Majitelia domov často nie sú schopní kúpiť si moderné vykurovacie zariadenie, takže hľadajú alternatívne riešenia. Vezmite si aspoň vyrovnávaciu nádrž (inak - tepelný akumulátor), nevyhnutnú vec pre vykurovacie systémy s kotlom na tuhé palivo. Akumulačná nádrž s objemom 500 litrov stojí asi 600 - 700. cena za tisíc liter valca dosahuje 1000. e) Ak si vyrobíte tepelný akumulátor vlastnými rukami a potom sami nainštalujete nádrž do kotolne, ušetríte polovicu tohto množstva. Našou úlohou je hovoriť o výrobných metódach.
Kde sa tepelný akumulátor používa a ako je usporiadaný
Zásobník tepelnej energie nie je ničím iným než izolovanou nádržou na železo s rúrkami na pripojenie vodovodného kúrenia. Vyrovnávacia nádrž vykonáva 2 funkcie: akumuluje prebytočné teplo a vykuruje dom v obdobiach, keď je kotol neaktívny. Tepelný akumulátor nahrádza vykurovaciu jednotku v 2 prípadoch:
- Pri vykurovaní domu sporákom s vodným okruhom alebo kotlom, ktorý spaľuje tuhé palivo. Akumulačná nádrž pracuje na vykurovanie v noci po spálení dreva alebo uhlia. Vďaka tomu majiteľ domu relaxuje a nebeží do kotolne. Je to pohodlné.
- Ak je zdrojom tepla elektrický kotol a spotreba elektriny sa monitoruje pomocou multimetra. Energia pri nočnej sadzbe je polovičná cena, takže počas dňa je vykurovací systém plne zásobovaný teplom. Je to ekonomické.
Dôležitý bod. Zásobník - zásobník teplej vody zvyšuje účinnosť kotla na tuhé palivo. Maximálna účinnosť generátora tepla sa skutočne dosiahne intenzívnym spaľovaním, ktoré nie je možné trvalo udržiavať bez vyrovnávacej nádrže, ktorá absorbuje prebytočné teplo. Čím efektívnejšie je drevo spaľované, tým nižšia je jeho spotreba. Platí to aj pre plynový kotol, ktorého účinnosť klesá v slabých režimoch spaľovania.
Akumulačná nádrž naplnená chladiacim médiom pracuje podľa jednoduchého princípu. Kým je tepelný generátor zapojený do vykurovania miestností, voda v nádrži sa zohreje na maximálnu teplotu 80 - 90 ° С (zásobník tepla sa nabíja). Po vypnutí kotla sa do radiátorov začne zo zásobnej nádrže privádzať horúca chladiaca kvapalina, čo zaisťuje vykurovanie domu na určitú dobu (tepelná batéria je vybitá). Dĺžka práce závisí od objemu nádrže a teploty vzduchu vonku.
Najjednoduchšia skladovacia nádrž na vodu vyrobenú z výroby, znázornená na obrázku, pozostáva z nasledujúcich prvkov:
- hlavná nádrž je valcovitého tvaru vyrobená z uhlíka alebo nehrdzavejúcej ocele;
- tepelne izolačná vrstva s hrúbkou 50 až 100 mm, v závislosti od použitej izolácie;
- vonkajšia koža - tenké lakované kovové alebo polymérové puzdro;
- spojovacie kovania zabudované v hlavnej nádrži;
- ponorné rukávy na inštaláciu teplomeru a manometra.
Poznámka. Drahšie modely tepelných akumulátorov pre vykurovacie systémy sú navyše vybavené cievkami na teplú úžitkovú vodu a vykurovanie zo solárnych kolektorov. Ďalšou užitočnou možnosťou je blok elektrických ohrievacích prvkov integrovaných v hornej zóne nádrže.
Výroba tepla v továrni
Ak máte vážne obavy z inštalácie tepelného akumulátora a rozhodnete sa to urobiť sami, potom je na úvod potrebné zoznámiť sa s technológiou výrobnej montáže.
Opakovanie postupu v domácej dielni je nereálne, ale niektoré techniky sa hodia. V podniku sa zásobník na teplú vodu vyrába vo forme valca s pologuľovým dnom a vekom v tomto poradí:
- Do plazmového rezacieho zariadenia sa privádza plech s hrúbkou 3 mm, z ktorého sa získajú polotovary koncových uzáverov, tela, poklopu a stojana.
- Na sústruhu sa vyrábajú hlavné kovania s priemerom 40 alebo 50 mm (závit 1,5 a 2 ”) a ponorné puzdrá pre ovládacie zariadenia. Je tu tiež obrobená veľká príruba pre kontrolný prierez s veľkosťou asi 20 cm a k nej je privarená rúrka na zváranie do telesa.
- Obrobok telesa (takzvaná škrupina) vo forme listu s otvormi pre armatúry sa posiela do kladiek a ohýba pod určitým polomerom. Aby sa získala valcová nádrž na vodu, zostáva len privariť konce zadku obrobku.
- Z kovových plochých kruhov vylisuje hydraulický lis lisy na pologule.
- Ďalšou operáciou je zváranie. Poradie je nasledujúce: najskôr sa telo uvarí na špendlíky, potom sa k nemu pripnú viečka a potom dôjde k nepretržitému zváraniu všetkých spojov. Nakoniec sa spoja tvarovky a kontrolný prielez.
- Hotový skladovací zásobník je privarený k stojanu, po ktorom prejde 2 testami na priepustnosť - vzduch a hydraulika. Ten sa vyrába pri tlaku 8 bar, test trvá 24 hodín.
- Testovaná nádrž je natretá a izolovaná čadičovým vláknom s hrúbkou najmenej 50 mm. Zhora je nádrž opláštená oceľovým plechom s povlakom z polymérnej farby alebo uzavretá hustým krytom.
Referencie. Výrobcovia používajú rôzne materiály na izoláciu nádrže. Napríklad tepelné akumulátory Prometey vyrobené v Rusku sú izolované polyuretánovou penou.
Vyrábame tepelnú batériu sami
Rozhodli ste sa, že bez vyrovnávacej nádrže sa nezaobídete a chcete to urobiť sami. Potom sa pripravte na 5 etáp:
- Výpočet objemu tepelného akumulátora.
- Výber správneho dizajnu.
- Výber a obstarávanie materiálov.
- Montáž a testovanie tesnosti.
- Inštalácia nádrže a pripojenie na systém ohrevu vody.
Tip. Pred výpočtom objemu valca premýšľajte o tom, koľko miesta v kotolni môžete naň vyčleniť (v oblasti a výške). Jasne určte, ako dlho by mal vodný ohrievač vody vymeniť neaktívny kotol a až potom prejdite do prvej fázy.
Ako vypočítať objem nádrže
Kapacita zásobníka je možné vypočítať dvoma spôsobmi:
- zjednodušené, navrhnuté výrobcami;
- presné, vykonávané podľa vzorca tepelnej kapacity vody.
Podstata rozšíreného výpočtu je jednoduchá: na každý kW výkonu kotolne v nádrži je pridelený objem rovnajúci sa 25 litrom vody. Príklad: ak je kapacita tepelného generátora 25 kW, potom minimálna kapacita tepelného akumulátora bude 25 x 25 = 625 l alebo 0,625 m³. Teraz nezabudnite, koľko miesta je pridelené v kotolni a upravte výsledný objem na skutočnú veľkosť miestnosti.
Referencie. Tí, ktorí chcú zvárať domáci tepelný akumulátor, sa často pýtajú, ako vypočítať objem guľatého sudu. Tu sa oplatí pripomenúť vzorec na výpočet plochy kruhu: S = ¼πD². Nahraďte do nej priemer valcovej nádrže (D) a výsledok vynásobte výškou nádrže.
Ak použijete druhú metódu, získate presnejšie rozmery tepelného akumulátora. Koniec koncov, zjednodušený výpočet neukáže, ako dlho bude vypočítané množstvo chladiva vydržať v najnepriaznivejších poveternostných podmienkach. Navrhovaná metodika iba pokrýva ukazovatele, ktoré potrebujete, a je založená na vzorci:
m = Q / 1,163 x At
Tu:
- Q - množstvo tepla, ktoré je potrebné akumulovať v batérii, kW • h;
- m je vypočítaná hmotnosť chladiacej kvapaliny v nádrži, tony;
- Δt je teplotný rozdiel vody na začiatku a na konci zahrievania;
- 1,163 W • h / kg • ° C je referenčná tepelná kapacita vody.
Ďalej vysvetlíme príklad. Vezmite štandardný dom s rozlohou 100 m² s priemernou spotrebou tepla 10 kW, pričom kotol by mal stáť nečinný 10 hodín denne.Potom v hlavni je potrebné akumulovať 10 x 10 = 100 kWh energie. Počiatočná teplota vody vo vykurovacej sieti je 20 ° C, k zahrievaniu dochádza až do 90 ° C. Zohľadňujeme hmotnosť chladiacej zmesi:
m = 100 / 1,163 x (90 - 20) = 1,22 t, čo sa približne rovná 1,25 m3.
Vezmite prosím na vedomie, že tepelné zaťaženie 10 kW sa berie približne, vo vykurovanej budove s plochou 100 m² dôjde k menším stratám tepla. Druhý moment: v tých najchladnejších dňoch je potrebných toľko tepla, ktoré je na celú zimu 5. To znamená, že 1000-litrový tepelný akumulátor postačuje s veľkou rezervou a pri zohľadnení sezónneho rozdielu teplôt môžete bezpečne uchovávať do 750 litrov.
Záver: vo vzorci je potrebné nahradiť priemernú spotrebu tepla za studenú dobu, ktorá sa rovná polovici maxima:
m = 50/1,163 x (90 - 20) = 0,61 ton alebo 0,65 m3.
Poznámka. Ak vypočítate objem valca podľa priemernej spotreby tepla, pri silných mrazoch to nebude stačiť na odhadované časové obdobie (v našom príklade 10 hodín). Ušetrite však peniaze a priestor v peci. Viac informácií o výpočtoch sa nachádza v našej ďalšej publikácii.
O kapacitnom prevedení
Ak chcete sami vyrobiť tepelný akumulátor, musíte poraziť jedného zákerného nepriateľa - tlak vyvíjaný tekutinou na steny nádoby. Myslíte si, prečo sú továrenské nádrže vyrobené valcovité a dno s vekom - pologuľovité? Áno, pretože takáto nádrž je schopná odolať tlaku horúcej vody bez ďalšieho zosilnenia.
Na druhej strane málokto má technickú schopnosť formovať kov na valcoch, nehovoriac o extrakcii polkruhových častí. Na vyriešenie problému ponúkame tieto spôsoby:
- Objednajte si okrúhlu vnútornú nádrž v závode na spracovanie kovov a sami vykonajte izolačné a záverečné montážne práce. Bude to stále lacnejšie ako nákup tepelného akumulátora vyrobeného vo výrobe.
- Zoberte hotovú valcovú nádrž a na jej základňu pripravte nárazníkovú nádrž. Kde sa dajú tieto tanky dostať, sa objaví výzva v nasledujúcej časti.
- Zvarte pravouhlý plechový tepelný akumulátor a zosilnite jeho steny.
Tip. V uzavretom vykurovacom systéme s kotlom na tuhé palivo, kde pretlak môže vyskočiť až do 3 barov a vyššie, sa dôrazne odporúča použiť valcový tepelný akumulátor.
V otvorenom vykurovacom systéme s nulovým tlakom vody sa môže použiť obdĺžniková nádrž. Nezabudnite však na hydrostatický tlak chladiva na steny, pridajte k nemu výšku vodného stĺpca od nádrže k expanznej nádrži nainštalovanej v najvyššom bode. Preto je potrebné posilniť ploché steny domáceho tepelného akumulátora, ako je znázornené na výkrese s objemom 500 litrov.
Referencie. Nemá zmysel zvárať priamo na steny tuhosti z rohov, kanálikov a iných kovových výrobkov. Prax ukazuje, že rohy malého prierezu ohýbajú prítlačnú silu spolu so stenou a pozdĺž okrajov roztrhávajú veľké.
Ak chcete urobiť silný rám zvonku, je nepraktické, spotrebuje sa príliš veľa materiálu. Kompromisnou možnosťou sú vnútorné vzpery zobrazené na obrázku domáceho tepelného akumulátora.
Výber materiálov pre nádrž
Vaša úloha sa výrazne uľahčí, ak nájdete hotovú valcovú nádrž, pôvodne navrhnutú pre tlak 3–6 barov. Aké nádoby sa dajú použiť:
- propánové valce rôznych objemov;
- vyradené procesné nádrže, napríklad prijímače z priemyselných kompresorov;
- prijímače zo železničných vozidiel;
- staré železné kotly;
- vnútorné nádrže nádrží na skladovanie tekutého dusíka, vyrobené z nehrdzavejúcej ocele.
Poznámka. V extrémnom prípade sa hodí oceľová rúrka vhodného priemeru. K nemu môžu byť privarené ploché viečka, ktoré bude potrebné zosilniť vnútornými výčnelkami.
Na zváranie štvorcovej nádrže použite plech s hrúbkou 3 mm, ktorý už nie je potrebný.Tuhosti urobte z guľatých rúr Ø15–20 mm alebo profilov 20 x 20 mm. Veľkosť armatúr zvoľte podľa priemeru výstupných potrubí z kotla a pre opláštenie kupujte tenkú oceľ (0,3-0,5 mm) s práškovým lakovaním.
Samostatnou otázkou je, ako izolovať tepelne akumulátory privarené sami. Najlepšie je čadičová vlna v kotúčoch s hustotou do 60 kg / m³ a hrúbkou 60 - 80 mm. Polyméry ako polystyrén alebo extrudovaný polystyrén by sa nemali používať. Dôvod je ten, že myši, ktoré milujú teplo a na jeseň, sa môžu ľahko usadiť pod krytom zásobníka. Na rozdiel od polymérnych ohrievačov nezahrnujú čadičové vlákno.
Teraz uvádzame ďalšie možnosti pre hotové nádoby, ktoré sa neodporúčajú pre tepelné akumulátory:
- Vylepšená nádrž z eurocube. Takéto plastové kontajnery sú navrhnuté pre maximálnu teplotu obsahu 70 ° C a potrebujeme 90 ° C.
- Tepelný akumulátor zo železného valca. Kontraindikácie - tenké kovové a ploché viečka nádrže. Ako vystuženie takejto hlavne je ľahšie zobrať dobrú oceľovú rúru.
Zostava obdĺžnikového tepelného akumulátora
Chceme vás hneď varovať: ak ste zváračom priemerný, je lepšie objednať výrobu nádrže na bok podľa vašich výkresov. Kvalita a tesnosť spojov je veľmi dôležitá, pri najmenšom úniku uniká zo zásobníka.
Pre dobrého zvárača nebudú žiadne problémy, stačí sa naučiť postup vykonávania operácií:
- Odrežte obrobky z kovu na požadovanú veľkosť a telo privarte bez spodnej časti a zakryte ho na špendlíky. Na pripevnenie plechov použite svorky a štvorec.
- Vystrihnite otvory v bočných stenách pre tuhosť. Pripravené rúrky vložte dovnútra a ich konce na vonkajšej strane oparte.
- Uchopte dno s vekom na nádrži. Vyrežte do nich diery a zopakujte postup s inštaláciou vnútorných nadstavcov.
- Ak sú všetky protiľahlé steny nádoby pevne spojené, začnite nepretržité zváranie všetkých spojov.
- Na spodnú časť nádrže namontujte podpery z častí potrubí.
- Odrežte kovanie od spodnej časti a zakryte menej ako 10 cm, ako je to znázornené na fotografii nižšie.
- Zvárajte kovové konzoly k stenám, ktoré budú slúžiť ako konzoly pre pripevnenie tepelnoizolačného materiálu a obloženia.
Doska na pripevnenie vnútorných vzper. Aby steny tepelného akumulátora účinne odolávali ohnutiu a aby sa pri zváraní nezlomili, uvoľnite konce napínacích značiek smerom von o 50 mm. Potom k nim dodatočne privarte výstuhy z oceľového plechu alebo pásu. Nerobte si starosti so vzhľadom, konce rúrok potom zmiznú pod obložením.
Niekoľko slov o tom, ako izolovať tepelný akumulátor. Najprv skontrolujte netesnosti naplnením vodou alebo namažte všetky spoje petrolejom. Tepelná izolácia je pomerne jednoduchá:
- očistite a odmastite všetky povrchy, naneste základný náter a farbu, aby ste ich ochránili pred koróziou;
- zabalte nádrž do ohrievača bez toho, aby ste ju stlačili, a potom ju pripevnite šnúrou;
- odrežte čelný kov, urobte do neho otvory pre dýzy;
- priskrutkujte kryt k držiakom pomocou skrutiek s vnútorným závitom.
Zaskrutkujte krycie plechy tak, aby boli vzájomne spojené pomocou spojovacích prvkov. Týmto sa dokončí výroba domáceho akumulátora tepla pre otvorený vykurovací systém.
Inštalácia a pripojenie nádrže na vykurovanie
Ak objem vášho tepelného akumulátora presiahne 500 l, jeho umiestnenie na betónovú podlahu je nežiaduce, je lepšie usporiadať samostatný základ. Demontujte poter a vykopte dieru do hustej vrstvy pôdy. Potom ju naplňte rozbitým kameňom (ale), kondenzujte a naplňte tekutou hlinkou. Na drevené debnenie vyplňte železobetónovú dosku hrúbky 150 mm.
Správna činnosť tepelného akumulátora je založená na horizontálnom pohybe horúceho a chladeného prúdu vnútri nádrže, keď sa batéria „nabíja“, a vertikálnom toku vody počas „vybíjania“.Ak chcete zorganizovať takúto činnosť batérie, musíte vykonať nasledujúce činnosti:
- okruh pevného paliva alebo iného kotla je pripojený k zásobnej nádrži na vodu cirkulačným čerpadlom;
- Vykurovací systém je dodávaný s chladiacim médiom pomocou samostatného čerpadla a zmiešavacej jednotky s trojcestným ventilom, čo vám umožňuje vybrať požadované množstvo vody z batérie;
- Čerpadlo inštalované v okruhu kotla by nemalo mať nižší výkon, pokiaľ ide o jednotku, ktorá dodáva chladivo do vykurovacích zariadení.
Štandardná schéma zapojenia tepelného akumulátora s kotlom TT je uvedená vyššie na obrázku. Vyvažovací ventil na spiatočke sa používa na reguláciu prietoku chladiacej kvapaliny podľa teploty vody na vstupe a výstupe z nádrže. Ako správne nastaviť a nakonfigurovať, náš odborník Vladimír Sukhorukov vo svojom videu povie:
Referencie. Ak žijete v hlavnom meste Ruskej federácie alebo Moskovskej oblasti, potom v otázke pripojenia akýchkoľvek tepelných akumulátorov môžete osobne konzultovať s Vladimírom pomocou kontaktných údajov na jeho oficiálnej webovej stránke.
Skladovacia nádrž na valec s rozpočtom
Pre majiteľov domov, ktorých plocha kotolne je veľmi obmedzená, navrhujeme vyrobiť z propánových fliaš valcový akumulátor tepla.
100-litrový dizajn vyvinutý našim ďalším majstrom - expertom Vitaliym Dashkom, je navrhnutý na vykonávanie 3 funkcií:
- počas prehrievania vytiahnite kotol na tuhé palivo, pričom zistíte nadmerné teplo;
- ohrev vody pre potreby domácnosti;
- v prípade oslabenia kotla TT zabezpečte domáce vykurovanie na 1 - 2 hodiny.
Poznámka. Životnosť batérie je nízka kvôli malej hlasitosti. Hodí sa však do každej pece a po výpadku napájania bude môcť z kotla odvádzať teplo, pretože je pripojený priamo, bez čerpadla.
Na zostavenie zásobníka budete potrebovať:
- 2 štandardné propánové valce;
- najmenej 10 m medenej rúrky Ø12 mm alebo nehrdzavejúcej zvlnenia rovnakého priemeru;
- armatúry a nátrubky pre teplomery;
- izolácia - čadičová vlna;
- lakovaný kov na opláštenie.
Z tlakových fliaš musíte odskrutkovať ventily a uzavrieť viečka brúskou a naplniť ich vodou, aby ste zabránili výbuchu zvyškov plynu. Medenú trubicu opatrne ohnite do cievky okolo inej trubice vhodného priemeru. Potom sa správame takto:
- Pomocou zobrazeného nákresu vyvŕtajte otvory v budúcom tepelnom akumulátore pre rúry a rukávy teplomerov.
- Zvárajte niekoľko kovových konzol vo valcoch na pripevnenie výmenníka tepla TÚV.
- Nádoby položte na seba a zvarte.
- Nainštalujte cievku do výslednej nádrže a konce rúrky uvoľnite cez otvory. Na utesnenie týchto oblastí použite upchávku.
- Pripevnite spodnú časť a kryt.
- Vložte kryt na vypúšťanie vzduchu do krytu a vypúšťací kohút v spodnej časti.
- Zvarením konzol zaistite pokožku. Vyrobte ich z rôznych dĺžok tak, aby konečný produkt mal pravouhlý tvar. Ohýbať výstelku v polkruhu bude nepohodlné a esteticky nevyjde.
- Vytvorte izoláciu nádrže a priskrutkujte kryt pomocou skrutiek.
Dizajn tohto tepelného akumulátora je ten, že je pripojený priamo na kotol na tuhé palivo bez obehového čerpadla. Preto sa na spájanie používajú oceľové rúry Ø50 mm položené so sklonom, chladivo cirkuluje gravitačne. Na prívod vody do vykurovacích telies je za vyrovnávacou nádržou nainštalované čerpadlo + trojcestný zmiešavací ventil.
Záver
Na mnohých internetových zdrojoch existuje tvrdenie, že výroba tepelného akumulátora vlastnými rukami je maličkosť. Ak si preštudujete náš materiál, pochopíte, že také tvrdenia nie sú ani zďaleka realitou. Otázka je v skutočnosti dosť zložitá a vážna.Nemôžete len vziať hlaveň a namontovať ju na kotol na tuhé palivo. Preto odporúčanie: Pred začiatkom práce dôkladne premýšľajte o všetkých nuanciách. A bez kvalifikácie zvárača nepotrebujete ani vyrovnávaciu nádrž, je lepšie si ju objednať v špecializovanej dielni.