Теплоаккумулятор своими руками — инструкция по изготовлению
Не многие знают, что в странах Западной Европы на законодательном уровне запрещается использовать твердотопливный котел без теплоаккумулятора (ТА).
У нас такого запрета пока не ввели, но и без него уже довольно многие обзавелись этим устройством.
Какая в нем есть необходимость, и из чего можно сделать теплоаккумулятор своими руками – об этом пойдет речь в нашем материале.
Использование теплоаккумуляторов
От того, как именно сгорает твердое топливо в топке котла, зависит очень многое. Распознать режим горения можно по цвету пламени:- Белый цвет означает, что в топку подается чересчур большой объем воздуха и значительная часть тепла, которое могло бы быть усвоено, вылетает вместе с ним в дымоход.
- Желтый цвет говорит о том, что топливо сгорает в оптимальном режиме: КПД котла в это время является максимальным, а выхлоп – наиболее экологичным.
Котел проектируется так, чтобы на номинальной мощности он работал именно в таком режиме.
- Красный цвет говорит о недостатке кислорода: топливо горит дольше и с меньшей теплоотдачей, но КПД при этом сильно падает, а в выхлопе содержится много тяжелых углеводородных радикалов (недоокисленные части молекул топлива) и большое количество угарного газа.
Приобретая котел, мы подбираем его мощность в расчете на самую низкую температуру, которая может наблюдаться в нашем регионе. И в сильный мороз отопитель работает на номинальной мощности, при которой топливо сгорает в оптимальном режиме. Но экстремальные холода царствуют недолго, и в остальное время заслонку приходится перекрывать, уменьшая теплоотдачу. При этом режим горения превращается из оптимального в наименее выгодный.
Владельцам русских печей такая проблема не знакома: данный агрегат всегда протапливается в оптимальном режиме, а избыток тепла накапливается кирпичным массивом и затем в течение долгого времени постепенно отдается в помещение.
Хорошо бы такую тактику применить и для стального или чугунного котла, но стенки таких приборов не обладают достаточной теплоемкостью. Остается только одно: создать и подключить к котлу отдельное устройство, способное аккумулировать тепло.
Теплоаккумулятор для котла отопления
Попутно уменьшается объем угарного газа в выбросах, а подкладывать дрова или уголь нужно будет гораздо реже. При этом возможность перегрева и закипания теплоносителя в теплообменнике котла почти полностью исключается.
Не помешает теплоаккумулятор и владельцу электрического котла. Ночью, как известно, электроэнергия стоит в 3 раза дешевле, чем днем. При наличии теплоаккумулятора можно перейти на дифференцированный тариф и пользоваться электрокотлом только ночью.
Для организации экономичного отопления, особенно если обогрев помещения осуществляется от твердотопливного или электрического котла, целесообразно устанавливать теплоаккумулятор для котлов отопления. О плюсах и минусах данной системы расскажем в статье.
О том, как изготовить и собрать теплообменник своими руками, читайте далее.
Решили приобрести газовый котел отечественного производства? Здесь https://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/kotly/gazovyj-konord-otzyvy.html вы можете ознакомиться с отзывами пользователей газовых котлов Конорд.
Принцип работы
Проводя аналогию с русской печью, несложно догадаться, что под солидным термином «теплоаккумулятор» подразумевается просто большой объем какого-либо материала, имеющего значительную теплоемкость. В системах водяного отопления в этом качестве логичнее всего использовать сам теплоноситель – теплоемкость у воды достаточно велика.
Итак, накопитель тепла представляет собой большую емкость, заключенную в теплоизолирующую оболочку и заполненную водой. Применяются разные схемы подключения такого устройства, но принцип его работы остается неизменным: за счет избытка производимого котлом тепла вода в ТА нагревается до высокой температуры и впоследствии накопленное тепло постепенно отбирается в систему отопления.
Схема работы теплового аккумулятора
Помимо основной своей функции ТА может играть роль водонагревателя, для чего внутрь него достаточно встроить змеевик.
Зарядку ТА можно осуществлять не только при помощи котла, но и посредством солнечного коллектора – для этого в емкость также нужно встроить змеевик, через который будет протекать нагретый солнцем теплоноситель.
Простой тепловой аккумулятор своими руками
Теплоаккумулятор для твердотопливного котла изготовить своими руками довольно просто, если следовать инструкции. Создание ТА следует начинать с расчета его объема. Можно воспользоваться следующей методикой:
Задаемся исходными данными
Максимальная температура воды: Tmax = 90 градусов.
Минимальная температура воды: Tmin = 50 градусов.
Время работы без участия котла: t = 8 часов.
Также для расчета понадобится требуемая тепловая производительность системы отопления (СО).
Следует брать средний показатель, а не тот, который соответствует самым экстремальным морозам. В противном случае ТА получится неоправданно большим и дорогим, а для его зарядки понадобится очень мощный теплогенератор.
Самый правильный способ определить мощность теплоотдачи – рассчитать теплопотери дома. Но для примера мы воспользуемся упрощенной методикой, согласно которой для обогрева площади в 10 кв. м в самый холодный период зимы требуется 1 кВт тепла. Тогда максимальная мощность СО для дома площадью 200 кв. м составит 20 кВт, а средний показатель примем равным W = 10 кВт.
Расчет объема
Исходя из полученных данных, определим количество энергии, которое должен запасти ТА:
Q = W x t x 3600 (переводим часы в секунды) = 10000 х 8 х 3600 = 288 МДж.
Теплоемкость воды составляет (возьмем значение для температуры в 70 градусов): с = 4190 Дж/кг*градус.
Тогда воды нам понадобится:
m = Q/c(Tmax – Tmin) = 288 000 000 / 4190 (90 – 50) = 1718 кг.
Принимая высоту емкости равной 2 м, определим площадь основания: S = 1,718 / 2 = 0.859 кв. м. Такую площадь будет иметь круг диаметром 1040 мм.
Для дальнейших расчетов понадобится площадь поверхности емкости без днища. Она будет равна S = 0.859 + 3.14х1,04х2 = 7,39 кв. м.
Расчет толщины теплоизоляции
Толщину теплоизоляции следует выбирать с учетом того, какая тепловая мощность требуется для отопления котельной. Теплопроводность современных теплоизоляционных материалов составляет Л = 0,040 Вт/м*градус. Следовательно, если взять теплоизолятор толщиной d = 100 мм (0,1 м), то из полностью заряженного ТА (температура воды – 90 градусов) в котельную будет проникать
q = S*(Tmax – 20) * Л / d = 7,39 * (90 – 20) * 0,040 / 0,1 = 206,9 Вт тепла (20 – температура воздуха в помещении).
Если такой показатель не устраивает, толщину теплоизоляции нужно уменьшить.
Изготовление
Итак, рассмотрим, как изготовить теплоаккумулятор для котлов отопления своими руками. Проще всего изготовить ТА из готовой стальной бочки.
За неимением таковой емкость нужно будет сварить из стальных листов. Она должна выдерживать давление, на которое рассчитан теплообменник котла (обычно 3 атм).
Расположение штуцеров зависит от схемы подключения. Если ТА подключается в качестве гидравлического разделителя, то вверху и внизу в него нужно будет врезать по два штуцера, длина которых должна соответствовать толщине утеплителя.
Одна пара (верхний + нижний) врезается со стороны котла, другая – с противоположной (здесь будет подключаться отопительный контур). К нижним патрубкам нужно будет подсоединить тройники с термометрами.
Бочку оборачивают фольгой, а затем – утеплителем. В качестве последнего следует использовать материал, не выделяющий ядовитых испарений при контакте с горячими поверхностями.
Пенопласт этому условию не удовлетворяет – понадобится минеральная вата, причем такая, которая не содержит фенол-формальдегидных смол в качестве связующего. Такой утеплитель (базальтовая вата) выпускается для теплоизоляции дымоходов.
Остается обитую теплоизолятором емкость закрыть снаружи кожухом из жести или тонколистовой стали.
Теплоаккумулятор из бочки
Если ТА предполагается параллельно использовать для приготовления горячей воды, его нужно оборудовать змеевиком. Последний делается из медной трубы диаметром 20 мм.
В крышку емкости необходимо вмонтировать предохранительный клапан для сброса избыточного давления.
Чтобы гарантированно обезопасить СО от замерзания при долгом простое котла, установите в верхней части ТА электронагреватель (ТЭН) с термостатом, настроенным, к примеру, на температуру в 40 градусов.
Этапы установки теплоаккумулятора дома
Первым делом необходимо оценить несущую способность пола на месте установки. Она может оказаться недостаточной, поскольку вес ТА имеет довольно солидный. В таком случае необходимо соорудить бетонный фундамент. Поверх фундамента нужно уложить подсыпку из керамзита и уже на нее ставить бак.
Обвязка
В нашем примере применена схема обвязки с гидравлическим разделением, в которой ТА играет роль гидрострелки. Согласно ей, накопитель нужно подключать следующим образом:
- С одной стороны – к котлу: подающий трубопровод (от котла) – к верхнему патрубку, обратный – к нижнему. При этом в обвязке котла, как обычно, делается перемычка с узлом подмеса, предотвращающим попадание в теплообменник холодной воды.
- С другой стороны – к отопительному контуру, также снабженному перемычкой и узлом подмеса. Забор воды в контур должен осуществляться сверху, а возврат – снизу.
В каждый контур врезается по циркуляционному насосу. Тот, который установлен между ТА и котлом, прогоняет теплоноситель через теплогенератор, заряжая накопитель. Второй насос, установленный на стороне отопительного контура, гоняет теплоноситель через радиаторы.
Теплоаккумулятор – схема монтажа
Как только его температура опустится ниже определенной отметки, откроется клапан смесительного узла и в контур поступит из ТА новая порция горячей воды.
Настройка
Для правильного движения среды внутри теплоаккумулятора нужно добиться, чтобы насос между ТА и котлом прокачивал больше жидкости, чем второй агрегат.
Для того чтобы точно определить мощность каждого насоса, пришлось бы выполнить сложнейший гидравлический расчет, ведь сопротивления контуров значительно отличаются. На практике вместо этого предусматривают возможность регулировки производительности каждого нагнетателя, что дает возможность точно согласовать их работу.
Есть два пути:- Установить нагнетатели со ступенчато регулируемой скоростью вращения двигателя. Сегодня в продаже можно найти 3-скоростные циркуляционные насосы.
- В точке подключения обратки отопительного контура к тепловому аккумулятору можно установить регулирующий вентиль. Меняя его проходное сечение, мы добьемся изменения расхода через циркуляционный насос отопительного контура.
Настройку производительности насосов осуществляют при полностью открытом смесительном клапане отопительного контура. При правильной балансировке температура на термометре со стороны отопительного контура должна быть ниже, чем на термометре со стороны котла.
Владельцу автономной отопительной системы необходимо знать, как осуществить ремонт циркуляционного насоса своими руками в случае неожиданной поломки и невозможности обратиться к специалистам. Разберем методы определения и устранения неисправностей.
Для чего нужен предохранительный клапан для бойлера и как его правильно установить, вы узнаете в этом материале.
Видео на тему
как сделать своими руками, приборы для кирпичных агрегатов российского производства
Теплоаккумуляторы для котлов отопления являются полезным изобретением и широко используются владельцами автономных систем обогрева. Прибор существенно экономит тепловую энергию, имеет простое устройство и может быть смонтирован самостоятельно.
Предназначение
Роль теплоаккумуляторов в системе отопления трудно переоценить. Прибор осуществляет сбор и хранение теплоносителя, поддерживает в нём необходимую температуру, и при необходимости отдаёт его обратно в систему. Это способствует сохранению оптимального температурного режима помещений даже при выключенном котле. Кроме поддержания заданных тепловых параметров, аккумулятор предохраняет котёл от перегрева, забирая у него лишнее тепло, и понижает объём расходуемого топлива на 30%. При этом происходит синхронное повышение коэффициента полезного действия отопительного прибора.
Один теплоаккумулятор может одновременно обслуживать несколько котлов, работающих на разном виде топлива. Кроме того, прибор исполняет роль водонагревателя в системе горячего водоснабжения, и некоторое время осуществляет подогрев воды при выключенном котле.
![]()
Но использование теплоаккумуляторов целесообразно не для всех видов котельного оборудования. Например, в высокотехнологичных автоматизированных электрокотлах установка тепловых накопителей экономически не обоснована. Такие устройства сами контролируют рациональность использования ресурсов и оборудованы термодатчиками, отключающими их от сети в случае перегрева. А вот для твердотопливных и пиролизных котлов такие приборы крайне необходимы.
Это объясняется тем, что в камеры сгорания таких агрегатов требуется регулярная загрузка твёрдого топлива, из-за чего приходится постоянно следить за степенью его сгорания и постоянно подбрасывать уголь или дрова. В ночные часы делать это не совсем комфортно: приходится вставать несколько раз за ночь и контролировать работу котла. Решением проблемы может стать установка теплоаккумулятора, что позволит запасать вырабатываемое днём тепло и эффективно тратить его в ночные часы. Хозяин помещения сможет спокойно спать всю ночь, а установка прибора заметно снизит расход топлива и значительно сократит затраты на обогрев.
Технические характеристики
Конструктивно тепловой аккумулятор напоминает большой термос. Корпус прибора выполнен в виде цилиндрического бака и изготовлен из нержавеющей стали. Сверху бак имеет обвязку из теплоизолирующего материла, что способствует заметному увеличению времени остывания теплоносителя. Толщина утеплителя на моделях заводского производства составляет 100 мм. Сверху теплоизолянт закрывается плотным кожухом, для производства которого используется кожзаменитель. Внутри резервуара располагаются теплообменники. Их количество зависит от объёма бака и мощности модели, и может варьироваться от одного до трёх – в заводских моделях, и до пяти – в самодельных.
Объём бака также может быть разным: в наиболее бюджетных вариантах он составляет всего 100 литров, в то время как большие промышленные установки оборудованы резервуарами в несколько кубов и требуют для своей установки оборудования отдельной котельной. В некоторых моделях внутри основной ёмкости устанавливается меньший по диаметру бойлер, обеспечивающий горячее автономное водоснабжение. На корпусе аккумулятора присутствуют несколько резьбовых патрубков, используемых для подключения прибора к отопительному котлу, а также для подсоединения разводки отопления. Скорость расходования тепла из накопителя зависит от теплопотерь помещения, внешней температуры и ёмкости накопительного бака. Отопление на пассивном режиме с выключенным котлом может осуществляться от двух часов до двух дней.
Принцип работы
Схема работы теплоаккумулятора достаточно проста. Благодаря работе циркуляционных насосов, установленных между котлом и аккумулятором, горячий теплоноситель через верхний патрубок заходит в буферную ёмкость. При этом охлаждённая жидкость через нижние патрубки возвращается в котёл. На участке между тепловым накопителем и радиаторами устанавливается ещё один насос, обеспечивающий подачу теплоносителя к радиаторам.
После того как вода в батареях отдаёт своё тепло помещению и её температура достигает нижней допустимой отметки, автоматически срабатывают термодатчики. По их сигналу включаются насосы, которые мгновенно возобновляют подачу горячего теплоносителя в радиаторы.
Во время бездействия насоса, расположенного на выходе из аккумулятора, происходит накопление тепловой энергии. После полного прогорания одной закладки топлива котёл переключается на режим ожидания, а отопление дома осуществляется с помощью теплоаккумулятора, который отдаёт накопленную тепловую энергию радиаторам. При отсутствии в системе тепловых аккумуляторов, горячая жидкость будет бесконтрольно нагревать помещение, что повлечёт за собой его перегрев и вызовет необходимость открытия окон с целью понижения температуры. Это будет означать, что котёл отапливает улицу, и топливные ресурсы растрачиваются впустую. Использование теплоаккумулятора поможет избежать таких ситуаций и обеспечит экономный расход топлива.
Разновидности
Классификация теплоаккумулятров осуществляется по двум признакам: функциональности и принципу тепловой отдачи.
Функционально приборы подразделяются на два типа.
- Накопительные аккумуляторы для систем отопления подразумевают подключение только радиаторов отопления, и могут функционировать как на воде, так и на антифризе.
Такие модели будут оптимальным вариантом для обустройства бюджетной системы обогрева и могут быть использованы для дополнительного подключения «тёплых полов».
- Теплоаккумуляторы для обустройства отопления и ГВС наряду с обогревом предполагают подключение сантехнических приборов к горячей воде. В качестве теплоносителя в таких моделях используется только вода. Применение антифриза не рекомендуется ввиду риска смешивания жидкостей при возникновении нештатных ситуаций.
По принципу тепловой отдачи аккумуляторы также подразделяются на два вида. Первый тип представлен статическими моделями, предполагающими прямой нагрев теплоносителя внутри бака, который может осуществляться при помощи ТЭНов. Ко второму виду относят динамические приборы, работающие в связке с отопительным котлом, и принимающие в накопительный бак уже нагретый теплоноситель. В результате чего змеевик, расположенный внутри ёмкости, нагревается от горячей воды, поступающей из котла. Динамические модели часто оборудованы трехходовыми кранами, клапанами и автоматическими устройствами. Это позволяет осуществлять регулировку температуры воды в батареях и системе «тёплый пол» посредством запорной арматуры, управляющей водяным контуром.
Критерии выбора
Прежде чем приступить к приобретению теплоаккумулятора, следует определиться с комплектацией и размером накопительного резервуара. Расчет необходимого объёма должен быть основан на мощности котла и соответствии этих показателей с параметрами накопителя. При определении нужного объёма нужно иметь в виду, что по отзывам владельцев отопительных котлов на каждый киловатт мощности должно приходиться 50 л ёмкости. Таким образом, для котла мощностью 2 кВт ёмкость бака теплоаккумулятра должна составлять 100 литров.
После того как необходимый размер бака будет определён, можно приступать к выбору модели по функциональным признакам. В случае если хозяев часто не бывает дома, целесообразно приобрести максимально автоматизированную модель. Такой прибор будет сам регулировать температуру нагрева теплоносителя и отключит оборудовании в случае поломки или аварии. При выборе теплоаккумулятора для работы в напорных системах с высоким давлением, лучше остановиться на моделях, оборудованных торосферическими крышками.
Изготовление и монтаж самодельного устройства
Современный рынок котельного оборудования предлагает огромный выбор теплоаккумуляторов как российского, так и зарубежного производства. Однако при отсутствии возможности приобретения заводской модели сделать теплоаккумулятор можно своими руками. Самым простым вариантом такого устройства станет обычная бочка, оборудованная входным и выходным патрубками, и обёрнутая теплоизоляционным материалом. Эффективность такой конструкции будет невелика, но для отопления небольшого кирпичного домика она вполне подойдёт. Для изготовления бака потребуется листовой металл и сварочный аппарат. После того как ёмкость будет сварена, в неё врезаются 4 патрубка: два для подачи воды и столько же для её возврата.
Входящие и выходящие патрубки должны располагаться на противоположных сторонах резервуара. Затем в верхнюю часть ёмкости вваривается муфта с вмонтированными в неё термодатчиком и защитным клапаном. Далее, обустраивается теплоизоляция и выполняется установка накопителя на место. В случае отсутствия сварочного аппарата или навыков его использования, можно взять ёмкость из огнеупорного пластика. Для того чтобы в процессе эксплуатации бак не потерял своих первоначальных форм, рекомендуется поместить его в специально изготовленный каркас решетчатого типа. Роль заводского змеевика может выполнить обычный гофрированный металлический шланг.
Монтаж теплоаккумулятра не требует наличия специальных навыков и может быть выполнен самостоятельно.
Для этого нужно неукоснительно следовать правилам установки и выполнить ряд действий.
- Составить подробную схему системы отопления, отметив на ней особенности планировки, размер помещений и количество этажей.
- При движении теплоносителя естественным образом размещение накопителя должно производиться непосредственно рядом с котлом.
- При соединении котла и трубопровода необходимо полностью загерметизировать стыки, используя при этом синтетические герметики, рекомендованные для данных материалов.
- Температура воздуха в помещении, где устанавливается оборудование, не должна опускаться ниже 10 градусов.
- Монтаж соединительных патрубков должен проводиться таким образом, чтобы в случае аварии доступ к ним был открыт и не перекрывался самим прибором или посторонними предметами.
- Размещение буферной ёмкости должно производиться строго на одном уровне с котлом. Более высокое расположения накопителя не допускается.
- После установки насосного оборудования необходимо заполнить систему водой и произвести пробный запуск. При обнаружении течи, нужно слить воду из системы и принять меры к устранению протекания. Затем вновь заполнить систему и повторить запуск.
Теплоаккумуляторы для твердотопливных котлов являются важным звеном систем автономного отопления. Они способны обогреть дом и обеспечить хозяев горячей водой даже при выключенном приборе, что существенно сокращает расход топлива и значительно экономит семейный бюджет.
О том, как установить теплоаккумулятор для котлов отопления, смотрите в следующем видео.
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.
Аккумулятор для системы отопления частного дома своими руками
Теплоаккумулятор своими руками. От А до Я
Использование твердотопливных котлов сегодня опять набирает популярность. Это связано с применением в их конструкции новых технологий контроля процесса горения и вспомогательного оборудования позволяющего обойтись без постоянного обслуживания агрегата.
К последним относятся и тепловые аккумуляторы включаемые в систему отопления вместе с котлом. Принцип работы достаточно прост что не исключает возможности сделать теплоаккумулятор собственными руками.
Для чего нужны топливные аккумуляторы?
Это разновидность пассивной отопительной арматуры делающей эксплуатацию системы отопления такой же удобной как и при использовании газового котла. В нем хранится избыток тепловой энергии, когда твердотопливный котел работает в штатном режиме, нагревая воду для системы отопления и ГВС.
Когда интенсивность пламени в топке снижается вплоть до полного угасания, горячая вода из аккумулятора автоматически начинает подаваться в систему. Таким образом можно поддерживать комфортную температуру до следующего розжига котла после чего аккумулятор автоматически возвращается в режим зарядки.
Конструкция
Представляет собой металлический бак различной, но чаще всего овальной формы, оснащенный фланцами для подключения входящих и выходящих трубопроводов.
По имеющейся оснастке аккумуляторы подразделяют на:
- Простые – не имеющие внутри дополнительных узлов.
- Сложные – оснащенные дополнительными конструктивными элементами, располагаемыми внутри.
Емкость выполняется из углеродистой или нержавеющей стали путем сваривания листового металла. Внутри аккумулятора могут находиться теплообменники через которые циркулирует котловая вода тем самым подогревая воду в емкости.
Принцип работы теплоаккумулятора
Принцип работы твердотопливного котла ранее подразумевал необходимость круглосуточного добавления топлива. С появлением теплоаккумулятора эта проблема исчезла. Котловая вода проходя через теплообменники внутри бака частично отдает свое тепло находящейся в нем воде и воде в дополнительном баке для нужд ГВС.
При полном сгорании топлива в топке циркулирующий по системе теплоноситель начинает охлаждаться и в систему подается теплоноситель из бака. Наличие автоматической подачи зависит от сложности отопительной системы, в самодельных же аккумуляторах нередко обходятся и без этой опции делая переключение вручную.
Где используется устройство?
Сфера применения аккумулятора – отопительные системы различной конструкции. По сути, нет ограничения ни для каких систем, однако чем она больше, тем должна быть большей и емкость резервуара. В промышленных моделях предусматривается возможность создания каскада из нескольких аккумуляторов подключаемых друг к другу.
Обзор лучших моделей
На российском рынке, сегодня предлагают свою продукцию хорошо известные зарубежные компании, а также отечественные производители:
- Buderus (Германия) – теплоаккумуляторы универсального типа подходящие для работы с котлами других марок твердотопливных котлов. Выпускаются три модели устройств: PS – с объемом от 200 до 2000 литров, не оснащаются внутренними теплообменниками и могут использоваться для хранения холодной воды; PR и PNR – с объемом на 500, 750 и 1000 литров. Конструктивная особенность PNR это возможность подключения к солнечному коллектору. Баки выполнены из углеродистой стали и оснащены слоем изоляции из пенопласта толщиной 100 мм.
- Hajdu (Венгрия) – отличаются сбалансированной стоимостью относительно качества.
Толщина теплоизоляционного слоя составляет 100 мм. Выпускаются серии РТ и AQ PT отличающиеся емкостями баков. AQ PT может не оснащаться внутренними теплообменниками либо иметь один или два. В серии РТ предусмотрен электрический нагреватель что позволяет продлить время разрядки и использовать электроподогрев ночью при наличии многотарифного электросчетчика.
- Lapesa (Испания) – выпускает модели MASTER INERTIA, MASTER VITRO, MASTER INOX и GEISER INERTIA. В модельном ряду конструкции предназначенные для промышленной и бытовой установки. Для изоляции баков используется полиуретан что значительно снижает теплопотери. Внутренние стенки баков MASTER VITRO эмалируются, а в серии MASTER INOX используется нержавеющая сталь. Объем варьируется от 800 до 5000 литров, емкости опционально оснащаются ТЭНом и внутренними теплообменниками.
- NIBE (Швеция) – модельный ряд предусматривает возможность синхронизации аккумулятора с такими узлами отопительной системы как солнечный коллектор или тепловой насос.
Возможно каскадное подключение сразу нескольких баков для увеличения аккумулирующей мощности. Устройства оснащаются встроенным электронагревателем и теплообменниками. Термоизоляция выполнена из пенополистирола толщиной до 80 мм. Для изготовления используется нержавеющая и углеродистая с покрытием из эмали сталь. Объем моделей варьируется от 100 до 1000 литров.
- S-TANK (Беларусь) – одна из самых доступных по цене серий отличающаяся высоким качеством. Для изготовления используется нержавеющая и углеродистая сталь. Устройство адаптировано к работе с водой имеющей низкие химические показатели. Для антикоррозионной защиты нанесен усиленный слой эмали. Объем выпускаемых баков варьируется от 100 до 2500 литров. Предусмотрена возможность каскадного подключения при необходимости увеличения мощности.
Теплоаккумулятор своими руками – пошаговая инструкция
В настоящее время, период постоянного повышения цен на основные виды энергоносителей, вопрос энергосбережения и использования высокоэкономичных отопительных систем приобретает особую актуальность. Особенно важна экономичность систем отопления для загородных коттеджей, которые в качестве источника тепла используют котлы на жидком или твердом топливе.
Обычно система отопления частного дома включает:
- отопительный котел, работающий на различных видах топлива или от электричества;
- систему магистральных трубопроводов;
- отопительные радиаторы (конвекторы).
Для повышения энергетической эффективности и снижения расхода топлива в современные системы отопления включают тепловые аккумуляторы (теплоаккумуляторы). Это устройство представляет собой емкость большого объема, которая включается в систему отопления имеющее различную конструкцию и реализующее разные способы теплообмена.
В то же время сегодня имеется достаточное число самодельных конструкций теплоаккумуляторов, которые под силу изготовить и подключить своими руками. При этом стоимость их при самостоятельном изготовлении будет значительно дешевле, а по своим функциональным возможностям они ненамного уступают заводским конструкциям.
Назначение и функциональные возможности теплового аккумулятора
Использование теплоаккумуляторов оправдано не для всех типов систем. На Западе они часто применяются в составе гелиобогревателей. В российских частных домах они преимущественно используются в следующих двух случаях:
- при подключении электрического отопительного котла к многотарифному счетчику, когда в ночное время электрообогреватель включен на полную мощность и аккумулятор эффективно накапливает тепло, а днем отопление жилого помещения происходит за счет накопленной энергии, а котел включается лишь для поддержания определенного уровня температуры;
- при отоплении жилища котлом на твердом топливе, когда за счет накопленной днем тепловой энергии постоянной подброски каменного угля или дров ночью не требуется и работа отеплителя производится в экономичном режиме.
Кроме того, включение теплового аккумулятора в систему отопления позволяет значительно расширить ее функциональные возможности, главными из которых можно считать:
- реализацию обеспечения жилых помещений горячим водоснабжением;
- стабилизацию температурного режима и микроклимата жилых помещений;
- значительное повышение энергоэффетивности работы системы отопления, что дает возможность сокращать затраты на использование энергоносителей;
- позволяет объединить несколько разнотипных нагревателей в единую отопительную систему;
- реализацию возможности накопления избыточной тепловой энергии, вырабатываемой нагревательным котлом.
Конструкции теплоаккумуляторов заводского изготовления
Тепловые аккумуляторы, изготовленные промышленным способом, представляют собой стальной бак (обычно цилиндрической формы) во внутренней полости которого размещены один или несколько змеевиков по которым осуществляется циркуляция теплоносителя основного и дополнительного контуров отопления.
Некоторые системы имеют дополнительный подогрев воды, который обеспечивается размещенными внутри теплоэлектронагревателями. Заводские теплоаккумуляторы имеют различные устройства автоматики и контроля нагрева воды.
Не менее сложны и вопросы герметизации выходных штуцеров, к которым подключается система отопления, и их уплотнение. Теплоизоляция аккумуляторного бака также является серьезной проблемой.
Ниже будет описана конструкция аккумулятора тепловой энергии, которая вполне пригодна для повторения в домашних условиях. Принцип его работы заключается в следующем:
- теплоноситель, во время работы отопительного котла на полную мощность, частично направляется в теплоаккумулятор;
- после отключения котла нагретый теплоноситель из теплоаккумулятора, циркулируя по трубопроводам отопления, обеспечивает обогрев жилых помещений;
- если разместить внутри корпуса устройства дополнительный змеевик и подключить его к обычной водопроводной магистрали, будет обеспечено горячее водоснабжение жилого помещения;
- переключение работы системы отопления при питании от отопительного котла или от теплоаккумулятора обеспечивается специальной запорно-регулирующей арматурой, которая может срабатывать автоматически или переключаться вручную.
Схема подключения теплоаккумулятора
СО – система отопления. 1 – автоматический распределитель теплоносителя;
2 – циркуляционный насос; 3; 4; 5 – запорно-регулирующая арматура;
6;7 – датчики температуры.
Расчет объема бака
Обычно, в рекомендациях по самостоятельному изготовлению тепловых аккумуляторов для отопления частных домов, объем его бака принимают более 150,0 литров. Однако от этого параметра зависит место размещения и занимаемая баком площадь, поэтому целесообразно определить расчётным методом объем воды, необходимой для обогрева помещения, который должен вмещать бак аккумулятора тепловой энергии.
Исходными данными для расчета являются следующие данные:
Т – время работы теплоаккумулятора в сутки, часов
t1 – температура теплоносителя на входе в отопительную систему, °С;
t2 – температура теплоносителя на выходе из системы, °С;
m – масса воды, килограмм;
с – тепловая константа (удельная теплоемкость теплоносителя).
Уравнение теплового баланса имеет вид:
Решая это уравнение относительно массы m получим формулу:
На отопление частного дома, с обогреваемой площадью 100,0 квадратных метров требуется затрачивать 10,0 киловатт тепловой энергии каждый час. Пусть предполагается работа теплоаккумулятора при отключённом отопительном котле в течении 5,0 часов в стуки. Температуру теплоносителя на входе принимаем – t1=80,0°С; на выходе t2=30,0°С. Если в системе циркулирует вода, то ее удельная теплоёмкость с = 0.0012 киловатт деленные на килограмм и на градус Цельсия. Подставляя исходные данные в формулу 2 получит необходимую массу воды:
m = 10,0×5,0/[0,0012×(80,0-30,0)] = 833,33 килограмма
При этом следует учитывать, что тепловая мощность обогревающего котла, для нормального функционирования системы теплоаккумулирования, должна превышать потребную для обогрева помещения тепловую мощность на 30,0%…50,0%.
Как сделать теплоаккумулятор и утеплить его своими руками
Самостоятельное изготовление теплоаккумулятора под силу каждому человеку, имеющему навыки работы с элементарными слесарными и хозяйственными инструментами. Для сборки такого агрегата не придется покупать какие-либо дорогостоящие детали и материалы. Комплектующие для самой простой модели можно найти в гараже либо кладовой любого запасливого и хозяйственного человека.
Теплоаккумулятор
После изучения следующего руководства вы сможете самостоятельно изготовить теплоаккумулятор и подключить его к отопительной системе.
Блок: 1/6 | Кол-во символов: 518
Источник: https://stroyday.ru/stroitelstvo-doma/pechi-i-sistemy-otopleniya/teploakkumulyator-svoimi-rukami.html
Где применяется аккумулятор тепла и как он устроен
Накопитель тепловой энергии — это не что иное, как утепленный железный бак с патрубками для подключения магистралей водяного отопления. Буферная емкость выполняет 2 функции: накапливает избытки теплоты и обогревает дом в периоды, когда котел бездействует. Теплоаккумулятор замещает отопительный агрегат в 2 случаях:
- При обогреве жилища печью с водяным контуром либо котлом, сжигающим твердое топливо. Накопительная емкость работает для отопления ночью, после прогорания дров или угля. Благодаря этому домовладелец спокойно отдыхает, а не бегает в котельную. Это комфортно.
- Когда источником тепла служит электрокотел, а учет потребления электричества ведется многотарифным счетчиком.
Энергия по ночному тарифу обходится вдвое дешевле, поэтому днем работу системы отопления полностью обеспечивает тепловой аккумулятор. Это экономично.
Слева на фото – буферный резервуар 400 литров фирмы Drazice, справа – электрокотел Kospel в комплекте с накопителем горячей воды
Важный момент. Бак — аккумулятор горячей воды повышает эффективность твердотопливного котла. Ведь максимальный КПД теплогенератора достигается при интенсивном горении, которое невозможно постоянно поддерживать без буферной емкости, поглощающей излишки теплоты. Чем эффективнее сжигаются дрова, тем меньше их расход. Это касается и газового котла, чей КПД снижается в режимах слабого горения.
Аккумуляторный бак, заполненный теплоносителем, действует по простому принципу. Пока обогревом помещений занимается теплогенератор, вода в емкости нагревается до максимальной температуры 80—90 °С (теплоаккумулятор заряжается). После отключения котла к радиаторам начинает подаваться горячий теплоноситель из накопительного бака, обеспечивающего отопление дома в течение определенного времени (тепловая батарея разряжается). Длительность работы зависит от объема резервуара и температуры воздуха на улице.
Как устроен аккумулятор тепла заводского изготовления
Простейшая аккумулирующая емкость для воды заводского изготовления, показанная на схеме, состоит из таких элементов:
- основной резервуар цилиндрической формы, сделанный из углеродистой либо нержавеющей стали;
- теплоизоляционный слой толщиной 50—100 мм в зависимости от применяемого утеплителя;
- внешняя обшивка – тонкий окрашенный металл или полимерный чехол;
- присоединительные штуцера, врезанные в основную емкость;
- погружные гильзы для установки термометра и манометра.
Примечание. Более дорогие модели аккумуляторов тепла для систем отопления дополнительно снабжаются змеевиками для ГВС и подогрева от солнечных коллекторов. Другая полезная опция – встроенный в верхнюю зону бака блок электрических ТЭНов.
Блок: 2/6 | Кол-во символов: 2672
Источник: https://otivent. com/teploakkumuljator-svoimi-rukami
Устройство и особенности работы теплоаккумулятора
По своей конструкции типичный теплоаккумулятор является стальным баком с патрубками вверху и внизу, одновременно являющимися концами змеевика, изготовленного из медной трубки. Нижние патрубки соединяются с тепловым источником, верхние – с системой отопления. Внутри установки находится жидкость, которую потребитель может использовать для решения нужных ему задач.
Схема подключения
Принцип работы агрегата построен на высокой теплоемкости воды. В целом механизм действия теплоаккумулятора можно описать так:
- в боковые стенки емкости врезано две трубы. Через одну в бак поступает холодная вода от водопровода или из резервуаров, через вторую подогретый теплоноситель отводится в радиаторы отопления;
- верхний конец змеевика, установленного в баке, соединяется с патрубком холодной воды котла, нижний – с патрубком горячей;
- циркулируя через змеевик, горячая вода нагревает жидкость в баке.
После выключения котла, вода в отопительных трубах начинает остывать, но продолжает циркулировать. При поступлении в теплоаккумулятор прохладная жидкость выталкивает накопленный там горячий теплоноситель в отопительную систему, благодаря чему обогрев помещений продолжается еще в течение некоторого времени (в зависимости от емкости накопителя) даже при выключенном котле.
Важно! Для обеспечения движения теплоносителя система укомплектовывается циркуляционным насосом.
Цены на теплоаккумуляторы для систем отопления
Теплоаккумуляторы для систем отопления
Блок: 2/6 | Кол-во символов: 1493
Источник: https://stroyday.ru/stroitelstvo-doma/pechi-i-sistemy-otopleniya/teploakkumulyator-svoimi-rukami.html
Изготовление накопителей тепла в заводских условиях
Если вы всерьез озаботились установкой теплоаккумулятора и решили его сделать своими силами, то для начала стоит ознакомиться с заводской технологией сборки.
Резка на плазменном аппарате заготовок для крышки и дна
Повторить технологический процесс в условиях домашней мастерской нереально, но некоторые приемы вам пригодятся. На предприятии бак–аккумулятор горячей воды делается в виде цилиндра с полусферическим дном и крышкой в таком порядке:
- Листовой металл толщиной 3 мм подается на аппарат плазменной резки, где из него получают заготовки торцевых крышек, корпуса, люка и подставки.
- На токарном станке изготавливаются основные штуцера диаметром 40 или 50 мм (резьба 1.5 и 2”) и погружные гильзы для приборов контроля. Там же вытачивается большой фланец для ревизионного люка размером около 20 см. К последнему приваривается патрубок для врезки в корпус.
- Заготовка корпуса (так называемая обечайка) в виде листа с отверстиями под штуцеры направляется на вальцы, изгибающие ее под определенным радиусом. Чтобы получить цилиндрическую емкость для воды, остается лишь сварить торцы заготовки встык.
- Из металлических плоских кругов гидравлический пресс штампует полусферические крышки.
- Следующая операция – сварочные работы. Порядок такой: сначала на прихватках варится корпус, потом к нему прихватываются крышки, затем идет сплошная проварка всех швов.
В конце присоединяются штуцеры и ревизионный люк.
- Готовый накопительный бак сваривается с подставкой, после чего проходит 2 проверки на проницаемость – воздушную и гидравлическую. Последняя производится давлением 8 Бар, испытание длится 24 часа.
- Испытанный резервуар окрашивается и утепляется базальтовым волокном толщиной не менее 50 мм. Сверху емкость обшивается тонколистовой сталью с полимерным цветным покрытием либо закрывается плотным чехлом.
Корпус накопителя выгибается из листа железа на вальцах
Справка. Для утепления бака производители используют разные материалы. К примеру, теплоаккумуляторы «Прометей» российского производства изолированы пенополиуретаном.
Вместо облицовки производители зачастую применяют специальный чехол (можно выбрать цвет)
Большинство заводских аккумуляторов тепла рассчитаны на максимальное давление 6 Бар при температуре теплоносителя в системе отопления 90 °С. Это значение вдвое превышает порог срабатывания предохранительного клапана, устанавливаемого на группу безопасности твердотопливных и газовых котлов (предел — 3 Бар). Детально производственный процесс показан на видео:
Блок: 3/6 | Кол-во символов: 2527
Источник: https://otivent.com/teploakkumuljator-svoimi-rukami
Ключевые функции теплонакопителей
Принцип работы теплоаккумулятора
Теплоаккумулятор имеет множество полезных функций, в числе которых:
- обеспечение пользователя горячей водой;
- нормализация температурного режима в обогреваемых помещениях;
- повышение показателей полезного действия отопительной системы с одновременным уменьшением расходов на обогрев;
- возможность объединения нескольких тепловых источников в единый контур;
- накопление лишней энергии, которую вырабатывает котел и т.
д.
При всех своих преимуществах теплоаккумуляторы имеют всего 2 недостатка, а именно:
- ресурс накапливаемой теплой жидкости напрямую зависит от объема используемого бака, но при любых обстоятельствах он остается строго ограниченным и заканчивается довольно оперативно, поэтому нужно обязательно продумать вопрос обустройства дополнительной системы нагрева;
- более объемные накопители требуют достаточно много места для установки, к примеру, котельного помещения.
Бак-теплоаккумулятор для твёрдотопливного котла WIRBEL CAS-500Устройство для эффективной работы твердотопливного котла и зарядки теплового аккумуляторного бакаСхема установки
Блок: 3/6 | Кол-во символов: 1112
Источник: https://stroyday.ru/stroitelstvo-doma/pechi-i-sistemy-otopleniya/teploakkumulyator-svoimi-rukami.html
Сборка простого теплоаккумулятора
Простейший тепловой накопитель работает по принципу термоса. Стенки установки практически не проводят тепло и позволяют воде оставаться теплой в течение достаточно продолжительного времени.
Для сборки такого агрегата нам понадобятся следующие приспособления:
- бак. Объем подбирайте индивидуально, по своим потребностям и возможностям. Объективный минимум – 150 л;
- материал для теплоизоляции. Отлично подходит минеральная вата;
- клейкая лента;
- медные трубки для изготовления змеевика;
- бетонная плита либо доски для опалубки и раствор для заливки.
Теплонакопитель можно собрать на основе железной бочки. Объем, как уже отмечалось, подбирается индивидуально, однако в использовании бака вместительностью меньше 150 л особого смысла нет.
Первый шаг
Подготавливаем бочку к дальнейшей работе. Если это старая емкость, тщательно очищаем ее от различных загрязнений и зачищаем следы коррозии.
Теплоаккумулятор, общий видТеплоаккумулятор, патрубки. 1 — система отопления. 2 — верхний змеевик. 3 — нижний змеевик. 4 — охлаждение ТА. 5 — группа безопасности. 6 — магниевый анодТеплоаккумулятор, патрубки с другой стороны. 1 — термометры Wats. 2 — твердотопливный котел. 3 — термодатчики для контроллера солнечных систем
Второй шаг
Оборачиваем внешние стенки теплоизоляционным материалом. Хорошо подойдет минеральная вата. Окутанную теплоизоляцией бочку дополнительно обматываем скотчем в несколько слоев.
Третий шаг
Окутываем бак фольгированной пленкой. Для фиксации материала также используем клейкую ленту. При желании обшиваем изолированную конструкцию листовым металлом.
Четвертый шаг
Делаем змеевик, по которому будет транспортироваться теплоноситель. Для этого используем медную трубку длиной 8-15 м (зависит от объема выбранной бочки) и диаметром порядка 20-30 м. Сгибаем трубу в спираль и помещаем внутрь бака. Змеевик соединяется с котлом. В дальнейшем эта спираль будет нагреваться и отдавать полученное тепло воде в баке.
ТеплоаккумуляторЗмеевик — теплообменникТрубы довольно неплохо зажимаются между шляпками саморезовПодключение теплообменникаПодключение теплообменникаПодключение теплообменникаУтепление теплоаккумулятора
Пятый шаг
Делаем патрубки в боковых стенках накопителя. Через один патрубок в бак будет поступать холодная вода, через другой выходить горячая. Патрубки оснащаем кранами для быстрого перекрытия циркуляции воды.
Шестой шаг
Устанавливаем тепловой накопитель и выполняем его подключение.
Для лучшего понимания порядка подключения теплоаккумулятора смотрим на схему.
Важно! Бочку можно ставить только на плиту из бетона. Покупаем готовое изделие либо отливаем основание самостоятельно.
По рассмотренному способу выполняется подключение накопителя к системе обогрева, работающей с использованием 1 котла. В случае применения большего количества отопительных агрегатов, схема существенно усложнится. Систему придется оснастить датчиками давления и температуры, взрывным и предохранительным клапанами и т.д. К сборке подобного агрегата рекомендуется приступать только при наличии соответствующих навыков и должного опыта.
Блок: 4/6 | Кол-во символов: 3074
Источник: https://stroyday.ru/stroitelstvo-doma/pechi-i-sistemy-otopleniya/teploakkumulyator-svoimi-rukami. html
Бюджетный аккумулирующий бак из баллонов
Тем домовладельцам, у кого площадь котельной сильно ограничена, мы предлагаем сделать цилиндрический теплоаккумулятор из баллонов от пропана.
Самодельный накопитель тепла в паре с ТТ-котлом
Конструкция на 100 л, разработанная другим нашим мастером — экспертом Виталием Дашко, призвана выполнять 3 функции:
- разгружать твердотопливный котел при перегреве, воспринимая излишки теплоты;
- нагревать воду для хозяйственных нужд;
- обеспечивать обогрев дома в течение 1—2 часов в случае затухания ТТ-котла.
Примечание. Длительность автономной работы теплоаккумулятора невелика из-за малого объема. Зато он поместится в любое помещение топочной и сможет отводить тепло от котла после отключения электричества, поскольку присоединен напрямую, без насоса.
Так выглядит без облицовки резервуар, сделанный из баллонов
Для сборки накопительного бака вам потребуется:
- 2 стандартных баллона из-под пропана;
- не менее 10 м медной трубки Ø12 мм либо нержавеющей гофры такого же диаметра;
- штуцеры и гильзы для термометров;
- утеплитель – базальтовая вата;
- крашеный металл для обшивки.
От баллонов нужно открутить вентили и отрезать крышки болгаркой, наполнив их водой во избежание взрыва остатков газа. Медную трубку аккуратно изгибаем в змеевик вокруг другой трубы подходящего диаметра. Дальше действуем так:
- Пользуясь представленным чертежом, просверлите отверстия в будущем теплоаккумуляторе под патрубки и гильзы для термометров.
- Закрепите сваркой внутри баллонов несколько металлических скоб для монтажа теплообменника ГВС.
- Поставьте баллоны один на другой и сварите между собой.
- Установите внутрь получившегося бака змеевик, выпустив концы трубки через отверстия. Для уплотнения этих мест используйте сальниковую набивку.
- Приделайте дно и крышку.
- В крышку врежьте штуцер для сброса воздуха, в дно – патрубок сливного крана.
- Приварите кронштейны для крепления обшивки. Сделайте их разной длины, чтобы готовое изделие имело прямоугольную форму. Сгибать облицовку полукругом будет неудобно, да и выйдет не эстетично.
- Сделайте утепление резервуара и прикрутите обшивку саморезами.
Стыковка бака с ТТ-котлом без циркуляционного насоса
Особенность конструкции данного теплоаккумулятора заключается в том, что он соединяется с твердотопливным котлом напрямую, без циркуляционного насоса. Поэтому для стыковки применяются стальные трубы Ø50 мм, проложенные с уклоном, теплоноситель циркулирует самотеком. Для подачи воды к радиаторам отопления после буферной емкости устанавливается насос + трехходовой смесительный клапан.
Блок: 5/6 | Кол-во символов: 2538
Источник: https://otivent.com/teploakkumuljator-svoimi-rukami
Использование теплоаккумулятора в разных системах обогрева
Схема ГВС
Теплоаккумуляторы эффективно показывают себя при использовании в самых разнообразных системах обогрева. При этом в каждом случае подобный накопитель позволяет существенно сэкономить на отоплении.
Чаще всего тепловыми аккумуляторами комплектуются системы твердотопливного обогрева. Установка будет способствовать более экономичному расходу топлива и эффективному обогреву, а также предотвратит преждевременный износ отопительных радиаторов.
Не лишним будет тепловой аккумулятор и в системе электрического отопления, в особенности в регионах с двойным тарифом за электричество. Ночью, когда электроэнергия продается потребителю по более доступной стоимости, аккумулятор будет накапливать тепло. Днем же можно будет на некоторое время выключить котел и топить силами теплоаккумулятора.
Используются накопители и в многоконтурных отопительных системах. Благодаря ним обеспечивается распределение теплоносителя между контурами. Монтаж патрубков может быть выполнен на разной высоте, что позволит получать воду, нагретую до разной температуры.
Блок: 5/6 | Кол-во символов: 1106
Источник: https://stroyday.ru/stroitelstvo-doma/pechi-i-sistemy-otopleniya/teploakkumulyator-svoimi-rukami.html
Заключение
На многих интернет-ресурсах встречается утверждение, что изготовить теплоаккумулятор своими руками – плевое дело. Если вы изучите наш материал, то поймете, что подобные высказывания далеки от реальности, на самом деле вопрос довольно сложный и серьезный. Нельзя просто взять бочку и приладить ее к твердотопливному котлу. Отсюда совет: хорошенько продумайте все нюансы, прежде чем приступать к работе. А без квалификации сварщика за буферную емкость не стоит и браться, лучше ее заказать в специализированной мастерской.
Блок: 6/6 | Кол-во символов: 531
Источник: https://otivent.com/teploakkumuljator-svoimi-rukami
Несколько слов о модернизации
Схема подключения
При необходимости собранный нами тепловой аккумулятор легко модернизируется. Существует несколько способов.
- Мы можем установить снизу дополнительный теплообменник, благодаря которому будет накапливаться энергия, получаемая солнечным коллектором. Актуально для современных систем, использующих энергию солнца для обогрева помещений.
- Мы можем разделить внутреннее пространство емкости на несколько сообщающихся секций, что обеспечит более выраженное расслоение воды по температурам.
Актуально для многоконтурных систем.
- Мы можем немного увеличить бюджет и выполнить теплоизоляцию стенок бака пенополиуретаном вместо минеральной ваты. Этот материал позволит дополнительно уменьшить потери тепла.
- Мы можем увеличить количество патрубков и подключить накопитель тепла к более сложной системе обогрева, построенной на базе нескольких независимых контуров. Актуально для отопительных систем, обслуживающих большие дома с помощью котлов высокой мощности.
- Мы можем установить дополнительный теплообменник для накопления воды. Ее можно будет использовать для различных бытовых и хозяйственных нужд.
Солнечный коллекторАбсорбер частично выгнут буквой UПрактически замкнут в кольцоОбщий вид готового теплообменника для самодельного теплоаккумулятора
Теперь вы владеете всеми необходимыми знаниями для самостоятельной сборки, установки, подключения и модернизации теплового аккумулятора.
Удачной работы!
Видео – Теплоаккумулятор своими руками
Блок: 6/6 | Кол-во символов: 1744 Теплоаккумуляторы – это приборы, которые накапливают тепло на протяжении какого-либо периода времени, например, ночи, когда действует льготный тариф на электроэнергию и нагрузка на электросеть минимальная, а затем отключаются от сети и начинают отдавать накопленное тепло. Теплоаккумуляторы промышленного производства подразделяются на воздушные и жидкостные. Работа первых основывается на твердом тепловом ядре, которое нагревается посредством использования тэнов и последующей постепенной отдачей тепловой энергии воздушному потоку, проходящему сквозь нагретое ядро. Такой тип теплоаккумуляторов относится к ряду электрического нагревательного оборудования и по своей конструкции напоминает конвекторы. Жидкостные теплоаккумуляторы имеют более широкий спектр конструктивных решений и представляют собой ряд устройств жидкостных систем отопления и горячего водоснабжения. Поскольку покупка теплоаккумулятора является довольно недешевым приобретением, то многих интересует вопрос, как смастерить теплоаккумулятор своими руками. Если есть желание, то осуществить такой проект вполне по силам даже в сельской местности. Основными факторами стоимости такого устройства будут являться: – выбор среды накапливающей тепло (вода, камни или эвтектические соли), – нужное количество этой самой среды, которое можно измерять по объему или по весу, – то, в каком помещении будет размещаться теплоаккумулятор – в отапливаемом или нет, – размеры и тип контейнера для накапливающего тепло материала, – наличие теплообменников для отбора или передачи тепла, – устройство, предназначенное для перемещения через теплоаккумулятор теплоаккумулирующей среды. 1 — Теплоноситель По своей конструкции теплоаккумулятор напоминает термос. Теплоаккумулирующая среда (чаще всего в самодельных устройствах – это вода) помещается в стальном корпусе (можно использовать бочку на 200 и более литров), который сверху укутывается толстым слоем теплоизолирующего материала (лучше всего взять 1-2 слоя минеральной ваты). Теплоизолятор по верху рекомендуется обмотать слоем фольги, хорошо закрепив ее скотчем. От того, насколько толстым и, главное, герметичным, будет устроен слой теплоизоляции, зависит уровень теплопотери устройства. Для нагрева воды используются электрические тэны или трубчатые змеевики. Предусматривая изготовление теплоаккумулятора своими руками, можно использовать устройство электронагревателей, аккумулирующих тепло в твердых огнеупорных материалах, например, в мегнезитовом кирпиче. В период льготной подачи электроэнергии, материал, посредством тэнов, разогревается до температуры 600-650 Cº, а затем, на протяжении дня, при помощи небольшого электровентилятора, прогоняющего воздух через кладку, отдает накопленное тепло. Также, одним из решений теплоаккумулятора, может быть совместное использование электрического отопления с некоторыми теплоемкими средствами в строительных конструкциях. В этом случае, при устройстве перекрытия, в него закладывается электрический нагревательный провод марки ПОСХВ или ПОСХП, который, при прохождении через него электротока низкого напряжения, нагревается и отдает тепло массиву перекрытия. Но какой бы тип теплоаккумулятора не был избран для устройства своими руками, следует побеспокоиться о безопасности и рациональности его использования. Уважаемые читатели, комментируйте статью, задавайте вопросы, подписывайтесь на новые публикации — нам интересно ваше мнение 🙂 Статьи, которые Вам будут интересны: Разумеется, что нельзя напрямую подключать солнечные коллекторы к ТА. Ведь в коллекторах циркулирует незамерзающий теплоноситель (очень дорогой) а в ТА, как правило, обычная вода из системы отопления. Даже если вы надумаете использовать одинаковый антифриз и в коллекторах и в системе отопления, что безумно дорого, то вы должны быть уверены, что ваш ТА спокойно выдерживает давление в 7-8 атмосфер. 40 литров антифриза мне обошлись где-то в 600 гривен. Поэтому 1600 литров + объем всей системы отопления потянули бы на немыслимую сумму. Около 30 тыс. гривен (примерно 3 тыс у.е). Естественно, я делал теплообменник. Обычно теплообменник, это навитый змеевик из металлической трубы. В домашних условиях навить можно либо медную труб, либо гофру из нержавейки. Если у вас медь и нержавейка выходят в одну цену – то я бы рекомендовал остановится на меди. Сколько надо трубы? Я надеюсь, что площадь трубы все могут вычислить – это произведение длины трубы на ее «ширину», т.е длину окружности. Представьте, что вы разрезали трубу вдоль и раскатали ее в прямоугольник! На 1м2 солнечных коллекторов рекомендуют от 0.3м2 до 0.1м2 площади змеевика. 0.3м2 – это очень шикарно, а 0.1м2 – это очень скудно, но работать будет. Можете взять золотую середину – где-то 0.2м2 на 1м2 солнечных коллекторов. На всякий случай дам пример. Изначально я сделал только нижний теплообменник. И сделал я его из своего первого солнечного коллектора! Звучит странно, но это именно так. Этот коллектор все равно не вписывался в мою гелиосистему, из-за того, что он имел другие размеры и черный цвет. Зачем же пропадать добру? В общем, я его разобрал и абсорбер закрутил так, чтобы он смог пролезть через крышку 60см. Какая у него получилась при этом общая площадь теплообмена – это загадка, но могу сказать, что такой теплообменник у меня работает… Вот так выглядел мой первый солнечный коллектор, до того как он стал теплообменником. Абсорбер моего солнечного коллектора. Уже частично выгнут буквой U Абсорбер моего солнечного коллектора. Уже частично выгнут буквой U. Виду сбоку. Абсорбер моего солнечного коллектора. Практически замкнут в кольцо. На нужна будет улитка, так как иначе он не пролезет в ТА. Общий вид готового теплообменника для самодельного теплоаккумулятора. Термоаккумулятор решает такую задачу: у вас есть дровяная печь, но по утрам, когда вы ее зажигаете, и в помещении становится немного теплее, вы выходите из дома. Если вы закроете печь, чтобы она горела всю ночь, это очень плохая идея с точки зрения загрязнения и накопления смолы в дымоходе, что может привести к пожару в дымоходе. Или, может быть, вы бываете в доме и выходите из него весь день, но не хотите, чтобы огонь продолжался весь день — это пустая трата времени. Ответ — тепловой накопитель. По сути, это большой резервуар для хранения воды с очень хорошей изоляцией, который вы нагреваете с помощью котла на дровяной печи (или с помощью солнечных панелей для горячей воды), который может питать радиаторы или теплый пол в любое время. Затем вы можете зажечь свой огонь вечером, и он будет поддерживать тепло в вашем термостате, чтобы использовать его, когда захотите. Вы можете купить термальные магазины, но они могут быть довольно дорогими. Наш друг Суне объясняет здесь, как (если у вас вообще есть такая возможность), вы можете сделать его самостоятельно из переработанных материалов.Его компания продает термальные магазины, но эй, он именно такой парень. Вот Суне… .. У меня есть товарищ фермер по дороге, который держит небольшой котел, чтобы обогреть свое жилище. Проблема в том, что он должен поддерживать котел в рабочем состоянии, чтобы иметь хоть какое-то тепло, а это также означает, что он большую часть времени спит, сжигая, что не очень хорошо для котла или дымохода и значительно снижает эффективность. Так что купите себе два или три старых медных водонагревателя — на ум приходит центр переработки или eBay.Теперь вам нужно соединить их последовательно, как показано на схеме. Таким образом, тепло будет распространяться сначала по первому резервуару, а затем по следующему. Если вы подключите их параллельно, вам понадобится много времени, чтобы получить приличное количество полезного тепла. Показанный здесь источник тепла — дровяная печь. Вода для вашего отопления также поступает из верхней части первого резервуара и возвращается к основанию последнего резервуара, но важно, чтобы поток (или возврат) для нагревательной стороны вещей поступал из другого крана на резервуаре. .Скорее всего, в верхней части первого резервуара будет постукивание погружением, которое вы можете использовать для этого. он будет довольно большим, но можно использовать несколько дешевых стальных втулок, чтобы уменьшить его размер, чтобы вы могли установить трубу стандартного размера. Теплый пол здесь будет еще лучше Единица нагрузки (обозначенная L) на плите котла улучшит работу всех нагрузок и обеспечит постоянную температуру воды, поступающей в резервуары, 60ºC или выше. Это означает, что вы быстро получите полезное тепло.В противном случае печь должна нагревать воду во всех баках с шагом около 15 ° C, что займет много времени. Эта система предназначена только для обогрева, при такой установке вам понадобится еще один резервуар для воды для стирки и купания. Другой вариант — это что-то вроде источника косвенного баллона в качестве первого резервуара, в котором горячая вода для стирки и купания поступает в змеевик в резервуаре в качестве холодной горячей воды под давлением и выходит из змеевика горячей. При подборе котельной печи помните, что она должна иметь возможность обогревать ваше здание И нагревать воду в баках, поэтому вам потребуется немного более высокая мощность, чем если бы у вас там не было баков. Я не включил сюда ни какие функции безопасности, которые вам нужны, ни спецификации труб и т. Д. Это определенно не схема для создания системы отопления, это для обсуждения и обмена информацией. У этого есть свои недостатки, это не так хорошо, как одно целевое тепловое хранилище, но это дешево и относительно просто. Есть также много других возможностей и перестановок. Sune Nightingale of Stoves Online Этот простой солнечный водонагреватель обеспечивает как горячее водоснабжение, так и обогрев помещений.Вы можете отрегулировать размер и дизайн в соответствии с потребностями вашего дома. Вы найдете почти все материалы в местном магазине скобяных товаров или пиломатериалов, и чтобы его построить, вам понадобятся только базовые навыки столярного дела и небольшое ноу-хау слесаря. Удивительно, но стоимость этой системы «сделай сам» составляет примерно одну восьмую того, что вы заплатили бы за эквивалентную коммерческую систему! Система забирает воду из нижней части резервуара для хранения солнечного тепла и прокачивает ее через коллектор, где она нагревается солнцем, а затем обратно в резервуар.Это продолжается до тех пор, пока на коллекторе есть солнце. Стандартный контроллер контролирует температуру коллектора и бака и включает насос только в том случае, если коллектор горячее, чем бак. Вода предварительно нагревается за один проход через большой змеевик трубы PEX, погруженный в резервуар для хранения солнечной энергии.Затем подогретая вода поступает в ваш обычный резервуар для горячей воды. Эта простая однопроходная система работает хорошо, потому что змеевик из трубы PEX достаточно велик, чтобы удерживать довольно много предварительно нагретой воды прямо в змеевике, и имеет такую большую площадь поверхности, что действует как хороший теплообменник после первоначальной подачи горячей воды из змеевика. катушка исчерпана. Вода в баке используется исключительно для хранения тепла — она не является частью системы питьевого водоснабжения. Система напольного отопления перекачивает воду почти из верхней части резервуара через излучающие контуры пола, а затем обратно на дно резервуара. Ключевой особенностью этой конструкции является то, что резервуар для хранения не находится под давлением. Это дает вам большой объем при низкой стоимости, а также устраняет необходимость в отдельном сливном баке и теплообменнике. Моя цель при создании этого солнечного водонагревателя и обогревателя заключалась в том, чтобы создать конструкцию, которая была бы простой, недорогой, долговечной, надежной, не требующей особого ухода и максимально простой в сборке.За последние пять лет дизайн претерпел несколько версий с большим количеством отзывов от первых разработчиков, и я думаю, что вместе мы добились хорошего прогресса в достижении этих целей. Я надеюсь, что вы сочтете это интересным и полезным проектом. Поглотитель начинается с набора вертикальных медных стояков, расположенных на расстоянии около 6 дюймов друг от друга. Подъемные трубы соединяются с медными коллекторами в верхней и нижней части коллектора. Нижний коллектор забирает воду из бака и равномерно распределяет ее по стоякам, а верхний коллектор собирает нагретую воду из стояков для возврата в бак. Полудюймовые стояки соединяются с коллекторами 3/4 дюйма с помощью медных тройников. Если вы чувствуете себя немного напуганным пайкой, не делайте этого — с хорошей очисткой и флюсованием, пайка — кусок пирога. Каркас коллектора изготовлен из обычного бруса 2х6, прикрепленного к стене дома саморезами. Приятная особенность создания собственного коллектора заключается в том, что вы можете сделать его точно такого размера, который соответствует имеющемуся у вас месту. В моем случае это дало мне примерно на 50 процентов больше площади, чем могли бы позволить коммерческие солнечные коллекторы стандартных размеров. Остекление коллектора — двустенный поликарбонат, тот же материал, который используется для остекления большинства теплиц.Это привлекательный материал, с которым легко работать и легко найти. Поскольку это система обратного слива, все трубопроводы от накопительного бака до коллектора должны иметь уклон в сторону бака, чтобы он стекал при отключении насоса. В одном большом баке без давления хранится вода, нагретая солнечными батареями, как для воды, так и для отопления помещений.Резервуар представляет собой хорошо изолированный фанерный ящик, облицованный водонепроницаемой резиновой прокладкой из EPDM (обычно используется для покрытия кровли или водоемов). Бак, который я построил для этой солнечной водонагревательной системы, вмещает 164 галлона воды. Фанера обрамлена тщательно продуманной рамой размером 2 на 4, выдерживающей водные нагрузки. После того, как резервуар для резервуара построен, его внутренняя часть покрывается изоляцией из 2-дюймового жесткого пенопласта из полиизоцианурата, а затем устанавливается цельная часть футеровки из резины EPDM. Он завершается изолированной крышкой, также покрытой EPDM. Все соединения водопровода с резервуаром находятся в верхней части резервуара, поэтому никаких прокладок футеровки ниже ватерлинии не требуется. Я добавил второй слой изоляции снаружи резервуара, чтобы еще больше уменьшить потери тепла. Бытовая вода нагревается за один проход через погруженный 300-футовый змеевик диаметром 1 дюйм из полиэтилентерефталата PEX.Змеевик из PEX-трубы вмещает около 10 галлонов воды, которая всегда полностью нагрета до температуры резервуара. Система лучистого теплого пола состоит из петель из полудюймовой трубы PEX, прикрепленных скобами к основанию пола. Насос перекачивает горячую воду из верхней части солнечного бака через петли пола и обратно к дну бака. Здесь нет теплообменников, расширительных баков или антифриза — только трубы и помпа. Я использовал пластины теплораспределителя, чтобы более эффективно передавать тепло от PEX в пол, и поместил их под теплый пол, чтобы стимулировать восходящий путь тепла. Регулятор лучистого теплого пола состоит из двух термостатов, соединенных последовательно для включения мощности циркуляционного насоса. Первый термостат измеряет температуру в помещении и включается, если в помещении ниже заданной температуры. Второй термостат измеряет температуру в резервуаре и срабатывает, когда в резервуаре выше установленная температура. Когда оба термостата включены, активируется насос, который будет направлять горячую воду из бака через контуры пола. Я предполагаю, что для большинства семей в большинстве мест эта система будет обеспечивать почти 100 процентов их потребностей в нагреве воды для бытовых нужд (хотя эта эффективность может снизиться, если вы решите оптимизировать систему для отопления помещений). Подсчитать, сколько тепла он может произвести, намного сложнее, потому что существует очень много переменных. Солнечный водонагреватель, показанный на фотографиях, стоит немногим больше 2000 долларов с солнечным коллектором площадью 100 квадратных футов. Удвоение размера коллектора — что значительно улучшило бы его обогревательные характеристики — повысило бы стоимость примерно до 3000 долларов. Срок окупаемости солнечного водонагревателя в большинстве случаев составляет около трех лет (разбивку затрат см. В нашей таблице). Срок окупаемости отопления оценить сложнее, но, вероятно, он немного больше. Кроме того, в этом списке нет скидок, которые могут еще больше снизить стоимость вашей системы. Вы можете упростить систему, сделав только солнечный водонагреватель, уменьшив размеры коллектора и бака и убрав компоненты излучающего теплого пола. Фактически, эта система произошла от более ранней конструкции, предназначенной только для нагрева воды.Также неплохо было бы немного наклонить коллектор, чтобы улучшить его круглогодичные характеристики. Эти изменения могут сделать простую солнечную систему нагрева воды, которая стоит около 1000 долларов и обычно окупается менее чем за три года. Точно так же вы можете изменить систему, чтобы она обеспечивала только солнечное отопление, а не горячее водоснабжение. Самодельные коллекторы можно заменить коммерческими коллекторами. Вы можете найти гораздо больше информации о том, как построить эту систему, на Build It Solar. Если вы столкнетесь с трудностями или у вас есть предложения по дальнейшему улучшению, свяжитесь с автором по адресу gary@builditsolar.com. Подробнее: Узнайте, сколько стоит проект Gary’s Montana, и определите, сколько он может стоить для вас, с помощью анализа затрат на систему солнечного нагрева воды своими руками. Примечание. Этот пост может содержать партнерские ссылки.Это означает, что мы можем получить небольшую комиссию за совершенные покупки бесплатно для вас. Солнечный свет — чрезвычайно эффективный водонагреватель, и если вы когда-либо оставляли свой садовый шланг лежащим на лужайке в жаркий солнечный день, то вы определенно чувствовали, как горячая вода выходит на другом конце. Тем не менее, солнечные системы горячего водоснабжения в прошлом часто были склонны к сбоям, неэффективны и негерметичны, но, к счастью, отрасль росла и развивалась. Сегодня у потребителей есть выбор между сверхэффективными, профессионально установленными коллекторами, а также менее дорогостоящими солнечными водонагревателями, которые делают самостоятельно. Бонус в том, что вам не нужно жертвовать удобством обычной системы горячего водоснабжения при установке солнечной системы отопления. Они просто предназначены для подключения к обычным электрическим или газовым водонагревателям. Таким образом, вы можете наслаждаться удобством, преимуществами и экономией обоих вариантов. В следующем руководстве мы рассмотрим варианты самостоятельного использования солнечных водонагревателей и объясним, почему вам стоит их рассмотреть. Солнечный водонагреватель работает за счет поглощения света.В конечном итоге свет поглощается коллектором, установленным на крыше, и в конечном итоге преобразует солнечный свет в тепло. Это тепло затем передается в резервуар для воды с помощью циркуляционного насоса. Тогда обмен запускается регулятором, но только тогда, когда коллектор горячее, чем вода в баке. Это предотвращает ненужное потребление электроэнергии циркуляционным насосом . Это также предотвращает перегрев. В полдень, летом, когда небо безоблачно, эффективность коллектива достигает максимума. Кроме того, они также хорошо себя чувствуют, когда коллекторы обращены на юг. Когда солнечного света недостаточно, вода предварительно нагревается, и срабатывает резервная система, которая доводит воду до требуемой температуры. Система в конечном итоге используется для производства горячей воды с постоянной температурой в течение года без выбросов CO2. Вы обнаружите, что солнечные водонагреватели обычно описываются в соответствии с типом соединителя и циркуляционной системой, которую они используют. Вот инструменты, которые вам понадобятся, чтобы сделать свой собственный солнечный водонагреватель: Сверла и сверла Регулируемый сверлильный станок работает лучше всего. Сверла Forstner Это оборудование используется для сверления отверстий в металле и пластике. Его также можно использовать для сверления отверстий в резервуарах для хранения, а также отверстий для входных и выходных труб и т. Д. Набор отверток Вам понадобится набор отверток с различными типами отверток, например, медленный, звездообразный, крестообразный и т. д. Отвертка быстрая и удобная в использовании с электродрелью. Зажимы под прямым углом Необязательно; тем не менее, они очень полезны для облегчения углов 90 ° без необходимости держать все вместе руками. Пила Когда дело доходит до выбора пилы, подойдет простая, работающая с деревом и металлом, в качестве альтернативы, чтобы упростить задачу, вы можете выбрать циркулярную электрическую пилу при резке металла и / или вставить желаемый угол. Ножницы для металлических листов Предназначены для резки листового металла, например алюминия. Резак для медных труб Используется для резки медных труб. При использовании резака для труб возьмитесь за медную трубку и зажмите резак вокруг трубы, которую хотите разрезать. После этого вращайте резак вокруг трубы, слегка затягивая ручку на каждом обороте, чтобы увеличить давление отрезного круга на трубу. Вы можете обнаружить заусенцы на кромке среза трубы после того, как сделаете надрез, и чтобы удалить это, вам понадобится небольшой напильник или инструмент для заусенцев. Кисти Кисти будут использоваться для добавления краски на медные трубы, внутренние стенки коллектора, а также на пластину абсорбера. Будьте готовы к этому шагу, потому что вам может потребоваться больше слоев, прежде чем будет покрыт весь абсорбер. Горелка и паяльное оборудование Используется для пайки медных трубок вместе. Он включает в себя горелку и паяльное оборудование, включая его флюс для паяльной пасты. Пистолет для силикона Он будет использоваться для герметизации солнечного коллектора. Оборудование для сварки труб PP – R Обозначает случайный сополимер полипропилена, который является наиболее надежным в водопроводных и водопроводных установках.Они также используются организациями здравоохранения из-за химических свойств и сварки плавлением. Чтобы трубы расплавились, необходимо тепло. Инструмент для гибки медных труб Инструмент для гибки медных труб используется, если медные трубки в солнечных коллекторах сделаны с одной медной трубой. Затем медная труба изгибается в форме меандра. Ножницы При работе с трубами PP-R вам понадобятся специальные ножницы, которые используются для резки труб. Стандартные инструменты Потребуется набор инструментов из вашего стандартного арсенала инструментов, включая металлические и пластиковые молотки, измерительное оборудование, счетчики, скальпель, гаечный ключ, а также различные типы зажимов и т. Оборудование для обеспечения безопасности Используется на всех этапах, особенно при резке металла дисковой пилой, работе с сверлами, баннерами и т. Д. Материалы, которые вам понадобятся для создания солнечного водонагревателя, включают: По сути, вы будете циркулировать воду, нагретую солнечными батареями, по непрерывному водопроводу, идущему от установленных на крыше панелей до теплообменника. Это можно сделать с помощью насоса и снова обратно к панелям. Теплообменник представляет собой резервуар внутри резервуара, который передает теплоту примерно 140 ° F циркулирующей воды в охлаждающий резервуар подачи, окружающий его. Фитинги, вставленные в этот резервуар, позволяют установить его на линии между городским источником воды или колодцем, из которого питается ваш дом, и трубой подачи холодной воды к вашему электрическому или газовому водонагревателю. Тем не менее, мы рекомендуем, если вы мало разбираетесь в сантехнике, то вам следует в основном получить совет от сантехника или даже нанять профессионального сантехника, который выполнит установку за вас.Это гарантирует, что все будет сделано правильно. Да, действительно можно подключить солнечный водонагреватель к резервуару для горячей воды. По сути, вам необходимо настроить такую систему для пополнения вашей горячей воды путем направления холодной воды из бака водонагревателя. Он лучше всего работает в умеренном климате, потому что тепло обязательно должно исходить от труб, когда на улице холодно. Да, солнечные водонагревательные системы используют солнечное излучение для нагрева воды в панели, которая часто находится на крыше, и это, в свою очередь, обеспечивает тепло в виде горячей воды, или ее можно подключить к системе центрального отопления. . В конечном итоге он будет вырабатывать электричество, которое можно использовать для питания солнечного нагревательного насоса. Солнечные водонагревательные системы — один из лучших способов снизить затраты на энергию, связанную с нагревом воды. Когда вы используете солнечную энергию, энергия солнца используется для нагрева воды, которая накапливается в резервуаре с горячей водой и потребляется зимой.Однако, в конечном счете, это один из лучших способов сократить количество денег, которые вы тратите на счета за электроэнергию, и снизить углеродный след на Земле. Я покажу вам, как построить дешевый и простой водонагреватель для использования в кемпинг, охотничьи домики или любое другое место, где нет горячей воды. Я также включил фотографии своего готового продукта.Я много путешествую в своем доме на колесах и не люблю использовать сжиженный газ, поэтому я повозился с некоторыми материалами и придумал это. Все водонагреватели для дома потребляют много энергии, но тот, который я построил, потребляет менее 1200 Вт (10 ампер). Добавить TipAsk QuestionDownload Добавить TipAsk QuestionDownload На этом шаге вам НЕ нужно снимать резервуар с кофеварки. Вам нужно просверлить (2) отверстия диаметром 3/4 дюйма в задней части кофеварки, чтобы перенаправить водяные линии, и вам нужно снять дно кофеварки, чтобы отсоединить старые линии и подключить новые. . (См. Изображение в ШАГЕ 13) Добавить TipAsk QuestionDownload Добавить TipAsk QuestionDownload Добавить TipAsk QuestionDownload Добавить TipAsk QuestionDownload Добавить TipAsk QuestionDownload Добавить TipAsk QuestionDownload Добавить TipAsk QuestionDownload Добавить TipAsk QuestionDownload Как видите, у меня на бочке стоит модифицированная кофеварка. Добавить TipAsk QuestionDownload Это изображение моего поплавка.Я просто использовал обычный поплавок, который вставляется в унитаз. Единственная реальная проблема, с которой я до сих пор сталкивался с этой установкой, — это один раз в месяц, когда мне нужно чистить элемент кофеварки. Я просто отсоединяю кофеварку от бочки и заливаю уксус по шлангу к элементу. Кофеварка должна быть включена, чтобы очистить ее, так как она очищается от тепла и кислотности уксуса. Если вы не чистите его хотя бы раз в месяц, элемент засорится, и вам придется покупать новую кофеварку, так как из элемента очень трудно получить толстые слои извести и кальция. Добавить TipAsk QuestionDownload На этом изображении, рядом с поплавком, изображен водяной насос (внизу справа). Я не проложил выпускной шланг насоса к верхней части крышки, как описано в шагах . У меня на резервуаре установлен поплавок, но я вручную наливаю воду сверху, пока не установлю резервуар для холодной воды. Я использую ручей или речную воду, чтобы наполнять бочку, когда путешествую, но у меня есть осадочный фильтр, который фильтрует мою воду перед тем, как залить ее в бочку, чтобы устранить накопление извести и кальция.Я также добавляю 3 капли отбеливателя на каждый галлон воды, который наливаю в бочку. В конце концов, я хотел бы заменить крышу на моем доме на колесах, чтобы я мог собирать дождевую воду. Добавить TipAsk QuestionDownload На этом рисунке показано, где я просверлил отверстия диаметром 3/4 дюйма для моих новых шлангов для подключения к нагревательному элементу внутри кофеварки. В своей первой попытке я фактически разобрал кофеварку, чтобы закрепить элемент, но мне некуда было поставить элемент, поэтому я купил еще один, просверлил отверстия и оставил собранным.Еще я поставил небольшой вентиль на выпускной трубопровод, идущий в бочку. Это необходимо для управления потоком воды, если у вас есть насос для пруда / аквариума большего размера. Я не рекомендую использовать насос большего размера, так как с этим конкретным клапаном я должен очищать отложения извести и кальция каждые 2 недели, когда он не полностью открыт. У меня нет большого насоса в моей установке, но у меня был клапан, поэтому я установил его в качестве примера. Добавить TipAsk QuestionDownload Вы сделали этот проект? Поделитесь с нами! При проектировании системы горячего водоснабжения можно использовать следующую процедуру: Горячая вода обычно подается на арматуру и ее потребителей по адресу 50-60 o С .Для столовых и профессиональных кухонь для соответствия гигиеническим стандартам часто требуется температура 65 o ° C . Горячая вода не должна храниться при температуре ниже 60 o C (140 o F) , чтобы избежать риска заражения легионеллой. В тех случаях, когда по соображениям безопасности необходимы более низкие температуры — например, в детских садах, центрах для инвалидов и т. Д. — температура горячей воды не должна превышать 40 — 50 o C .Следует проявлять особую осторожность, как и при регулярной дезинфекции фурнитуры, чтобы избежать заражения легионаллами. Примечание! Горячая вода может храниться при более высоких температурах и снижаться до более низких температур подачи путем смешивания с холодной водой в клапанах блендера. Хранение горячей воды при более высоких температурах увеличивает общую емкость системы и снижает потребность в емкости для хранения. Некоторые типичные конфигурации водонагревателя: хранятся в той же емкости для хранения при той же температуре, что и поставка потребителям. Вода нагревается и хранится в том же накопительном баке при более высокой температуре, чем подаваемая большинству потребителей. Перед подачей в арматуру горячая вода смешивается с холодной водой до температуры потребителя. Вода нагревается и хранится при температуре потребителя перед подачей к обычным потребителям. Вода из этого хранилища подается в другой нагреватель и резервуар для хранения, где вода нагревается до более высоких температур перед распределением. Количество горячей воды определяется количеством жителей и их привычками потребления. Время очень важно, поскольку потребление меняется в течение дня. Аккумулятор горячей воды — объем бака — уменьшит необходимый максимальный отпуск тепла. Теплоснабжение системы с аккумулятором можно рассчитать как: H = c p V (q 2 — q 1 ) / t (1) где H = подача тепла (мощности) (кВт) V = накопленный объем аккумулятора (литры) c p = удельная тепловая вода (4.19 кДж / кг o C) q 1 = температура холодной питательной воды ( o C) q 2 = температура горячей воды ( o C) t = доступное время для нагрева накопленного объема (сек) Аккумулятор с 200 литров заполнен холодная вода с температурой 5 o С. Электроэнергия, необходимая для нагрева воды до 50 o C за 5,5 часов можно рассчитать как: H = (4,19 кДж / кг o C) (200 литров) ((50 o C) — (5 o C)) / ((5,5 часов) (3600 с / час)) = 1,9 кВт Что близко к типичной мощности электрического нагревательные элементы в аккумуляторах горячей воды для нормального потребления. Ур. (1) можно изменить, чтобы выразить нагретый накопленный объем, если известны теплопроизводительность и доступное время для обогрева: V = H a t a / ( c p (q 2 — q 1 )) (1b) где H a = доступное тепловое питание (кВт) t a = время нагрева доступно (сек) С проточным нагревателем без накопительного водонагревателя — подачу тепла можно рассчитать как: H = c p v (q 2 — q 1 ) (2) где v = требуемый объемный расход (л / с) Душ потребляет 0.05 л / с горячей воды. Резервуара для хранения нет, и вода постоянно нагревается от 5 o C до 50 o C . Требуемая мощность для нагрева воды может быть рассчитана как H = (4,19 кДж / кг o C) (0,05 л / с) (( 50 o C ) — ( 5 o C ) ) = 9,4 кВт Такая высокая потребность в мощности, как правило, слишком высока для обычных бытовых электрических систем и является основной причиной широкого использования электрических аккумуляторов горячей воды. Преимущество аккумулятора — стабильная температура горячей воды. Регулирование мощности источника питания может привести к недопустимым колебаниям температуры — особенно ощутимым в душе. Типичный объем накопителя горячей воды для систем с электрическим или газовым обогревом в зависимости от количества жителей в доме: Требуемая поверхность нагрева теплообменника может быть рассчитана как: A = 1000 H / kq m (3) где A = поверхность нагрева (м 2 ) H = скорость нагрева (кВт) k = общий коэффициент теплопередачи (Вт / м 2 K) q м = средняя логарифмическая разница температур (K) Тепло коэффициенты передачи зависят от Котел с правильной мощностью должен быть выбран из каталогов производителя, где Мощность котла = Отопление мощность водонагревателя + запас прочности (обычно 10-20%) Максимальный объемный расход через соединительных труб к арматуре и другому оборудованию определяется максимальной потребностью каждого потребителя. Максимальный объемный расход через магистральных труб определяется максимальной потребностью в фитингах и статистическим запросом на основе количества и типов поставляемых фитингов и оборудования. На приведенной ниже диаграмме показана типичная минимальная площадь коллектора и объем хранилища в зависимости от количества жителей в доме для производства горячей воды с помощью солнечной энергии. Поскольку это новая сборка, я бы серьезно сосредоточился на пассивном солнечном дизайне.Это новая концепция строительства с использованием других материалов и методов — это не придуманная идея для традиционного дома). Этот тип конструкции, вероятно, будет защищен от земли, хорошо изолирован, будет иметь огромную тепловую массу внутри изоляционной оболочки, окна с южной экспозицией поглощают все солнечные лучи. Надо подумать о снеге и заносе. Это сложно, но оно того стоит, потому что дом буквально греется. Даже не пытайтесь использовать фотоэлектрическую энергию (солнечные панели), чтобы производить электричество для производства тепла. Это полная термодинамическая «чистая потеря» — вы не можете произвести достаточно тепла с помощью фотоэлектрической энергии, чтобы изменить ситуацию. Идите вперед и определите это, и вы увидите. Если есть какой-либо способ доставить на объект природный газ или пропан, даже в переносных контейнерах, это способ использовать по мере необходимости, например, для приготовления пищи или сушки. Ветер тоже не лучший способ получить электричество для тепла, но он, безусловно, лучше, чем солнечные фотоэлектрические панели. Чтобы получить тепло от солнца, используйте солнечно-тепловую энергию.Очевидно, что для обогрева или сушки одежды в этом нет особого смысла. Есть один неплохой способ отопления: тепловые насосы. Они могут передавать в 2-3 раза больше тепла, чем потребляемая ими электроэнергия. Для хранения тепла с помощью гелиотермики необходимо лота тепловой массы. Жидкий теплоноситель (гликоль), очевидно, будет частью этой массы. Но это не обязательно должно быть все! Вы можете заполнить резервуар камнями (обратите внимание на заблуждение, которое я опишу внизу), пока гликоль все еще может циркулировать через него.Если ваш дом имеет высокую тепловую массу как часть пассивной солнечной конструкции, эта масса тоже имеет значение. Нет ничего плохого в том, чтобы накачать дом дополнительным теплом, пока не светит солнце, особенно если вас нет. Вам также понадобятся способы убрать снега от коллекторов во время вашего длительного отсутствия. Учитывая северный климат, возможно, стоит поставить панели ровно вертикально — подумайте об этом варианте при планировке участка, — но метель и налипший снег все еще могут быть проблемой. И затем вам нужно будет подумать о том, как справиться с потенциальными длительными периодами отсутствия полезного солнца из-за погоды. Возможно, стоит подумать о каком-нибудь топливном «резервном нагревателе», но вам понадобится очень солидный бак, если вас не будет рядом, чтобы пополнить запасы топлива. Существует интересное заблуждение относительно термической массы, которая является термином, используемым в промышленности. Термин на самом деле неправильный. Масса не хранит температуру — ее хранят атомы, при примерно такое же количество на атом .А в твердых телах примерно такое же количество атомов помещается в одно и то же пространство … так что большинство твердых тел (по объему) имеют примерно эквивалентов по аккумулированию тепла. В диапазоне от 1,8 до 3,0 Дж / куб.см / град.К при объемной теплоемкости Говорят, лучшее в жизни — бесплатно. Это будет обычная вода при 4,1 Дж / куб.см / ° K. Это буквально идеальная тепловая «масса», если вы можете решить проблему замерзания (т.е. осушить каландрию, аккумулирующую тепло, когда вас нет). Если стоимость не имеет значения, используйте гликоль 50/50 с концентрацией 3,8, не только плотный, но и перекачиваемый. Если стоимость — это объект, ну, вот тут-то и пригодятся обычные материалы, даже если их характеристики меньше половины воды. Стоит помнить об их значениях, но преобразование единиц бросает вызов большому количеству людей (и сбивает космические зонды) — придерживайтесь единиц измерения объема: джоулей на кубический сантиметр на ° K и прямые эквиваленты в системе СИ (МДж / м 3 / ° C и т. Д.) Вот несколько источников. Я видел несколько различных конструкций солнечных водонагревателей и хотел бы поделиться своими. Это довольно эффективная конструкция, поскольку каждый квадратный дюйм поверхности коллектора находится в прямом тепловом контакте с нагретой водой. Вы можете легко изменить дизайн до любого размера, который вам нравится. Я сделал свой 8 футов длиной и 22 дюйма шириной, чтобы он мог поместиться между стропилами на моем чердаке. Тесты показали, что средняя выходная мощность системы составляет около 530 Вт, нагревая 20 литров воды с 24 градусов C (75 градусов F) до 47 градусов C (117 градусов F) за один час. Кроме того: я занимаюсь ремонтом крыши в моем доме и планирую построить прозрачную часть крыши на одном участке. Затем я могу поэкспериментировать с различными конструкциями солнечных коллекторов, подобных этому, и легко установить и удалить их изнутри моего чердака, вместо того, чтобы выходить на крышу. Это также упростит установку сантехники. Недостатком является то, что если из коллектора возникнет течь, она попадет в мой дом, а не в мой желоб. См. Подробности в разделе «Строительство солнечного чердака». Реклама от Google Я не собирался использовать эту конструкцию для нагрева питьевой воды.Используемые пластмассы и клеи будут вымываться в воду, поэтому пить воду, которая находилась внутри панели, — плохая идея. Если вы хотите использовать эту конструкцию для нагрева питьевой воды, вам следует сделать теплообменник. Пропустите воду из коллектора через змеевик из медной трубы, помещенный в резервуар для питьевой воды. Эта конструкция коллектора также не предназначена для того, чтобы выдерживать давление городской воды, но если вы используете теплообменник и соответствующий бак (например, коммерческий резервуар для горячей воды), вы можете использовать такой коллектор для нагрева питьевой воды под давлением городской воды. Коллектор изготовлен из Coroplast (см. Http://www.coroplast.com), который представляет собой гофрированный пластиковый лист, обычно используемый для изготовления вывесок. Он имеет несколько квадратных каналов, идущих вдоль от конца до конца. Когда я впервые увидел этот тип листа, я сразу подумал: «Вау, из него получился бы отличный плоский солнечный коллектор, если бы существовал способ прокачки воды через все эти маленькие каналы». Несколько недель спустя мне в голову пришёл способ сделать это. Если в какой-либо трубе из АБС продольно вырезать прорезь нужной ширины (так что поперечное сечение выглядит как «С»), тогда эту трубу можно надеть на конец гофрированного пластика.Швы можно заклеить, чтобы все было водонепроницаемо. Лист можно покрасить в черный цвет и вуаля … у вас есть плоский солнечный коллектор. Поскольку весь коллектор сделан из пластика, важно, чтобы температура не была слишком высокой, иначе он размягчится и, возможно, возникнет утечка. 80 градусов по Цельсию (176 градусов по Фаренгейту) — это предел. Не думаете, что здесь может быть так жарко? Подумай еще раз. На практике трудно гарантировать максимальную температуру. Вода может перестать циркулировать или полностью стечь по ряду причин, и панель будет перегреваться.Следовательно, это может быть непрактичная конструкция для установки в жилых помещениях, но это недорогая, легко создаваемая экспериментальная система, которая производит столько же или больше горячей воды, чем коммерчески доступные системы. Шахта стоила около 60 долларов за материалы (около 4 долларов за квадратный фут) и около 6 часов строительства. Инструменты Материалы для коллектора Материалы каркаса Материалы для резервуара / циркуляции воды Общая стоимость материалов = 59 $.50 Реклама от Google Вы можете использовать коллектор как есть. Просто выложите его на солнце и прокачивайте через него воду.Однако гораздо больше тепла можно уловить, построив для него изолированный корпус. Заполнить панель таким образом, чтобы удалить все пузырьки воздуха, легче, чем сделать, если не использовать несколько простых приемов. Если вы удалили весь воздух и имеете герметичную систему, и на панель попадает достаточно солнечного света, она должна начать отвод тепла почти мгновенно. На изображении ниже показан график зависимости температуры от времени. Шланги настроены таким образом, что нижний шланг забирает холодную воду из нижней части бака, а верхний шланг подает горячую воду в верхнюю часть бака. Вода в баке не сильно перемешивается из-за небольшого расхода.Следовательно, вода, всасываемая в нижний шланг, остается почти постоянной температуры (исходной температуры воды) до тех пор, пока вся вода в баке не будет выведена и заменена теплой водой, прошедшей через коллектор. Разделение объема резервуара на время до начала повышения температуры дает грубое приближение скорости потока через коллектор. Объем бака = 12,8 литра (Примечание: я наполнил его так, чтобы общий объем воды составлял 20 литров) Обратите внимание, что расход термосифона уменьшается по мере нагрева всей воды и разница дисбаланса плотности между баком и панелью меньше. Изменение температуры, которого мне удалось достичь, составило около 23 ° C за 1 час. Теплоемкость воды 4,18 кДж / кг / ° C. В системе было 20 кг воды. Зная эту информацию, можно рассчитать среднюю мощность, фактически введенную в воду: Мощность = 4.18 кДж / кг / градус Цельсия * 20 кг * 23 градуса Цельсия / 3600 секунд = 0,53 кВт или 530 Вт. Площадь коллектора около 1,4 м2. Энергия солнечного света составляет около 1000 Вт / м2. Таким образом, панель получает около 1400 Вт входящей мощности, когда она направлена прямо на солнце. Эффективность — это просто фактически извлеченная мощность, деленная на доступную мощность. КПД = 530 Вт / 1400 Вт = 0,378 или 38%. Это вполне сопоставимо с имеющимися в продаже солнечными коллекторами.Однако я делаю это на своем заднем дворе, используя неизолированные шланги, непроницаемую для воздуха панель, одну пластиковую панель, которая слегка непрозрачна, бак с открытым верхом и без насоса. Тот факт, что я могу достичь эффективности на коммерческом уровне с помощью этой установки, является свидетельством дизайна и указывает на то, что в отрасли есть много возможностей для улучшения. В большинстве конструкций бытовых и коммерческих солнечных коллекторов, которые я видел, используются металлические (обычно медные) трубки для отвода воды через панель.К медной трубке прикреплены металлические ребра. Плавники окрашены в черный цвет. Ребра нагреваются и передают тепло к трубке. Металл является хорошим проводником, но тепло должно пройти долгий путь через тонкое поперечное сечение, чтобы достичь трубки. В своей конструкции я использовал пластик, который является плохим проводником, но тепло должно пройти всего около 0,3 мм через очень большое поперечное сечение от передней поверхности панели к воде. Я покажу, почему это лучше. Существует свойство любой тепловой системы, называемое теплопроводностью, которое указывает, сколько тепла (мощности) может быть передано от точки «a» к точке «b» при заданном перепаде температур.Формула: Теплопроводность = K * A / L Сравнение типичного трубчато-ребристого коллектора и гофрированного пластикового коллектора. Рассчитаем теплопроводность типичного плоского коллектора. Предположим, что панель имеет размер 2х8 футов с 4 медными трубками, идущими вдоль, и ребрами, выступающими на 3 дюйма с каждой стороны каждой трубки (6 дюймов на трубку x 4 трубки заполняют нашу ширину 2 дюйма).Предположим, что ребра толщиной 1 мм также сделаны из меди. Когда ребра нагреваются, площадь поперечного сечения, через которое это тепло должно проходить, чтобы достичь трубок, составляет 1 мм * 8 футов * 8 ребер = 19504 мм2. Среднее расстояние, на которое необходимо отвести тепло, составляет 1/2 ширины ребра или 1,5 ″ = 38 мм. Электропроводность меди составляет около 0,4 Вт / мм / градус Цельсия. Следовательно, теплопроводность от поверхности коллектора к воде составляет 0,4 Вт / мм / градус Цельсия * 19504 мм2 / 38 мм = 205 Вт / градус Цельсия. Другими словами, разница в температуре воды и ребра в 1 градус Цельсия приведет к теплопередаче 205 Вт.Но панель получает что-то порядка 1400 Вт входящей мощности от солнечного света. Чтобы передать всю эту мощность воде только за счет теплопроводности, ребра должны нагреться на 7 градусов Цельсия выше, чем температура воды. Предполагается, что медное ребро толщиной 1 мм лучше, чем вы можете найти в большинстве конструкций самодельных труб и ребер. Например, в некоторых книгах для самостоятельного изготовления, которые я прочитал, рекомендуется делать плавники из алюминиевых банок (типичная толщина стенок менее 0,15 мм). Теперь повторите расчет для гофрированной пластиковой панели. Площадь поперечного сечения, через которую должно проводиться тепло, является принимающей областью самой панели (2 ′ * 8 ′ = 1486448 мм2). Расстояние, которое должно пройти тепло, чтобы достичь воды, составляет всего лишь толщину пластиковой стенки или около 0,3 мм. Электропроводность пластика составляет около 0,0001 Вт / мм / градус Цельсия. Обратите внимание, что он более чем в 1000 раз ниже, чем медь, что имеет смысл, поскольку пластик обычно считается изолятором, а не проводником. Следовательно, теплопроводность системы равна 0.0001 Вт / мм / градус C * 1486448 мм2 / 0,3 мм = 495 Вт / градус C. Другими словами, разница температур воды и поверхности коллектора в 1 градус Цельсия приведет к передаче тепла воде в 495 Вт. Чтобы передать мощность 1400 Вт, поверхность панели должна нагреться примерно на 3 градуса выше, чем вода. Конечно, на практике не все из этих 1400 Вт уходит в воду. Проводимость от поверхности коллектора к воде параллельна другой проводимости от поверхности коллектора к внешнему воздуху.Относительные значения этих двух проводимостей определяют, сколько тепла куда уходит (кроме того: это аналогично току в электрической цепи с двумя параллельными резисторами). Реклама от Google Несмотря на гораздо более низкую теплопроводность пластика, использование гофрированного пластикового листа в качестве коллектора обеспечивает более чем в два раза большую проводимость между поверхностью коллектора и водой по сравнению с конструкцией из медных труб и ребер с ребрами толщиной 1 мм. Если вы пытались построить один из этих солнечных коллекторов или что-то подобное, дайте мне знать (оставьте комментарий ниже). Я буду рад опубликовать фотографии вашей системы и любые данные, которыми вы готовы поделиться, или просто ссылку на ваш веб-сайт, если он у вас есть. Теплоаккумулятор Jaspi (л)
Время нагрева (час.) при мощности
20 кВт
25 кВт
30 кВт
35 кВт
40 кВт
45 кВт
50 кВт
55 кВт
60 кВт
500
1000
2,3
1200
2,8
2,2
1500
3,5
2,8
2,3
1800
3,4
2,8
2,4
2,1
2000
3,1
2,7
2,3
2,1
2400
3,2
2,8
2,5
2,2
2,0
3000
3,5
3,1
2,8
2,5
2,3
3500
3,3
3,0
2,7
4000
3,4
3,1
4500
3,5
Источник: https://stroyday. ru/stroitelstvo-doma/pechi-i-sistemy-otopleniya/teploakkumulyator-svoimi-rukami.html
Количество использованных доноров: 3
Информация по каждому донору:
Теплоаккумулятор своими руками.
В момент, когда отключаются тэны, потребляет электроэнергию только небольшой вентилятор, который предназначен для нагнетания нагретого воздуха в помещение на протяжении всего периода отдачи, до нового подключения к электросети. Тепловым источником может, также, выступать топливный котел (газовый или на твердом топливе), тепловой насос, солнечный коллектор. В качестве теплоаккумулирующей среды, может использоваться вода, эвтектические соли или камень.
В системе отопления данный тип представляет собой вспомогательный элемент. По внешнему виду – это металлический или стальной бак, по всей внешней поверхности тщательнейшим образом обшитый теплоизоляцией, внутри которого устанавливаются либо теплообменные змеевики, либо тэны, в отдельных случаях могут быть и те, и другие.
2 — Спиральный теплообменник (медные трубы диаметром 20 мм).
3 — Элемент для пространственной фиксации теплообменника и термометра.
4 — Термометр
5 — Теплоизоляция
6 — Бетонный корпус.
7 — Бетонное основание.
8 — Земля.
9 — Подвод и отвод теплоносителя.
10 — Электрический нагреватель (800 Вт, 220 В, длина 1,9 метра)
11 — Слив теплоносителя. Змеевик можно самостоятельно изготовить, свернув спиралью медную трубу, диаметром 15-20 мм(потребуется около 10-12 мтрубы). Вверху и внизу бака следует предусмотреть отводной и подводной патрубки – через нижний будет подходить остывшая вода, а через верхний отводиться уже нагретая.
Нагрев перекрытия происходит в ночное время, а теплоотдача – и в вечернее, и в дневное.
Теплоаккумулятор своими руками. Часть 3.
Так как давление в коллекторах может достигать 6 атмосфер.
Пусть у нас 6 коллекторов площадью 1.8м2 каждый. Итого имеем 6×1.8=10.8м2 гелиополя. Значит на эти 10.8м2 гелиополя нам необходимо 10.8х0.2 = 2.16м2 площади змеевика. Если мы возьмем для навивки трубу медную 3/4″, то наружный диаметр у нее примерно 19.05 мм (это труба для кондиционера). Получается, что в развертке наша труба будет иметь (по формуле длины окружности) 19.05 * 3.14 = 59.8мм или 0,0598м. Теперь, чтобы обеспечить площадь в 2.16м2 надо 2.16 / 0,0598 = 36.12м трубы.
Как построить термальный магазин своими руками — Информация о жизни, обучение, продукты и услуги с низким уровнем воздействия
Ему нравится удобство термального магазина, но он хочет его по дешевке (ну, в конце концов, он же фермер — Дэйв).Мы вместе набросали идею использования старых медных водонагревателей. Вам нужно будет лучше изолировать резервуары, поскольку стандартная изоляция, с которой они идут, на самом деле не на высоте, но это не ракетостроение. Просто убедитесь, что вы используете что-то, что может выдерживать тепло, например, стекловату. Также хорошо изолируйте все трубопроводы — вы удивитесь, сколько тепла вы можете потерять из-за плохо изолированной трубы или клапана.
Как вы можете видеть, горячий поток из печи идет в верхнюю часть первого резервуара, а холодный возврат возвращается из основания последнего резервуара.
Солнечная система двойного назначения | НОВОСТИ МАТЕРИ ЗЕМЛИ
Как это работает
Когда насос выключен, вода стекает из коллектора обратно в резервуар. Этот тип системы «обратного слива» особенно полезен в холодном климате, поскольку он предотвращает замерзание воды внутри коллекторов.
Система управления контролирует температуру в помещении и температуру бака и включает насос только в том случае, если в помещении холодно, а в баке горячий. Система управления состоит из двух стандартных термостатов.
Строительство коллекционера
Я закрепил окрашенные в черный цвет алюминиевые ребра на стояках, чтобы поглощать солнечное излучение и передавать солнечное тепло в стояки.Ребра имеют желобки, чтобы плотно прилегать к стоякам для хорошего теплового соединения. Ребра абсорбера могут быть изготовлены из местного алюминиевого листа или вы можете приобрести их уже с рифлеными отверстиями и готовыми к установке на стояки. Один из источников этих ребер — алюминиевые солнечные поглотители.
Рама для всего коллектора строится как единое целое прямо на стене, что позволяет избежать работы по подключению нескольких коллекторов. Приложенный к стене слой полиизоциануратного утеплителя отделяет поглотитель от сайдинга дома.Обязательно используйте жесткую изоляционную плиту из полиизо. Если вы используете синюю, розовую или белую изоляционную плиту из полистирола, она плавится — поверьте мне. Полиизо немного сложнее найти, но он есть на большинстве лесных складов.
Кроме того, двойное остекление снижает потери тепла из поглотителя и приводит к повышению эффективности коллектора, особенно в холодном климате. Декоративная планка остекления и планки крышки изготовлены из «дерева» ПВХ, поэтому не требуют особого ухода и имеют красивый внешний вид.
Резервуар для хранения воды
Этот тип танка был разработан еще в 1980-х годах и зарекомендовал себя как долгий срок службы и низкие эксплуатационные расходы. Футеровка из EPDM, вероятно, прослужит 15 лет (некоторые могут прослужить до 30 лет), после чего футеровку можно будет относительно легко заменить без замены всего резервуара.
После того, как начальные 10 галлонов израсходованы, змеевик PEX действует как теплообменник, нагревая проходящую через него холодную воду. Хотя PEX не обладает высокой проводимостью и обычно не является первым выбором для теплообменника, большой змеевик имеет такую большую площадь поверхности (90 квадратных футов), что на самом деле вполне подходит для этой цели. Подключения бытовой воды к змеевику PEX выполняются вне резервуара, поэтому питьевая вода проходит через резервуар одним непрерывным путем без фитингов внутри резервуара, что снижает вероятность утечек.
Теплый пол
Если в вашем доме невозможно водяное отопление пола, вы также можете использовать водяные радиаторы для плинтусов.
Производительность и стоимость
На своем веб-сайте Build It Solar я подробно рассказываю, как рассчитать эту цифру для отдельных домов. Коллектор площадью 100 квадратных футов в моей системе близок к минимальному размеру, который я рекомендовал бы для комбинированного нагрева помещения и воды, и, хотя он обеспечит некоторое полезное отопление помещения и хороший нагрев воды для бытовых нужд, он не сможет реально снизить ваш счет за отопление на крупная фракция.Для большего воздействия на отопление помещения увеличьте размер коллектора и соответственно увеличьте размер резервуара. В большинстве случаев это будет практичный и экономичный вариант. Единственная причина, по которой коллектор в моей системе не больше, заключается в том, что у меня не хватало места на стене.
Это увеличивает стоимость системы, но также позволяет ей претендовать на получение федерального налогового кредита, который частично компенсирует увеличение стоимости.
DIY Солнечный водонагреватель: полное руководство
Как работает солнечный водонагреватель?
Работают ли солнечные водонагреватели зимой или осенью?
Выберите тот, который подходит для дерева, пластика и металла.
Применяется между металлическим профилем, деревом, а также солнечным стеклом и т. Д.
Д.
Этапы изготовления солнечного водонагревателя
Могу ли я подключить солнечный водонагреватель к водонагревателю?
Могу ли я подключить солнечный водонагреватель к моей системе центрального отопления?
Заключение
Это особенно важно при использовании электричества для нагрева воды дома, что является одним из самых дорогих способов сделать это.
Похожие сообщения:
Как построить самодельный водонагреватель: 13 шагов (с изображениями)
Введение: Как построить самодельный водонагреватель
Я бы не рекомендовал использовать это в доме, если вы не измените направления, поскольку в стандартных домах используется вода под давлением (городская вода или колодец). Когда я ношу лагерь, я беру инвертор мощностью 1500 Вт и подключаю к автомобильному аккумулятору, чтобы нагреть воду. Я пошел в Wal-Mart, купил палатку для душа и использовал ПВХ, чтобы забежать в палатку, надеть клапан и душевую насадку, и она готова к работе.
Шаг 1: Шаг 1
Шаг 2: Шаг 2
Шаг 3: Шаг 3
Шаг 4: Шаг 4
Шаг 5: Шаг 5
Шаг 6: Шаг 6
Шаг 7: Шаг 7
Шаг 8: Шаг 8
Шаг 9: Шаг 9
Шаг 10 : Step 10
Я просверлил еще 2 отверстия в пространстве, где находится кофеварка, на случай, если шланг (-ы) будет протекать из элемента, и вода пойдет обратно в бочку, а не на землю. Моя не просочилась, но всегда лучше перестраховаться. Не обращайте внимания на все трубы и клапаны из ПВХ, поскольку я просто собрал их из тех частей, которые у меня были в то время. Я начал с водонагревателя для душа, а затем добавил еще одну линию, ведущую к кухонной раковине.
Шаг 11: Шаг 11
Шаг 12: Шаг 12
Шаг 13: Шаг 13
Будьте первым, кто поделится
Рекомендации
Системы горячего водоснабжения
Потребность в горячей воде — количество и температура
Температура горячей воды
Потребитель Температура
( o C) Душевые 43 905 Унитаз 905 905 Унитаз — 905 — бритье 45 Ванны 43 Прачечная, коммерческая до 82 Водонагреватель — одинарная температура
Водонагреватель — двухтемпературный со смесительным клапаном
Водонагреватель — двухтемпературный с расширительным баком
Максимальное тепловыделение
Пример — Требуемый источник питания для аккумулятора горячей воды
Объем накопителя
Пример — Требуемая мощность для Co постоянно нагревает воду
Типичный объем накопителя горячей воды
Поверхность нагрева
Котел
Расчетная схема и размер труб
Горячая вода от солнца
отопление — Заполнить тепловой бак гликолем в автономной системе?
. Лучше всего работать в объеме, потому что люди проектируют дома по объему (габаритам), а не по массе. Учитывая узкий разброс, материал X по сравнению с материалом Y не будет по-разному работать с и , но стоимость , безусловно, будет варьироваться. И это всегда фактор в капиталистическом реальном мире. Построить простой солнечный водонагреватель
Введение
Предупреждение — не пейте воду
Концепт
Инструменты и материалы
Сборка коллектора
Построить раму
Заполнить панель
Тестирование
Результаты
Расход термосифона
Время опорожнения: 25 минут
Расчетный расход термосифона: 0.8 литров в минуту Расчет мощности
Расчет КПД
Почему эта конструкция панели так хорошо работает
где:
K = теплопроводность (физическое свойство материала)
A = площадь поперечного сечения, через которую должно проходить тепло
L = расстояние, которое должно пройти тепло (расстояние от ‘a ‘на’ b ‘).
Заключение
Системы со встроенным считывателем