия спира. Според този принцип всички котли функционират, включително устройства за продължително изгаряне.
Няма възможност за прецизно регулиране на уреда за генериране на топлинна енергия по отношение на нивото на потребление, което се изисква във всеки един момент. Тази функция е налична само в по-съвременно оборудване, например в съвременни газови или електрически отоплителни котли.
Ето защо, директно по време на запалване и по време на изхода на действителната мощност, а след това в процеса на охлаждане и принудително пасивно състояние на оборудването, топлинната енергия за пълно отопление и загряване на топла вода може просто да не е достатъчна.
Но по време на експлоатацията на пиковете и активната фаза на изгаряне на горивото, количеството на освободената енергия ще бъде прекомерно и по-голямата част от него, буквално, „ще излети в тръбата“. В резултат ресурсът ще бъде изразходван неефективно, а собствениците ще трябва постоянно да зареждат нови части от горивото в котела.
За да се отоплява къщата дълго време след изключване на котела на твърдо гориво, трябва да закупите буферен резервоар с голям капацитет. Да се натрупа значителна част от ресурсите в малък резервоар няма да успее и покупката му ще бъде загуба на пари
Инсталирането на топлинния акумулатор, който по време на повишена активност ще акумулира топлина в резервоара, решава този проблем. След това, когато дървото бъде изгорено и котелът преминава в пасивен режим на готовност, буферът ще прехвърли събраната енергия към охлаждащата течност, която се загрява и започва да циркулира през системата, загряваща помещението, заобикаляйки охладеното устройство.
Резервоар за електрическа система
Електрическото отоплително оборудване е доста скъп вариант, но понякога се инсталира и, като правило, в комбинация с котел на твърдо гориво.
Обикновено, електрическият тип отопление се урежда, когато други източници на топлина не са достъпни поради обективни причини. Разбира се, с този метод на отопление сметките за електроенергия са сериозно увеличени, а домашният комфорт струва на собствениците много пари.
Необходимо е да се монтира буферния резервоар непосредствено до отоплителния котел. Оборудването има солидни размери и в частен дом ще трябва да разпредели специална стая. Системата ще се изплати за 2-5 години.
За да се намалят разходите за електроенергия, е препоръчително да се използва оборудването, за да се максимизира през периода на преференциално тарифиране, т.е. през нощта и през почивните дни.
Но такъв режим на работа е възможен само ако има голям буферен резервоар, в който ще се натрупа енергията, генерирана по време на гратисния период, която след това може да се изразходва за отопление и топла вода за жилищни помещения.
Магазин за енергия за самообслужване
Най-простият модел на топлинен акумулатор може да бъде направен ръчно от завършен стоманен варел. Ако нямате такъв, ще трябва да закупите няколко листа от неръждаема стомана с дебелина най-малко 2 mm и да заварите подходящ контейнер във формата на вертикален цилиндричен резервоар.
Не се препоръчва използването на Eurocube за производство на акумулатор на топлина. Предназначен е за контакт с охлаждащата течност с работна температура до + 70 ºС и не издържа на горещите течности.
Ръководство за правене на домашно приготвяне
За да загреете водата в буфера, ще трябва да вземете медна тръба с диаметър 2-3 см и дължина от 8 до 15 м (в зависимост от размера на резервоара). Тя трябва да се огъне в спирала и да се постави вътре в резервоара.
Батерията в този модел ще направи горната част на цевта. От там трябва да изтеглите изхода за гореща вода, а дъното да направи същото, за да влезете в студа. Оборудвайте всеки кран с кран, за да контролирате потока на флуида в зоната за съхранение.
При отворена отоплителна система като буферен резервоар може да се използва стоманен правоъгълен резервоар. В затворена система това се изключва поради възможни скокове във вътрешното налягане.
В следващата стъпка е необходимо да се провери степента на плътност чрез пълнене с вода или смазване на заваръчните шевове с керосин. Ако няма изтичане, можете да пристъпите към създаването на топлоизолационен слой, който позволява на течността вътре в резервоара да остане гореща възможно най-дълго.
Как да изолирате домашно приготвената единица?
Първо, външната повърхност на контейнера трябва да бъде внимателно почистена и обезмаслена, а след това грундирана и боядисана с устойчива на топлина прахова боя, като по този начин предпазва от корозия.
След това увийте резервоара с изолация от стъклена вата или валцована базалтова вата с дебелина 6-8 мм и я закрепете с кабели или обикновена лента. Ако е необходимо, покрийте повърхността с ламарина или “обвивайте” резервоара във фолио.
Не използвайте екструдиран пенополистирол или пяна за изолация. С настъпването на студено време в тези материали, мишките могат да започнат да търсят топло място за зимен живот.
Във външния слой отрежете отворите за разклонителните тръби и свържете резервоара към котела и отоплителната система.
Буферният резервоар трябва да бъде оборудван с термометър, вътрешни сензори за налягане и взривен вентил. Тези елементи ви позволяват да контролирате потенциалното прегряване на цилиндъра и понякога да облекчавате излишното налягане.
Степента на потребление на натрупания ресурс
Невъзможно е точно да се отговори на въпроса колко бързо акумулираната топлина се акумулира в батерията.
Колко дълго ще работи отоплителната система върху ресурса, събран в буферния резервоар, зависи директно от:
- действителния обем на капацитета за съхранение;
- нивото на загуба на топлина в отопляваното помещение;
- температура на въздуха на улицата и текущия сезон;
- зададени стойности на температурни сензори;
- полезна площ на къщата, която трябва да се отоплява и снабдява с топла вода.
Отоплението на частна къща в пасивното състояние на отоплителната система може да се извърши от няколко часа до няколко дни. По това време котелът ще се „отпусне” от товара и неговият експлоатационен живот ще бъде достатъчен за повече време.
Правила за безопасна експлоатация
К тепловым аккумуляторам, сделанным в домашних условиях своими руками, предъявляют особые требования безопасности:
- Горячие элементы резервуара не должны прилегать или как-то иначе контактировать с легковоспламеняющимися и взрывоопасными материалами и веществами. Игнорирование этого пункта может спровоцировать возгорание отдельных объектов и пожар в котельном помещении.
- Закрытая отопительная система предполагает постоянное высокое давление теплоносителя, циркулирующего внутри. Для обеспечения этого пункта конструкция резервуара должна быть полностью герметична. Дополнительно можно усилить ее корпус ребрами жесткости, а крышку на баке оснастить прочными резиновыми прокладками, устойчивыми к интенсивным эксплуатационным нагрузкам и повышенным температурам.
- Если в конструкции присутствует дополнительный ТЭН, необходимо очень тщательно заизолировать его контакты, а бак – обязательно заземлить. Таким способом удастся избежать удара током и короткого замыкания, способного вывести систему из строя.
При соблюдении этих правил эксплуатация сделанного своими руками теплоаккумулятора будет полностью безопасной и не доставит хозяевам никаких проблем и хлопот.
Заключения и полезно видео по темата
Как правильно рассчитать емкость теплоаккумулятора для домашнего отопительного котла, работающего на твердом топливе. Все нюансы и подробности проведения необходимых вычислений.
Как своими руками сделать тепловой аккумулятор большого объема с удобной и практичной съемной крышкой. Пошаговая инструкция с пояснениями.
Почему выгодно использовать теплоаккумуляторы в домашней отопительной системе. Наглядный пример экономии средств при существенном повышении уровня комфортности в жилом помещении.
Установка теплоаккумулятора для домашней системы отопления очень выгодна и экономически оправдана. Наличие этого агрегата уменьшает трудозатраты по растопке котла и позволяет делать закладку греющего ресурса не дважды в день, а всего один раз.
Существенно снижается расход топлива, необходимого для корректной работы отопительного оборудования. Использование произведенного тепла осуществляется в оптимальном режиме и не тратится понапрасну. Затраты на обогрев и горячее водоснабжение снижаются, а условия проживания становятся более удобными, комфортными и приятными.
Расскажите нам о том, как устанавливали теплоаккулятор на ваш котел. Поделитесь технологическими тонкостями процесса и впечатлениями об эффективности работы устройства. Оставляйте, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке, публикуйте фото, задавайте вопросы по спорным моментам.