Теплоаккумулятор для котлов отопления своими руками: схема, фото, видео, подробный расчет

Владельцы загородных домов часто выбирают твердотопливные котлы для обогрева своих жилищ. Для эффективного использования необходимо заранее запастись необходимым количеством топлива и соблюдать режим загрузки. По опыту, необходимо подавать топливо не реже чем два раза в день. Но есть способ сохранять тепло в помещении на длительный период без необходимости постоянного контроля.

Содержание:

• Что это такое
  • Принцип работы
  • Преимущества и недостатки
  • Как сделать своими руками
  • Схема подключения

Что это такое

Теплоаккумулятор (ТА) представляет собой герметичный утепленный стальной бак. Его основная функция – накапливание избыточной тепловой энергии, поступающей из котла. Теплоносителем в данном случае выступает обычная проточная вода. После затухания котла собранное тепло поступает в радиаторы. Длительность обогрева зависит от объема буферной емкости. Часто новички путают теплоаккумуляторы с терморегуляторами котлов отопления. Последний предназначен для контроля расхода энергии на отопление и обеспечение безопасности эксплуатации котла. Подробнее вы узнаете в статье «Терморегулятор для котла отопления».

В конструкции ТА могут использоваться дополнительные нагреватели – ТЭНы и змеевики. Эти элементы позволяют аккумулировать тепло не только от твердотопливного котла, но и из других источников: ветрогенераторов и солнечных коллекторов.

Схема ГВС с использованием теплоаккумулятора

Принцип работы

В ТА встроены патрубки, через которые происходит теплообмен между котлом, буферной емкостью и радиаторами. Остывшая вода поступает в котел отопления через нижнюю трубу под действием насоса. Горячая вода набирается в бак теплоаккумулятора через верхнюю трубу, тем самым вытесняя холодную. После этого под действием насоса резервуар начинает вновь заполняться холодной водой, а горячая — поступает в отопительные радиаторы.

В современных ТА этот процесс регулируют специальные датчики, которые измеряют температуру воздуха. В зависимости от ее показателей они направляют воду из котла либо в буферную емкость, либо в радиаторы, что позволяет значительно сэкономить расход твердого топлива.

На эффективность работы теплового аккумулятора влияют такие факторы, как температура воздуха в доме, размеры емкости, площадь отапливаемого помещения и протяженность отопительной системы, мощность котла и уровень нагрева жидкости в нем.

Перед покупкой и установкой ТА произведите необходимые расчеты. Одной загрузки топлива должно хватить на нагрев жидкости в буферной емкости до 40°С. 1кВт мощности отопительного агрегата хватает на прогрев 50-60 л воды. Выбирая буферную емкость, учитывайте, что 1 л жидкости, остывая, повышает температуру кубометра воздуха на несколько градусов.

Обратите внимание, что установка ТА не требуется в таких случаях:

• наличие в здании центрального отопления;
• наличие в отопительной системе котла длительного горения;
• если длительное остывание экономически необоснованно

В пользу установки ТА говорят такие факты:

• нет необходимости постоянно следить за работой твердотопливного оборудования;
• при использовании электрического водяного отопления — дневные тарифы зачастую отличаются от ночных, поэтому теплоаккумулятор можно включать днем в целях экономии;
• высокий риск перегрева котла

Преимущества и недостатки

Плюсы:

• загружать топливо можно в любое удобное время, не боясь резкого падения уровня температуры;
• периоды между обслуживанием котла можно увеличивать;
• существенная экономия на закупках топлива благодаря «интеллектуальным» датчикам;
• мягкие колебания температуры не причинят дискомфорта жильцам;
• возможность подключить емкость к двум котлам одновременно;
• применяя дополнительные конструктивные решения, ТА можно использовать как накопительный водонагреватель или в целях подпитки теплого пола;
• исключен перегрев котла и растрескивание его чугунных частей. Прибор может работать на полную мощность до окончательного выгорания топлива.

Минусы:

• большие габариты, вследствие чего размещение ТА может стать проблемой;
• значительный вес агрегата — может потребоваться отдельный фундамент

Чтобы избежать установки отдельного фундамента, рекомендуется приобрести два изделия, суммарный объем которых будет соответствовать произведенным заранее расчетам. Разместить емкости нужно на расстоянии друг от друга минимум 20-40 см.

• высокая стоимость. Цена на изделия российских и зарубежных производителей может варьироваться в зависимости от литража и модели ТА. К примеру, модель BU 100-8 (100 л, производство Россия) стоит порядка 26 тысяч рублей. Если же рассматривать большие современные буферные емкости, такие как Sunsystem P 10000 (10000 л, производство Болгария), то при ее приобретении покупателю придется выложить более миллиона рублей.

Принцип работы ТА можно посмотреть на видео

Как сделать своими руками

1. Подготовьте необходимые детали:

• лист стали или готовый бак объемом не менее 150 л;
• нагревательный элемент;
• датчик температуры;
• клапаны;
• краны;
• муфты;
• скотч;
• минвата в качестве термоизолятора.

2. Сделайте герметичную металлическую бочку. Проверьте надежность швов: любая неточность может спровоцировать утечку воды из бака.
3. Если вы берете уже готовую емкость, перед началом работы ее нужно тщательным образом очистить. Нелишним будет нанести антикоррозионное покрытие на участки бака с признаками повреждений.
4. В верхней и нижней частях бака вырежьте по два патрубка с каждой стороны. В верхнюю трубу вварите кран для спуска воздуха.
5. Врежьте две муфты в верхнюю часть корпуса будущего теплоаккумулятора. В них вставляются термодатчик и взрывной клапан.
6. В нижней части корпуса или в исходящей нижней трубе располагается дренажный кран для слива жидкости.
7. Для организации проточного обеспечения горячей водой используйте змеевик, который можно сконструировать из медной трубы диаметром 2-3 см и длиной 10-15м. Спираль располагается в верхней части емкости, из которой будет выходить отводной патрубок.
8. Утеплите бак, обмотав его минеральной ватой, а затем обмотайте скотчем.

Схема подключения

1. Через весь бак транзитом проходит обратный трубопровод с выходами диаметром 1,5 дюйма.
2. Соедините обратную сторону котла с емкостью. Между ними должен находиться циркуляционный насос, под действием которого будет перегоняться вода.
3. Далее монтируется отсекающий кран.
4. Подающий трубопровод соединяется с баком точно так же, но в этом случае установка насосов не требуется.

На иллюстрации ниже показана типовая упрощенная схема подключения ТА к системе отопления

В таком варианте установки температурный режим и давление в котле и контурах отопления будет одинаковым, а приборы теплообмена могут регулировать только количество проходящей жидкости. Если же при подключении применить трехходовые клапаны, то регулировка теплообменных процессов будет осуществляться по качественному принципу и зависеть от температурного режима в системе.

Ниже показана схема обвязки твердотопливного котла с буферной емкостью, малым контуром циркуляции и двумя смесителями.

Между котлом и ТА может быть установлен внешний теплообменник. Причиной этого может стать недостаточная для поддержания нужной температуры площадь встроенной спирали или полное ее отсутствие.

Подключение теплоаккумулятора в сложную разветвленную отопительную систему, особенно, если энергия поступает из источников различной мощности и температуры – задача не из легких. Если вы неоднократно сталкивались с устройством систем отопления и имеете необходимые навыки профессионального проектирования, то проблем с установкой буферной емкости возникнуть не должно. Если же вы новичок в этом деле, то во избежание возможных ошибок вам лучше обратиться к специалистам.