Конструктивные особенности теплового аккумулятора

Теплоаккумулятор - буферный резервуар, сдерживающий избыточные объемы тепла, которые образуются в процессе работы котла. В дальнейшем сохраненный ресурс может задействоваться отопительной системой при низком уровне топливного ресурса. В результате, за счет подключения аккумулятора можно сократить расходы на топливо, перейдя на режим одной загрузки в день. Кроме того, оборудование можно улучшить при помощи интеллектуальных регуляторов и температурных датчиков, с которыми подача тепла из резервуара в отопительную систему станет полностью автоматизированной.

По форме тепловой аккумулятор представляет собой вертикальный цилиндр, изготавливаемый в заводских условиях из нержавеющей стали повышенной прочности. Изнутри прибор покрыт слоем бакелитового лака, который предохраняет емкость от перепадов температур, воздействия солей и концентрированных кислот. С внешней стороны агрегат покрывается порошковой краской, стойкой к значительным термическим нагрузкам.

Важным элементом конструкции является внешняя теплоизоляция, которая производится из вторично-вспененного пенополиуретана и поливинилхлорида (толщина слоя составляет 10 мм). Материал отличается специфически сложным плетением, за счет чего в нем не застревают частички мелкого мусора и грязи. Также это делает его водонепроницаемым и повышает общую износостойкость оборудования. Дополнительно защитный слой укрывается чехлом из кожзаменителя. При таких условиях вода в буферной емкости будет остывать медленнее, а уровень теплопотери системы становится минимальным.

Как работает теплосберегающее устройство

Схема функционирования теплового аккумулятора достаточно проста. Сверху агрегат соединяется с трубой от твердотопливного, газового либо электрического котла, по которой в накопительный бак поступает горячая вода. По мере остывания она опускается в циркулярный насос, откуда подается в магистральный проход и вновь возвращается к котлу для повторного подогрева. Теплоаккумулятор подключается греющему котлу и домашней отопительной системе через резьбовые отверстия, которые находятся в корпусе агрегата.

Работа нагревательного котла любого вида проходит в ступенчатом режиме. Периодически он включается и отключается, как только греющий элемент достигает оптимальной температуры. После остановки теплоноситель остается в резервуаре, заменяясь в системе горячей жидкостью. Последняя не охлаждается именно благодаря теплоаккумулятору. В итоге даже при отключении котла и его переходе в пассивный режим батареи будут еще некоторое время оставаться горячими, а в санузле будет доступна теплая вода.

Виды теплоаккумуляторов

Все тепловые аккумуляторы выполняют фактически одну и ту же функцию, однако различаются некоторыми конструкционными особенностями. В продаже можно встретить агрегаты (как российского, так и зарубежного производства) трех основных типов:

  • пустотелые (без внутренних теплообменников);
  • с одним либо двумя змеевиками для еще более эффективного нагрева;
  • со встроенными бойлерами небольшого диаметра, стабилизирующими работу системы водоснабжения в частном доме.

Пустотелые приборы, не оснащенные змеевиком либо встроенным бойлером, представляют собой наиболее простую разновидность оборудования, поэтому отличаются невысокой ценой. Они подключаются к одному либо нескольким источникам энергоснабжения через центральные коммуникации, после чего разводятся к точкам потребления посредством патрубков. Можно дополнительно установить отдельный греющий элемент, который будет функционировать на электрической энергии. В итоге агрегат сможет обеспечивать эффективный прогрев жилых помещений. Такие устройства характеризуются минимальным риском перегрева и достаточно безопасны в эксплуатации для конечного потребителя.

Тепловые аккумуляторы, оснащенные одним либо двумя теплообменниками (змеевиками) представляют собой более прогрессивный вариант оборудования. Верхний змеевик предназначен для накопления тепловой энергии, в то время как нижний интенсивно подогревает буферную емкость. Благодаря наличию теплообменных узлов устройство будет круглосуточно генерировать горячую воду, осуществлять подогрев резервуара от солнечного коллектора, прогревать придомовые дорожек и рационально распределять энергию для иных целей.

Теплоаккумуляторы со встроенным бойлером - наиболее прогрессивные устройства, которые не только забирают излишки вырабатываемого котлом тепла, но и обеспечивают поставку горячей воды в систему водоснабжения для бытовых целей. Внутренний бойлер производится из нержавеющей стали с добавлением магниевого анода. За счет этого понижается уровень жесткости воды, а также предотвращается образование накипи на стенках.

Агрегаты со встроенным бойлером можно подключать к любым подходящим источникам энергии, и они корректно работают с различными системами водоснабжения. Кроме того, они выполняют следующие функции:

  • контроль уровня температуры теплоносителя и защита отопительного комплекса от перегрева котла;
  • оптимизация расхода топлива с уменьшением количества и периодичность загрузок;
  • замена гидравлической стрелки в коллекторах солнечного типа.

Создание теплового аккумулятора своими руками

Наиболее простую модель теплоаккумулятора можно изготовить из обычной стальной бочки. При отсутствии таковой нужно будет приобрести несколько листов нержавеющей стали толщиной от 2 мм, сварив из них подходящую по размерам емкость в форме вертикального цилиндра. Далее действуйте в следующем порядке:

  1. Подготовьте медную трубку диаметром 2-3 см и длиной 8-15 м (в соответствии с размерами бака), которая понадобится для подогрева воды в емкости.
  2. Согните трубку в спираль и поместите в резервуар.
  3. Через верхнюю часть бочки, которая будет выступать в качестве аккумулятора, выведите патрубок для горячей воды, а в нижней области установите такой же уже для холодной воды. Каждый из отводов оснастите краном, чтобы контролировать поступление жидкости в накопительный отсек.
  4. Улучшите герметичность емкости, смазав керосином сварные швы, после чего наполните ее водой. При отсутствии утечек перейдите к созданию утеплительного слоя, за счет которого жидкость в баке будет оставаться горячей максимально продолжительное время.

Как изготовить утеплитель

Тщательно зачистите и обезжирьте внешнюю поверхность емкости, после чего прогрунтуйте и покрасьте ее термостойкой порошковой краской, чтобы обеспечить защиту от коррозии. В качестве утеплителя можно обернуть резервуар рулонной базальтовой ватой, закрепив шнурами либо скотчем. Толщина материала должна составлять не менее 6-8 мм. Можно дополнительно накрыть поверхность емкости листовым металлом либо обернуть бак фольгированной пленкой.

Вырежьте во внешнем слое отверстия для отводных патрубков и подключите бак к отопительной системе и котлу. Если есть возможность, приобретите терморегулятор, датчики внутреннего давления и взрывной клапан, установив их на буферной емкости. Они потребуются для обеспечения постоянного контроля температуры и давления внутри бочки, и в случае превышения допустимых значений оборудование будет автоматически отключаться.

Правила эксплуатации оборудования

Тепловой аккумулятор – достаточно чувствительное к любым воздействиям устройство, поэтому к нему предъявляются особые требования безопасности:

  1. Убедитесь, что нагреваемые элементы резервуара не прилегают к легковоспламеняющимся и взрывоопасным веществам и материалам, в противном случае может возникнуть возгорание каких-либо объектов в помещении или даже сильный пожар.
  2. Обеспечьте полную герметичность конструкции резервуара, что необходимо для поддержания постоянного давления внутреннего теплоносителя. Для этого следует дополнительно усилить корпус ребрами жесткости, а на крышке бака разместить резиновые прокладки, устойчивые к повышенным температурам.
  3. При наличии дополнительного трубчатого электронагревателя в конструкции тщательно изолируйте его контакты и обязательно заземлите бак. Так вы сможете избежать короткого замыкания, которое может вывести всю систему из строя.

Достаточно соблюдать эти правила эксплуатации, чтобы созданный вашими руками теплоаккумулятор оставался безопасным и стабильным в работе. При надлежащем обслуживании устройство способно исправно прослужить несколько лет.