Подключение аккумулирующей емкости в систему отопления 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.

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.

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.

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.