Буферный теплоаккумулятор для котлов отопления представляет собой резервуар, в котором сохраняются избытки тепла, возникшие во время использования нагревательного элемента. Этот накопленный ресурс можно запустить в отопительную систему в тот период, когда котел не подвергается плановой нагрузке.
Зачем нужен теплоаккумулятор для котлов отопления?
Грамотно подобранный агрегат способствует существенному уменьшению расходов, связанных с использованием энергоресурса (экономия может достигать 50%). Буферная емкость предотвращает растрескивание чугунных компонентов системы вследствие резкого скачка температуры среды. Если внедрить новейшие температурные датчики, интеллектуальные регуляторы и автоматизировать вывод тепла из накопителя в систему, теплоотдача значительно возрастет, обслуживание здания потребует меньше топлива.
Обычно теплоаккумулятор выглядит как вертикальный цилиндрический резервуар с внутренним покрытием из бакелитового лака, выполненный из высокопрочной стали. Внутренний слой защищает материал от контакта с агрессивной средой – горячей водой, концентрированными кислотами, солевыми растворами. Устойчивость внешних поверхностей подкрепляется слоем порошковой краски.
Теплоаккумулятор для котлов отопления позволяет существенно уменьшить расход ресурсов
В верхней части агрегат соединяется с трубой, ведущей от котла – твердотопливного, газового, электрического, работающего от солнечной энергии, через нее поступает горячая среда. По мере остывания вода опускается к циркулярному насосу, последний направляет ее в магистральный проход к котлу, где осуществляется следующий цикл подогрева. Котел работает ступенчато, и во время его простоев вода из теплоаккумулятора поступает в систему. Таким образом даже когда нагревательный элемент не активен, батареи остаются теплыми, жильцам доступна горячая вода.
Расчет объема накопительного бака
Рассматриваемое оборудование принято устанавливать в помещении (котельной или отдельной комнате), так как на улице его теплоемкость будет существенно ниже. Расчет объема теплоаккумулятора для котла отопления производится с учетом наличия свободной площади, и здесь принято использовать следующее соотношение: на каждый киловатт мощности, требуемой для обогрева, необходимо предусмотреть 25-50 л рабочей среды.
Точный расчет накопительной емкости произведут специалисты, но для определения примерных показателей предполагают, что во время функционирования котла вода нагреется до 90°С, во время его простоя температура опустится до 50°С. Образуется разница в 40°С, и для определения требуемого объема бака необходимо выявить оптимальное значение отдаваемого тепла. Например, для резервуара в 3,5 куб. м этот показатель составляет 210 кВт/ч, для 2 куб. м – 115 кВт/ч.
Виды тепловых аккумуляторов
В зависимости от конструкционных особенностей:
- пустотелые резервуары (не оснащены внутренними теплообменниками),
- имеющие 1 или 2 змеевика – такие экземпляры усиливают потенциал системы,
- со встроенными баками.
Пустотелые агрегаты – это самые простые решения, они обслуживают системы с уже обустроенными инструментами горячего водоснабжения.
В бойлерах, оснащенных змеевиками, верхний из них нужен для сбора тепловой энергии, а нижний осуществляет прогревание непосредственно емкости. Затраты на приобретение и установку здесь вполне оправданы: пользователи круглосуточно получают доступ к горячей воде, функционал отопительной системы становится гораздо более эффективным.
Модули, имеющие внутренние бойлеры, как и предыдущий вариант, не только собирают излишки выработанного тепла, но и поставляют необходимую для решения бытовых задач горячую воду. Для изготовления внутренней емкости используют легированную сталь, минимальный целесообразный объем – 150 л. Агрегат может использоваться как с дровяными, так и с электрическими и газовыми котлами, он успешно внедряется в закрытые и открытые системы.
Тепловые аккумуляторы для работы с электрическими котлами, размещают в непосредственной близости к ключевому оборудованию
Такие модели полностью окупаются за 2-5 лет. Чтобы уменьшить расходы, связанные с оплатой энергоресурса, специалисты рекомендуют перейти в режим ступенчатой тарификации.
В этом случае будут установлены временные рамки, в пределах которых расценки на электричество станут минимальными. В подобных условиях благодаря наличию в отопительной системе вместительного бойлера можно будет использовать котел в льготные часы, накапливая излишки тепла и расходуя их тогда, когда невыгодно включать нагревательный элемент.
В обычных твердотопливных котлах сложно настроить точный уровень генерации тепла в соответствии с текущими потребностями, здесь резервуары выполняют роль буфера, позволяющего получать пользу в моменты возникновения избыточной энергии, сохраняя и направляя ее в радиаторы в периоды простоя.
Загородные домовладения все чаще оснащают солнечными коллекторами, позволяющими использовать в решении повседневных задач бесплатные природные ресурсы. Такие системы стоят дорого, требуют тщательного расчета, и для их полноценной эксплуатации необходимы усовершенствованные тепловые аккумуляторы. Неравномерное поступление солнечной энергии ввиду смены времени суток и погоды, сезонности компенсируется возможностью сохранения излишков.
Вопрос установки теплоаккумулятора особенно актуален в том случае, если отопление и горячее водоснабжение полностью базируется на этом источнике. Гелиоколлекторы, установленные на южной стороне, получают максимальный объем лучей и направляют их преобразованный эквивалент в инженерные системы дома.
Буферные резервуары здесь работают также, как и с твердотопливными котлами – сохраняют и равномерно распределяют тепловую энергию, расширяют возможности ее использования.
Как сделать теплоаккумулятор для котлов отопления своими руками?
Простейшая схема сборки базируется на стальной бочке, если ее нет, можно самостоятельно сварить емкость аналогичной формы из листов нержавейки (толщина материала должна превышать 2 мм). Если используется открытая отопительная система, буферным резервуаром может служить прямоугольный бак из стали, для закрытых вариаций такой вариант не подойдет из-за высокого риска скачков давления.
Теплоаккумулятор для котлов отопления — схема
В качестве нагревательного элемента умельцы используют медную трубку: заготовку длиной 8-15 м и диаметром 2-3 см скручивают в спираль и помещают в резервуар. Сбор тепла будет осуществляться в верхней части емкости: в этой зоне обустраивается отводной патрубок, через который будет выводиться горячая вода, снизу предусматривают такой же элемент для поступления холодной. Чтобы контролировать поступление среды в накопительную зону, на отводы устанавливаются краны.
Бак проверяют на герметичность, если все швы выполнены качественно, приступают к формированию утеплительного слоя. Поверхность бака зачищают, обезжиривают, грунтуют, покрывают термостойкой порошковой краской (здесь она выступает в качестве защиты от коррозии).
Далее заготовку оборачивают рулонной базальтовой ватой, фиксируя ее скотчем или шнуром. Желательно также обернуть бак фольгированной пленкой или листовым металлом. Пенопласт и пенополистирол могут стать объектом интереса грызунов, поэтому не стоит использовать их в качестве утеплителя.
В новых слоях формируют зазоры для отводных патрубков, подключают емкость к системе отопления. Буферный резервуар оснащают термометром, взрывным клапаном и датчиками давления, позволяющими управлять степенью прогревания среды.
Купить или изготовить самостоятельно?
Это вопрос касается, в первую очередь, рисков, а не расходов. Отопительное оборудование представляет собой сбалансированную систему, и внедрение компонента, не прошедшего заводские испытания, о параметрах производительности которого есть лишь ориентировочное представление, может стать причиной поломки всей цепи. Экономия, проявившаяся в результате собственноручной сборки, нивелируется потенциальными расходами на отладку и ремонт дорогостоящих агрегатов.
Тепловой аккумулятор У200 Прометей – бюджетное решение для небольших систем
Профессиональный расчет теплового аккумулятора позволит приобрести модель, оптимально соответствующую эксплуатационным условиям и запросам жильцов. В этом случае следует ожидать снижения расходов на энергоресурсы, что более существенно, по сравнению со стоимостью аппарата.
Популярные модели российского производства
В число востребованного надежного и недорогого оборудования входят отечественные марки, зарекомендовавшие себя как достойные представители бюджетного сегмента. Яркие примеры таких брендов:
- БТС,
- «Теплодар»,
- Бийский котельный завод,
- «РВС-инженеринг»,
- «Прометей»,
- «Горыня»,
- «Водосхема».
Высокую оценку у потребителей получила продукция компании «Прометей», особенно модели 500 и 750 (маркировка соответствует полезному объему). Изделия современного дизайна из эмалированной стали имеют приемлемый для этой ниши вес – 165 и 195 кг соответственно, они ориентированы на твердотопливные котлы.
Компания «Теплодар» предлагает популярное бюджетное решение – тепловой аккумулятор У200 объемом 200 л. Это безопасное и эффективное решение, рассчитанное на обслуживание небольших систем.
Наряду с теплоаккумуляторами для котлов отопления российского производства пользуются спросом изделия из Швеции, Венгрии, Нидерландов. Примечательно, что отечественные модели не уступают зарубежным в эксплуатационном ресурсе и качестве сборки, но цена существенно ниже.