Moderní topný systém musí nejen udržovat pohodlnou úroveň teploty během provozu kotle, ale také po něm. Ke snížení teploty chladicí kapaliny v potrubí dochází poměrně rychle, proto je nutné instalovat další zařízení. V tomto ohledu se nejlépe osvědčil systém vytápění pro svépomoc s tepelným akumulátorem: schéma, výpočet, jehož připojení lze provést pro téměř jakýkoli autonomní komplex.
Princip činnosti tepelného akumulátoru
Akumulátor tepla je velká nádoba naplněná vodou. Je ohříván přímo nebo nepřímo topným systémem. Ve výsledku teplota vody stoupne na maximální hodnotu. Když kotel přestane fungovat, dojde k opačnému procesu - energie z ohřáté vody se přenese do chladicí kapaliny.
Pro splnění tohoto úkolu by mělo být připojení k topnému systému akumulátoru tepla provedeno co nejblíže k výstupu kotle. Kromě toho jsou stanoveny následující konstrukční požadavky:
- Vypočítejte objem správně. To přímo závisí na ploše vytápěné místnosti;
- Tepelná izolace stěn. To je nezbytné ke snížení tepelných ztrát, aby byla zajištěna maximální tepelná kapacita;
- Možnost doplňkové funkce dodávky teplé vody (TUV).
Takový topný systém s tepelným akumulátorem může snížit spotřebu paliva až o 30%.
Úroveň komfortu se významně zvyšuje, což se projevuje dlouhodobým udržováním optimální teploty, i když kotel nefunguje.
Před plánováním výroby a instalace tepelného akumulátoru je však třeba vzít v úvahu následující negativní faktory:
- Snížení efektivity. Protože část energie z chladicí kapaliny bude vynaložena na ohřev vody, bude teplota v radiátorech nižší než bez tepelného akumulátoru;
- Je důležité instalovat efektivní domácí akumulátor tepla pro vytápění pouze pro systémy s provozním režimem vysoké teploty - od 80/60. Jinak tepelné ztráty způsobené ohřevem vody výrazně sníží stupeň ohřevu vzduchu v místnostech;
- Velká kapacita. Chcete-li akumulovat dostatek energie, měli byste zvolit akumulátory tepla s velkou kapacitou. Pouze tak bude jejich práce skutečně efektivní.
Před vlastní výrobou se musíte nejprve rozhodnout pro optimální design.
Přehled modelů
Jako základ domácího akumulátoru tepla pro vytápění můžete použít standardní tovární model. Jedná se o kontejner s několika připojeními. Uvnitř je potrubí ve formě spirály, kterou protéká chladicí kapalina. Trubka je vyrobena z mědi nebo pozinkované oceli.
Pro zvýšení efektivity práce je v konstrukci poskytnut další topný článek - elektrický topný článek.
Slouží jako alternativní zdroj tepelné energie k udržování teploty vody v nádrži na požadované úrovni. Zvláštní pozornost je třeba věnovat konstrukci, zejména zajištění maximální tepelné izolace. Skládá se ze dvou stěn, mezi nimiž je vrstva izolace. Nejčastěji se jedná o čedičovou vlnu.Výsledkem je, že takový tepelný akumulátor pro vytápění kotlů má následující pozitivní vlastnosti.
- Rovnoměrný ohřev vody v celém objemu;
- Možnost fungování topných systémů pomocí topných článků, i když kotel nefunguje;
- Minimální tepelné ztráty ze stěn skříně.
Náklady na takovou strukturu jsou však vysoké a její nezávislá výroba je kvůli složitosti problematická. Proto se nejčastěji používá jiné schéma vytápění s tepelným akumulátorem.
V tomto případě je konstrukcí kontejner, ve kterém je instalována spirálová topná trubka. Má čtyři přípojky pro přímé a zpětné potrubí - vstup a výstup. Jeho výroba je mnohem jednodušší než u výše uvedeného modelu. K tomu stačí nádobu svařit a vytvořit v ní příslušné trubky.
Pokud topný systém s tepelným akumulátorem s vlastními rukama podle schématu a výpočtu neumožňuje připojení dalších zdrojů příjmu energie - musíte se v této otázce poradit s odborníky.
Jednou z výhod tohoto návrhu je nízká pracovní náročnost práce. Je však méně efektivní, což ovlivňuje dobu chlazení vody. Lze jej vylepšit instalací elektrického topného tělesa. Podobný topný systém s malým tepelným akumulátorem bude fungovat i bez kotle. Ale v tomto případě se náklady na elektřinu výrazně zvýší. Nedoporučuje se používat systém TUV, protože snížení účinnosti instalace bude velké.
Výpočet výkonu tepelného akumulátoru
Hlavním technickým parametrem tepelného akumulátoru je jeho užitečný objem. Na tom závisí množství tepelné energie, které lze akumulovat ve vodě.
Správný výpočet tepelného akumulátoru pro vytápění začíná analýzou místnosti.
Nejprve se určí jeho plocha, na základě které se vypočítá minimální hodnota výkonu potřebná k vytápění všech místností po dobu jedné hodiny. To se provádí pomocí následujícího vzorce:
Q = S / 10
Kde Q Je tepelná ztráta budovy nebo množství energie na její kompenzaci,S - plocha domu.
Pro místnost o ploše 90 m² je nutné vygenerovat 9 kW energie za hodinu. Dále byste měli vypočítat množství akumulované energie v tepelném akumulátoru pro ohřev na 1 m³ vody. Tento indikátor závisí na jeho teplotě. Aby se předešlo zdlouhavým výpočtům, tabulka uvádí údaje pro různé hodnoty přenosu energie z chladicí kapaliny do vody v nádrži.
| Teplota, ° C | Energie kW / hod |
| 90/70 | 23,26 |
| 80/50 | 34,89 |
| 70/55 | 17,45 |
| 80/30 | 58 |
Předpokládejme, že standardní teplota ohřevu je 80/30. V tomto případě se při výpočtu tepelného akumulátoru pro vytápění, navrženého pro efektivní provoz po dobu 12 hodin, bude celkový využitelný objem roven:
V = 12 * 9 / (58) = 1,86 m³
K naplnění takového objemu bude nutné vytvořit válcovou konstrukci o poloměru 1 ma výšce 2,3 m.
Výroba tepelného akumulátoru vlastními rukama
Je možné vyrobit tepelný akumulátor pro vytápění vlastními rukama? K tomu budete muset vytvořit strukturu s vypočítaným objemem. Nejlepší je použít silnostěnnou pozinkovanou ocel. Protože rozměry budoucího typu baterie jsou dostatečně velké, svářečské práce by měly být svěřeny odborníkům. Jakákoli vada švu může vést k smutným následkům - odtlakování celé konstrukce.
Pro zlepšení pevnostních charakteristik se doporučuje vyrobit dvouvrstvý kontejner. Materiál vnitřní vrstvy by neměl korodovat pod vlivem vody a vysokých teplot. Vnější plášť musí plnit funkci mechanické ochrany. Musíte také zvolit správný průměr trysek, aby bylo připojení tepelného akumulátoru k topnému systému provedeno bez dalších adaptérů.
Práce lze rozdělit do následujících fází:
- Výroba vnitřních potrubí. Nejlepší je vytvořit tvar U, přičemž výška by měla být o 5–7 cm menší než výška kontejneru;
- Svařování vnitřního válce. Musí být opatřen otvory pro odbočky;
- Výroba vnějšího válce.
Po dokončení výroby tepelného akumulátoru pro topný systém vlastními rukama je nutné zkontrolovat jeho pevnost. Za tímto účelem je konstrukce naplněna vodou a vizuálně je sledována absence netěsností nebo odtlakování.
Pro zlepšení tepelně izolačních vlastností je vnější stěna izolována čedičovou vlnou. V tomto případě se účinnost topného systému s tepelným akumulátorem výrazně zvýší, protože tepelné ztráty budou minimální. Tloušťka ochranné vrstvy musí být minimálně 50 mm.
Instalační funkce a schéma připojení akumulační nádrže
Pro připojení tepelného akumulátoru k topnému systému je nutné správně zvolit jeho umístění. Nejlepší je, když stojí v bezprostřední blízkosti kotle. V tomto případě bude teplota chladicí kapaliny vysoká, což bude mít pozitivní vliv na rychlost ohřevu vody v nádrži.
Měli byste pro něj také vyrobit podstavec, protože celková hmotnost naplněného tepelného akumulátoru bude poměrně vysoká. V našem případě to bude přibližně 2,1 tuny. V soukromém domě je třeba připravit samostatný základ. Pokud je v systému vytápění s tepelným akumulátorem zajištěn přívod teplé vody, měl by být v místnosti nainstalován přívod vody. Je připojen k nádrži přes uzavírací ventil. Bohužel stále neexistují žádná obecná schémata pro výrobu tepelného akumulátoru pro vytápění. Nejčastěji se řídí osobními zkušenostmi.
Praktické rady
Na základě četných zkušeností s výrobou domácích baterií pro vytápění lze rozlišit několik doporučení:
- Místo tovární cívky lze použít ocelovou vlnitou hadici. Pak se celková plocha pro výměnu tepla zvýší;
- Aby nedošlo k výrobě ocelové konstrukce, lze použít plastové nádoby příslušného objemu. Aby si zachovaly svůj tvar, musí být uzavřeny v mřížovém rámu;
- K zásobování teplovodního podlahového systému lze použít malé akumulátory tepla pro vytápění.
Ale pro velkou plochu místnosti se stále doporučuje zakoupit tovární modely, protože jejich sílu a funkčnost vypočítali odborníci.
Při výběru hotových akumulátorů tepla pro jakýkoli topný kotel věnujte pozornost počtu vstupních a výstupních potrubí. Na tom závisí schopnost připojení zařízení k systému zásobování teplou vodou, podlahovému vytápění nebo použití alternativního zdroje ohřevu vody - solárního kolektoru.
Video ukazuje práci tepelného akumulátoru spárovaného s topným kotlem:
nejjednodušší baterie a nejlevnější - obvyklá kapacita 5 metrů krychlových. Podle toho vybaveno tepelnou izolací. to je vše. Kromě tepelné izolace musí být chráněna před korozí a na vnější straně pokryta hydroizolací.
Taková kapacita nevyžaduje drahé náklady na vnitřní výměník tepla (spirála). U topného zařízení s takovou nádrží tedy není nutné čerpací čerpadlo.
Jedná se o otevřený topný systém bez čerpání chladicí kapaliny. To dále snižuje náklady na energii.
Systém musí být proveden hraním s průměry trubek. První závit je vyroben z trubky 2 ″, další je o 1 velikost menší - 1 3/4 ″, další je 1,1 / 2 ″, poté 1 2/4 ″ a poslední je 1 ″. Za posledním radiátorem se potrubí zvyšuje nahoru stejným způsobem až k kotli. Při každé změně průměru trubek je umístěn radiátor. U tohoto uspořádání nejsou čerpadla nutná. Zrychlení je žádoucí provádět u hasičského kotle a údržba - u elektrického.