Что такое электрический теплонакопитель и в чем его преимущество? Тепловые накопители
Теплоаккумулятор своими руками + Схемы и порядок установки
27.09.2014
Для большинства любая отопительная система состоит из трех основных частей:
Радиаторов отопления
Трубных магистралей
Отопительного прибора или котла
Однако современные системы могут оснащаться множеством других полезных устройств, одним из которых является тепловой аккумулятор. С его помощью удается накапливать тот избыток энергии, который вырабатывается в котле и расходуется совершенно напрасно.
Содержание статьи:
Большинство моделей представляют собой не что иное, как стальной бак, оснащенный несколькими нижними и верхними патрубками. К первым подключаются источники тепла, ко вторым – потребители. Внутри него располагается жидкость, которую можно использовать в желаемых целях. Изготовить теплоаккумулятор своими руками не составит труда – достаточно времени, рабочих материалов с инструментом и желания.
Вводное видео по установке
Принцип работы
В основе принципа работы теплового аккумулятора лежит высокая теплоемкость воды. Описать его можно следующим образом:
Трубопровод котла подключается к верхней части бака, в которую поступает горячая вода – максимально нагретый теплоноситель
Внизу располагается циркулирующий насос, который выбирает холодную воду и пускает по системе отопления обратно в котел
Очень быстро остывшая ранее жидкость сменяется вновь нагретой
Когда котел прекращает работать, вода в трубопроводных магистралях системы отопления начинает постепенно остывать. Циркулируя, она попадает в бак, в котором начинает выдавливать горячий теплоноситель в трубы. Таким образом, обогрев помещений будет продолжаться определенный временной промежуток.
Функции, которые выполняет теплоаккумулятор
Современные тепло накопительные устройства – сложные аппараты, которые выполняют не одну полезную функцию:
Способны обеспечивать дом горячим водоснабжением
Стабилизируют температурный режим в помещениях
Позволяют увеличить КПД систем отопления до максимально возможного, снижая денежные затраты на топливо
Способны объединять более одного источника тепла в общий контур и наоборот
Несмотря на все положительные функции, которые выполняет тепловой аккумулятор в системе отопления, он имеет два существенных недостатка:
Ресурс воды напрямую зависит от вместимости установленного бака, тем не менее он остается ограниченным и имеет быстрое свойство заканчиваться. Будет не лишним дополнительная система подогрева из вне
Из первого недостатка плавно появляется второй: более ресурсоемкие установки требуют большой свободной площади для их размещения, например, отдельного помещения в виде котельной
В дополнение советуем прочитать наше руководство по сборке солнечного коллектора своими руками
Простой тепловой аккумулятор
Самый простейший теплоаккумулятор своими руками можно изготовить, основываясь на принципе работы термоса – он за счет своих непроводящих тепло стенок не позволяет жидкости остывать на протяжении продолжительного временного периода.
Для работы необходимо подготовить:
Бак желаемой емкости (от 150 л)
Теплоизоляционный материал
Скотч
Тэны или медные трубки
Бетонную плиту
Вначале очередь следует подумать над тем, что будет представлять собой непосредственно бак. Как правило, используют любую имеющуюся под руками металлическую бочку. Объем ее каждый определяет индивидуально, но брать емкость менее 150 л не имеет практического смысла.
Выбранную бочку необходимо привести в порядок. Ее следует почистить, удалить изнутри пыль и прочий мусор, обработать участки, на которых начала образовываться коррозия.
Затем готовится утеплитель, которым будет оборачиваться бочка. Он будет отвечать за то, чтоб тепло как можно дольше сохранялось внутри. Для самодельной конструкции прекрасно подойдет вата минеральная. Окутав с внешней стороны емкость, необходимо ее хорошенько обмотать скотчем. Дополнительно поверхность накрывают листовым металлом или окутывают фольгированной пленкой.
Для того, чтобы вода внутри подогревалась, необходимо выбрать один из вариантов:
Установка электрических тэнов
Установка змеевика, по которому будет пускаться теплоноситель
Первый вариант достаточно сложен и не безопасен, поэтому от него отказываются. Змеевик же можно соорудить самостоятельно из медной трубки диаметром 2-3 см и длиной около 8-15 м. Из нее сгибается спираль и помещается в внутрь.
В изготавливаемой модели тепловым аккумулятором является верхняя часть бочки – из нее необходимо пустить отводной патрубок. Снизу устанавливается еще один патрубок – вводной, через который будет поступать холодная вода. Следует их оснастить кранами.
Простое устройство готово к использованию, но перед этим предстоит решить вопрос, связанный с пожарной безопасностью. Располагать такую установку рекомендуется исключительно на бетонной плите, по возможности отгородив стенками.
Как подключить
Человек, который много раз сталкивался с устройством систем отопления, без труда должен изготовить тепловой аккумулятор своими руками и произвести дальнейшее подключение. Не должна составить особой сложности подобная работа и для новичка.
Словами схему подключения можно описать следующим образом:
Транзитом сквозь весь бак должен проходить по тепловому аккумулятору обратный трубопровод, на его концах должны быть предусмотрены полуторадюймовый вход и выход
Вначале между собой соединяются обратка котла и бак. Между ними должен размещаться циркуляционный насос, гонящий воду из бочки в отсекающий кран, расширительный бак и отопительный прибор
Циркуляционный насос и отсекающий кран также монтируют со второй стороны
Соединять подающий трубопровод необходимо по аналогии с предыдущим, однако теперь тепловые насосы не устанавливаются
Стоит отметить, что подобным образом подключается теплоаккумулятор к отопительной системе, работающей на базе всего одного котла. Если их количество увеличивается, схема значительно усложнится.
Емкость должна дополнительно оснащаться термометром, датчиками давления внутри и взрывным клапаном. Накапливая постоянно тепло, бочка может со временем перегреться. Чтобы не допустить взрыва, необходимо сбрасывать периодически избыточное давление.
Теплоаккумулятор и разные виды отопительных систем
Устанавливать тепловой аккумулятор можно совместно с различными отопительными системами. Взаимодействуя с каждой из них, он предоставляет ряд преимуществ и быстро окупается.
Наиболее распространены теплоаккумуляторы, установленные совместно отопительным оборудованием, работающем на твердом топливе, у которых количество остатков минимально. Доведя КПД до максимально-возможного, они очень быстро разогревают отопительные радиаторы, которые вскоре изнашиваются. Часть вырабатываемой энергии лучше копить и воспользоваться, когда в ней действительно возникнет потребность.
Двукратный ночной тариф за электроэнергию – проблема для владельцев электрических отопительных котлов. Таким образом в дневное время теплоаккумулятор будет накапливать в себе тепло по более выгодной стоимости, а в ночное – отдавать его отопительной системе.
Применяются подобные установки в многоконтурных системах, распределяя воду между контурами. Если установить патрубки на разных высотах, можно осуществить отбор воды с разной температурой.
Варианты модернизации
Глядя на простейший теплоаккумулятор своими руками, человек с инженерным образованием наверняка задумается о вариантах его модернизации. Сделать это можно следующими способами:
Внизу устанавливают еще один теплообменник, посредством которого может происходить аккумуляция энергии, полученной солнечным коллектором
Можно разделить внутреннее пространство бака на несколько секций, сообщающихся между собой, чтобы расслоение жидкости по температурам было более выраженным
Тратиться на теплоизоляцию или нет – каждый решает сам для себя. Но несколько сантиметров пенополиуретана существенно снизят тепловые потери
Увеличив количество патрубков, можно будет монтировать установку к более сложным отопительным системам с несколькими контурами, работающими независимо
Можно сделать дополнительный теплообменник, в котором будет накапливаться питьевая вода
Видео — Тепловой аккумулятор в доме с периодической топкой
Подводим итоги
Собирать теплоаккумуляторы своими руками может абсолютно каждый. Для него нет необходимости покупать дорогостоящее оборудование, а самая простая модель состоит из комплектующих, которые у хорошего человека всегда в гараже или кладовой.
Все те, кто не доверяет самодельным устройствам, могут ознакомиться с богатым выбором моделей на рынках. Их стоимость более чем приемлемая, а вложенные средства быстро окупаются.
Вам может понравиться
v-teplo.ru
Электрический теплонакопитель: устройство и принцип действия
Как известно помещения и жилые дома отапливаются с помощью газовой отопительной системы. Но на сегодняшний день большой популярностью стало пользоваться электроотопление. Оно имеет свои достоинства и недостатки. Такой вид отопления считается очень дорогим, но более безопасным и экологически чистым. Так как тарифы на электроэнергию как правило дешевле ночью (если установить двухтарифный электросчетчик), многие потребители, для того чтобы сэкономить, все энергоемкие процессы (например, стирка или электрообогрев) осуществляют в ночное время. Не так давно на рынке появилось устройство, которое называется электрический накопитель тепла (теплоаккумулятор). Далее мы расскажем читателям сайта самэлектрик ру что такое электрический теплонакопитель, как он работает и для чего применяется.
Конструкция
Электрический теплонакопитель – это специальное автоматическое устройство, назначение которого отапливать помещение. Его относят к аккумуляторному типу. Прибор способен управлять процессом накапливать, а затем отдавать тепло. Его принцип действия заключается в том, что устройство подключается к питанию для нагрева в то время, когда электроэнергия стоит меньше. Тепло, которое скопилось, хранится, как в термосе. По мере надобности происходит теплоотдача.
Что касается конструкции, то электрический теплонакопитель состоит из структурных элементов. Более подробная схема устройства и состава элементов приведена на рисунке:
Принцип работы
Полный цикл работы электрооборудования состоит из одних суток. Работает электрический теплонакопитель в двух режимах:
Заряд или накопление тепла. Запуск данного режима происходит в ночью, так как именно тогда электричество обходится дешевле. Тепло накапливается и сберегается в особенных теплонакопительных блоках. Их степень нагрева регулируется с помощью манометрического терморегулятора. Также в конструкции есть биметаллический термопредохранитель, который защищает от перегрева, а благодаря термоизоляционным пластинам накопитель не теряет приобретенное тепло.
Разряд или теплоотдача. Этот процесс совершается по мере надобности. Принцип работы этого режима состоит в следующем: в каждой комнате на терморегуляторе устанавливается необходимое значение температуры. Как только происходит ее снижение, подключается вентилятор, с помощью которого в специальные каналы каждой комнаты поступает воздух. Вентилятор располагается между блоками теплонакопителями. И как только через каналы проходит воздух, он нагревается и обратно поступает в помещение. С помощью биметаллического датчика можно управлять нагревом воздуха и не давать ему сильно нагреваться. Делается это специальной заслонкой. И когда ее положение меняется, то вместе к нагретому воздуху присоединяется холодный воздух из помещения. Как только температура в комнате достигает установленного градуса, вентилятор автоматически отключается.
На рисунке ниже указывается схема, в которой применяется теплонакопитель:
Преимущества
Электрический теплонакопитель обладает рядом своих преимуществ. К основным достоинствам оборудования относят:
Надежность. Накопитель тепла не требует особого и специального ухода, поэтому он способен прослужить до тридцати лет.
Экономичность. Так как система работает на автоматическом управлении, то оплата за электроэнергию значительно уменьшается (за 1 кВт потраченной электрической энергии оплата уменьшается в 4 раза). Также во время пика потребления электричества устройство не нагружает систему.
Пожаробезопасность. Так как внешняя оболочка теплонакопителя практически не нагревается, то она значительно снижает риски возникновения пожара.
Универсальность. Существует много моделей прибора, которые отличаются между собой по мощности. Благодаря этому есть возможность использовать его для обогрева помещения любых размеров. Его также можно применять как дополнительный источник обогрева.
Современность. Так как электрический теплонакопитель сконструировали из современных материалов и технологий, то он считается перспективным механизмом в Европе по обогреву помещений. Помимо этого он обладает соблазнительным дизайном.
Не опасный для здоровья. Так как элементы, что нагревают, не имеют контактов с воздухом, то это не приводит к сгоранию кислорода в комнате.
Область применения
Для того чтобы качественно обогреть жилое помещение с помощью такого устройства, как электрический накопитель теплоты, используют отопительные системы. Они отличаются между собой в зависимости от того какую площадь и сколько помещений необходимо отопить. Механизм может состоять из следующих элементов:
от одного и больше комнатных терморегуляторов;
от одного и больше теплонакопителей;
блок управления;
датчик погодных условий;
электросчетчик (может быть как однотарифный, так и многотарифный).
Несмотря на то, что электрический накопитель теплоты имеет высокую стоимость, он пользуется большой популярностью, так как быстро окупается. Помимо этого накопитель удобный и качественный в работе.
Также рекомендуем просмотреть видео, на котором наглядно демонстрируется пример применения электрического теплоаккумулятора:
Вот мы и рассмотрели устройство, назначение и принцип работы электрического теплонакопителя. Надеемся, предоставленная информация была для вас интересной и полезной!
Наверняка вы не знаете:
samelectrik.ru
Буферная емкость (тепловой аккумулятор) - для чего нужна, достоинства и недостатки
В системах отопления с газовыми, дизельными, а также с электрическими системами отопления довольно просто осуществляется режим контролирования работы котла. Котел можно в любой момент остановить, прекратить нагрев теплоносителя в системе отопления.С твердотопливными котлами, традиционной системы одномоментно прекратить работу котла без ущерба практически невозможно, т.к. в режиме горения эти котлы очень энерционны.
Большинство современных котлов традиционной системы с одной топкой оснащаются регулятором тяги, это единственной управление, которое можно установить с данным типом котла. В момент работы, высвобождается гораздо больше тепла (теплоноситель нагревается быстрее), чем происходит теплоотдача тепловыми приборами, или же, если приборы успевают отдавать тепло в какой-то момент времени. Становится нестерпимо жарко. Чтобы понизить температуру до комфортной, приходится открывать форточки, особенно в 2-х этажном отапливаемом строении. Открывая форточки на втором этаже, обеспечивается сквозняк. На первом этаже происходит забор холодного воздуха, а на втором выброс перегретого воздуха.
Поставить терморегуляторы на батареи нельзя, иначе теплоноситель перегреется, что чревато проблемами с котлом.Вот и приходится или постоянно бегать к котлу закидывать по одному полену, чтобы котел потихоньку тлел, и батареи оставались теплыми, или же, затопив котел и нагнав температуру, ждать, когда дома станет прохладно, и придется процедуру повторять заново. Такие режимы работы отопления очень неудобны, т.к. в таких режимах КПД котла низкое, повышены затраты на топливо, котел работает в режимах, где возможно образование конденсата, что в свою очередь сокращает срок службы котла.Для того что бы избежать данных неудобств, нужно автоматизировать систему отопления, т.е. чтобы в систему отопления шло ровно столько тепловой энергии, сколько нужно, обеспечить возможность регулирования температуры в разных помещениях по-разному. При этом должен обеспечиваться максимальный КПД котла, а значит и максимальная экономия топлива. Данную задачу позволяет решить буферная емкость или буферный накопитель (тепловой аккумулятор).
Принцип действия буферной емкости (теплового аккумулятора) заключается в следующем. Часть избыточной энергии поступает в бак-накопитель, который в свою очередь тщательно утеплен. И представляет собой не что иное, как термос. После того как котел прекратил свою работу (топка потухла), запасенная энергия порциями подается в систему отопления, до тех пор пока температура в баке выше чем в системе отопления. Важно чтобы в баке присутствовал эффект сепарации, т.е. разделения слоев воды на горячий и холодный.При правильном подборе теплоаккумулятора, и достаточном утеплении дома, тепло в доме может поддерживаться до 1-1,5 суток.Подбор буферного накопителя (теплового аккумулятора).Объем емкости, прежде всего, зависит от мощности котла, при подборе емкости желательно, чтобы емкость была полностью нагрета в течение одной полной загрузки котла.Время работы котла порядка 3-4 часов. В таком режиме достигается максимальный КПД, время работы котла можно сократить до одной-двух загрузок в сутки.Приведем приблизительный расчет теплового аккумулятора для дома 150 кв.м. достаточно утепленного. При -30 С теплопотери дома составят порядка 15кв/ч. При температуре воздуха -10С теплопотери дома составят 10кв/ч. Значения взяты приблизительные, точные значения высчитываются нашими инженерами индивидуально в каждом случае.Итак, Один кг. сухих березовых дров выдает порядка 3,8кв/ч тепловой энергии.При окружающей температуре -30С теплопотери дома в сутки составят порядка 360кв/ч, что соответствует 95 кг. Сухих дров, или 63 кг. При -10С окружающего воздуха.Котел, который отапливает дом, имеет мощность 30кв/ч (объем типовой топки 50л), что в свою очередь позволяет загрузить порядка 30 кг. дров. Следовательно, с одной загрузки можно получить 114кв/ч тепловой энергии. А это значит нужно 3 раза в сутки разжигать котел. Или 2 раза при температуре -10С.
При расчете теплоаккумулятора для простоты расчета принято считать, что 12-15 л. воды на 1 кв/ч запасенной тепловой энергии. Исходя из этого, если тепловая энергия от работы котла идет только в тепловой аккумулятор, то объем аккумулятора будет составлять порядка 1,5 тонны.Исходя из практики для дома 150кв.м. и таком типе котла, оптимальная емкость будет составлять 1000л. или 66 кв/т тепловой энергии.Время работы котла от одной загрузке составляет приблизительно 3 часа. 114/3= 38кв/ч.Из них 15 кв/ч идет на отопление дома, а 23 кв/ч в теплоаккумулятор. Соответственно тепловой аккумулятор полностью зарядится за 2,8 часа. А это значит, что бак подобран верно. В свою очередь после того, как котел прекратит свою работу (топка погаснет), бак будет отдавать тепло порядка 4,5 часов. Т.е. одной загрузки с учетом работы котла хватит в течении 7,5 часов поддерживать комфортную температуру в доме. Или 3 запусков котла в течение суток, при температуре воздуха -30 С. При окружающей температуре воздуха -10С. . 10кв/ч будет идти в систему отопления дома, а 28кв/ч в емкость. Емкость зарядится за 2,3 часа. Остывать в свою очередь будет порядка 6,5 часов. Что с учетом работы котла составит 9,5 часов. Значит, потребуется два раза затапливать котел. Еще раз повторю, что значения взяты приблизительные, больше для ознакомления. Реальные расчеты могут отличаться. Для каждого отдельного случая.А теперь достоинства и недостатки использования буферного накопителя.+ При использовании теплового аккумулятора КПД котла повышается до 88%,что в свою очередь позволяет уменьшить затраты на 30%,по сравнению с аналогичными системами без ТА.+ К достоинствам относится возможность зонального регулирования температуры в каждом помещении не зависимо друг от друга.+ Повышается ресурс котла, т.к. уменьшается образования дегтя и кислот на теплообменнике котла.+ Уменьшается частота подходов к котлу.К минусам можно отнести:- Значительно увеличивающуюся стоимость системы отопления.- Недостатком является также то, что помещение котельной должно проектироваться с учетом емкости.Возможна установка емкости в другом помещении, или на улице в утепленном коробе. Но в этом случае необходимо учесть данный момент при проектирование системы отопления.Если вам нужна система отопления или вы недовольны работой существующей системой отопления, наша компания обладает всем оборудованием, необходимым для качественного монтажа системы отопления. Что немало важно, в нашей компании есть необходимые профессионалы, которые смогут вам правильно рассчитать и смонтировать вашу систему отопления. Ваш дом не будет первым, и на нем не будут отрабатывать что-то новое и неизведанное. Технологии монтажа и расчетов отлажены, и можно спрогнозировать результат. Ждем вас в компании Текров.ру.
www.tekrov.ru
Теплонакопители, буферные емкости, электрические тепловые аккумуляторы для системы отопления, буферный бак, тепловые накопители
Повышают эффективность работы отопительной системы
Работают со всеми видами отопительных котлов, тепловых насосов, солнечных коллекторов
Экономят ресурсы при использовании дифференцированного по времени суток тарифа на электроэнергию в системах отопления с электроотопительным котлом
Незаменимы для регулирования теплопотребления в системах отопления с твердотопливным котлом
Обеспечивают максимальное накопление тепла при работе солнечного коллектора во время пика поступления солнечной энергии.
Что это такое?
Теплонакопитель (тепловой аккумулятор, аккумуляторный бак, буферный бак или емкость) - это стальная емкость, которая изолирована специальным образом, чтобы накапливать тепловую энергию и отдавать её некоторое время спустя. Прибор собирает энергию, когда возникает её избыток при работе со слабо контролируемыми источниками тепла:
твердотопливными котлами;
каминами с водяной рубашкой;
геотермальными насосами и так далее.
Теплонакопители (теплоаккумуляторы, аккумуляторные баки, буферные баки или емкости) помогают дополнительно использовать энергию этих устройств, рационально применяя её в дальнейшем.
Сфера применения
Теплонакопители уместно использовать в следующих случаях:
когда Вы сжигаете твёрдое топливо (дрова, уголь или торф). При его горении пропадает масса энергии, но тепловые аккумуляторы предотвращают теплопотери.
при экономии средств за счёт ночного тарифа на электричество. Теплонакопитель заряжается в тёмное время суток, а днём отдаёт вам энергию.
при нестабильной подаче тепловых ресурсов. Например, если Вы используете солнечные батареи или потребляете в определённый период времени гораздо больше тепла, чем обычно (при пиковых нагрузках). Теплонакопители помогают выравнивать кривую энергозатрат (в том числе и при внезапном похолодании на несколько дней).
когда Вы применяете три и более источника энергии для отопления или горячего водоснабжения.
Мы рекомендуем планировать установку оборудования ещё на этапе проектирования помещения.
Чтобы получить консультацию, звоните по телефону, который видите внизу страниц.
www.evan.ru
Расчет и установка теплоаккумулятора для котлов отопления
Теплоаккумулятор для котлов отопления
Мы продолжаем наш цикл статей темой, которая будет интересна тем, кто отапливает свое жилье твердотопливными котлами. Мы расскажем про теплоаккумулятор для котлов отопления (ТА) на твердом топливе. Это действительно нужный прибор, позволяющий сбалансировать работу контура, сгладить перепады температуры теплоносителя при этом еще и сэкономить. Сразу отметим, что теплоаккумулятор для электрокотлов отопления применяется только в том случае, если в доме стоит электросчётчик с раздельным подсчетом ночной и дневной энергии. В противном случае установка теплоаккумулятора для газовых котлов отопления не имеет никакого смысла.
Как работает система отопления с теплоаккумулятором
Теплоаккумулятор для котлов отопления – это часть системы отопления, предназначенная для увеличения времени между загрузками твердого топлива в котел. Он представляет собой резервуар, в который нет доступа воздуха. Он утеплен и имеет достаточно большой объём. В тепловом аккумуляторе для отопления всегда есть вода, она же циркулирует по всему контуру. Конечно, в качестве теплоносителя может быть и незамерзающая жидкость, но все же из-за своей дороговизны в контурах с ТА ее не используют.
Помимо этого в заполнении системы отопления с теплоаккумулятором антифризом нет смысла, так как такие резервуары ставятся в жилых помещениях. И суть их применения заключается в том, чтобы температура в контуре всегда была стабильной, а соответственно вода в системе теплой. Применение большого теплового аккумулятора для отопления в загородных домах временного проживания нецелесообразно, а от маленького резервуара толку мало. Это связано с принципом работы аккумулятора тепла для системы отопления.
ТА находится между котлом и системой отопления. Когда котел нагревает теплоноситель – он попадает в ТА;
затем вода поступает по трубам в радиаторы;
обратка возвращается в ТА, а затем сразу в котел.
Хоть аккумулятор тепла для системы отопления – это единый сосуд, из-за его больших размеров направление потоков вверху и в низу отличаются.
Чтобы ТА выполнял свою основную функцию аккумулирования тепла, эти потоки нужно перемешивать. Сложность заключается в том, что высокая температура всегда поднимается, а холод стремится опуститься. Нужно создать такие условия, чтобы часть тепла опускалась ко дну теплового аккумулятора в системе отопления и нагревала теплоноситель обратки. Если температура выровнялась во всём резервуаре, то он считается полностью заряженным.
После того как котел выпалил все что в него загрузили, он перестает работать и в дело вступает ТА. Циркуляция продолжается и он постепенно отдает свое тепло через радиаторы в помещение. Все это происходит до того момента, пока в котел опять не поступит очередная порция топлива.
Если накопитель тепла для отопления маленький, то его запаса хватит совсем ненадолго, при этом время нагрева батарей увеличивается, так как объём теплоносителя в контуре стал больше. Минусы использования для домов временного проживания:
увеличивается время прогрева помещения;
больший объём контура, что делает заполнение его антифризом дороже;
более высокие расходы на монтаж.
Как вы понимаете заполнять систему и спускать воду каждый раз, когда вы приезжаете на свою дачу, по меньшей мере, хлопотно. Учитывая, что один только бак будет литров 300. Ради нескольких дней в неделю идти на такие меры бессмысленно.
В резервуар встраиваются дополнительные контуры – это металлические трубы-спирали. Жидкость в спирали, не имеет прямого контакта с теплоносителем в теплоаккумуляторе для отопления дома. Это могут быть контуры:
ГВС;
низкотемпературного отопления (теплый пол).
Таким образом, даже самый примитивный одноконтурный котел или даже печка может стать универсальным нагревателем. Он обеспечит весь дом необходимым теплом и горячей водой одновременно. Соответственно производительность нагревателя будет использована в полной мере.
В серийных моделях, изготовленных в производственных условиях, встраиваются дополнительные источники подогрева. Это тоже спирали, только они называются электрическими тэнами. Их зачастую несколько и они могут работать от разных источников:
электросеть;
солнечные батареи.
Такой подогрев относится к дополнительным опциям и не является обязательным, учитывайте это, если решили сделать теплоаккумулятор для отопления своими руками.
Схемы обвязки теплового аккумулятора
Осмелимся предположить, что если вы заинтересовались этой статьей, то, скорее всего, решили сделать тепловой аккумулятор для отопления и его обвязку своими руками. Схем подключения можно придумать много, главное, чтобы все работало. Если вы правильно понимаете процессы, происходящие в контуре, то вполне можете поэкспериментировать. То, как вы подключите ТА к котлу, повлияет на работу всей системы. Давайте для начала разберем самую простую схему отопления с теплоаккумулятором.
Простая схема обвязки ТА
На рисунке вы видите направление движений теплоносителя. Обратите внимание на то, что движение обратки вверх запрещено. Чтобы этого не происходило, насос между ТА и котлом должен прокачивать большее количество теплоносителя, нежели тот, который стоит до резервуара. Только в таком случае будет образовываться достаточная втягивающая сила, которая будет отбирать часть тепла из подачи. Минус такой схемы подключения – это длительное время разогрева контура. Чтобы его сократить, нужно создать кольцо прогрева котла. Его вы можете увидеть на следующей схеме.
Схема обвязки ТА с контуром прогрева котла
Суть контура разогрева заключается в том, что термостат не подмешивает воду из ТА до тех пор, пока котел не прогреет ее до установленного уровня. Когда котел разогрелся, часть подачи уходит в ТА, а часть перемешивается с теплоносителем из резервуара и поступает в котел. Таким образом, нагреватель всегда работает с уже нагретой жидкостью, что увеличивает его КПД и время разогрева контура. То есть батареи станут теплыми быстрее.
Такой метод установки теплоаккумулятора в систему отопления позволяет использовать контур в автономном режиме, когда насос работать не будет. Обратите внимание, что на схеме показаны только узлы подключения ТА к котлу. Циркуляция теплоносителя к радиаторам происходит по-другому контру, который также проходит через ТА. Наличие двух байпасов позволяет перестраховаться дважды:
обратный клапан включается в работу, если насос остановлен и шаровой кран на нижнем байпасе перекрыт;
в случае остановки насоса и поломки обратного клапана циркуляция осуществляется через нижний байпас.
В принципе, в такую конструкцию можно внести некоторые упрощения. Учитывая тот факт, что у обратного клапана высокое сопротивление потока, его можно исключить из схемы.
Схема обвязки ТА без обратного клапана для гравитационной системы
При этом, когда пропадет свет, нужно будет вручную открыть шаровой кран. Следует сказать, что при такой разводке ТА должен находиться выше уровня радиаторов. Если вы не планируете, что система будет работать самотеком, то обвязку системы отопления с теплоаккумулятором можно выполнить по схеме, указанной ниже.
Схема обвязки ТА для контура с принудительной циркуляцией
В ТА создается правильное движение воды, что позволяет шар за шаром, начиная с верхнего, прогревать ее. Возможно, возникнет вопрос, что делать, если не станет света? Об этом мы рассказывали в статье об источниках альтернативного питания для системы обогрева. Это будет экономнее и удобнее. Ведь гравитационные контуры выполняются из труб большого сечения, к тому же должны соблюдаться не всегда удобные уклоны. Если посчитать цену труб и фитингов, взвесить все неудобства монтажа и сравнить это все с ценой ИБП, то идея установки альтернативного источника питания станет очень привлекательной.
Расчет объёма накопителя тепла
Объем теплоаккумулятора для отопления
Как мы уже упомянули ТА маленького объёма использовать нецелесообразно, при этом слишком большие резервуары также не всегда уместны. Вот и назрел вопрос о том, как рассчитать нужный объём ТА. Очень хочется дать конкретный ответ, но, к сожалению, его не может быть. Хотя приблизительный расчет теплоаккумулятора для отопления все же есть. Допустим, вы не знаете, какие теплопотери вашего дома и узнать не можете, например, если он еще не построен. Кстати, чтобы сократить теплопотери, нужно утеплить стены частного дома под сайдинг. Подобрать бак можно исходя из двух величин:
площадь отапливаемого помещения;
мощность котла.
Методы расчета объёма ТА: площадь помещения х 4 или мощность котла х 25.
Именно эти две характеристики являются определяющими. Разные источники предлагают свой способ расчета, но по факту эти два метода тесно взаимосвязаны. Предположим мы решили рассчитать объем теплоаккумулятора для отопления, отталкиваясь от площади помещения. Для этого нужно квадратуру отапливаемого помещения умножить на четыре. К примеру, если у нас есть маленький дом в 100 м кв, то понадобится бак 400 литров. Такой объём позволит сократить загрузку котла до двух раз в сутки.
Несомненно, и так есть пиролизные котлы, в которые закладывается топливо дважды в сутки, только в этом случае принцип работы немного отличается:
топливо разгорается;
уменьшается подача воздуха;
начинается процесс тления.
В этом случае, когда топливо разгорается, температура в контуре начинает интенсивно повышаться, а потом тление поддерживает воду тёплой. Во время этого самого тления много энергии улетучивается в трубу. Помимо этого если твердотопливный котел работает в тандеме с негерметичной системой отопления, то при пиковой температуре расширительный бак иногда закипает. В нем в прямом смысле слова начинает кипеть вода. Если трубы сделаны из полимеров, тогда это просто губительно для них.
В одной из статей про полимерные трубы мы рассказывали об их характеристиках. ТА забирает часть тепла и бак может закипеть только после того, как резервуар зарядится полностью. То есть возможность закипания, при правильном объёме ТА, стремится к нолю.
Теперь попробуем рассчитать объём ТА, исходя из количества киловатт в нагревателе. Кстати, этот показатель рассчитывается на основании квадратуры помещения. На 10 м берется 1 кВт. Выходит, что в доме 100 м кв должен стоять котел минимум в 10 киловатт. Так как расчет всегда делается с запасом, то можно предположить, что в нашем случае будет стоять 15 киловаттный агрегат.
Если не учитывать количество теплоносителя в радиаторах и трубах, то один киловатт котла может нагревать приблизительно 25 литров воды в ТА. Поэтому и расчет будет соответствующим: нужно мощность котла умножить на 25. В итоге мы получим 375 литров. Если сравним с предыдущим расчетом, то результаты очень близки. Только это с тем учетом, что мощность котла будет рассчитываться с зазором хотя бы в 50%.
Помните, чем больше ТА, тем лучше. Но в этом деле, как и в любом другом, нужно обходиться без фанатизма. Если вы поставите ТА на две тысячи литров, то нагреватель просто не справиться с таким объёмом. Будьте объективны.
utepleniedoma.com
ТЕПЛОВЫЕ НАКОПИТЕЛИ - Сайт dom-poltava!
ЧТО ТАКОЕ ТЕПЛОВОЙ НАКОПИТЕЛЬ ?
Тепловые накопители - это энергосберегающие электрические воздухонагревательные тепловые аккумуляторы, использование которых значительно сэкономит эксплуатационные расходы на отопление помещения.
КАК ТЕПЛОНАКОПИТЕЛИ ЭКОНОМЯТ ВАШИ ДЕНЬГИ ?
Тепловые накопители нагреваются внутри до 750оС по «дешевому ночному» тарифу (внешние стенки имеют максимальную температуру 65оС), который до 75% меньше «обычного единого» тарифа.
ЧТО ТАКОЕ "НОЧНОЙ ТАРИФ" ? И КАК ПЕРЕЙТИ НА МНОГОЗОННЫЙ УЧЕТ ?
«Ночной тариф» - это тариф на электроэнергию с 23.00 до 6.00, который на 30-65% ниже обычного. Все зависит от типа многозонного учета «Двухтарифный» или «Трехтарифный»
ЧТО СЛУЖИТ АККУМУЛЯЦИОННЫМ БЛОКОМ ?
В тепловом накопителе размещены магнезитовые кирпичи, которые разогреваются тэнами до 750оС.
КАК РАССЧИТАТЬ НЕОБХОДИМУЮ МОЩНОСТЬ ТЕПЛОНАКОПИТЕЛЯ ДЛЯ ПОМЕЩЕНИЙ С ПЛОЩАДЬЮ N кв.м. ?
Необходимое оборудование подбирается индивидуально для каждого помещения. Учитываются теплопотери, площадь помещения, тип помещения (например, офис с режимом работы 9-18.00 или же частный дом) и т.д.
КАК ТЕПЛО ПОДАЕТСЯ В ПОМЕЩЕНИЕ ?
На протяжении периода накопления внешние стенки уже излучают тепловую энергию. По окончанию накопления (завершение действия «ночного» тарифа на электроэнергию) автоматически открываются заслонки и в помещение поступает теплый воздух путем естественной (в статических теплонакопителях) или принудительной (в динамических теплонакопителях) конвекцией.
КАКАЯ ТЕМПЕРАТУРА НА ПОВЕРХНОСТИ ТЕПЛОНАКОПИТЕЛЯ ?
Многих пугает озвучивание температуры аккумуляторных блоков по окончанию срока накопления - 750oС.. Но, благодаря эффективной изоляции Michrotherm G, внешние стенки теплонакопителя имеют максимальную температуру в 65oС
ГДЕ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ ТЕПЛОВЫЕ НАКОПИТЕЛИ ?
Данное оборудование используется в квартирах, частных домах, административных, промышленных зданиях и т.д.
КАКОЙ СТРОК ЭКСПЛУАТАЦИИ ?
Строк эксплуатации составляет более 30 лет!
СКОЛЬКО СТОИТ И СЛОЖНО ЛИ УСТАНАВЛИВАТЬ ОБОРУДОВАНИЕ ?
Монтаж тепловых накопителей не такой дорогостоящий. Собрать оборудование Вы можете сами (раскрутить, положить кирпичи и закрыть все крышкой).
dom-poltava.jimdo.com
Гравий – как накопитель солнечного тепла
Солнечная энергия может накапливаться и аккумулироваться в различных теплопроводящих средах. Чаще всего, в отопительных и нагревательных установках в качестве такой среды выступает обычная вода. Вода имеет высокую плотность, теплоёмкость, отличную теплопроводящую способность, а также тепловую энергию, содержащуюся в нагретой воде удобнее всего транспортировать потребителю по трубопроводам и подключающим линиям. Однако, “теплоноситель-вода” подходит только для специальных конструкций оборудования, например для солнечного коллектора, теплового насоса, теплообменника или водонагревателя. Воду нельзя, к примеру, интегрировать в конструкцию наружной стены, потолка или пола, используя тем самым ее в качестведополнительного теплоизоляционного слоя.
Поэтому на помощь приходят твердые теплоаккумулирующие материалы, такие как щебень, гравий, кирпич, бетон, в крайнем случае воздух. Не секрет, что именно крупные заполнители (щебень и гравий) являются отличным материалом для накопления солнечного тепла. Часто при строительстве домов оставляется место в конструкции стены для заполнения его камнями и крупнозернистым песком. Солнечное тепло, проходя через прослойку между щебнем или гравием не покидает ее, а задерживается, увеличивая тем самым температурную обстановку в помещении.
Некоторые отопительные гелиосистемы, а также воздушные солнечные коллектора, вместо жидкого теплоносителя используют гравий в качестве теплового аккумулятора. Многие печки и камины работают по такому же принципу. Развитие твердых теплоаккумулирующих батарей впервые началось в США и Великобритании.
Пожалуй, главным недостатком гравийного теплонакопителя является его низкая величина теплосодержания, по сравнению с водой. Для получения одной и той же тепловой мощности гравия по объему понадобится в 2-2,5 раза больше, чем воды. Тем не менее щебень и гравий можно разместить в помещении под полом, обуздав тем самым отоплении в доме с помощью системы «теплый пол». В этом случае могут возникнуть значительные сопротивления солнечному потоку, поэтому для каждого конкретного случае необходимо использовать какой-либо прибор (например насос), чтобы обеспечивать непрерывную и равномерную циркуляции воздуха под полом.
Для поддержания комфортной температуры в пределах 20-22 °C в помещении, с площадью пола 18-20 м3 для системы “теплый пол” понадобится слой гравия или щебня толщиной не менее 30 см. Очень важно не смешивать крупные камни с мелкими, поскольку это может привести к помехам при циркуляции воздуха. Оптимальный вариант – подобрать частицы с одинаковыми размерами и формой. Недостаток такой системы: возможность обогрева только тех помещений, которые расположены на 1-ом этаже.
Гравийный теплоаккумулятор под полом можно использовать, как источник тепла для горячего водоснабжения на бытовые нужды. Достаточно проложит под полом сеть трубопроводов и подключить их к простейшему баку-накопителю тепловой энергии, а сверху на трубы уложит слой гравия. Накопившееся тепло в воздушной прослойке между частичками камней будет нагревать холодную воду в трубках, а та в свою очередь направляться в расширительный бак для обеспечения дома горячим водоснабжением. Циркуляция в таких системах может быть, как естественной (за счет разности температур холодной и горячей воды), так и принудительной (с помощь циркуляционного насоса).
Установка гравийных теплоаккумуляторов позволит повысить эффективность использования солнечного излучения, а также сократить расход электроэнергии на традиционном способе отопления и горячего водоснабжения.
Солнечная энергия может накапливаться и аккумулироваться в различных теплопроводящих средах. Чаще всего, в отопительных и нагревательных установках в качестве такой среды выступает обычная вода. Вода имеет высокую плотность, теплоёмкость, отличную теплопроводящую способность, а также тепловую энергию, содержащуюся в нагретой воде удобнее всего транспортировать потребителю по трубопроводам и подключающим линиям. Однако, “теплоноситель-вода” подходит только для специальных конструкций оборудования, например для солнечного коллектора, теплового насоса, теплообменника или водонагревателя. Воду нельзя, к примеру, интегрировать в конструкцию наружной стены, потолка или пола, используя тем самым ее в качестведополнительного теплоизоляционного слоя. 
