Moderní topný systém by měl nejen udržovat pohodlnou teplotu teploty během provozu kotle, ale i poté. Snížení teploty chladicí kapaliny v trubkách nastává relativně rychle, proto je nutné instalovat další zařízení. Nejlepším způsobem, jak toho dosáhnout v tomto ohledu, je topný systém s tepelným akumulátorem vlastníma rukama: okruh, výpočet, jehož propojení lze provést téměř pro jakýkoli autonomní komplex.
Princip činnosti tepelného akumulátoru
Tepelný akumulátor je velká nádrž naplněná vodou. Vytápí se přímo nebo nepřímo z topného systému. V důsledku toho teplota vody stoupne na maximální hodnotu. Když kotel přestane fungovat, dojde k opačnému procesu - energie z ohřáté vody je přenesena do chladicí kapaliny.
Pro splnění tohoto úkolu musí být připojení k topnému systému tepelného akumulátoru provedeno v nejbližší možné vzdálenosti od výstupní trubky kotle. Kromě toho jsou stanoveny následující konstrukční požadavky:
- Správně vypočítat hlasitost. To přímo závisí na oblasti vytápěné místnosti;
- Tepelná izolace stěn. To je nezbytné ke snížení tepelných ztrát, aby byla zajištěna maximální tepelná kapacita;
- Možnost doplňkové funkce přívodu teplé vody (TUV).
Takový topný systém s tepelným akumulátorem může poskytnout snížení spotřeby paliva až o 30%.
Úroveň komfortu je výrazně zvýšena, což se projevuje při udržování optimální teploty po dlouhou dobu, i když je kotel v klidu.
Před plánováním výroby a montáže tepelného akumulátoru je však třeba vzít v úvahu tyto negativní faktory:
- Snížení účinnosti. Protože část energie z chladicího média bude vynaložena na ohřev vody, bude teplota v radiátorech nižší než bez tepelného akumulátoru;
- Efektivní domácí topný akumulátor pro vytápění je relevantní pouze pro systémy s provozním režimem s vysokou teplotou - od 80/60. V opačném případě tepelné ztráty způsobené ohřevem vody významně sníží stupeň ohřevu vzduchu v místnostech;
- Velká kapacita kapacity. Pro akumulaci dostatečného množství energie by se měly zvolit velkokapacitní tepelné akumulátory. Pouze tak bude jejich práce skutečně efektivní.
Před vlastní výrobou musíte nejprve určit optimální design.
Přehled modelů
Jako základ pro domácí topný akumulátor můžete zvážit standardní tovární model. Jedná se o kontejner s několika přípojkami pro připojení. Uvnitř je potrubí ve formě spirály, skrz kterou proudí chladicí kapalina. Materiál trubky je měď nebo pozinkovaná ocel.
Pro zvýšení efektivity práce poskytuje konstrukce přídavný topný článek - elektrický ohřívač.
Slouží jako alternativní zdroj tepelné energie k udržení teploty vody v nádrži na správné úrovni. Zvláštní pozornost by měla být věnována konstrukci, a zejména zajištění maximální tepelné izolace. Skládá se ze dvou stěn, mezi nimiž je vrstva izolace. Nejčastěji se jedná o čedičovou vlnu. Výsledkem je, že takový tepelný akumulátor pro vytápění kotlů má následující kladné vlastnosti.
- Rovnoměrné ohřev vody v celkovém objemu;
- Možnost fungování otopných soustav pomocí topného článku i když kotel nefunguje;
- Minimální tepelné ztráty ze stěn skříně.
Náklady na takový design jsou však vysoké a jeho nezávislá výroba je problematická kvůli složitosti. Proto se nejčastěji používá jiné schéma vytápění s tepelným akumulátorem.
V tomto případě se jedná o kontejner, ve kterém je instalována spirální topná trubka. Má čtyři odbočky pro přímé a zpětné potrubí - vstup a výstup. Jeho výroba je mnohem jednodušší než u výše uvedeného modelu. K tomu stačí nádobu přivařit a vytvořit v ní odpovídající trysky.
Pokud topný systém s tepelným akumulátorem vlastníma rukama nezajišťuje připojení dalších zdrojů příjmu energie podle schématu a výpočtu, měli byste o této otázce konzultovat odborníky.
Jednou z výhod tohoto designu je nízká složitost práce. Je však méně účinný, což ovlivňuje dobu chlazení vody. Lze jej upgradovat - nainstalovat elektrický ohřívač. Podobný topný systém s malým tepelným akumulátorem bude fungovat i bez kotle. V tomto případě se však náklady na elektřinu výrazně zvýší. Nedoporučuje se používat systém teplé vody, protože snížení účinnosti instalace bude velké.
Výpočet tepelné akumulační kapacity
Hlavním technickým parametrem tepelného akumulátoru je jeho využitelný objem. Na tom závisí množství tepelné energie, která se může akumulovat ve vodě.
Správný výpočet tepelného akumulátoru pro vytápění začíná analýzou místnosti.
Nejprve se určí jeho plocha, na základě které se vypočítá minimální hodnota výkonu potřebná k vytápění všech místností po dobu jedné hodiny. To se provádí pomocí následujícího vzorce:
Q = S / 10
Kde Q - jedná se o tepelné ztráty budovy nebo množství energie, které ji má kompenzovat,S - plocha domu.
Pro místnost o velikosti 90 m² je nutné vyrobit 9 kW energie za hodinu. Dále vypočítejte množství uložené energie v tepelném akumulátoru pro vytápění na 1 m³ vody. Tento indikátor závisí na jeho teplotě. Abychom se vyhnuli zdlouhavým výpočtům, tabulka ukazuje data pro různé hodnoty návratu energie z chladicího média do vody v nádrži.
| Teplota ° C | Energie kWh |
| 90/70 | 23,26 |
| 80/50 | 34,89 |
| 70/55 | 17,45 |
| 80/30 | 58 |
Předpokládejme, že je použita standardní teplota vytápění 80/30. V tomto případě se při výpočtu akumulátoru tepla pro vytápění, navrženého pro efektivní provoz po dobu 12 hodin, bude celkový využitelný objem rovnat:
V = 12 * 9 / (58) = 1,86 m³
K naplnění takového objemu bude nutné vyrobit válcovou strukturu s poloměrem 1 ma výškou 2,3 m.
Vytvoření tepelného akumulátoru vlastními rukama
Je možné vyrobit akumulátory tepla pro vytápění vlastními rukama? K tomu je třeba vytvořit návrh s vypočítaným objemem. Nejlepší je použití galvanizované oceli s tlustými stěnami. Protože rozměry budoucího typu baterií jsou poměrně velké, svářečské práce by měly být svěřeny odborníkům. Jakákoli vada švu může vést ke smutným důsledkům - odtlakování celé struktury.
Pro zlepšení pevnostních charakteristik se doporučuje vyrobit dvouvrstvý kontejner. Materiál vnitřní vrstvy nesmí korodovat pod vlivem vody a vysokých teplot. Vnější plášť musí plnit funkce mechanické ochrany. Je také nutné zvolit správný průměr potrubí tak, aby byl tepelný akumulátor připojen k topnému systému bez dalších adaptérů.
Práce lze rozdělit do následujících fází:
- Výroba vnitřního potrubí. To je nejlepší dělat ve tvaru U, zatímco výška by měla být 5-7 cm menší než kapacita;
- Svařování vnitřního válce.Měl by mít otvory pro trysky;
- Výroba vnějšího válce.
Po dokončení výroby tepelného akumulátoru pro topný systém vlastníma rukama je nutné zkontrolovat jeho pevnost. Za tímto účelem je struktura naplněna vodou a vizuálně sledujte, zda nedochází k únikům nebo odtlakování.
Pro zlepšení izolačních vlastností je vnější stěna izolována čedičovou vlnou. V tomto případě se účinnost topného systému s tepelným akumulátorem výrazně zvýší, protože tepelné ztráty budou minimální. Tloušťka ochranné vrstvy musí být nejméně 50 mm.
Instalační funkce a schéma připojení akumulační nádrže
Pro připojení akumulátoru tepla k topnému systému je nutné správně zvolit jeho umístění. Nejlepší je, když bude stát v bezprostřední blízkosti kotle. V tomto případě bude teplota chladicí kapaliny vysoká, což pozitivně ovlivní rychlost ohřevu vody v nádrži.
Měli byste také vytvořit podstavec, protože celková hmotnost naplněného tepelného akumulátoru bude poměrně vysoká. V našem případě to bude přibližně 2,1 tuny, v soukromém domě musí být na tento účel připravena samostatná nadace. Je-li v topném systému s tepelným akumulátorem zajištěn přívod teplé vody, je třeba v místnosti zajistit přívod vody. Připojuje se k nádrži přes uzavírací ventily. Bohužel, neexistují žádná obecná schémata pro výrobu tepelného akumulátoru pro vytápění. Nejčastěji se řídí osobní zkušeností.
Praktické tipy
Na základě četných zkušeností s výrobou domácích baterií pro vytápění lze učinit několik doporučení:
- Místo tovární cívky lze použít ocelovou vlnitou hadici. Poté se celková plocha přenosu tepla zvětší;
- Aby nedocházelo k vytvoření ocelové konstrukce, lze použít plastové kontejnery odpovídajícího objemu. Aby si zachovali svůj tvar, musí být uzavřeny v mřížovém rámu;
- K zásobování podlahového vytápění lze použít malé akumulátory tepla pro vytápění.
Ale pro velkou část místnosti se stále doporučuje zakoupit tovární modely, protože jejich sílu a funkčnost vypočítali odborníci.
Při výběru hotových tepelných akumulátorů pro jakýkoli topný kotel věnujte pozornost počtu vstupních a výstupních trubek. Schopnost připojit zařízení k systému dodávky teplé vody, teplé podlaze nebo použití alternativního zdroje topné vody - solárního kolektoru - závisí na tom.
Video ukazuje činnost tepelného akumulátoru spárovaného s topným kotlem:
