Често собствениците на жилища не са в състояние да закупят модерно отоплително оборудване, затова търсят алтернативни решения. Вземете поне буферен резервоар (в противен случай - топлинен акумулатор), незаменим нещо за отоплителни системи с котел на твърдо гориво. Резервоар за съхранение с обем 500 литра струва около 600-700. д., цената на хиляда литра барел достига 1000. д. Ако направите акумулатор на топлина със собствените си ръце и след това инсталирате резервоара в котелното помещение сами, ще можете да спестите половината от това количество. Нашата задача е да говорим за методите на производство.
Къде се използва топлинният акумулатор и как е подреден
Устройството за съхранение на топлинна енергия не е нищо повече от изолиран железен резервоар с тръби за свързване на водопроводни отоплителни мрежи. Буферният резервоар изпълнява 2 функции: акумулира излишната топлина и загрява къщата през периоди, когато котелът е неактивен. Топлинният акумулатор замества отоплителния блок в 2 случая:
- При отопление на дом с печка с водна верига или бойлер, който изгаря твърдо гориво. Резервоарът за съхранение работи за отопление през нощта, след изгаряне на дърва или въглища. Благодарение на това собственикът на дома се отпуска и не тича към котелното помещение. Удобно е.
- Когато източникът на топлина е електрически бойлер, а консумацията на електроенергия се следи с многотарифен електромер. Енергията при нощна тарифа е половината от цената, така че през деня отоплителната система се осигурява изцяло от топлинен акумулатор. Икономично е.
Важен момент. Резервоар - акумулатор за гореща вода увеличава ефективността на котел с твърдо гориво. Всъщност максималната ефективност на топлинния генератор се постига при интензивно горене, което не може да се поддържа постоянно без буферен резервоар, който абсорбира излишната топлина. Колкото по-ефективно се изгаря дървата, толкова по-ниска е тяхната консумация. Това се отнася и за газов котел, чиято ефективност намалява при слаби режими на горене.
Резервоарът за съхранение, напълнен с охлаждаща течност, работи по прост принцип. Докато топлинният генератор се занимава с отопление на помещението, водата в резервоара се загрява до максимална температура 80–90 ° С (топлинният акумулатор се зарежда). След като котелът е изключен, горещата охлаждаща течност започва да се подава към радиаторите от резервоара за съхранение, което осигурява отопление на къщата за определено време (топлинната батерия се разрежда). Продължителността на работата зависи от обема на резервоара и температурата на въздуха отвън.
Най-простият резервоар за съхранение на фабрично произведена вода, показан на диаграмата, се състои от следните елементи:
- основният резервоар е цилиндрична форма, изработена от въглерод или неръждаема стомана;
- топлоизолационен слой с дебелина 50-100 мм, в зависимост от използваната изолация;
- външна кожа - тънък боядисан метален или полимерен калъф;
- свързващи фитинги, вградени в основния резервоар;
- потапящи ръкави за инсталиране на термометър и манометър.
Забележка. По-скъпите модели топлинни акумулатори за отоплителни системи са допълнително оборудвани с серпентини за битова гореща вода и отопление от слънчеви колектори. Друга полезна опция е блок от електрически нагревателни елементи, интегрирани в горната зона на резервоара.
Производство на съхранение на топлина във фабриката
Ако сте сериозно загрижени за инсталирането на топлинен акумулатор и решите да го направите сами, тогава за начало си струва да се запознаете с технологията на монтаж на фабриката.
Повтарянето на процеса в домашна работилница е нереалистично, но някои техники ще ви бъдат полезни. В предприятието резервоарът-акумулатор за гореща вода е направен под формата на цилиндър с полусферично дъно и капак в следния ред:
- Листният метал с дебелина 3 мм се подава към апарата за плазмено рязане, където от него се получават заготовки на крайните капачки, корпус, люк и стойка.
- На струга се произвеждат основните фитинги с диаметър 40 или 50 мм (резба 1,5 и 2 ”) и потапящи втулки за контролни устройства. Там се обработва и голям фланец за инспекционен люк с размер около 20 см. Към последния е заварена тръба за заваряване в тялото.
- Заготовката на тялото (така наречената обвивка) под формата на лист с отвори за фитинги се изпраща до ролките, огъвайки го под определен радиус. За да получите цилиндричен резервоар за вода, остава само да заварите краищата на дупето на детайла.
- От метални плоски кръгове, хидравлична преса щампова полусферични капаци.
- Следващата операция е заваряване. Редът е следният: първо тялото се готви на крановете, след това капаците се пристягат към него, след това има непрекъснато заваряване на всички шевове. В края се свързват арматурата и ревизионният люк.
- Готовият резервоар за съхранение е заварен към стойката, след което преминава 2 теста за пропускливост - въздушна и хидравлична. Последното се произвежда с налягане 8 bar, тестът продължава 24 часа.
- Тестваният резервоар е боядисан и изолиран с базалтово влакно с дебелина най-малко 50 мм. Отгоре резервоарът е обшит с листова стомана с полимерно цветно покритие или затворен с плътен капак.
Референтен. Производителите използват различни материали за изолиране на резервоара. Например топлинните акумулатори Prometey, произведени от Русия, са изолирани с полиуретанова пяна.
Ние сами си правим термична батерия
Решихте, че не можете да направите без буферен резервоар и искате да го направите сами. След това се пригответе да преминете през 5 етапа:
- Изчисляване на обема на топлинния акумулатор.
- Избор на подходящ дизайн.
- Подбор и възлагане на материали.
- Изпитване на монтаж и течове.
- Монтаж на резервоара и свързване към системата за водно отопление.
Бакшиш. Преди да изчислите обема на цевта, помислете колко пространство в котелното помещение можете да отделите за нея (по площ и височина). Ясно определете колко дълго акумулаторът на вода трябва да замени неактивния котел и едва след това да преминете към първия етап.
Как да изчислим обема на резервоара
Има два начина за изчисляване на капацитета на резервоара:
- опростен, предложен от производителите;
- точна, изпълнена по формулата на топлинния капацитет на водата.
Същността на увеличеното изчисление е проста: за всеки kW мощност на котелната инсталация в резервоара се разпределя обем, равен на 25 литра вода. Пример: ако мощността на топлогенератора е 25 кВт, тогава минималният капацитет на топлинния акумулатор ще бъде 25 х 25 = 625 л или 0,625 м³. Сега си спомнете колко място е разпределено в котелното помещение и коригирайте получения обем към действителния размер на помещението.
Референтен. Тези, които искат да заваряват домашен топлинен акумулатор, често се чудят как да изчислят обема на кръгла цев. Тук си струва да припомним формулата за изчисляване на площта на окръжност: S = ¼πD². Заместете диаметъра на цилиндричния резервоар (D) в него и умножете резултата по височината на резервоара.
Ще получите по-точни размери на топлинния акумулатор, ако използвате втория метод. В крайна сметка, опростеното изчисление няма да покаже колко дълго ще продължи изчисленото количество охлаждаща течност при най-неблагоприятните метеорологични условия. Предложената методология просто танцува от показателите, от които се нуждаете и се основава на формулата:
m = Q / 1.163 x Δt
Тук:
- Q - количеството топлина, което трябва да се акумулира в батерията, kW • h;
- m е изчислената маса на охлаждащата течност в резервоара, тонове;
- Δt е температурната разлика на водата в началото и в края на нагряването;
- 1.163 W • h / kg • ° C е референтният топлинен капацитет на водата.
Ще обясним по-нататък с пример. Вземете стандартна къща от 100 м² със средна консумация на топлина от 10 кВт, където котелът трябва да стои на празен ход 10 часа на ден.Тогава в цевта е необходимо да се натрупват 10 х 10 = 100 кВтч енергия. Началната температура на водата в отоплителната мрежа е 20 ° С, нагряването става до 90 ° С. Ние считаме масата на охлаждащата течност:
m = 100 / 1.163 x (90 - 20) = 1.22 тона, което е приблизително равно на 1.25m³.
Моля, обърнете внимание, че топлинното натоварване от 10 kW се приема приблизително, в отопляема сграда с площ от 100 м² ще има по-малко загуби на топлина. Вторият момент: толкова топлина е необходима в най-студените дни, които са 5 за цялата зима. Тоест, 1000-литров акумулатор на топлина е достатъчен с голям запас и като се вземе предвид сезонната разлика в температурата, можете спокойно да държите в рамките на 750 литра.
Оттук и заключението: във формулата трябва да замените средния разход на топлина за студения период, равен на половината от максималния:
m = 50 / 1.163 x (90 - 20) = 0.61 тона или 0.65 m³.
Забележка. Ако изчислите обема на цевта според средния разход на топлина, при силни студове това няма да е достатъчно за прогнозирания период от време (в нашия пример 10 часа). Но спестете пари и място в стаята на пещта. Повече информация за провеждането на изчисления е представена в нашата друга публикация.
За дизайна на капацитета
За да направите сами акумулатор на топлина, ще трябва да победите един коварен враг - налягането, упражнявано от течността върху стените на съда. Мислите ли, защо фабричните резервоари са направени цилиндрично, а дъното с капака - полусферично? Да, защото такъв резервоар е в състояние да издържи налягането на горещата вода без допълнително усилване.
От друга страна, малко хора имат техническата способност да формоват метал върху ролки, да не говорим за извличането на полукръгли части. Ние предлагаме следните начини за разрешаване на проблема:
- Поръчайте кръгъл вътрешен резервоар в завод за обработка на метали и извършете изолация и последни монтажни работи сами. Все пак ще бъде по-евтино от закупуването на фабрично изграден акумулатор на топлина.
- Вземете готовия цилиндричен резервоар и направете буферен резервоар върху основата му. Къде да вземем тези резервоари, ще подканим в следващия раздел.
- Заварете правоъгълен акумулатор на ламарина и укрепете стените му.
Бакшиш. В затворена отоплителна система с котел на твърдо гориво, където свръхналягането може да скочи до 3 Bar и повече, силно се препоръчва използването на цилиндричен акумулатор на топлина.
В отворена отоплителна система с нулево водно налягане може да се използва правоъгълен резервоар. Но не забравяйте за хидростатичното налягане на охлаждащата течност върху стените, добавете към него височината на водния стълб от резервоара до разширителния резервоар, инсталиран в най-високата точка. Ето защо е необходимо да се укрепят плоските стени на домашен топлинен акумулатор, както е показано на чертежа с капацитет от 500 литра.
Референтен. Няма смисъл да заварявате директно върху стените на твърдостта от ъгли, канали и други метални изделия. Практиката показва, че ъглите на малко напречно сечение огъват силата на натиск заедно със стената и разкъсват големи по ръбовете.
За да направите мощна рамка отвън е непрактично, се изразходва твърде много материал. Компромисна опция са вътрешните подпори, показани на чертежа на домашен акумулатор на топлина.
Избор на материали за резервоара
Ще улесните значително вашата задача, ако намерите готов цилиндричен резервоар, първоначално проектиран за налягане от 3–6 Bar. Какви контейнери могат да се използват:
- пропанови цилиндри с различна вместимост;
- извадени от експлоатация технологични резервоари, например приемници от промишлени компресори;
- приемници от железопътни вагони;
- стари котли за желязо;
- вътрешни резервоари на резервоари за съхранение на течен азот, изработен от неръждаема стомана.
Забележка. В краен случай ще се побере стоманена тръба с подходящ диаметър. Към него могат да бъдат заварени плоски капаци, които ще трябва да бъдат укрепени с вътрешни разширения.
За да заварявате квадратен резервоар, вземете ламарина с дебелина 3 мм, която вече не е необходима.Направете твърдост от кръгли тръби Ø15–20 mm или профили 20 x 20 mm. Изберете размера на фитингите в зависимост от диаметъра на изпускателните тръби на котела, а за облицовка купете тънка стомана (0,3-0,5 мм) с прахово покритие.
Отделен въпрос е как да изолирате акумулатор на топлина, заварен от себе си. Най-добрият вариант е базалтова вълна на ролки с плътност до 60 кг / м³ и дебелина 60-80 мм. Не трябва да се използват полимери като полистирол или екструдиран полистирол. Причината е, че мишките, които обичат топлината и наесен, могат лесно да се установят под корпуса на вашия резервоар за съхранение. За разлика от полимерните нагреватели, те не стриват базалтови влакна.
Сега посочваме други опции за готови съдове, които не се препоръчват за топлинни акумулатори:
- Импровизиран резервоар от еврокуба. Такива пластмасови контейнери са проектирани за максимална температура на съдържанието 70 ° C, а ние се нуждаем от 90 ° C.
- Топлинният акумулатор от железен варел. Противопоказания - тънки метални и плоски капаци на резервоара. Отколкото да укрепите такава цев, е по-лесно да вземете добра стоманена тръба.
Правоъгълен монтаж на топлинен акумулатор
Искаме да ви предупредим веднага: ако сте посредствени в заваряването, по-добре е да поръчате производството на резервоара отстрани според вашите чертежи. Качеството и херметичността на фугите са от голямо значение, като при най-малко изтичане резервоарът за съхранение ще изтече.
Няма да има проблеми за добрия заварчик, просто трябва да научите процедурата за извършване на операции:
- Нарежете заготовките от метал на размер и заварете тялото без дъното и покрийте на крановете. Използвайте скоби и квадрат, за да фиксирате листовете.
- Изрежете дупки в страничните стени за твърдост. Поставете подготвените тръби вътре и намажете краищата им от външната страна.
- Хванете дъното с капака на резервоара. Изрежете дупки в тях и повторете операцията с инсталирането на вътрешни разширения.
- Когато всички противоположни стени на контейнера са здраво свързани помежду си, започнете непрекъснато заваряване на всички шевове.
- Инсталирайте опори от тръбни секции в дъното на резервоара.
- Нарежете фитингите, отдръпвайки се от дъното и покрийте с по-малко от 10 см, както е показано на снимката по-долу.
- Заварете метални скоби към стените, които ще служат като скоби за закрепване на топлоизолационен материал и облицовка.
Дъска за монтаж на вътрешни подпори. За да стените на топлинния акумулатор ефективно да устоят на огъване и да не се счупят при заваряване, освободете краищата на стрии навън с 50 мм. След това допълнително заварете закрепванията към тях от стоманен лист или лента. Не се притеснявайте за външния вид, след това краищата на тръбите ще изчезнат под облицовката.
Няколко думи за това как да изолирате акумулатора на топлина. Първо проверете за течове, като напълните с вода или смажете всички фуги с керосин. Топлоизолацията е доста проста:
- почистете и обезмаслете всички повърхности, нанесете грунд и боя върху тях, за да ги предпазите от корозия;
- увийте резервоара с нагревател, без да го стискате, и след това го фиксирайте с шнур;
- изрежете облицовъчния метал, направете дупки в него за дюзите в него;
- завийте корпуса към скобите със самонарезни винтове.
Завинтете облицовъчните листове така, че да бъдат свързани помежду си чрез крепежни елементи. С това завършва производството на домашен топлинен акумулатор за отворена отоплителна система.
Монтаж и свързване на резервоара към отоплението
Ако обемът на вашия акумулатор на топлина надвишава 500 l, тогава поставянето му върху бетонен под е нежелателно; по-добре е да подредите отделна основа. За да направите това, демонтирайте замазката и изкопайте дупка до плътен слой почва. След това го напълнете с натрошен камък (но), кондензирайте и напълнете с течна глина. Отгоре запълнете стоманобетонна плоча с дебелина 150 мм в дървена кофраж.
Правилната работа на топлинния акумулатор се основава на хоризонталното движение на горещия и охладен поток вътре в резервоара, когато батерията се "зарежда", и вертикалния поток на водата по време на "изпускането".За да организирате такава работа на батерията, трябва да извършите следните дейности:
- веригата на твърдо гориво или друг котел е свързана към резервоар за съхранение на вода чрез циркулационна помпа;
- отоплителната система се доставя с охлаждаща течност с помощта на отделна помпа и смесителна единица с трипосочен клапан, което ви позволява да изберете необходимото количество вода от батерията;
- Помпата, инсталирана в бойлерната верига, не трябва да отстъпва по отношение на устройството, което доставя охлаждащата течност към отоплителните устройства.
Стандартната схема за свързване на топлинния акумулатор с TT котел е представена по-горе на фигурата. Балансиращият вентил на връщането се използва за контрол на потока на охлаждащата течност в зависимост от температурата на водата на входа и изхода на резервоара. Как правилно да настроите и конфигурирате, нашият експерт Владимир Сухоруков ще разкаже във видеото си:
Референтен. Ако живеете в столицата на Руската федерация или региона на Москва, тогава по въпроса за свързването на всякакви топлинни акумулатори, можете лично да се консултирате с Владимир, използвайки данните за контакт на официалния му уебсайт.
Резервоар за съхранение на бюджетен цилиндър
За тези собственици на жилища, чиято площ на котелното помещение е много ограничена, предлагаме да се направи цилиндричен акумулатор на топлина от пропанови цилиндри.
100-литровият дизайн, разработен от другия ни майстор - експертът Виталий Дашко, е проектиран да изпълнява 3 функции:
- разтоварете котела с твърдо гориво по време на прегряване, възприемайки излишната топлина;
- топла вода за домакински нужди;
- осигурете отопление на дома за 1-2 часа в случай на затихване на TT-бойлер.
Забележка. Животът на батерията е кратък поради малкия обем. Но той ще се побере във всяка стая на пещ и ще може да отстранява топлината от котела след прекъсване на тока, тъй като е свързан директно, без помпа.
За да сглобите резервоара за съхранение, ще трябва:
- 2 стандартни пропанови цилиндъра;
- не по-малко от 10 m медна тръба Ø12 mm или неръждаема гофриране със същия диаметър;
- фитинги и ръкави за термометри;
- изолация - базалтова вълна;
- боядисан метал за облицовка.
От бутилките трябва да развиете клапаните и да отрежете капачките с шлайф, като ги напълнете с вода, за да предотвратите експлозията на газови остатъци. Внимателно огъваме медната тръба в намотка около друга тръба с подходящ диаметър. Тогава действаме така:
- Използвайки представения чертеж, пробийте дупки в бъдещия акумулатор на топлина за тръби и ръкави на термометъра.
- Заварете няколко метални скоби вътре в цилиндрите за монтиране на топлообменника за БГВ.
- Поставете контейнерите един върху друг и заварете заедно.
- Инсталирайте бобина вътре в получения резервоар, освобождавайки краищата на тръбата през отворите. Използвайте кутия за пълнене, за да запечатате тези области.
- Прикрепете дъното и капака.
- Поставете фитинг за изпускане на въздух в капака и изпускателен кран в долната част.
- Заварете скобите, за да закрепите кожата. Направете ги с различна дължина, така че готовият продукт да има правоъгълна форма. Ще бъде неудобно да огънете облицовката в полукръг и няма да излезе естетически.
- Направете изолацията на резервоара и завийте корпуса с винтове.
Конструктивната особеност на този акумулатор на топлина е, че той е свързан директно към котел на твърдо гориво, без циркулационна помпа. Поради това за свързване се използват стоманени тръби Ø50 мм, наклонени с наклон, охлаждащата течност циркулира чрез гравитация. За подаване на вода към отоплителните радиатори, след буферния резервоар се монтира помпа + трипосочен смесителен клапан.
Заключение
В много интернет ресурси има твърдението, че да направите акумулатор на топлина със собствените си ръце е дребна материя. Ако изучавате нашия материал, ще разберете, че подобни твърдения са далеч от реалността, всъщност въпросът е доста сложен и сериозен.Не можете просто да вземете варел и да го поставите в котел на твърдо гориво. Оттук и съветът: помислете внимателно за всички нюанси, преди да започнете работа. И без квалификация на заварчик, дори не е необходимо да взимате буферен резервоар, по-добре е да го поръчате в специализиран сервиз.