Mūsdienīgai apkures sistēmai ir jāuztur ne tikai ērts temperatūras līmenis katla darbības laikā, bet arī pēc tā. Dzesēšanas šķidruma temperatūras pazemināšanās caurulēs notiek salīdzinoši ātri, tāpēc ir nepieciešams uzstādīt papildu ierīces. Labākais veids, kā to izdarīt šajā sakarā, ir apkures sistēma ar siltuma akumulatoru ar savām rokām: ķēde, aprēķins, kura savienojumu var veikt gandrīz jebkuram autonomam kompleksam.
Siltuma akumulatora darbības princips
Siltuma akumulators ir liela tvertne, kas piepildīta ar ūdeni. Tas tiek sildīts no apkures sistēmas tieši vai netieši. Tā rezultātā ūdens temperatūra paaugstinās līdz maksimālajai vērtībai. Kad katls pārstāj darboties, notiek apgriezts process - enerģija no apsildāmā ūdens tiek pārnesta uz dzesēšanas šķidrumu.
Lai veiktu šo uzdevumu, savienojums ar siltuma akumulatora apkures sistēmu jāveic pēc iespējas tuvākā attālumā no katla izplūdes caurules. Turklāt tiek izvirzītas šādas projektēšanas prasības:
- Pareizi aprēķiniet skaļumu. Tas tieši ir atkarīgs no apsildāmās telpas platības;
- Sienu siltumizolācija. Tas ir nepieciešams, lai samazinātu siltuma zudumus, lai nodrošinātu maksimālu siltuma jaudu;
- Karstā ūdens piegādes (karstā ūdens) papildu funkcijas iespējamība.
Šāda apkures sistēma ar siltuma akumulatoru var nodrošināt degvielas patēriņa samazinājumu līdz pat 30%.
Ievērojami paaugstināts komforta līmenis, kas izpaužas kā optimālas temperatūras uzturēšana ilgu laiku pat tad, kad katls ir dīkstāvē.
Tomēr, pirms plānojat siltuma akumulatora ražošanu un uzstādīšanu, jāņem vērā šādi negatīvie faktori:
- Efektivitātes samazināšanās. Tā kā daļa enerģijas no dzesēšanas šķidruma tiks iztērēta ūdens sildīšanai, temperatūra radiatoros būs zemāka nekā bez siltuma akumulatora;
- Efektīvs mājās gatavots apkures akumulators ir svarīgs tikai tām sistēmām, kuru darbības režīms ir augsta - no 80/60. Pretējā gadījumā siltuma zudumi ūdens sildīšanas dēļ ievērojami samazinās gaisa sildīšanas pakāpi telpās;
- Liela ietilpība. Lai uzkrātu pietiekamu daudzumu enerģijas, jāizvēlas lielas ietilpības siltuma akumulatori. Tikai šādā veidā viņu darbs būs patiesi efektīvs.
Pirms pašražošanas vispirms jānosaka optimālais dizains.
Modeļa pārskats
Kā pamatu mājās gatavotam apkures akumulatoram varat apsvērt standarta rūpnīcas modeli. Tas ir konteiners ar vairākiem savienojumiem savienošanai. Iekšpusē ir cauruļvads spirāles formā, caur kuru plūst dzesēšanas šķidrums. Caurules materiāls ir varš vai cinkots tērauds.
Lai palielinātu darba efektivitāti, dizains nodrošina papildu sildelementu - elektrisko sildītāju.
Tas kalpo kā alternatīvs siltumenerģijas avots, lai uzturētu tvertnes ūdens temperatūru pareizajā līmenī. Īpaša uzmanība jāpievērš konstrukcijai un jo īpaši maksimālas siltumizolācijas nodrošināšanai. Tas sastāv no divām sienām, starp kurām ir izolācijas slānis. Visbiežāk tā ir bazalta vilna. Tā rezultātā šādam siltuma akumulatoram apkures katliem ir šādas pozitīvas īpašības.
- Vienota ūdens sildīšana kopējā tilpumā;
- Apkures sistēmu darbības iespēja ar sildīšanas elementa palīdzību pat tad, ja katls nedarbojas;
- Minimāli siltuma zudumi no korpusa sienām.
Tomēr šāda dizaina izmaksas ir augstas, un tā neatkarīga izgatavošana ir sarežģīta sarežģītības dēļ. Tāpēc visbiežāk tiek izmantota cita apkures shēma ar siltuma akumulatoru.
Šajā gadījumā dizains ir konteiners, kurā ir uzstādīta spirālveida sildīšanas caurule. Tam ir četras atzarojuma caurules tiešajai un atpakaļgaitas caurulei - ieejai un izejai. Tās izgatavošana ir daudz vienkāršāka nekā iepriekšminētajam modelim. Lai to izdarītu, pietiek ar to, lai metinātu trauku un tajā izveidotu atbilstošās sprauslas.
Ja apkures sistēma ar siltuma akumulatoru ar savām rokām neparedz papildu enerģijas uzņemšanas avotu savienošanu saskaņā ar shēmu un aprēķinu, jums šajā jautājumā jākonsultējas ar speciālistiem.
Viena no šī dizaina priekšrocībām ir zemā darba sarežģītība. Bet tas ir mazāk efektīvs, kas ietekmē ūdens atdzišanas laiku. To var uzlabot - uzstādiet elektrisko sildītāju. Līdzīga apkures sistēma ar nelielu siltuma akumulatoru darbosies pat bez katla. Bet šajā gadījumā elektrības izmaksas ievērojami palielināsies. Nav ieteicams izmantot karstā ūdens sistēmu, jo instalācijas efektivitātes samazinājums būs liels.
Siltuma uzkrāšanas jaudas aprēķins
Siltuma akumulatora galvenais tehniskais parametrs ir tā izmantojamais tilpums. Siltumenerģijas daudzums, kas var uzkrāties ūdenī, ir atkarīgs no tā.
Pareiza apkures siltuma akumulatora aprēķināšana sākas ar telpas analīzi.
Vispirms tiek noteikts tā laukums, pamatojoties uz kuru tiek aprēķināta minimālā jaudas vērtība, kas nepieciešama visu telpu sildīšanai vienu stundu. Tas tiek darīts, izmantojot šādu formulu:
Q = S / 10
Kur Q - tie ir ēkas siltuma zudumi vai enerģijas daudzums, kas to kompensē,S - mājas platība.
90 m² telpai stundā ir jāražo 9 kW enerģijas. Pēc tam aprēķiniet uzkrātās enerģijas daudzumu siltuma akumulatorā uz 1 m³ ūdens. Šis indikators ir atkarīgs no tā temperatūras. Lai izvairītos no ilgstošiem aprēķiniem, tabulā parādīti dati par dažādām enerģijas atgriešanās vērtībām no dzesēšanas šķidruma līdz ūdenim tvertnē.
| Temperatūra ° C | Enerģija kWh |
| 90/70 | 23,26 |
| 80/50 | 34,89 |
| 70/55 | 17,45 |
| 80/30 | 58 |
Pieņemsim, ka tiek piemērota standarta sildīšanas temperatūra 80/30. Šajā gadījumā, aprēķinot siltuma akumulatoru apkurei, kas paredzēts efektīvai 12 stundu darbībai, kopējais izmantojamais tilpums būs vienāds ar:
V = 12 * 9 / (58) = 1,86 m³
Lai piepildītu šādu tilpumu, būs nepieciešams izgatavot cilindrisku struktūru ar rādiusu 1 m un augstumu 2,3 m.
Siltuma akumulatora izgatavošana ar savām rokām
Vai ir iespējams izgatavot siltuma akumulatoru apkurei ar savām rokām? Lai to izdarītu, jums jāizgatavo dizains ar aprēķinātu tilpumu. Vislabāk ir izmantot cinkotu tēraudu ar biezu sienu. Tā kā nākamā tipa akumulatora izmēri ir diezgan lieli, metināšanas darbi jāuztic profesionāļiem. Jebkurš šuves defekts var izraisīt bēdīgas sekas - visas struktūras spiediena pazemināšanos.
Lai uzlabotu izturības raksturlielumus, ieteicams izgatavot divslāņu trauku. Iekšējā slāņa materiāls nedrīkst korozēt ūdens un augstas temperatūras ietekmē. Ārējam apvalkam ir jāveic mehāniskās aizsardzības funkcijas. Ir arī jāizvēlas pareizais cauruļu diametrs, lai siltuma akumulators būtu savienots ar apkures sistēmu bez papildu adapteriem.
Darbu var iedalīt šādos posmos:
- Iekšējā cauruļvada ražošana. Vislabāk ir darīt U formas, savukārt augstumam jābūt par 5-7 cm mazākam par ietilpību;
- Iekšējā cilindra metināšana.Tam vajadzētu būt caurumiem sprauslām;
- Ārējā cilindra izgatavošana.
Pēc tam, kad ir pabeigta apkures sistēmas siltuma akumulatora ražošana ar savām rokām - ir jāpārbauda tā izturība. Lai to izdarītu, struktūru piepilda ar ūdeni un vizuāli novēro, vai nav noplūdes vai spiediena samazināšanas.
Lai uzlabotu izolācijas īpašības, ārsiena ir izolēta ar bazalta vilnu. Šajā gadījumā ievērojami palielināsies apkures sistēmas ar siltuma akumulatoru efektivitāte, jo siltuma zudumi būs minimāli. Aizsargkārta biezumam jābūt vismaz 50 mm.
Uzstādīšanas iespējas un tvertnes savienojuma shēma
Lai siltuma akumulatoru pievienotu apkures sistēmai, ir pareizi jāizvēlas tā atrašanās vieta. Vislabāk, ja viņš stāvēs tiešā katla tuvumā. Šajā gadījumā dzesēšanas šķidruma temperatūra būs augsta, kas pozitīvi ietekmēs ūdens sildīšanas ātrumu tvertnē.
Jums vajadzētu arī tam izveidot pjedestālu, jo piepildītā siltuma akumulatora kopējā masa būs diezgan liela. Mūsu gadījumā tas būs aptuveni 2,1 tonnas, jo privātmājā tam ir jāsagatavo atsevišķs pamats. Ja karstā ūdens padeve apkures sistēmā tiek nodrošināta ar siltuma akumulatoru, telpā jāveic ūdens padeve. Tas tiek savienots ar tvertni caur slēgvārstiem. Diemžēl nav vispārēju shēmu siltuma akumulatora ražošanai apkurei. Visbiežāk vadās pēc personīgās pieredzes.
Praktiski padomi
Balstoties uz daudzo pieredzi mājās gatavotu apkures bateriju ražošanā, var sniegt vairākus ieteikumus:
- Rūpnīcas spoles vietā var izmantot tērauda gofrētu šļūteni. Tad palielināsies kopējais siltuma pārneses laukums;
- Lai neveidotu tērauda struktūru, var izmantot atbilstoša tilpuma plastmasas traukus. Lai saglabātu savu formu, tie jāievieto režģa rāmī;
- Zemas grīdas apsildes sistēmas izmantošanai var izmantot mazus apkures akumulatorus.
Bet lielai telpas platībai joprojām ieteicams iegādāties rūpnīcas modeļus, jo to izturību un funkcionalitāti aprēķināja speciālisti.
Izvēloties gatavus siltuma akumulatorus jebkuram apkures katlam, pievērsiet uzmanību ieplūdes un izplūdes cauruļu skaitam. No tā ir atkarīga spēja savienot ierīci ar karstā ūdens apgādes sistēmu, siltu grīdu vai izmantot citu apkures ūdens avotu - saules kolektoru.
Video demonstrē siltuma akumulatora darbību pārī ar apkures katlu:
