Бак теплоаккумулятор: какой должен быть накопительный бак, тепловые батареи, бак аккумулятор, отопление дома с теплоаккумулятором

Содержание

Лучший теплоаккумулятор: как правильно выбрать

Если вы решили подключить систему автономного отопления, то должны знать, что обязательным элементом является теплоаккумулятор. На теплоаккумулятор возложено огромное количество важных функций в отопительной системе. Он обеспечивает комплексную работу вместе котлом и позволяет автоматизировать прогрев помещения до нужной температуры. Однако его выбор связан с множеством характеристик, которые необходимо учесть при покупке. Итак, давайте ознакомимся с лучшими теплоаккумуляторами и как выбрать для себя оптимальный вариант?

Что такое теплоаккумулятор

Буферная емкость или теплоаккумулятор – это бак, цилиндрической или квадратной формы, что выполняет функцию энергосбережения. На практике это выглядит так: котел путем сжигания топлива вырабатывает предельно высокое значение тепла, часть которого направлена на обогрев помещения, а избыток поступает в теплоаккумулятор, где энергия сохраняется определенное время и при необходимости поддерживает заданный уровень температуры в радиаторах, например, когда в котел вовремя не вбросили топливо.

Помимо того, что теплоаккумулятор выполняет функцию энергосбережения, он помогает избежать перегрева отопительной системы ввиду того, что забирает на себя часть излишне выработанной энергии и тем самым может обезопасить вас от серьезных последствий. Возможность дополнительно использовать сохраненное тепло в буферной емкости помогает экономить на топливе до 50%, в том числе и намного реже подкидывать его в топку. Так что роль теплоаккумулятора в отопительной системе достаточно велика.

Основные характеристики

На что обратить внимание перед покупкой теплоаккумулятора? Какие основные характеристики включает в себя работа буферной емкости для успешной работы отопительной системы? Ниже приведены наиболее важные критерии:

  • Объем емкости.
  • Форма, масса агрегата, диаметр, высота.
  • Максимальная величина давления
  • Максимальная температура нагрева.
  • Тип крепления.
  • Диапазон рабочих температур.
  • Наличие теплообменника.

Если вы самостоятельно не сможете определить важный набор характеристик, тогда лучше всего обратиться за помощью к специалисту, который оценит мощность отопительной системы и ее потребности.

Независимо от фирмы производителя и стоимости теплоаккумулятора из вышеперечисленных характеристик есть важные критерии, на которые стоит в первую очередь обратить внимание, если вы заинтересованы в качественной и надежной работе отопительной системы. Неправильно подобранный теплоаккумулятор может раньше времени привести в непригодность котел. Поэтому ответственно подходите к покупке буферной емкости и оцените все характеристики в совокупности.

Рейтинг лучших теплоаккумуляторов

Ниже представлен рейтинг лучших моделей теплоаккумуляторов. Вы можете ознакомиться со всеми и подобрать для себя оптимальный вариант, исходя из ваших требований.

Nibe BU – 500.8

Подобный вид теплоаккумулятора подходит для котлов с разными источниками тепла: для солнечного коллектора, для теплового насоса, для твердотопливного котла. Nibe BU – 500.8 отличается следующими характеристиками:

  • Тип – напольный.
  • Емкость бака – 500 литров.
  • Масса устройства – 106 кг.
  • Высота – 1757 мм.
  • Предельная величина давления во внешнем баке – 6 бар.
  • Максимальная температура нагрева – 95 Сº.

К теплоаккумулятору идет пенополистирольная теплоизоляция толщиной 140 мм. Если вам нужно будет уменьшить объемы агрегата, то ее с легкостью можно снять. К данной модели имеется возможность подключения сразу нескольких электронагревателей. Имеет более экономный «ночной тариф» и может выступать как основным источником тепла, так и второстепенным. Имеет привлекательный вид цилиндрической формы и подходит для отопительных систем любой сложности и степени нагрузки, то есть относится к мощным агрегатам.

ETS 200

Теплоаккумулятор от немецкого производителя немного уступает по своим функциональным возможностям предыдущей модели, но зато и цена его ниже. Принцип работы данного теплоаккумулятора немного отличается: он накапливает тепло ночью в режиме экономного использования энергии, а расходует ее днем, когда потребности увеличиваются. Буферная емкость изготовлена из прочной стали, а вверху имеет жаропонижающую изоляцию, а также вентилятор.

Что касается технических характеристик, то они следующие:

  • Тип крепления – напольный.
  • Высота – 650 мм.
  • Масса – 118 кг.
  • Мощность – 2.0 кВт.
  • Диапазон рабочих температур от +7 до +30 градусов.
  • Гарантийный срок – 3 года.

В комплектацию не входит регулятор температуры, который является обязательным для управления температурным режимом. Поэтому его необходимо будет приобрести отдельно.

HAJDU AQ PT 1000 C

Мощный универсальный бак от торговой марки Хойду. Буферная емкость может работать с любыми источниками энергии, но особенно подходит для твердотопливных котлов мощностью 25-35 кВТ. Также их нередко подключают к солнечным батареям. Объем теплоаккумулятора HAJDU AQ PT 1000 C составляет 1000 литров, поэтому подойдет не только для частных домов, но и для обогрева довольно больших помещений. Однако перед покупкой вы должны знать, что подобный тип буферной емкости идеально подходит для отопительной системы с принудительным циклом, но абсолютно не сочетается с гравитационной.

Внутри бака Hajdu находится теплообменник. Он выполнен в виде спирали. Площадь его составляет 4,2 кв. метра. Несмотря на большие размеры теплоаккумулятора у него патрубки расположены по вертикальной прямой, что позволяет экономить пространство. Также разработчики предусмотрели несколько разъемов для подключения ТЭНов разной мощности, что помогает быстрее прогреть помещение или увеличить интервал между загрузками топлива. Такое решение особенно хорошо подходит для загородных домов или дач. Из недостатков стоит отметить отсутствие эмалированного покрытия на внутренних стенках бака, что делает его уязвимым при сохранении горячей воды предельно высокой температуры.

S-TANK серии HFWT-300

Хорошая качественная модель HFWT-300 от белорусского производителя S-TANK. Данная емкость также подходит для работы с несколькими источниками тепла и создания многовалентной системы отопления. Теплоаккумулятор может использоваться не только в качестве аккумулирующей емкости, но и решать задачи ГВС. HFWT-300 отличается хорошими показателями в работе:

  • Объем емкости – 300 литров.
  • Масса – 76 кг.
  • Высота – 157 см.
  • Максимальное внутреннее давление – по 6 бар.
  • Максимально допустимая температура – до 110 градусов.
  • Срок гарантии – 5 лет.

В бак встроена качественная спираль, которая выступает теплообменником. Теплообменник, так же, как и сам бак, может прогреваться до предельно высоких температур – 93 градуса.

S-TANK АТ AT-1000

Еще одна модель от белорусской фирмы S-TANK, корпус которой выполнен из углеродистой стали. Несмотря на большой объем теплоаккумулятора он не относится к мощным агрегатам и больше подходит для котлов с рабочей силой не более 6-10 кВт. Соответственно, и устанавливать их лучше в частных домах с небольшой площадью. Также в данном теплоаккумуляторе отсутствует теплообменник, но зато большое количество патрубков, встроенных под прямым углом, позволяет комфортно подключить другие узлы отопительной системы, а дополнительные 4-дюймовые отверстия предназначены для подсоединения датчика давления и температуры. Бак защищен теплоизоляцией в 70 мм, которая сверху еще закрывается пластиковым кожухом для надежности.

Характеристики модели АТ AT-1000:

  • Объем бака – 1000 литров.
  • Масса – 131 кг.
  • Высота – 203 см.
  • Максимальное давление внутри бака – 6 бар.
  • Максимальная температура – 95 градусов.

HAJDU AQ PT 1000

Универсальный теплоаккумулятор от надежной венгерской компании HAJDU. Он работает со всеми тепловыми источниками: с твердотопливным котлом, с солнечными коллекторами и газовыми агрегатами. Буферная емкость оснащена теплоизоляцией, защитным кожухом из искусственной кожи и съемной крышкой. Защита легко снимается и имеет толщину в 100 мм. Бак подходит только для хранения воды бытового назначения, но ни в коем случае не для питья, так как внутри отсутствует защита от коррозии.

Теплоаккумулятор имеет удобное размещение патрубков и надежную стальную поверхность. При необходимости вы можете подключить дополнительно электронагреватель. Буферная теплоемкость AQ PT 1000 отличается компактными размерами и следующими техническими характеристиками:

  • Объем бака – 750 литров.
  • Масса емкости – 93 кг.
  • Высота – 191см.
  • Тип крепления – напольный.
  • Способ подогрева электрический.
  • Максимальное рабочее давление – 3 бар.
  • Напряжение – 220 В.

HAJDU PT 300

Более мощный теплоаккумулятор PT 300 от этой же венгерской фирмы HAJDU. Он относится к новым теплобакам и так же работает по принципу сохранения энергии от любых видов источников. Данная модель представлена в различных объемах – от 300 до 1000 литров. В зависимости от объема будут варьироваться масса и цена. Вес наименьшего бака 87 кг и высота 159 см. Благодаря компактности теплообменника он легко транспортируется и входит в дверной проем. В качестве теплоизоляции используется толстая искусственная кожа, которая позволяет сохранить тепло внутри бака на несколько дней.

Модель PT 300 предназначена только для использования воды в технических целях, так как не оснащена антикоррозийной защитой. Но несмотря на это, подобный теплобак отличается высоким качеством и сроком службы. У теплоаккумулятора также отсутствует теплообменник, но есть выход для подключения ТЭНа. Изготовлен бак исключительно по европейским стандартам и соответствует всем нормам безопасности.

S-TANK АТ PRESTIGE -500

Хорошим решением станет покупка теплоаккумулятора АТ PRESTIGE-500 белорусской торговой марки S-TANK. Буферная емкость работает со всеми видами энергоресурсов и отличается высокой надежностью. Теплобак представлен в объеме 500 литров, массой 105 кг и высотой 157 см. Оснащен хорошей теплоизоляцией и отличается многофункциональностью. Благодаря наличию хорошего теплообменника буферная емкость может беспрерывно работать и сохранять тепло на установленном уровне температуры. Здесь идеально сочетаются цена и качество.

АТ PRESTIGE-500 на основе испытаний доказал, что может справляться с быстрым нагревом воды и при этом довольно безопасен как в личных, так и в коммерческих условиях. Наличие функции «защита от перегрева» позволяет обезопасить не только котел, но и всю отопительную систему от непредвиденных сбоев или поломок. Кроме того, теплоаккумулятору торговой марки S-TANK удается сохранить тепло на долгое время даже при плохом уровне теплоизоляции помещения.

Какой теплоаккумулятор выбрать

От каких параметров необходимо отталкиваться при выборе теплоаккумулятора? Во-первых, сначала нужно определиться с объемом. Необходимый объем буферной емкости рассчитывается по специальной формуле и зависит от множества факторов: мощности котла, наличия дополнительных теплоисточников, от уровня теплоизоляции и ваших потребностей.

Q = c × m × (T1-T2), где
Q – общее количество затратной энергии;

c – удельная теплоемкость жидкости;

m – масса теплоносителя;

T1-T2 – разница температур, в градусах.

Эксперты советуют выбирать теплоаккумулятор цилиндрической формы со сферическими гранями, что позволяет равномерно распределиться давлению внутри емкости. Таким образом, вы сможете обеспечить надежность и безопасность отопительной системы. Следующее, на что стоит обратить внимание – это уровень теплоизоляции. Если вы хотите максимально сократить расход топлива, тогда либо самостоятельно позаботьтесь об уровне утепления, либо покупайте теплоаккумулятор уже с теплоизоляцией. Ее толщина должна быть не менее 100 мм. Ну и конечно же, стоимость такого бака будет выше, чем без утепления, однако он сможет дольше удерживать тепло, что приведет к существенной экономии. Наилучшими считаются кожухи из искусственной кожи и пенополиуретана.

Большая емкость с горячей водой без теплоизоляции будет быстро терять температуру, что потребует постоянного ее поддержания путем вбрасывания топлива. Чтобы сэкономить на обслуживании отопительной системы, обязательно позаботьтесь об утеплении бака.

Теперь перейдем к внутреннему покрытию буферной емкости. Чем высококачественнее материал изготовления, тем дольше прослужит вам бак, поэтому на этом также не стоит экономить. Ведь внутренние стенки бака все время контактируют с водой высокой температуры, а если вода не соответствует установленным нормам – имеет повышенную кислотность (pH должен быть в рамках от 7 до 9), высокую жесткость (≥ 7 мг-екв/кг), большое содержание кислорода (≥ 0,02 мг/кг), то данный фактор быстро приведет бак в непригодность. Поэтому выбирайте продукцию с защитным внутренним слоем.

Ну и последнее, о чем также стоит сказать – это возможность подключить к теплоаккумулятору электрический водонагреватель. Не у всех баков есть такая функция, однако ее отсутствие может сказаться на комфортности обслуживания и скорости прогрева помещения. Особенно актуально использовать ТЭН при системе с двухфакторным счетчиком. Подсоединив электронагреватель к теплоаккумулятору, вы можете экономить на отоплении в ночное время или быстрее прогреть дом после полного его остывания.

Теплоаккумулятор

Несмотря на простоту устройства, и очевидность пользы от использования теплоаккумуляторов, данный вид оборудования пока не очень распространен. В этой статье мы постараемся рассказать о том, что такое аккумулятор тепла и преимущества, которые приносит его использование в системах отопления.

 

Что такое теплоаккумулятор (буферная емкость) и его назначение.

Назначение теплоаккумулятора (ТА) будет легче описать на нескольких примерах-задачах. 

Задача первая. Система отопления построена на основе твердотопливного котла. Постоянно отслеживать температуру теплоносителя на подаче и вовремя подбрасывать дрова нет возможности, в результате чего температура подачи то превышает нужную нам, то снижается ниже нормы. Как обеспечить поддержание требуемой температуры теплоносителя?

Задача вторая. Дом отапливается электрокотлом. Электроснабжение – двухтарифное. Как снизить затраты на электроэнергию, уменьшив энергопотребление днем и увеличив ночью?

Задача третья. Имеется система отопления, в которой тепло вырабатывается теплогенераторами, работающими на различных видах топлива и энергии – напр. газе, электричестве, солнечной энергии (гелиоколлекторы), энергии земли (тепловой насос). Как обеспечить их эффективную работу без потерь выработанного тепла, когда в нем нет потребности, при этом обеспечить дом теплом в период пикового энергопотребления?

Не особо вдаваясь в теорию теплотехники, для всех задач напрашивается решение в виде установки в систему буферной емкости, которая служила бы резервуаром для теплоносителя и в которой его температура поддерживалась бы на заданном уровне. Именно такой буферной емкостью и является теплоаккумулятор. Для решения этих задач, теплоаккумулятор обычно включается «в разрыв» системы с образованием котлового и отопительного контуров. Условная схема включения теплоакумулятора в систему отопления изображена ниже на рисунке.

 

Рис. Принципиальная схема включения буферной емкости (теплоакумулятора)

С различными способами включения буферной емкости в систему отопления можно ознакомиться в статье «Схемы подключения теплоаккумулятора». 

В настоящее время тепловые аккумуляторы чаще всего используются в системых отопления с твердотопливными котлами. В этих системах использование теплоаккумулятора позволяет реже загружать топливо, обеспечить комфортное обеспечение теплом независимо от колебаний температуры теплоносителя на выходе из котла. Часто буферные емкости устанавливаются с электрокотлами для экономии средств за счет пониженного ночного тарифа и в комбинированных системах с одновременным использованием твердотопливных и электрических котлов.
Теплоаккумулятор (ТА) бывает полезным в системах и с газовыми котлами, особенно, когда минимальная тепловая мощность котла превышает тепловую нагрузку объекта. За счет более продолжительных периодов «загрузки» ТА (нагрева теплоносителя) удаётся избежать «тактования» котла.

Кроме использования в качестве буферной емкости, ТА выполняет функцию гидравлического разделителя. Особенно это свойство теплоаккумулятора востребовано в системах с генераторами тепла, работающих на различающихся видах энергии (в т.ч. альтернативной). Как правило, эти источники тепла работают на специальных теплоносителях, которые не допускают смешения с другими типами, требуют уникального температурного и гидравлического режима, часто несовместимого с режимами контура отопления (радиаторного, теплого пола). Так, например, диапазон температур теплового насоса составляет обычно ~5°C, а в контуре распределения тепла диапазон температур может быть значительно больше (10-20°С). Для разделения контуров, теплоаккумулятор может быть оборудован дополнительными встроенными теплообменниками.

Основные функции буферной емкости (теплоаккумулятора):
— накопление и поддержание запаса тепловой энергии в виде определенного объема теплоносителя заданной температуры с возможностью ее использования в нужный период времени или при прекращении генерации тепла основными его источниками;
— организация системы отопления на нескольких генераторах тепла разного типа, которые работают с различными температурными и гидравлическими режимами и с использованием разных теплоносителей, а также в различные временные периоды;
— гидравлическое разделение контуров генераторов тепла и отопительного контура, согласование температурных режимов в различных контурах и создание благоприятных условий для работы оборудования, в частности котлов отопления, с максимальной эффективностью.  

Устройство и объем теплоаккумулятора

Типовая конструкция буферной ёмкости.

В базовом исполнении, теплоаккумулятор представляет собой теплоизолированный бак с патрубками подачи и обратки для котлового контура и патрубками для отопительного контура. В самом простом варианте, буферная емкость может иметь всего по одному патрубку – для подачи и обратки.
Если система отопления имеет теплогенераторы на альтернативных источниках энергии, то используются тепловые аккумуляторы более сложной конструкции. Как правило в них имеется один или несколько змеевиков-теплообменников для организации автономных контуров. Емкости для таких систем могут быть укомплектованы насосно-смесительными узлами для различных контуров в заводском исполнении. Дополнительный теплообменник может быть установлен, если теплоаккумулятор используется также для приготовления горячей воды для бытовых нужд. 


Рис. Буферная емкость базовой конструкции

Рис. ТА с дополнительным теплообменником

 

В некоторых случаях в ТА требуется обеспечить качественное разделение слоёв с различной температурой. Для этой цели внутри бака может предусмотрена специальная мембрана. В ряде случаев, в конструкции предусматривается возможность установки электронагревательного элемента.
На видео, которое приведено ниже можно ознакомиться с конструкцией многофункциональной буферной емкости компании Buderus.

Видео. Многофункциональная буферная емкость — теплоаккумулятор Buderus Logalux.

 

Расчёт ёмкости теплового аккумулятора 

Имеется несколько методик расчета объема буферной емкости. Например в одних источниках рекомендуется подбирать ТА из расчета не менее 40 литров на каждый киловатт мощности теплогенераторыа. По другим источникам минимум снижен до 20-ти литров/кВт. Поэтому имеющиеся рекомендации могут не в полной мере отвечать требованиям конкретной системы отопления. Оптимальный объем бака ТА зависит от множества факторов — мощности источника тепла, периодичности выработки тепла, температурного режима отопительного контура, требуемого периода автомномности работы и т.п. На первый взгляд, было бы логично руководствоваться принципом — чем больще ТА, тем лучше, но это правило работает далеко не всегда, так как объем теплоаккумулятора должен быть согласован с возможностью теплогенератора по его наполнению, с учетом экономических факторов (стоимости топлива, электроэнергии и т.п.). 
В расчетах, для упрощения, плотность теплоносителя будем принимать равной единице.

Расчет объема ТА по EN 303-5

В качестве примера, приведем формулу подбора теплоаккумулятора для работы совместно с твердотопливным котлом в соответствии с европейскими нормами.

Расчет объема буферной ёмкости по EN 303-5

Vта=15*Тг*Qн*(1-0,3*Qп/Qmin), где:

 

Vта — Объем теплоаккумулятора, л. ;
Тг — Продолжительность горения загрузки топлива при номинальной мощности, час;
Qн — Номинальная тепловая мощность, кВт;
Qп — Потребность объекта в тепле, кВт;
Qmin — Минимальная тепловая мощность котла, кВт.
1,163 — удельная теплоемкость воды (Вт*ч/(кг*К))

Как правило, в расчетах при подборе ТА к твердотопливному котлу, номинальная и минимальная мощность равны.

Пример расчета объема теплоаккумулятора для работы с твердотопливным котлом.

Исходные данные:

Тг — 3 час;
Qн — 25 кВт;
Qп — 20 кВт;
Qmin — 25 кВт

Итого, рекомендуемый объем буферной ёмкости составит Vта=15*3*25*(1-0,3*20/25)=855 л.

Расчет ТА по мощности имеющегося котла

Данный способ расчета напоминает предыдущий и основан на том, что теплоаккумулятор должен вместить все тепло, которое вырабатывает котел за время горения топлива при полной загрузке, при одновременном расходовании его на нужды отопления.  Как уже упоминалась в статье «Схема твердотопливного котла», рекомендуется, чтобы мощность котла превышала максимальную нагрузку системы отопления на ~30%. Формула для такого расчета приобретет следующий вид:

V = (Qн-Qп) *Тг/1,163*(tmax-tн)

Где:
Qн — Номинальная тепловая мощность котла, кВт;
Qп — Потребность объекта в тепле, кВт;
Тг — Продолжительность горения загрузки топлива при номинальной мощности, час;
tmax — максимальная температура теплоносителя в буферной емкости;
tн — расчетная температура подачи в системе отопления.

Пример расчета

Исходные данные:
Тг — 3 час;
Qн — 39 кВт;
Qп — 30 кВт;
tmax — 90°;
tн — 55°С.

Итого, рекомендуемый объем буферной ёмкости составит:  V = (39-30) *3/1,163(90-55)= 663 л.

Оценочный расчет емкости теплового аккумулятора

Иногда используется, так называемый, «оценочный» метод расчета объема ТА. Он применяется тогда, когда нужно определить, на какое время хватит накопленного в буферной емкости тепла, например, для отопления дома без использования котла отопления. Принцип расчета такой же, как и при определении объема бойлера, который мы рассматривали в статье о подборе водонагревателя. В расчете мы сначала вычисляем количество тепла, которое накоплено в баке, затем расчитываем на какое время нам этого тепла хватит. Поясним на примере.

Исходные данные:
Потребность объекта в тепле, Qп — 10 кВт;
Ёмкость теплоаккумулятора, Vта — 800 л;
Температура теплоносителя в ТА, Ттн — 80°С;
Расчетная температура подачи в отопительном контуре, Тп — 50°С
Расчетная температура температура обратки, То — 40 °С

1. Сначала определим полезное количество тепла, накопленного в теплоаккумуляторе. К сожалению, мы не можем использовать всю имеющуюся тепловую энергию. Реально (при небольшом приближении) будет использоваться энергия, высвобождаемая при остывании теплоносителя с максимальной температуры (в нашем случае — 80°С) до рабочей температуры в системе отопления (у нас — 50°С). После этого будет запущен котел отопления. Количество тепла (в квт*час) считаем по следующей формуле (для упрощения расчетов плотность теплоносителя примем за единицу):

Q=1.163*(Ттн-Т)*m 

где: Q- количество тепла, Вт*час, m — масса теплоносителя. 

До снижения температуры в баке до температуры подачи(Тп), ТА работает в автономном режиме без запуска котла. Посчитаем, какое время это займёт:

Q= 1,163 * (80 — 50) * 800 = 18608 Вт*час

18608 Вт*час/10000 Вт = 1,86 часа. Таким образом, в автономном режиме теплоаккумулятор будет обеспечивать дом теплом в течение почти 2-х часов. 

Если котел отопления (например электрокотел) в этом режиме настроен на температуру, равной температуре подачи; то вместе с работой котла будет продолжаться полезно использоваться и тепловая энергия теплоаккумулятора, пока не сравняется с температурой обратки, а это еще дополнительно съэкономленных 9,3 кВт*часа.

 

 

преимущества, конструктив, схема врезки в систему отопления. Для периодической работы котла в течение суток


Установка в системе отопления водяного аккумулятора тепла решает сразу многие проблемы. С твердотопливными котлами выгоды вообще много: реже топить и ровнее температура в доме. Еще это устройство помогает сделать отопление более экономичным, так как котел работает в самом оптимальном режиме — при активном горении дров. Еще теплоаккумулятор (ТА) позволяет отапливаться электричеством не так дорого. Это хороший вариант сэкономить для тех, у кого есть ночной тариф с солидной разницей в цене относительно дневного тарифа. Единственное что останавливает: высокие цены на теплоаккумулирующие емкости — сотни тысяч. Есть и более дешевый вариант — сделать теплоаккумулятор своими руками. Обойдется в 20-50 тысяч — в зависимости от объема и выбранного материала.

Материалы, конструкция и утепление

Самодельные аккумулирующие емкости для систем отопления обычно делают в виде куба. Размеры и пропорции каждый выбирает исходя из имеющейся площади. В чем их недостаток? В большинстве своем негерметичны. Нет, они не текут и очень хорошо себя чувствуют .

В системе закрытого типа, желательна именно герметичная емкость — чтобы не было воздуха в теплоносителе, можно было поддерживать стабильное давление. Добиться этого в кустарных условиях совсем непросто, хоть и возможно.

С теплообменником и без

Есть два типа теплоаккумуляторов, которые ставят в отопление: с теплообменником внутри подключенным к котлу и без него. Во втором случае, это просто емкость с патрубками. Такие ТА ставят, если теплоноситель в системе и у котла один, и если давление во всех частях системы одинаковое. Третье ограничение — по температуре. В системах отопления такого типа температура внутри котла и на потребителях (радиаторах, теплом полу и других устройствах) может быть одинаковой.

С первого взгляда теплоаккумулятор без теплообменника кажется более выигрышным: прямой нагрев воды более эффективен, чем через опосредованный (через теплообменник). Затраты меньше — так как теплообменник делают из медной трубы или нержавейки и длина трубы — несколько десятков метров.

Но, если пустить воду от котла через змеевик, служить теплообменник котла будет дольше. Ведь в этом круге циркулировать будет небольшой объем. Растворенные в нем соли быстро осядут, а так как новых «поступлений» нет, то и других отложений не будет. Без змеевика прокачиваться будет весь теплоноситель в системе (включая и тот, что в баке), так что осадка будет в десятки раз больше.

Какой длины трубу брать для теплообменника

В большинстве случаев теплоаккумуляторы делают с теплообменниками. Используют для этого медную трубу свернутую спиралью или чугунные радиаторы. С этим все понятно. Но вот какой длины должна быть труба или сколько секций в радиаторе? Это надо считать. Точный расчет длинный и сложный, а приблизительно можно посчитать так:

  • По опытным данным секция радиатора имеет коэффициент теплопередачи около 500 Вт/кв.м*град, дюймовая медная труба — 800 Вт/кв. м*град.
  • Принимаем также, что средняя разница температур в теплоносителе составляет 10°С.
  • Для расчета планируемый запас тепла делим на коэффициент теплопередачи материала (труба или радиатор). Получаем площадь теплообмена для данного случая в квадратных метрах.
  • Ищем в данных какая площадь поверхности у выбранного вами материала (у 1 метра трубы или 1 секции радиаторов). Чтобы найти метраж или количество секций, делим полученную площадь теплообмена на площадь поверхности.

Это приблизительный расчет. Данные получатся немного завышенными, но это неплохо. Гораздо хуже, если они будут занижены — теплоноситель в теплообменнике закипит раньше, чем нагреется вода в емкости ТА. Поэтому лучше брать с запасом.

Чтобы было чуть понятнее, рассчитаем длину трубы и количество секци

бак и теплоаккумулятор для системы частного дома

Для снижения расходов топлива, электроэнергии в автономных тепловых магистралях пригодится аккумулирующая емкость для отопления. Оборудование позволяет оптимизировать затраты, при этом не требует постоянного обслуживания. Рассмотрим, что представляет собой изделие, особенности функциональности, монтажа и возможность изготовления емкости своими руками.

Что такое теплоаккумулятор?

Это резервуар буферного типа для накопления избытка тепла в период работы нагревателя (котла). Ресурс затем применяется для работы системы отопления в периоды между отключениями работы топливного ресурса. Если правильно собрать конструкцию, можно сэкономить до 50% топлива, перейдя на одну загрузку в день вместо 2-3.

При необходимости аккумуляторный бак для отопления дополняется регуляторами, датчиками температуры, можно автоматизировать систему подачи тепла, за счет чего вырастет теплоотдача и снизится необходимое для прогрева количество топлива.

Особенности устройства внутри и снаружи

Представляют собой теплоаккумуляторы в система отопления частного дома вертикальные цилиндры, выполненные из листовой черной или нержавеющей стали повышенной прочности. Внутренняя плоскость покрывается слоем бакелитового лака для защиты от горячей воды, солей, кислот, а снаружи бак выкрашен термостойкой краской.

Изоляция изготавливается из вторично-вспененного пенополиуретана, толщина слоя до 100 мм – такое наружное покрытие защищает от потери тепла. Затем вся поверхность закрывается чехлом из кожзаменителя, поэтому вода в буферной емкости остывает крайне медленно.

Принцип работы

Схема проста – сверху к устройству подводится труба от котла, по которой в емкость поступает горячий теплоноситель. В процессе остывания вода перемещается вниз, в точку монтажа циркуляционного насоса и затем транспортируется в туннель магистрали, поступая по нему в котел для подогрева.

Теперь раз и навсегда, без каких либо регистраций и СМС можно бесплатно скачать 1хБет на Андроид перейдя по активной ссылке и дальше продолжать кайфовать от игры и делать ставки на любимую команду в удобном мобильном приложении.

Учитывая, что все котлы работают по ступенчатой схеме – включаясь и выключаясь по мере остывания/нагревания теплоносителя, вода в емкости всегда остается горячей. Как только котел отключается, теплоноситель перемещается в буферный резервуар, а в системе его заменяет горячая вода, которая не охлаждается, благодаря теплоаккумулятору. Такое свойство позволяет поддерживать тепло в батареях длительное время после прогорания топлива и отключения котла.

Виды буферных емкостей

Функциональные способности емкостей одинаковы, но есть конструктивные различия.

Производители предлагают оборудование трех типов:

  • пустотелые, без теплообменников внутри бака;
  • с наличием 1-2-х змеевиков, которые повышают накопление тепла;
  • с бойлерными баками для корректной работы автономной отопительной системы.

Выбирая бак аккумулятор, необходимо оценить особенности устройства более подробно.

Рекомендуем к прочтению:

Пустотелый

Это самый простой вид оборудования, который недорого стоит и монтируется к одному или более источникам подогрева через центральные коммуникации. Затем через патрубки разводится по приборам потребления. Можно установить дополнительный нагреватель электрического типа. Бак отличается безопасностью, не имеет риска перегрева и обеспечивает поддержание нормальной работы системы.

С одним или двумя змеевиками

Внутри такого бака расположены змеевики, верхний из которых отвечает за забор тепла, нижний – прогревает саму емкость. Такое устройство теплоаккумулятора для систем отопления позволяет получат горячую воду круглые сутки, подогревать резервуары от солнечных коллекторов, применять теплоноситель для обогрева дорожек или использовать тепло в любых других целях.

С внутренним бойлером

Модули относятся к оборудованию нового типа, которое не только накапливает избыток тепла, но и обеспечивает поставку ГВС в круглосуточном режиме. Емкость бойлера выполняется из нержавеющей легированной стали, дополняется магниевым анодом, что позволяет снизить жесткость теплоносителя и не допустить отложения накипи на стенках.

Бойлерный накопитель для отопления частного дома может подключаться к любым энергоресурсам, работает в открытых и закрытых схемах. К дополнительным плюсам относят контроль нагрева циркулирующего теплоносителя, защиту котла от перегревания, оптимизацию расхода топлива.

Важно! Бойлерная буферная емкость может заменить гидравлическую стрелку в системе с солнечными коллекторами.

Области применения теплоаккумуляторов

Работать емкость может с любыми типами оборудования, но чаще всего применяется в сочетании с коллекторами солнечными, котлами на твердом топливе или электрическими устройствами.

Тепловые аккумуляторы в гелиосистемах

Солнечный коллектор – оборудование, добывающее энергию из солнечного тепла, света. Применяется в регионах с достаточным количеством солнечных дней, но без буферной емкости работает неполноценно из-за неравномерности поступления энергии – смены времени дня, сезонов.

Чтобы у хозяев дома не возникли затруднения с подачей горячей воды в систему отопления или ГВС, требуется установка теплового аккумулятора. Для работы в системе устройство применяет высокую теплоемкость воды, при котором жидкость, остывая на 1 градус, дает потенциал теплового подогрева 1 м3 воздуха на 4 градуса.

Принцип работы простой – буферный накопительный бак для отопления в виде аккумулятора собирает избыток энергии в период активности солнца, то есть скапливает тепло, а отдает энергию после захода солнца, обеспечивая подогревом объем теплоносителя в системе отопления и подачу горячей воды в ГВС.

Буферная емкость для котлов на твердом топливе

Для подогревающего устройства твердотопливного типа характерной чертой работы является цикличность. Сначала в топку загружается сырье, затем происходит прогрев теплоносителя. Максимальные параметры энергии достигаются на пике горения сырья, потом теплоотдача уменьшается и при догорании дров, угля, процесс выработки тепловой энергии прекращается.

Настроить котел на выработку тепла с привязкой к определенному времени возможности нет, такая функция доступна только электрическим или газовым котлам, поэтому в период пиковой отдачи тепла энергии может быть избыточно много, а после завершения процесса горения топлива – мало. Решить проблему поможет подключение аккумулирующей емкости. Такая система отопления с теплоаккумулятором позволит передавать тепло в магистраль, по которой будет поступать горячая вода, обогревая помещение и не затрагивая остывший котел.

Рекомендуем к прочтению:

Аккумулятор тепловой для электрического котла

Тут без буфера не обойтись, потому что электроэнергия стоит дорого, а именно емкость позволит сократить расходы на 30-45%. Удобнее всего использовать оборудование в ночное время, когда тарифы снижены. Чтобы запастись достаточным объемом тепла нужен бак значительных размеров для как можно большего накопления тепла и передачи энергии в период светового дня.

Как сделать буферный бак своими руками

При небольшом навыке владения инструментами можно сделать гидроаккумулятор для системы отопления собственными силами из обычной бочки из стали. Нет бочки, придется купить несколько листов стали из нержавейки толщиной от 2 мм и сварить нужный бак в виде цилиндра. Чтобы прогреть воду потребуется, медная трубка диаметром 20-30 мм длиной 800-1500 мм – тут все зависит от размеров емкости. Трубку согнуть в спираль, поместить внутрь бочки.

Аккумулятор в этом оборудовании будет в верхней части, потому отсюда выводится патрубок для отвода горячей воды, а вот в нижнюю часть устройства нужно врезать патрубок для подачи холодной воды. Отводы дополняются кранами, чтобы контролировать поступление воды в накопитель.

Следующий этап – проверка устройства на герметичность путем заполнения емкости водой. Если есть утечка, швы промазать герметиком или керосином, затем можно начать утепление бака.

Чем утеплить

Чтобы изоляционный слой лег ровно, наружная часть емкости обезжиривается, зачищается и потом грунтуется. Покрытие нужно выбирать порошковое, с антикоррозийной защитой – такие порошковые краски для металла продаются в магазинах. Для утепления подойдет рулонная базальтовая вата толщиной в 6-8 мм. Фиксировать можно шнурами или обмотать скотчем. Чтобы предупредить быстрое остывание воды специалисты рекомендуют покрыть утеплитель чехлом из фольгированной пленки или листовой стали.

Внешний слой утеплителя необходимо прорезать для вывода патрубков, затем можно подключать емкость к котлу отопления. Схема подключения теплоаккумулятора выполняется через резьбовые отверстия на внешнем корпусе прибора отопления – патрубок горячего теплоносителя (сверху) соединяется с магистралью, а холодного – врезается в трубопровод обратного тока теплоносителя.

На заметку! Рекомендуется установить на емкость накопителя термометр, датчики внутреннего давления и взрывной клапан – это поможет контролировать возможный перегрев накопителя и вовремя сбросить избыток давления.

Скорость расхода накопленного ресурса

Точно определить, как быстро уйдет тепло из емкости нельзя, тут следует брать в расчет некоторые нюансы:

  • объем воды в бочке;
  • уровень потери тепла в помещении;
  • показатели температуры воздуха снаружи;
  • установленные нормы термодатчиков;
  • жилую площадь дома, которую нужно отапливать;
  • интенсивность и периодичность забора горячей воды для бытовых и прочих нужд.

Как правило, в автономных системах частного дома буферного тепла хватает на период от 4-5 часов до суток. Применение накопителя снижает регулярность нагрузки на греющий ресурс, экономит топливо и увеличивает длительность эксплуатации котла отопления.

Правила безопасной эксплуатации

Специалисты рекомендуют обращать внимание на промежуток между горячими змеевиками бака и стенками, а также отсутствие в зоне монтажа резервуара близкорасположенных источников огня, воспламеняющихся жидкостей и материалов. Устанавливая бак в систему закрытого типа, следует помнить о высоком давлении теплоносителя, поэтому важно обеспечить герметичность буферной емкости.

На заметку! Если усилить бочку ребрами жесткости, а крышку резиновыми прокладками, то стойкость оборудования самодельного типа перед перепадами давления в системе будет максимально повышена.

При оборудовании накопителя дополнительным ТЭНом нужно изолировать контакты и заземлить бак, иначе при первой же перегрузке электросети схему заклинит и можно получить удар током.

Новая теплица с накопителем тепла; система теплообмена воздух-вода (форум теплиц в Перми)

Хороший дизайн Дэн, я могу сказать, что вы инженер-механик. Мне нравится идея хранить тепло в воде и прятать его под землей. Я просто выскажу некоторые мысли в произвольном порядке …

Если вы стремитесь к максимальному зимнему освещению, я думаю, что угол остекления может быть немного плоским (если вы не говорите о 55 градусах от горизонтали). Вы находитесь примерно на 40 градусах северной широты, поэтому солнце равноденствия будет на 50 градусах, а солнце зимнего солнцестояния будет примерно на 27 градусах от горизонтали.Пожалуйста, дважды проверьте меня, потому что я немного исхожу из памяти. Я считаю, что многие люди стремятся примерно на 15 градусов по вертикали от солнечного угла равноденствия (для вас 35 градусов от вертикали). Таким образом, вы оптимально ловите солнце с ноября по январь, а не только с 21 декабря. Если ваше описание означало 55 от горизонтали, вам было бы хорошо идти. 55 от вертикали, вероятно, даст вам много солнца летом и меньше зимой, что может быть противоположным тому, что вы хотите.

Я слышал, что поддержание тепла в почве зимой приносит растениям больше пользы, чем воздух.Теплые резервуары под кроватями должны помочь. Возможно, вы захотите оставить доступ для прокладки линий горячей воды для теплообменника через почву в местах, не над резервуарами, чтобы они также получали немного тепла.

Я ничего не знаю о гидропонике, но вы можете использовать почвенное ложе в своих интересах, не наклоняя дно. Если бы вы сделали его плоским и запечатали, чтобы удерживать воду, растения могли бы набирать необходимую воду со дна почвы. Вам понадобится слив на дюйм или два от дна, чтобы он не промок.А поскольку я ничего не знаю, не делайте того, что я говорю. Но это может быть способ упростить полив или сделать его более автоматическим, когда растения пустят корни.

Как вы предотвратите попадание грязи на верхнюю часть резервуаров? Было бы отстойно все это построить, засыпать грязью, а затем над резервуарами образовалось бы углубление.

Это далеко идущая идея, но поскольку вы инженер, я полагаю, вы справитесь с этим. Сделайте один из резервуаров батареей с фазовым переходом, используя глицерин.Прежде чем вы больше не сможете добраться до него, намотайте в резервуар целую связку pex или ирригационной линии, чтобы вы могли пропустить воду через нее и до теплообменника. Затем заполните емкость глицерином. Фаза изменяется на 65 градусов, что требует много энергии. Поэтому, когда тепло, вы пропускаете воду по спиральным трубам, чтобы расплавить глицерин. Затем, когда становится холодно, вы пропускаете холодную воду из комнаты через глицерин, чтобы нагреть ее.

Если вы можете поддерживать температуру выше 50 градусов, вы можете выращивать там цитрусовые…

Если вы устанавливаете пароизоляцию (что, я думаю, рекомендуется), я бы поместил ее с внутренней стороны osb, чтобы osb не заплесневел или не повредился водой.

Я не слежу за анкерными стойками. Разве существующих фальш-балок не хватает фундамента?

Некоторое стекло имеет низкоэмиссионное покрытие или другие вещи, которые могут помочь или повредить вам в зависимости от того, какой стороной вы обращены. Если вы сможете выяснить, что у вас есть, и если это имеет значение, это может быть полезно.

Возможно, вам понадобится проход для доступа ко всем вашим растениям. Возможно, включите это с доступом к резервуарам, чтобы у вас была сложная функция (доступ, проход, водопровод и т. Д.). К тому же это место для меньшего количества грязи. О, как только вы пройдете мимо резервуаров, сделайте из него компостную камеру для червяков.

Удачи, похоже, веселый проект!

Теплоизоляция резервуаров — Теплоизоляционные покрытия складских помещений

Более 15 лет Mascoat Industrial обеспечивает безопасную теплоизоляцию для хранения бензина, авиационного топлива и легковоспламеняющихся жидкостей.Используя одностадийный процесс распыления, продукты Mascoat поддерживают целостность ваших резервуаров для хранения, устраняя дорогостоящую коррозию под изоляцией (CUI). Лучше всего то, что по той же цене, что и перекраска новых или стареющих резервуаров, вы получите полную систему изоляции Mascoat.

Изоляционные покрытия для складских помещений

В дополнение к высокотехнологичным технологиям защиты от разрушения и защиты от ржавчины, руководители предприятий пользуются следующими преимуществами, защищая основания для хранения с помощью Mascoat:

  • Окупаемость инвестиций от шести до 12 месяцев для хранения бензина и авиатоплива, от 12 до 24 месяцев по прочей нефти № 6 и других продуктов
  • Полный спектр услуг всего за 2.0 мм толщина покрытия
  • Минимальные потери тепла и снижение испарения бензина на 35 процентов
  • Быстрое нанесение и высокая скорость отверждения
  • Экологически чистый состав с низким содержанием ЛОС
  • Способность противостоять экстремальным погодным условиям без нарушения изоляции

Преимущества теплоизоляции Mascoat

В отличие от обычной изоляции, которая замедляет отвод тепла в резервуарах, покрытия Mascoat отражают тепло обратно в рабочие резервуары.Благодаря этому Mascoat поддерживает температуру резервуара, обеспечивает значительную экономию энергии и повышает эффективность работы. Кроме того, наше семейство покрытий защищает персонал от ожогов и утечек, а также позволяет легко ходить по резервуарному оборудованию для регулярных проверок и технического обслуживания. Мы предлагаем ряд промышленных покрытий, в том числе Industrial-DTI, Industrial-AC (антиконденсационные) и Industrial-HR (высокоотражающие).

Хранилища сырой и тяжелой нефти №6 доверяют Mascoat изоляцию резервуаров для возврата конденсата, котлов и паропроводов.Для масел и химикатов, требующих нагрева, Mascoat предотвращает коррозию резервуара, стабилизируя температуру резервуара, необходимую для качества продукта. Чтобы узнать больше о компаниях, которые использовали Mascoat Industrial-DTI для резервуаров, просмотрите наш список здесь.

Свяжитесь со специалистами Mascoat сегодня, чтобы запросить расценки на объекты или узнать обо всем нашем семействе морских покрытий, коммерческих и промышленных продуктов.

Как работают тепловые батареи?

Что такое тепловая батарея?

Любую тепловую массу по определению можно назвать тепловой батареей, поскольку она способна накапливать тепло.В контексте дома это означает плотные материалы, такие как кирпич, кладка и бетон. Даже кувшин с водой, стоящий в солнечном окне, представляет собой своего рода тепловую батарею, поскольку она улавливает, а затем выделяет тепло от солнца.

Хорошо утепленный бетонный пол также действует как тепловая батарея; как только вы накачаете его полным теплом, он долго остынет (в зависимости от толщины), и в течение этого времени он регулирует внутреннюю температуру.

Одно из практических применений для получения максимальной отдачи от сияющего бетонного пола, поскольку тепловая батарея может быть в областях с колеблющимися затратами на электроэнергию — вы можете настроить пол на таймер, чтобы он включался только в часы с низким тарифом (с 19:00 до 7:00 в Онтарио например).В течение двенадцати часов, когда он выключен, он действует как аккумулятор, медленно выделяя накопленное тепло, поэтому вам не придется платить по более высоким тарифам в часы пик.

MIT Solar House через Викимедиа

По мере того, как вы приближаетесь к области активных систем аккумулирования тепла, одним из наиболее распространенных типов тепловых батарей (не то чтобы их много) является огромный резервуар для воды, закопанный в землю, который нагревается. солнечными тепловыми панелями.

Даже этот тип системы не нов, первый дом в Соединенных Штатах с активной системой солнечного отопления был построен в 1939 году в кампусе Массачусетского технологического института (Массачусетский технологический институт) и находился на вершине огромного резервуара с водой, который нагревается. тепловыми солнечными панелями.

Тепловая батарея MIT Solar House через Викимедиа

Что такое тепловые батареи с фазовым переходом?

Использование «фазового перехода» немного поднимает планку — оставайтесь со мной, это будет весело, обещаю 🙂

Требуется значительный вклад энергии для превращения материала из твердого в жидкое. Эта энергия высвобождается позже, когда материал снова затвердевает. Пока происходят эти преобразования, и материал либо поглощает, либо выделяет энергию, температура остается постоянной.Как только фазовый переход завершится, материал снова начнет изменять температуру.

Итак, что это означает на самом деле? Это означает, что для того, чтобы растопить воду, воск, металл, камень или что-то еще, вам нужно накормить его тонной энергии. но при этом температура не меняется. Таким образом, ваша «батарея» имеет больше энергии, и вы можете хранить больше тепла в том же объеме пространства.

Трудно использовать температуру плавления 0 ° Цельсия, но воск плавится при температуре около 37 ° Цельсия (в зависимости от его точного химического состава), что идеально подходит для сбора и хранения тепла от солнечных тепловых коллекторов.

Как построить тепловую батарею:

Если у вас есть солнечная панель, собирающая тепло (непосредственно нагревающая воздух или жидкость, а не генерирующая энергию с помощью фотоэлектрических элементов), вы можете использовать ее для зарядки своей тепловой батареи. Представьте себе это — большой резервуар с воском (или водой), который нагревается нагревательными змеевиками от солнечного коллектора. Через этот же резервуар проходит другой змеевик, который отбирает тепло для перекачки его через ваш лучистый пол или любую другую систему распределения тепла, которая у вас есть.

Удельная теплоемкость:

Если вы возьмете твердый парафин (теплоемкость Cp = 2,5 кДж / кг · K и теплота плавления 210 кДж / кг), скажем, 1 кг при комнатной температуре, вам потребуется 2,5 кДж (килоджоулей) тепла, чтобы Блок 1 кг выдерживает температуру от 20 ° C до 21 ° C. Чтобы температура повысилась с 21 ° C до 22 ° C, вам также потребуется 2,5 кДж (то есть такое же количество энергии).

Парафин плавится примерно при 37 ° C. Если она упадет до 36 ° C, вам снова потребуется всего 2,5 кДж, чтобы вернуть ее к 37 ° C, но вам потребуется 210 кДж (в 84 раза больше), чтобы перейти с 37 до 38 ° C.

Это связано с тем, что для того, чтобы расплавиться, необходимо разорвать некоторые химические связи в твердой решетке, что требует дополнительной энергии. Итак, в целом, если килограмм парафина лежит при температуре 20 ° C, вам потребуется 252,5 кДж, чтобы довести его до 38 ° C.

Бетон является одним из наиболее распространенных строительных материалов с высокой теплотворной способностью. В отличие от парафина, 1 кг бетона (Cp = 0,88 кДж / кг · K) потребует 15,8 кДж, чтобы сделать то же самое. Для воды (Cp = 4,18 кДж / кг · K) необходимое количество энергии составит 75.2 кДж.

Количество вложенной энергии — это количество энергии, хранящейся в материале, поскольку эта энергия позже будет высвобождаться, когда материал снова остынет до 20 ° C или комнатной температуры. Хотя существует множество материалов, которые можно использовать для аккумулирования тепла, это всего лишь краткое сравнение некоторых из наиболее широко доступных.

Итак, парафин может сохранять в 16 раз больше тепла на килограмм, чем бетон, и в 3,4 раза больше, чем вода. Таким образом, хотя вода может быть не лучшим материалом для хранения тепла, она, безусловно, является наиболее доступной по цене и легкодоступной.

Значение Cp, указанное в тексте выше, относится к теплоемкости материалов.

q = м Cp ΔT

где:

q = энергия [Дж]

m = масса материала [кг]

Cp = теплоемкость материала [кДж / (кг · K)]

ΔT = разница температур [K или ° C]

Подробнее о проектировании пассивных солнечных домов здесь

Схема термобатареи предоставлена ​​компанией Alternative-Photonics.com /

Диаграммы тепловых батарей любезно предоставлены компанией Alternative Photonics.

.

Want to say something? Post a comment

Ваш адрес email не будет опубликован.