Під час обігріву будинку нерідко трапляється, що в денний час доби є можливість виробляти тепло з надлишком, а в нічний його не вистачає. Буває і прямо протилежна ситуація, при якій вигідніше користуватися опаленням вночі. Подібні моменти допоможе згладити тепловий акумулятор для опалення. Але треба знати, як його правильно підібрати, встановити і підключити до системи. Детальну інформацію по цій темі ви зможете почерпнути з даної статті.
Коли потрібен акумулятор тепла
Цей нехитрий елемент опалювальної системи у вигляді утепленого резервуару з водою рекомендується встановлювати в таких випадках:
- для максимально ефективної роботи твердопаливного котла;
- спільно з електричним генератором тепла, що функціонує за зниженим нічним тарифом.
Для довідки. Також існують водяні акумулятори тепла для теплиць, що застосовуються для збереження сонячної енергії, отриманої протягом дня.
Експлуатація котлів на твердому паливі має свої особливості. Теплогенератор діє з високим ККД тільки при роботі на максимальних режимах, якщо перекривати йому повітря для зниження температури в топці, то і ефективність роботи теж знижується. Чимало турбот домовласникові доставляє і періодичність топки, дрова прогоріли - треба завантажувати нові, робити це серед ночі вкрай незручно. Вихід простий: потрібен бак-акумулятор, що накопичує сгенерированное раніше тепло для використання його після прогорання дров в топливнике.
Протилежна ситуація виникає з котлом електричним, підключеним до мережі через багатотарифний лічильник. Щоб заощадити, потрібно отримати максимум тепла вночі, коли тариф низький, а вдень електроенергію не використовувати. І тут тепловий акумулятор в системі опалення дозволить організувати оптимальний графік роботи джерела тепла, видаючи в систему гарячу воду, поки теплогенератор не діє.
Важливо. Для спільної роботи з тепловим акумулятором котел повинен мати не менше ніж полуторний запас по тепловій потужності. Інакше він не зможе одночасно прогрівати воду в опалювальній системі і накопичувальної ємності.
Схожа ситуація з надлишками тепла виникає в теплицях, в денний час їх навіть провітрюють. З метою накопичення сонячної енергії для використання вночі можна використовувати найпростіший акумулятор тепла Лежебока для обігріву грунту. Це чорний полімерний рукав, наповнений водою і прокладений прямо по грядці, він не дає грунту остигати в нічний час. Для поглинання більшої кількості тепла всередині теплиці розміщують бочки з водою, пофарбовані в чорний колір.
Розрахунок теплового акумулятора
Ємність для накопичення теплової енергії можна як придбати в готовому вигляді, так і зробити самостійно. Але виникає закономірне питання: а який місткості повинен бути резервуар? Адже маленький бак не дасть належного ефекту, а надто великий влетить в копієчку. Відповідь на це питання допоможе знайти розрахунок теплового акумулятора, але спочатку треба визначити вихідні параметри для обчислень:
- теплові втрати будинку або його квадратура;
- тривалість бездіяльності основного джерела тепла.
Визначимо місткість акумулюючої ємності на прикладі стандартного будинку площею 100 м2, для обігріву якого потрібно кількість тепла в розмірі 10 кВт. Припустимо, що чистий час простою котла становить 6 годин, середня температура теплоносія в системі - 60 ° С. За логікою, в проміжок часу, поки опалювальний агрегат не діє, акумулятор повинен віддавати в систему 10 кВт щогодини, всього виходить 10 х 6 = 60 кВт. Ця кількість енергії, що слід накопичити.
Оскільки температура в баці повинна бути якомога вище, для обчислень приймемо значення 90 ° С, на більшу побутові котли все одно не здатні. Потрібна ємність теплового акумулятора, виражена в масі води, розраховується так:
- Q - кількість накопичуваної теплової енергії, у нас це 60 кВт;
- 0.0012 кВт / кг ºС - це питома теплоємність води, в більш звичних одиницях виміру - 4.187 кДж / кг ° С;
- Δt - різниця між максимальною температурою теплоносія в резервуарі і опалювальній системі, ºС.
Отже, водяний акумулятор повинен вміщати 60 / 0.0012 (90 - 60) = 1667 кг води, за обсягом це приблизно 1.7 м3. Але тут є один момент: розрахунок проводиться при самій низькій температурі на вулиці, що буває нечасто, виключаючи північні регіони. Крім того, після закінчення 6 годин вода в баку охолоне тільки до 60 ºС, значить, при відсутності холодів акумулятор можна «розряджати» і далі, поки температура не впаде до 40 ºС. Звідси висновок: для будинку площею 100 м2 вистачить накопичувальної ємності об'ємом 1.5 м3, якщо котел не діятиме 6 годин.
Рекомендації з виготовлення
З попереднього розділу випливає, що звичайною бочкою на 200 л звільнитися не вдасться, хіба тільки її місткість - не менше полкуба. Цього вистачить для будиночка площею 30 м2, і то ненадовго. Щоб не витрачати час і сили даремно, треба в
З точки зору розміщення в котельні краще робити ємність прямокутної форми. Розміри - довільні, головне, щоб їх твір дорівнювало розрахунковому обсягу. Ідеальний варіант - бак з нержавійки, але підійде і звичайний метал.
Вгорі і внизу тепловий акумулятор, зроблений своїми руками, потрібно забезпечити патрубками для приєднання до системи. Щоб тиском води сталеві стіни не випирало назовні, конструкцію необхідно посилити ребрами або перемичками.
Бак-акумулятор потрібно гарненько утеплити, в тому числі знизу. Для цієї мети підійде пінопласт щільністю 15-25 кг / м3 або мінеральна вата в плитах не менше 105 кг / м3 щільності. Оптимальна товщина теплоізоляційного шару - 100 мм. Одержаний апарат, наповнений теплоносієм, матиме пристойний вагу, так що для його монтажу буде потрібно фундамент.
Порада. Якщо потрібно ємність для самопливної опалювальної системи, то її слід встановити своїми руками на металеву підставку, не забувши утеплити нижню частину. Мета - підняти резервуар вище рівня батарей.
Схема підключення
Після установки резервуара на місце треба його правильно приєднати до мережі трубопроводів. Найбільш популярна стандартна схема підключення теплового акумулятора, показана на малюнку:
Для її реалізації знадобиться 2 циркуляційних насоси і стільки ж триходових клапанів. Насоси забезпечують циркуляцію в роздільних контурах, а клапани - необхідну температуру. У котловому контурі вона не повинна опускатися нижче 55 ° С, щоб уникнути появи конденсату в твердопаливних котлі, цим і займається клапан в лівій частині схеми.
висновок
Ємність, яка акумулює тепло, може помітно полегшити життя власникам твердопаливних котлів. Їм не доведеться турбуватися про завантаження палива в нічний час, а це великий плюс. Та й сам теплогенератор стане працювати в економічному режимі, розвиваючи найбільший ККД. Що стосується електричних котлів, то тут вигода при установці накопичувача очевидна.
Рекомендуємо:
