Nowoczesny system grzewczy powinien nie tylko utrzymywać komfortowy poziom temperatury podczas pracy kotła, ale także później. Spadek temperatury płynu chłodzącego w rurach występuje stosunkowo szybko, więc musisz zainstalować dodatkowe urządzenia. Najlepszym sposobem na to w tym względzie jest system grzewczy z akumulatorem ciepła własnymi rękami: obwód, obliczenia, których połączenie można wykonać dla prawie każdego autonomicznego kompleksu.
Zasada działania akumulatora ciepła
Akumulator ciepła to duży zbiornik wypełniony wodą. Jest ogrzewany bezpośrednio z instalacji grzewczej bezpośrednio lub pośrednio. W rezultacie temperatura wody wzrasta do wartości maksymalnej. Kiedy kocioł przestaje działać, następuje proces odwrotny - energia z podgrzanej wody jest przekazywana do płynu chłodzącego.
Aby wykonać to zadanie, podłączenie do systemu grzewczego akumulatora ciepła należy wykonać w możliwie najbliższej odległości od rury wylotowej kotła. Ponadto nakładane są następujące wymagania projektowe:
- Prawidłowo obliczyć objętość. Zależy to bezpośrednio od powierzchni ogrzewanego pomieszczenia;
- Izolacja termiczna ścian. Jest to konieczne w celu zmniejszenia strat ciepła w celu zapewnienia maksymalnej pojemności cieplnej;
- Możliwość dodatkowej funkcji zaopatrzenia w ciepłą wodę (CWU).
Taki system grzewczy z akumulatorem ciepła może zapewnić zmniejszenie zużycia paliwa nawet o 30%.
Poziom komfortu jest znacznie zwiększony, co wyraża się w utrzymywaniu optymalnej temperatury przez długi czas, nawet gdy kocioł jest bezczynny.
Jednak przed planowaniem produkcji i instalacji akumulatora ciepła należy wziąć pod uwagę takie negatywne czynniki:
- Zmniejszenie wydajności. Ponieważ część energii z chłodziwa zostanie wydana na podgrzewanie wody, temperatura w grzejnikach będzie niższa niż bez akumulatora ciepła;
- Skuteczny domowy akumulator grzewczy do ogrzewania dotyczy tylko systemów z trybem pracy w wysokiej temperaturze - od 80/60. W przeciwnym razie straty ciepła spowodowane ogrzewaniem wody znacznie zmniejszą stopień ogrzewania powietrza w pokojach;
- Duża pojemność. Aby zgromadzić wystarczającą ilość energii, należy wybrać akumulatory ciepła o dużej pojemności. Tylko w ten sposób ich praca będzie naprawdę skuteczna.
Przed samodzielną produkcją należy najpierw określić optymalny projekt.
Przegląd modeli
Jako podstawę do domowego akumulatora grzewczego można rozważyć standardowy model fabryczny. Jest to pojemnik z kilkoma połączeniami do podłączenia. Wewnątrz znajduje się rurociąg w kształcie spirali, przez który przepływa czynnik chłodzący. Materiał rury to miedź lub stal ocynkowana.
Aby zwiększyć wydajność pracy, konstrukcja zapewnia dodatkowy element grzewczy - grzejnik elektryczny.
Służy jako alternatywne źródło energii cieplnej w celu utrzymania odpowiedniej temperatury wody w zbiorniku. Szczególną uwagę należy zwrócić na projekt, aw szczególności na zapewnienie maksymalnej izolacji termicznej. Składa się z dwóch ścian, między którymi znajduje się warstwa izolacji. Najczęściej jest to wełna bazaltowa. W rezultacie taki akumulator ciepła do kotłów grzewczych ma następujące pozytywne cechy.
- Jednolite ogrzewanie wody w całkowitej objętości;
- Możliwość funkcjonowania systemów grzewczych za pomocą elementu grzejnego nawet przy niedziałającym kotle;
- Minimalna utrata ciepła ze ścian obudowy.
Koszt takiego projektu jest jednak wysoki, a jego niezależna produkcja jest problematyczna ze względu na złożoność. Dlatego najczęściej stosuje się inny schemat ogrzewania z akumulatorem ciepła.
W tym przypadku konstrukcja jest pojemnikiem, w którym zainstalowana jest spiralna rura grzewcza. Ma cztery odgałęzienia dla rury bezpośredniej i powrotnej - wchodzącej i wychodzącej. Jego produkcja jest znacznie prostsza niż w przypadku powyższego modelu. Aby to zrobić, wystarczy spawać pojemnik i wykonać w nim odpowiednie dysze.
Jeśli system grzewczy z akumulatorem ciepła własnymi rękami nie zapewnia podłączenia dodatkowych źródeł poboru energii zgodnie ze schematem i obliczeniami, należy skonsultować się ze specjalistami w tej sprawie.
Jedną z zalet tego projektu jest niska złożoność pracy. Ale jest mniej skuteczny, co wpływa na czas chłodzenia wody. Można go ulepszyć - zainstaluj grzejnik elektryczny. Podobny system grzewczy z małym akumulatorem ciepła będzie działał nawet bez kotła. Ale w tym przypadku koszty energii elektrycznej znacznie wzrosną. Nie zaleca się korzystania z systemu CWU, ponieważ zmniejszenie wydajności instalacji będzie duże.
Obliczanie pojemności magazynowania ciepła
Głównym parametrem technicznym akumulatora ciepła jest jego pojemność użytkowa. Od tego zależy ilość energii cieplnej, która może gromadzić się w wodzie.
Prawidłowe obliczenie akumulatora ciepła do ogrzewania rozpoczyna się od analizy pomieszczenia.
Najpierw określana jest jego powierzchnia, na podstawie której obliczana jest minimalna wartość mocy niezbędna do ogrzania wszystkich pomieszczeń przez godzinę. Odbywa się to za pomocą następującej formuły:
Q = S / 10
Gdzie Q - jest to utrata ciepła w budynku lub ilość energii w celu skompensowania go,S. - powierzchnia domu.
W przypadku pomieszczenia o powierzchni 90 m² konieczne jest wytworzenie 9 kW energii na godzinę. Następnie obliczyć ilość zmagazynowanej energii w akumulatorze ciepła do ogrzewania na 1 m³ wody. Ten wskaźnik zależy od jego temperatury. Aby uniknąć długich obliczeń, tabela pokazuje dane dla różnych wartości zwrotu energii z chłodziwa do wody w zbiorniku.
| Temperatura ° C | Energia kWh |
| 90/70 | 23,26 |
| 80/50 | 34,89 |
| 70/55 | 17,45 |
| 80/30 | 58 |
Załóżmy, że stosowana jest standardowa temperatura ogrzewania 80/30. W takim przypadku podczas obliczania akumulatora ciepła przeznaczonego do ogrzewania, zaprojektowanego do wydajnej pracy przez 12 godzin, całkowita użyteczna objętość będzie równa:
V = 12 * 9 / (58) = 1,86 m³
Aby wypełnić taką objętość, konieczne będzie wykonanie cylindrycznej konstrukcji o promieniu 1 mi wysokości 2,3 m.
Wykonywanie akumulatora ciepła własnymi rękami
Czy można zrobić akumulator ciepła do ogrzewania własnymi rękami? Aby to zrobić, musisz wykonać projekt z obliczoną objętością. Najlepiej stosować grubościenną stal ocynkowaną. Ponieważ wymiary przyszłego rodzaju baterii są dość duże, prace spawalnicze należy powierzyć profesjonalistom. Każda wada szwu może prowadzić do smutnych konsekwencji - rozhermetyzowania całej konstrukcji.
Aby poprawić właściwości wytrzymałościowe, zaleca się wykonanie pojemnika dwuwarstwowego. Materiał warstwy wewnętrznej nie może korodować pod wpływem wody i wysokich temperatur. Zewnętrzna powłoka musi spełniać funkcje ochrony mechanicznej. Konieczne jest również dobranie odpowiedniej średnicy rur, aby akumulator ciepła był podłączony do systemu grzewczego bez dodatkowych adapterów.
Prace można podzielić na następujące etapy:
- Produkcja wewnętrznego rurociągu. Najlepiej jest robić w kształcie litery U, a wysokość powinna być 5-7 cm mniejsza niż pojemność;
- Spawanie wewnętrznego cylindra.Powinien mieć otwory na dysze;
- Produkcja zewnętrznego cylindra.
Po zakończeniu produkcji akumulatora ciepła do systemu grzewczego własnymi rękami - konieczne jest sprawdzenie jego wytrzymałości. Aby to zrobić, struktura jest wypełniona wodą i wizualnie obserwuj pod kątem nieszczelności lub rozhermetyzowania.
Aby poprawić właściwości izolacyjne, ściana zewnętrzna jest izolowana wełną bazaltową. W takim przypadku wydajność systemu grzewczego z akumulatorem ciepła znacznie wzrośnie, ponieważ straty ciepła będą minimalne. Grubość warstwy ochronnej musi wynosić co najmniej 50 mm.
Funkcje instalacyjne i schemat podłączenia zasobnika
Aby podłączyć akumulator ciepła do systemu grzewczego, konieczne jest prawidłowe wybranie jego lokalizacji. Najlepiej będzie, jeśli stanie w bezpośrednim sąsiedztwie kotła. W takim przypadku temperatura płynu chłodzącego będzie wysoka, co pozytywnie wpłynie na szybkość podgrzewania wody w zbiorniku.
Powinieneś również zrobić dla niego cokół, ponieważ całkowita masa napełnionego akumulatora ciepła będzie dość wysoka. W naszym przypadku będzie to około 2,1 tony. W prywatnym domu należy do tego przygotować osobny fundament. Jeśli w systemie grzewczym z akumulatorem ciepła zapewnione jest zaopatrzenie w ciepłą wodę, należy zapewnić dopływ wody w pomieszczeniu. Łączy się ze zbiornikiem przez zawory odcinające. Niestety, nie ma ogólnych schematów produkcji akumulatora ciepła do ogrzewania. Najczęściej kieruje się osobistym doświadczeniem.
Praktyczne wskazówki
W oparciu o liczne doświadczenia w produkcji domowych akumulatorów do ogrzewania można sformułować kilka zaleceń:
- Zamiast cewki fabrycznej można zastosować stalowy wąż falisty. Wtedy całkowita powierzchnia wymiany ciepła wzrośnie;
- Aby nie tworzyć konstrukcji stalowej, można użyć plastikowych pojemników o odpowiedniej objętości. Aby zachować swój kształt, muszą być zamknięte w kratowej ramie;
- Małe akumulatory ciepła do ogrzewania można wykorzystać do zasilania ogrzewania podłogowego.
Ale w przypadku dużej powierzchni pomieszczenia nadal zaleca się kupowanie modeli fabrycznych, ponieważ ich wytrzymałość i funkcjonalność zostały obliczone przez specjalistów.
Wybierając gotowe akumulatory ciepła do dowolnego kotła grzewczego, należy zwrócić uwagę na liczbę rur wlotowych i wylotowych. Od tego zależy możliwość podłączenia urządzenia do systemu zaopatrzenia w ciepłą wodę, ciepłej podłogi lub użycie alternatywnego źródła wody grzewczej - kolektora słonecznego.
Film wideo pokazuje działanie akumulatora ciepła sparowanego z kotłem grzewczym:
