Mūsdienu apkures sistēmai katla darbības laikā ir jāuztur ne tikai ērts temperatūras līmenis, bet arī pēc tam. Dzesēšanas šķidruma temperatūras pazemināšanās caurulēs notiek samērā ātri, tāpēc ir nepieciešams uzstādīt papildu ierīces. Šajā ziņā vislabāk sevi ir pierādījusi pašapkalpošanās apkures sistēma ar siltuma akumulatoru: diagramma, aprēķins, kuru savienojumu var veikt gandrīz jebkuram autonomam kompleksam.
Siltuma akumulatora darbības princips
Siltuma akumulators ir liels trauks, kas piepildīts ar ūdeni. To tieši vai netieši silda apkures sistēma. Tā rezultātā ūdens temperatūra paaugstinās līdz maksimālajai vērtībai. Kad katls pārstāj darboties, notiek apgrieztais process - enerģija no uzkarsētā ūdens tiek pārnesta uz dzesēšanas šķidrumu.
Lai veiktu šo uzdevumu, pieslēgums siltuma akumulatora apkures sistēmai jāveic pēc iespējas tuvāk katla izejai. Turklāt tiek noteiktas šādas konstrukcijas prasības:
- Pareizi aprēķiniet tilpumu. Tas tieši atkarīgs no apsildāmās telpas platības;
- Sienu siltumizolācija. Tas ir nepieciešams, lai samazinātu siltuma zudumus, lai nodrošinātu maksimālu siltuma jaudu;
- Karstā ūdens padeves (karstā ūdens) papildu funkcijas iespēja.
Šāda apkures sistēma ar siltuma akumulatoru var samazināt degvielas patēriņu līdz 30%.
Komforta līmenis ir ievērojami paaugstināts, kas izpaužas kā optimālas temperatūras uzturēšana ilgu laiku, pat ja katls nedarbojas.
Tomēr pirms siltuma akumulatora ražošanas un uzstādīšanas plānošanas jāņem vērā šādi negatīvie faktori:
- Efektivitātes samazināšanās. Tā kā daļa enerģijas no dzesēšanas šķidruma tiks tērēta ūdens sildīšanai, temperatūra radiatoros būs zemāka nekā bez siltuma akumulatora;
- Ir svarīgi uzstādīt efektīvu mājās gatavotu siltuma akumulatoru apkurei tikai sistēmām ar augstas temperatūras darba režīmu - no 80/60. Pretējā gadījumā siltuma zudumi ūdens sildīšanas dēļ ievērojami samazinās gaisa sildīšanas pakāpi telpās;
- Liela ietilpība. Lai uzkrātu pietiekamu enerģijas daudzumu, jums vajadzētu izvēlēties siltuma uzglabāšanas vienības ar lielu jaudu. Tikai šādā veidā viņu darbs būs patiešām efektīvs.
Pirms pašražošanas vispirms jāizlemj par optimālo dizainu.
Modeļa pārskats
Par pamatu mājās gatavotam siltuma akumulatoram apkurei varat apsvērt standarta rūpnīcas modeli. Tas ir konteiners ar vairākiem savienojumiem. Iekšpusē ir cauruļvads spirāles formā, pa kuru plūst dzesēšanas šķidrums. Caurule ir izgatavota no vara vai cinkota tērauda.
Lai palielinātu darba efektivitāti, projektā ir paredzēts papildu sildelements - elektriskais sildelements.
Tas kalpo kā alternatīvs siltumenerģijas avots, lai uzturētu ūdens temperatūru tvertnē vēlamajā līmenī. Īpaša uzmanība jāpievērš konstrukcijai, un jo īpaši, lai nodrošinātu maksimālu siltumizolāciju. Tas sastāv no divām sienām, starp kurām ir izolācijas slānis. Visbiežāk tā ir bazalta vilna.Tā rezultātā šādam apkures katlu siltuma akumulatoram ir šādas pozitīvas īpašības.
- Vienota ūdens sildīšana visā kopējā tilpumā;
- Iespēja darboties apkures sistēmās ar sildelementu palīdzību, pat ja katls nedarbojas;
- Minimāli siltuma zudumi no korpusa sienām.
Tomēr šādas struktūras izmaksas ir augstas, un tās neatkarīgā ražošana ir sarežģīta sarežģītības dēļ. Tāpēc visbiežāk tiek izmantota cita apkures shēma ar siltuma akumulatoru.
Šajā gadījumā konstrukcija ir trauks, kurā ir uzstādīta spirālveida apkures caurule. Tam ir četri savienojumi taisnai un atgriezeniskai caurulei - ieplūdei un izvadam. Tās izgatavošana ir daudz vienkāršāka nekā iepriekš minētajam modelim. Lai to izdarītu, pietiek ar konteinera metināšanu un tajā izveido atbilstošās caurules.
Ja apkures sistēma ar siltuma akumulatoru ar savām rokām saskaņā ar shēmu un aprēķinu neparedz papildu enerģijas uzņemšanas avotu pieslēgšanu - jums šajā jautājumā jākonsultējas ar speciālistiem.
Viena no šī dizaina priekšrocībām ir zemā darba intensitāte. Bet tas ir mazāk efektīvs, kas ietekmē ūdens dzesēšanas laiku. To var uzlabot, uzstādot elektrisko sildelementu. Līdzīga apkures sistēma ar nelielu siltuma akumulatoru darbosies arī bez katla. Bet šajā gadījumā elektroenerģijas izmaksas ievērojami palielināsies. Nav ieteicams izmantot karstā ūdens sistēmu, jo instalācijas efektivitātes samazināšanās būs liela.
Siltuma akumulatora jaudas aprēķins
Siltuma akumulatora galvenais tehniskais parametrs ir tā lietderīgais tilpums. No tā ir atkarīgs siltuma enerģijas daudzums, ko var uzkrāt ūdenī.
Pareizs siltuma akumulatora aprēķins apkurei sākas ar telpas analīzi.
Pirmkārt, tiek noteikts tā laukums, pamatojoties uz kuru tiek aprēķināta minimālā jaudas vērtība, kas nepieciešama visu telpu apsildīšanai vienas stundas laikā. Tas tiek darīts, izmantojot šādu formulu:
Q = S / 10
Kur J Vai ēkas siltuma zudumi vai enerģijas daudzums to kompensēšanai,S - mājas platība.
Telpai, kuras platība ir 90 m², stundā ir jāražo 9 kW enerģijas. Pēc tam jums vajadzētu aprēķināt siltuma akumulatoros uzkrāto enerģijas daudzumu 1 m³ ūdens sildīšanai. Šis indikators ir atkarīgs no tā temperatūras. Lai izvairītos no ilgiem aprēķiniem, tabulā parādīti dati par dažādām enerģijas pārneses vērtībām no dzesēšanas šķidruma uz ūdeni tvertnē.
| Temperatūra, ° С. | Enerģija kW / stundā |
| 90/70 | 23,26 |
| 80/50 | 34,89 |
| 70/55 | 17,45 |
| 80/30 | 58 |
Pieņemsim, ka standarta apkures temperatūra ir 80/30. Šajā gadījumā, aprēķinot siltuma akumulatoru apkurei, kas paredzēts efektīvai darbībai 12 stundas, kopējais izmantojamais tilpums būs vienāds ar:
V = 12 * 9 / (58) = 1,86 m³
Lai aizpildītu šādu tilpumu, būs jāizveido cilindriska konstrukcija ar 1 m rādiusu un 2,3 m augstumu.
Siltuma akumulatora izgatavošana ar savām rokām
Vai ir iespējams izgatavot siltuma akumulatoru apkurei ar savām rokām? Lai to izdarītu, jums būs jāizveido struktūra ar aprēķinātu tilpumu. Vislabāk ir izmantot cinkotu tēraudu ar biezām sienām. Tā kā nākotnes akumulatora tipa izmēri ir pietiekami lieli, metināšanas darbi jāuztic profesionāļiem. Jebkurš šuves defekts var izraisīt bēdīgas sekas - visas konstrukcijas spiediena samazināšanu.
Lai uzlabotu izturības raksturlielumus, ieteicams izgatavot divu slāņu trauku. Iekšējā slāņa materiāls nedrīkst korozēt ūdens un augstas temperatūras ietekmē. Ārējam apvalkam jāatbilst mehāniskās aizsardzības funkcijai. Jums arī jāizvēlas pareizais sprauslu diametrs, lai siltuma akumulatora pievienošana apkures sistēmai tiktu veikta bez papildu adapteriem.
Darbu var iedalīt šādos posmos:
- Iekšējo cauruļvadu ražošana. Vislabāk ir padarīt to U veida, bet augstumam jābūt par 5-7 cm mazākam nekā konteineram;
- Iekšējā cilindra metināšana. Tam jābūt aprīkotam ar caurumiem atzarojuma caurulēm;
- Ārējā cilindra ražošana.
Pēc tam, kad ir pabeigta siltuma akumulatora ražošana apkures sistēmai ar savām rokām, ir jāpārbauda tā izturība. Šim nolūkam struktūra ir piepildīta ar ūdeni un vizuāli novērota, vai nav noplūdes vai spiediena samazināšanas.
Lai uzlabotu siltumizolācijas īpašības, ārējā siena ir izolēta ar bazalta vilnu. Šajā gadījumā apkures sistēmas ar siltuma akumulatoru efektivitāte ievērojami palielināsies, jo siltuma zudumi būs minimāli. Aizsargājošā slāņa biezumam jābūt vismaz 50 mm.
Uzstādīšanas iespējas un uzglabāšanas tvertnes savienojuma shēma
Lai pievienotu siltuma akumulatoru apkures sistēmai, ir pareizi jāizvēlas tā atrašanās vieta. Vislabāk, ja tas atrodas katla tiešā tuvumā. Šajā gadījumā dzesēšanas šķidruma temperatūra būs augsta, kas pozitīvi ietekmēs ūdens sildīšanas ātrumu tvertnē.
Jums tam vajadzētu izveidot arī pjedestālu, jo piepildītā siltuma akumulatora kopējā masa būs diezgan liela. Mūsu gadījumā tas būs aptuveni vienāds ar 2,1 tonnu. Privātmājā tam jums jāsagatavo atsevišķs pamats. Ja karstā ūdens padeve tiek nodrošināta apkures sistēmā ar siltuma akumulatoru, telpā jāuzstāda ūdens padeve. Tas ir savienots ar tvertni caur slēgvārstu. Ak, joprojām nav vispārēju shēmu siltuma akumulatora ražošanai apkurei. Visbiežāk viņi vadās pēc personīgās pieredzes.
Praktiski padomi
Pamatojoties uz daudzo pieredzi pašmāju bateriju ražošanā apkurei, var izdalīt vairākus ieteikumus:
- Rūpnīcas spoles vietā var izmantot tērauda gofrētu šļūteni. Tad kopējā siltuma apmaiņas platība palielināsies;
- Lai neražotu tērauda konstrukciju, var izmantot atbilstoša tilpuma plastmasas traukus. Lai saglabātu savu formu, tiem jābūt ieslēgtiem režģa rāmī;
- Mazos siltuma akumulatorus apkurei var izmantot, lai barotu karstā ūdens grīdas sistēmu.
Bet lielai telpas platībai joprojām ieteicams iegādāties rūpnīcas modeļus, jo to izturību un funkcionalitāti aprēķināja speciālisti.
Izvēloties gatavus siltuma akumulatorus jebkuram apkures katlam, pievērsiet uzmanību ieplūdes un izplūdes cauruļu skaitam. Tas nosaka iespēju savienot ierīci ar karstā ūdens apgādes sistēmu, grīdas apsildīšanu vai alternatīva ūdens sildīšanas avota - saules kolektora - izmantošanu.
Video demonstrē siltuma akumulatora darbību pārī ar apkures katlu:
vienkāršākais akumulators un lētākais - parastā ietilpība 5 kubikmetri. Attiecīgi aprīkots ar siltumizolāciju. tas ir viss. Papildus siltumizolācijai tas ir jāaizsargā no korozijas un ārpusē jāpārklāj ar hidroizolāciju.
Šāda jauda neprasa dārgas izmaksas iekšējam siltummainim (spolei). Tātad apkures iekārtām ar šādu tvertni sūknēšanas sūknis nav nepieciešams.
Šī ir atvērta apkures sistēma, bez dzesēšanas šķidruma sūknēšanas. Tas vēl vairāk samazina enerģijas izmaksas.
Sistēma jāveic, spēlējoties ar cauruļu diametriem. Pirmais pavediens ir izgatavots ar cauruli 2 ″, nākamais ir par 1 izmēru mazāks - 1 3/4 ″, nākamais ir 1,1 / 2 ″, pēc tam 1 2/4 ″ un pēdējais ir 1 ″. Pēc pēdējā radiatora caurules tiek palielinātas uz augšu tāpat kā līdz katlam. Katrai cauruļu diametra izmaiņai tiek uzstādīts radiators. Izmantojot šo vienošanos, sūkņi nav nepieciešami. Paātrinājumu vēlams veikt ar ugunsdzēsības katlu, bet apkopi - ar elektrisko.