Nowoczesny system grzewczy musi nie tylko utrzymywać komfortowy poziom temperatury podczas pracy kotła, ale także po jego zakończeniu. Spadek temperatury chłodziwa w rurach następuje stosunkowo szybko, dlatego konieczne jest zainstalowanie dodatkowych urządzeń. Pod tym względem najlepiej sprawdził się system grzewczy „zrób to sam” z akumulatorem ciepła: schemat, obliczenia, których połączenie można wykonać dla prawie każdego autonomicznego kompleksu.
Zasada działania akumulatora ciepła
Akumulator ciepła to duży zbiornik wypełniony wodą. Jest ogrzewany bezpośrednio lub pośrednio przez system grzewczy. W efekcie temperatura wody wzrasta do maksymalnej wartości. Gdy kocioł przestaje działać, następuje proces odwrotny - energia z podgrzanej wody jest przekazywana do chłodziwa.
Aby zrealizować to zadanie, podłączenie akumulatora ciepła do instalacji grzewczej powinno być wykonane jak najbliżej wylotu kotła. Ponadto narzucane są następujące wymagania projektowe:
- Prawidłowo oblicz głośność. Zależy to bezpośrednio od powierzchni ogrzewanego pomieszczenia;
- Izolacja termiczna ścian. Jest to konieczne, aby zmniejszyć straty ciepła, aby zapewnić maksymalną pojemność cieplną;
- Możliwość dodatkowej funkcji dostarczania ciepłej wody (CWU).
Taki system grzewczy z akumulatorem ciepła może zmniejszyć zużycie paliwa nawet o 30%.
Znacznie podnosi się poziom komfortu, co wyraża się w utrzymaniu optymalnej temperatury przez długi czas, nawet gdy kocioł nie pracuje.
Jednak przed planowaniem produkcji i instalacji akumulatora ciepła należy wziąć pod uwagę następujące negatywne czynniki:
- Spadek wydajności. Ponieważ część energii z chłodziwa zostanie wydana na podgrzanie wody, temperatura w grzejnikach będzie niższa niż bez akumulatora ciepła;
- Ważne jest, aby zainstalować skuteczny domowy akumulator ciepła do ogrzewania tylko w systemach z trybem pracy w wysokiej temperaturze - od 80/60. W przeciwnym razie straty ciepła spowodowane ogrzewaniem wody znacznie zmniejszą stopień nagrzewania powietrza w pomieszczeniach;
- Duża pojemność. Aby zmagazynować wystarczającą ilość energii, należy wybrać jednostki akumulacyjne o dużej pojemności. Tylko w ten sposób ich praca będzie naprawdę skuteczna.
Przed samodzielną produkcją musisz najpierw zdecydować się na optymalny projekt.
Przegląd modeli
Jako podstawę do domowego akumulatora ciepła do ogrzewania można rozważyć standardowy model fabryczny. Jest to kontener z kilkoma połączeniami. Wewnątrz znajduje się rurociąg w kształcie spirali, przez który przepływa chłodziwo. Rura wykonana jest z miedzi lub stali ocynkowanej.
Aby zwiększyć wydajność pracy, w projekcie przewidziano dodatkowy element grzejny - elektryczny element grzejny.
Służy jako alternatywne źródło energii cieplnej do utrzymania temperatury wody w zbiorniku na pożądanym poziomie. Szczególną uwagę należy zwrócić na projekt, a w szczególności na zapewnienie maksymalnej izolacyjności termicznej. Składa się z dwóch ścian, pomiędzy którymi znajduje się warstwa izolacji. Najczęściej jest to wełna bazaltowa.W rezultacie taki akumulator ciepła do kotłów grzewczych ma następujące pozytywne cechy.
- Równomierne podgrzewanie wody w całej objętości;
- Możliwość funkcjonowania systemów grzewczych za pomocą elementów grzejnych, nawet gdy kocioł nie pracuje;
- Minimalna utrata ciepła ze ścian obudowy.
Jednak koszt takiej konstrukcji jest wysoki, a jej samodzielne wykonanie jest problematyczne ze względu na złożoność. Dlatego najczęściej stosuje się inny schemat ogrzewania z akumulatorem ciepła.
W tym przypadku konstrukcja jest pojemnikiem, w którym zainstalowana jest spiralna rura grzewcza. Posiada cztery przyłącza na rurę prostą i powrotną - wlot i wylot. Jego wykonanie jest znacznie łatwiejsze niż w przypadku powyższego modelu. W tym celu wystarczy przyspawać pojemnik i wykonać w nim odpowiednie rury.
Jeśli system grzewczy z akumulatorem ciepła własnymi rękami zgodnie ze schematem i obliczeniami nie przewiduje podłączenia dodatkowych źródeł poboru energii - należy skonsultować się ze specjalistami w tej sprawie.
Jedną z zalet tego projektu jest niska pracochłonność pracy. Jest jednak mniej skuteczny, co wpływa na czas chłodzenia wody. Można go ulepszyć, instalując elektryczny element grzejny. Podobny system grzewczy z małym akumulatorem ciepła będzie działał nawet bez kotła. Ale w tym przypadku koszt energii elektrycznej znacznie wzrośnie. Nie zaleca się korzystania z systemu CWU, ponieważ spadek wydajności instalacji będzie duży.
Obliczanie mocy akumulatora ciepła
Głównym parametrem technicznym akumulatora ciepła jest jego użyteczna objętość. Od tego zależy ilość energii cieplnej, jaką można zgromadzić w wodzie.
Prawidłowe obliczenie akumulatora ciepła do ogrzewania rozpoczyna się od analizy pomieszczenia.
Najpierw określana jest jego powierzchnia, na podstawie której obliczana jest minimalna wartość mocy potrzebna do ogrzania wszystkich pomieszczeń przez jedną godzinę. Odbywa się to za pomocą następującego wzoru:
Q = S / 10
Gdzie Q Czy straty ciepła w budynku lub ilość energii, która ma je zrekompensować,S - powierzchnia domu.
Dla pomieszczenia o powierzchni 90 m² konieczne jest generowanie 9 kW energii na godzinę. Następnie należy obliczyć ilość energii zmagazynowanej w akumulatorze ciepła do ogrzania 1 m³ wody. Ten wskaźnik zależy od jego temperatury. Aby uniknąć długich obliczeń, w tabeli przedstawiono dane dla różnych wartości transferu energii z chłodziwa do wody w zbiorniku.
| Temperatura, ° С | Energia kW/godzinę |
| 90/70 | 23,26 |
| 80/50 | 34,89 |
| 70/55 | 17,45 |
| 80/30 | 58 |
Załóżmy, że standardowa temperatura grzania to 80/30. W takim przypadku, przy obliczaniu akumulatora ciepła do ogrzewania, zaprojektowanego do efektywnej pracy przez 12 godzin, całkowita objętość użytkowa będzie równa:
V = 12 * 9 / (58) = 1,86 m³
Aby wypełnić taką objętość, konieczne będzie wykonanie konstrukcji cylindrycznej o promieniu 1 mi wysokości 2,3 m.
Wykonywanie akumulatora ciepła własnymi rękami
Czy można zrobić akumulator ciepła do ogrzewania własnymi rękami? Aby to zrobić, musisz stworzyć strukturę o obliczonej objętości. Najlepiej używać grubościennej stali ocynkowanej. Ponieważ wymiary przyszłego typu akumulatora są wystarczająco duże, prace spawalnicze należy powierzyć profesjonalistom. Każda wada szwu może prowadzić do smutnych konsekwencji - dekompresji całej konstrukcji.
Aby poprawić właściwości wytrzymałościowe, zaleca się wykonanie pojemnika dwuwarstwowego. Materiał warstwy wewnętrznej nie powinien korodować pod wpływem wody i wysokich temperatur. Płaszcz zewnętrzny musi spełniać funkcję ochrony mechanicznej. Należy również dobrać odpowiednią średnicę dysz, aby podłączenie akumulatora ciepła do systemu grzewczego odbywało się bez dodatkowych adapterów.
Pracę można podzielić na następujące etapy:
- Produkcja rurociągów wewnętrznych. Najlepiej zrobić to w kształcie litery U, a wysokość powinna być o 5-7 cm mniejsza niż w pojemniku;
- Spawanie cylindra wewnętrznego. Musi być wyposażony w otwory na odgałęzienia;
- Produkcja cylindra zewnętrznego.
Po zakończeniu produkcji akumulatora ciepła do systemu grzewczego własnymi rękami należy sprawdzić jego wytrzymałość. W tym celu konstrukcja jest wypełniona wodą i wizualnie obserwowana pod kątem braku wycieków lub rozprężania.
Aby poprawić właściwości termoizolacyjne, ściana zewnętrzna jest izolowana wełną bazaltową. W takim przypadku wydajność systemu grzewczego z akumulatorem ciepła znacznie wzrośnie, ponieważ straty ciepła będą minimalne. Grubość warstwy ochronnej musi wynosić co najmniej 50 mm.
Cechy instalacji i schemat podłączenia zbiornika buforowego
Aby podłączyć akumulator ciepła do systemu grzewczego, należy odpowiednio wybrać jego lokalizację. Najlepiej, jeśli stoi w bezpośrednim sąsiedztwie kotła. W takim przypadku temperatura chłodziwa będzie wysoka, co będzie miało pozytywny wpływ na szybkość podgrzewania wody w zbiorniku.
Powinieneś również zrobić dla niego cokół, ponieważ całkowita masa wypełnionego akumulatora ciepła będzie dość wysoka. W naszym przypadku będzie to w przybliżeniu 2,1 t. W prywatnym domu musisz przygotować osobny fundament. Jeżeli w systemie grzewczym z akumulatorem ciepła zapewnione jest zaopatrzenie w ciepłą wodę, w pomieszczeniu należy zainstalować dopływ wody. Jest podłączony do zbiornika przez zawór odcinający. Niestety, nadal nie ma ogólnych schematów produkcji akumulatora ciepła do ogrzewania. Najczęściej kierują się osobistym doświadczeniem.
Praktyczne porady
W oparciu o liczne doświadczenia w produkcji domowych baterii do ogrzewania można wyróżnić kilka zaleceń:
- Zamiast fabrycznej cewki można zastosować stalowy wąż falisty. Wtedy całkowita powierzchnia wymiany ciepła wzrośnie;
- Aby nie wytwarzać konstrukcji stalowej, można zastosować plastikowe pojemniki o odpowiedniej objętości. Aby zachować swój kształt, muszą być zamknięte w ramie kratowej;
- Małe akumulatory ciepła do ogrzewania mogą być wykorzystane do zasilania podłogowego systemu ciepłej wody.
Ale w przypadku dużej powierzchni pomieszczenia nadal zaleca się kupowanie modeli fabrycznych, ponieważ ich wytrzymałość i funkcjonalność zostały obliczone przez specjalistów.
Wybierając gotowe akumulatory ciepła do dowolnego kotła grzewczego, należy zwrócić uwagę na liczbę rur wlotowych i wylotowych. Determinuje to możliwość podłączenia urządzenia do instalacji ciepłej wody użytkowej, ogrzewania podłogowego lub zastosowania alternatywnego źródła podgrzewania wody – kolektora słonecznego.
Film pokazuje pracę akumulatora ciepła w połączeniu z kotłem grzewczym:
najprostsza bateria i najtańsza - zwykła pojemność 5 metrów sześciennych. Wyposażony odpowiednio w izolację termiczną. to wszystko. Oprócz izolacji termicznej musi być zabezpieczony przed korozją i pokryty od zewnątrz hydroizolacją.
Taka pojemność nie wymaga kosztownych kosztów wewnętrznego wymiennika ciepła (wężownicy). Tak więc w przypadku urządzeń grzewczych z takim zbiornikiem pompa pompująca nie jest wymagana.
Jest to otwarty system grzewczy, bez pompowania chłodziwa. To dodatkowo obniża koszty energii.
System należy wykonać bawiąc się średnicami rur. Pierwszy gwint wykonany jest z rurki 2″, następny o 1 rozmiar mniejszy - 1 3/4″, kolejny to 1,1 / 2″, potem 1 2/4″ a ostatni 1″. Za ostatnim grzejnikiem rury są podnoszone w górę w ten sam sposób do kotła. Przy każdej zmianie średnicy rur umieszczany jest grzejnik. W takim układzie pompy nie są wymagane. Przyspieszenie jest pożądane, aby wykonać kocioł pożarowy, a konserwacja - elektrycznym.