Eine moderne Heizungsanlage muss nicht nur während des Kesselbetriebs ein angenehmes Temperaturniveau halten, sondern auch danach. Der Temperaturabfall des Kühlmittels in den Rohren erfolgt relativ schnell, daher müssen zusätzliche Geräte installiert werden. Bewährt hat sich in dieser Hinsicht das Heimwerker-Heizsystem mit Wärmespeicher: ein Diagramm, eine Berechnung, deren Anschluss für fast jeden autonomen Komplex erfolgen kann.
Das Funktionsprinzip des Wärmespeichers
Der Wärmespeicher ist ein mit Wasser gefüllter großer Behälter. Er wird direkt oder indirekt vom Heizsystem beheizt. Dadurch steigt die Wassertemperatur auf ihren Maximalwert. Wenn der Kessel nicht mehr funktioniert, erfolgt der umgekehrte Prozess - die Energie des erhitzten Wassers wird auf das Kühlmittel übertragen.
Um diese Aufgabe zu erfüllen, sollte der Anschluss an das Heizungssystem des Wärmespeichers möglichst nahe am Ausgang des Kessels erfolgen. Darüber hinaus werden folgende konstruktive Anforderungen gestellt:
- Berechne das Volumen richtig. Es hängt direkt von der Fläche des beheizten Raums ab;
- Wärmedämmung der Wände. Dies ist notwendig, um Wärmeverluste zu reduzieren, um eine maximale Wärmekapazität zu gewährleisten;
- Möglichkeit der zusätzlichen Funktion der Warmwasserversorgung (DHW).
Ein solches Heizsystem mit Wärmespeicher kann den Kraftstoffverbrauch um bis zu 30 % senken.
Der Komfort wird deutlich erhöht, was sich in der Aufrechterhaltung der optimalen Temperatur über lange Zeit äußert, auch wenn der Kessel nicht in Betrieb ist.
Vor der Planung der Herstellung und Installation eines Wärmespeichers sollten jedoch folgende negative Faktoren berücksichtigt werden:
- Abnahme der Effizienz. Da ein Teil der Energie des Kühlmittels für die Erwärmung des Wassers aufgewendet wird, ist die Temperatur in den Heizkörpern niedriger als ohne Wärmespeicher;
- Es ist wichtig, einen effektiven hausgemachten Wärmespeicher nur zum Heizen für Systeme mit einer Hochtemperaturbetriebsart zu installieren - ab 80/60. Andernfalls verringert der Wärmeverlust durch die Wassererwärmung den Grad der Lufterwärmung in den Räumen erheblich;
- Grosse Kapazität. Um ausreichend Energie zu akkumulieren, sollten Sie Wärmespeicher mit großer Kapazität wählen. Nur so wird ihre Arbeit wirklich wirksam.
Vor der Eigenfertigung müssen Sie sich zunächst für das optimale Design entscheiden.
Modellübersicht
Als Basis für einen selbstgebauten Wärmespeicher zum Heizen können Sie das Standardwerksmodell betrachten. Es ist ein Container mit mehreren Anschlüssen. Im Inneren befindet sich eine Rohrleitung in Form einer Spirale, durch die das Kühlmittel strömt. Das Rohr besteht aus Kupfer oder verzinktem Stahl.
Um die Arbeitseffizienz zu erhöhen, ist im Design ein zusätzliches Heizelement vorgesehen - ein elektrisches Heizelement.
Es dient als alternative Wärmequelle, um die Temperatur des Wassers im Tank auf dem gewünschten Niveau zu halten. Besonderes Augenmerk sollte auf die Gestaltung und insbesondere auf eine maximale Wärmedämmung gelegt werden. Es besteht aus zwei Wänden, zwischen denen sich eine Dämmschicht befindet. Am häufigsten ist es Basaltwolle.Dadurch hat ein solcher Wärmespeicher für Heizkessel die folgenden positiven Eigenschaften.
- Gleichmäßige Erwärmung des Wassers über das gesamte Volumen;
- Die Möglichkeit des Funktionierens von Heizsystemen mit Hilfe von Heizelementen, auch wenn der Kessel nicht funktioniert;
- Minimaler Wärmeverlust von den Gehäusewänden.
Die Kosten einer solchen Struktur sind jedoch hoch und ihre unabhängige Herstellung ist aufgrund der Komplexität problematisch. Daher wird am häufigsten ein anderes Heizschema mit einem Wärmespeicher verwendet.
In diesem Fall ist die Struktur ein Behälter, in dem ein spiralförmiges Heizrohr installiert ist. Es hat vier Anschlüsse für das gerade und das Rücklaufrohr - Einlass und Auslass. Seine Herstellung ist viel einfacher als für das obige Modell. Dazu reicht es aus, den Behälter zu schweißen und die entsprechenden Rohre darin herzustellen.
Wenn das Heizsystem mit einem Wärmespeicher mit eigenen Händen gemäß Schema und Berechnung den Anschluss zusätzlicher Energiequellen nicht vorsieht, müssen Sie sich zu diesem Thema an Spezialisten wenden.
Einer der Vorteile dieser Konstruktion ist die geringe Arbeitsintensität der Arbeit. Es ist jedoch weniger effektiv, was die Abkühlzeit des Wassers beeinflusst. Es kann durch die Installation eines elektrischen Heizelements aufgerüstet werden. Ein ähnliches Heizsystem mit kleinem Wärmespeicher funktioniert auch ohne Boiler. Aber in diesem Fall werden die Stromkosten erheblich steigen. Es wird nicht empfohlen, das Warmwassersystem zu verwenden, da die Effizienz der Installation stark sinkt.
Berechnung der Leistung des Wärmespeichers
Der wichtigste technische Parameter des Wärmespeichers ist sein Nutzvolumen. Davon hängt die Menge an Wärmeenergie ab, die im Wasser gespeichert werden kann.
Die richtige Berechnung des Wärmespeichers zum Heizen beginnt mit einer Raumanalyse.
Zunächst wird seine Fläche bestimmt, anhand derer der Mindestleistungswert berechnet wird, der erforderlich ist, um alle Räume eine Stunde lang zu heizen. Dies geschieht mit der folgenden Formel:
Q = S/10
Wo Q Ist der Wärmeverlust des Gebäudes oder die Energiemenge, um ihn zu kompensieren,S - die Fläche des Hauses.
Für einen Raum mit einer Fläche von 90 m² müssen 9 kW Energie pro Stunde erzeugt werden. Als nächstes sollten Sie die im Wärmespeicher gespeicherte Energiemenge zum Heizen für 1 m³ Wasser berechnen. Dieser Indikator hängt von seiner Temperatur ab. Um langwierige Berechnungen zu vermeiden, zeigt die Tabelle Daten für verschiedene Werte der Energieübertragung vom Kühlmittel auf das Wasser im Tank.
| Temperatur, ° С | Energie kW / Stunde |
| 90/70 | 23,26 |
| 80/50 | 34,89 |
| 70/55 | 17,45 |
| 80/30 | 58 |
Nehmen wir an, die Standardheiztemperatur beträgt 80/30. In diesem Fall beträgt bei der Berechnung eines Wärmespeichers zum Heizen, der für einen effektiven Betrieb von 12 Stunden ausgelegt ist, das gesamte nutzbare Volumen:
V = 12 * 9 / (58) = 1,86 m³
Um ein solches Volumen zu füllen, muss eine zylindrische Struktur mit einem Radius von 1 m und einer Höhe von 2,3 m hergestellt werden.
Einen Wärmespeicher mit eigenen Händen herstellen
Ist es möglich, einen Wärmespeicher zum Heizen mit eigenen Händen herzustellen? Dazu müssen Sie eine Struktur mit einem berechneten Volumen erstellen. Verwenden Sie am besten dickwandigen verzinkten Stahl. Da die Abmessungen des zukünftigen Batterietyps groß genug sind, sollten die Schweißarbeiten Profis anvertraut werden. Jeder Nahtfehler kann zu traurigen Folgen führen - Druckentlastung der gesamten Struktur.
Um die Festigkeitseigenschaften zu verbessern, wird empfohlen, einen zweischichtigen Behälter herzustellen. Das Material der Innenschicht sollte unter dem Einfluss von Wasser und hohen Temperaturen nicht korrodieren. Der Außenmantel muss die Funktion des mechanischen Schutzes erfüllen. Außerdem müssen Sie den richtigen Durchmesser der Düsen wählen, damit der Anschluss des Wärmespeichers an das Heizsystem ohne zusätzliche Adapter erfolgt.
Die Arbeit lässt sich in folgende Phasen unterteilen:
- Herstellung von Innenrohren. Es ist am besten, es U-förmig zu machen, wobei die Höhe 5-7 cm geringer sein sollte als die des Behälters;
- Schweißen des Innenzylinders. Es muss mit Löchern für Abzweigrohre versehen sein;
- Fertigung des Außenzylinders.
Nachdem die Herstellung eines Wärmespeichers für das Heizsystem mit eigenen Händen abgeschlossen ist, muss dessen Festigkeit überprüft werden. Dazu wird die Struktur mit Wasser gefüllt und visuell auf Dichtheit oder Druckentlastung untersucht.
Zur Verbesserung der Wärmedämmeigenschaften wird die Außenwand mit Basaltwolle gedämmt. In diesem Fall wird die Effizienz des Heizsystems mit einem Wärmespeicher deutlich erhöht, da die Wärmeverluste minimal sind. Die Dicke der Schutzschicht muss mindestens 50 mm betragen.
Installationsmerkmale und Speicheranschlussplan
Um den Wärmespeicher an das Heizsystem anzuschließen, muss der Standort richtig gewählt werden. Am besten steht es in unmittelbarer Nähe des Kessels. In diesem Fall ist die Temperatur des Kühlmittels hoch, was sich positiv auf die Erwärmungsgeschwindigkeit des Wassers im Tank auswirkt.
Sie sollten auch einen Sockel dafür anfertigen, da die Gesamtmasse des gefüllten Wärmespeichers ziemlich hoch ist. In unserem Fall entspricht dies ungefähr 2,1 Tonnen.In einem Privathaus müssen Sie dafür ein separates Fundament vorbereiten. Wird in einer Heizungsanlage mit Wärmespeicher eine Warmwasserversorgung bereitgestellt, sollte eine Wasserversorgung im Raum installiert werden. Es ist über ein Absperrventil mit dem Tank verbunden. Leider gibt es noch keine allgemeinen Pläne für die Herstellung eines Wärmespeichers zum Heizen. Meistens werden sie von persönlichen Erfahrungen geleitet.
Praktische Ratschläge
Basierend auf den zahlreichen Erfahrungen in der Herstellung von hausgemachten Batterien zum Heizen können mehrere Empfehlungen unterschieden werden:
- Anstelle der werkseitigen Spirale kann auch Stahlwellschlauch verwendet werden. Dann erhöht sich die gesamte Wärmeaustauschfläche;
- Um keine Stahlkonstruktion herzustellen, können Kunststoffbehälter mit entsprechendem Volumen verwendet werden. Um ihre Form zu erhalten, müssen sie in einen Gitterrahmen eingeschlossen werden;
- Zur Speisung des Warmwasser-Bodensystems können kleine Wärmespeicher zum Heizen verwendet werden.
Für einen großen Bereich des Raumes wird jedoch immer noch empfohlen, Fabrikmodelle zu kaufen, da deren Stärke und Funktionalität von Spezialisten berechnet wurden.
Achten Sie bei der Auswahl von vorgefertigten Wärmespeichern für jeden Heizkessel auf die Anzahl der Ein- und Auslassrohre. Davon abhängig ist die Möglichkeit, das Gerät an ein Warmwasserversorgungssystem, eine Fußbodenheizung oder die Nutzung einer alternativen Wassererwärmungsquelle – eines Sonnenkollektors – anzuschließen.
Das Video demonstriert die Arbeit eines Wärmespeichers gepaart mit einem Heizkessel:
die einfachste und billigste Batterie - die übliche Kapazität von 5 Kubikmetern. Dementsprechend mit Wärmedämmung ausgestattet. das ist alles. Neben der Wärmedämmung muss es vor Korrosion geschützt und außen mit einer Abdichtung versehen werden.
Eine solche Kapazität erfordert keine teuren Kosten für einen internen Wärmetauscher (Spule). Für Heizgeräte mit einem solchen Tank ist also keine Pumppumpe erforderlich.
Dies ist ein offenes Heizsystem, ohne das Kühlmittel zu pumpen. Dadurch werden die Energiekosten weiter gesenkt.
Das System muss durch Spielen mit den Durchmessern der Rohre durchgeführt werden. Der erste Faden wird mit Rohr 2 gemacht, der nächste ist 1 Nummer kleiner - 1 3/4 , der nächste ist 1,1 / 2 , dann 1 2/4 und der letzte 1 ″. Nach dem letzten Heizkörper werden die Rohre in gleicher Weise nach oben bis zum Kessel erhöht. Für jede Änderung des Durchmessers der Rohre wird ein Heizkörper platziert. Bei dieser Anordnung sind keine Pumpen erforderlich. Die Beschleunigung sollte mit einem Feuerkessel und die Wartung mit einem elektrischen erfolgen.