Система отопления в частном доме – самая затратная статья его содержания, а потому многие домовладельцы ищут способ сэкономить деньги, например, собирая аккумулятор самостоятельно. Агрегаты могут использоваться с разными типами отопительных систем, а сделать их самостоятельно не так сложно, как кажется.

Установка газового котла, использующего доступный по цене пропан, возможна не всегда. Поэтому остается популярным и востребованным монтаж твердотопливных отопительных котлов, работающих на угле, дровах или пеллетах. Также источником тепла может быть электроэнергия или солнечные батареи.

Эти три варианта обогрева частного дома имеют один существенный недостаток – работа их непостоянна, поступление тепла от котлов неравномерно. Быстрое остывание системы после прекращения подачи тепла провоцирует некомфортные перепады температуры в помещении.

И хотя электричеством возможно обогревать частный дом круглые сутки, хозяева все же предпочитают выбирать для включения системы ночные часы льготного тарифа.

Как повысить эффективность системы отопления?

Для решения данной проблемы применяется аккумулятор тепла для системы отопления – накопительное устройство, способное сохранить избыток вырабатываемой твердотопливным котлом тепловой энергии, и отдавать ее позднее, по мере надобности. На рынке подобный модуль можно встретить под названием буферной емкости или теплового накопителя.

В то время, когда от котла поступает энергии больше, чем способна «взять» система отопления, часть тепла накапливается внутри агрегата. После остывания котла этот запас расходуется для поддержания стабильной температуры радиаторов в частном доме.

Благодаря такому дополнительному звену, потенциал топлива расходуется рациональнее, да и периодичность загрузки котла значительно снижается.

При всех плюсах использования этот агрегат имеет один существенный недостаток. Когда в баке нагревается вода, то небольшой объем тепла, предназначенный для обогрева жилища, расходуется не по назначению. Пока вода в баке не нагреется, и теплоаккумулятор не будет заряжен, вода в кранах и радиаторах отопления будет на несколько градусов холоднее, чем обычно. И если в летний период этот объем будет совсем небольшим, то зимой отсутствие даже небольшой части энергии станет заметным. Устройство и принцип работы теплового накопителя

Внешне агрегат напоминает объемную бочку, расположенную вертикально. Основная часть агрегата изготовлена из нержавеющей стали, в нее впаяны четыре патрубка для подключения контуров отопительной системы, подведению и отводу энергии.

Снаружи бак покрыт слоем утеплителя и защитным кожухом из пластика или также нержавеющей стали. В целом, конструкция сходна с аккумуляционным водонагревателем. Заполнен теплоаккумулятор жидкостью, выполняющей функцию теплоносителя (антифриз). Действие устройства основано на одном из основных свойств воды – ее теплоемкости.

В самом баке находятся элементы, нагревающие теплоноситель. Как правило, это змеевик из медной трубки, куда проходит горячая вода из котла. Он разогревается и передает энергию жидкости в резервуаре. Так вода нагревается, то есть в ней накапливается невостребованное тепло.

В случае если в частном доме установлена электрическая система отопления, в баке может находиться ТЭН, работающий в ночное время по выгодному тарифу, а с утра горячая вода, накопленная за это время, отапливает помещение. Даже если производитель не заложил такую функцию, потребитель может самостоятельно приобрести ТЭН и установить его, то есть сделать или модифицировать емкость своими руками. Многие системы накопления тепла конструктивно пригодны к такой модификации.

Когда котел не работает, помещения обогреваются за счет буферной емкости. Выполнять эту задачу позволяет второй змеевик внутри нее, присоединенный к отопительному контуру здания. Вода из радиаторов проходит через разогретый теплоноситель, ее температура повышается до заданного уровня и в помещениях поддерживается нужная температура.

При наличии в системе отопления теплоаккумулятора, требуется два насоса. Первый связан с отопительным котлом, а второй обеспечивает циркуляцию воды через аккумулятор и радиаторы, когда котел не работает. Модификации теплоаккумуляторов

Сравнивают различные модели накопителей тепла можно по нескольким параметрам. Самый очевидный критерий – это объем. Он варьирует от 0,1 до 10 кубических метров. Выбор зависит от потребителя, при этом учитывается:

  • Климат;
  • Отапливаемая площадь;
  • Необходимость подогрева воды для бытовых и гигиенических нужд;
  • Постоянное или временное проживание в доме.

Чем больше объемы бака с теплоносителем, тем дольше он может работать, обеспечивая тепло (до нескольких дней).

Если внешне все теплонакопители сходны, то «начинка» их может отличаться. Конструктивно можно выделить четыре группы теплоаккумуляторов:

  • Теплоаккумуляторы, где подключение контуров накопления и расхода тепловой энергии происходит напрямую. Такой тип устройства можно применять, когда в котле и радиаторах циркулирует одинаковый теплоноситель (вода), а также, если он на выходе из аккумулятора не превышает допустимой температуры для отопительных контуров;
  • Теплоаккумулятор со встроенным теплообменником, позволяющим регулировать температуру воды, подаваемой в контур отопления. Используется, когда поступающая из котла жидкость слишком горячая для непосредственной подачи в радиаторы, или когда используется больше одного источника тепла.
  • Теплоаккумулятор с подключенным теплообменником контура водоснабжения (выполняется из металла, соответствующего нормам для питьевой воды). Позволяют нагревать воду для бытовых нужд, но оправданны в случае равномерного ее расхода, без выраженных пиков потребления.
  • Теплоаккумулятор с баком-резервуаром для горячего водоснабжения. По свойствам напоминают бойлеры, только вода в них нагревается косвенно. Выдерживают большие нагрузки на водопровод, но лишь в ситуации, когда пики работы котла и водопотребления совпадают.

При выборе схемы теплоаккумулятора тепла стоит учитывать, что внутри его емкости в любом случае возникает вертикальный температурный градиент. Грамотное подключение контуров отопления и водопотребления поможет еще больше сэкономить на топливе при максимальном комфорте потребителя.

Как сделать теплоаккумулятор для отопления своими руками?

Многие владельцы частных домов предпочитают устанавливать теплоаккумулятор заводской сборки. Отличительная особенность таких агрегатов – наличие спирали тэна, то есть спирали накаливания. Применения электрического ТЭНА позволяет использовать накопитель тепла даже тогда, когда котел, выполняющий основную функцию по нагреву помещений, вышел из строя или не включен. Электрическая спираль в баке нагреет теплоноситель внутри теплоаккумулятора, и не даст дому охладиться сверх меры. Применять ТЭН в качестве основного источника тепла не рекомендуется, поскольку его мощность невелика, но на случай возникновения непредвиденной ситуации он поможет поддержать комфортную температуру в частном доме.

Установить ТЭН в теплоаккумулятор своими руками довольно сложно, а потому в самодельных накопителях тепла он применяется довольно редко.

Элемент, который труднее всего установить в систему накопления и сохранения тепла – змеевик. Змеевиком оборудуются те агрегаты, которые продаются в строительных магазинах. Самостоятельно установить змеевик возможно, но заливать в него теплоноситель и герметично запаять трубы возможно не всегда. Если частный дом, который необходимо отапливать, расположен в южных регионах, и постоянное отопление ему не требуется, то можно сделать теплоаккумулятор для отопления своими руками без змеевика.

Условно всю систему экономии тепла можно разделить на три части:

  • Система, обеспечивающая поступление энергии в емкость, то есть внешний источник тепла, трубы и насос;
  • Сам теплоаккумулятор, бак, где происходит теплообмен;
  • Система, выводящая нагретый теплоноситель в систему отопления дома, то есть еще один насос и трубы.

Дополнительно устанавливаются: теплоизолятор, который не даст воде в баке остыть слишком рано, термометр для контроля температуры жидкости, запорная арматура, клапаны и сливной кран, которые сделают работу с баком более комфортной.

Бак для теплоаккумулятора – основа, без которой невозможно собрать аккумулятор тепла для системы отопления. Желательно в качестве бака использовать круглую емкость из нержавеющей стали, объемом от 100 (для маленького загородного дома) до 1000 (для особняка в несколько этажей) литров. Для обогрева коттеджа средних размеров обычно применяется емкость объемом от 200 до 400 литров.

Если бочка такого объема из нержавейки кажется слишком дорогой, то ее можно заменить пластиковой емкостью в металлическом каркасе, но следует помнить, что пластик не выдерживает температуру выше 80 градусов Цельсия.

Собирается теплоаккумулятор в следующем порядке:

  • Бочку нужно подготовить к долгому контакту с водой. Для этого ее очищают изнутри и снаружи, выводят ржавчину и протраливают ортофосфорной кислотой. Последний этап подготовки – нанесение с внутренней стороны нескольких слоев грунтовки, защищающей металл от коррозии;
  • Утепление емкости для рационального расходования энергии. В качестве теплоизолятора лучше всего применять минеральную вату, которую легко обрабатывать в домашних условиях, или пенопласт. Слой изолятора должен быть не менее 10 см толщиной. Иногда поверх слоя теплоизолятора рекомендуют сделать еще один слой металла;
  • Третий этап самый сложный. Внутри бака нужно проложить змеевик, который будет нагревать воду до заданного уровня. Лучше всего изготовить змеевик из медной трубы, неподверженной коррозии и хорошо передает энергию от котла;
  • Медная труба выводится наружу. Для этого необходимо сделать в стенке емкости два отверстия, вывести трубу и установить на нее запорные механизмы;
  • К емкости подводятся трубы, по которым будет поступать вода в бак. Все места соединения следуют тщательно изолировать, чтобы теплоаккумулятор не дал течь;
  • Последний этап – установка готового бака на постоянное место. Крышку для емкости рекомендуется сделать приваренную, так как такая конструкция агрегата считается более надежной. Если сделать крышку бака съемной, крепящейся на болты, то дополнительно понадобится воздухоотводный механизм и предохранительные клапаны.

В последнюю очередь устанавливаются наносы, которые закачивают воду в агрегат и трубы отопления. Изготовить теплоаккумулятор своими руками можно за несколько дней работы, а прослужит такая конструкция не один десяток лет.

Наиболее эффективно работают накопители тепла в паре с твердотопливными или электрическими котлами. Использование теплоаккумулятора позволяет поддерживать температуру в доме на заданном уровне, даже когда котел не работает уже несколько часов. Горячая вода, находящаяся в котле постоянно, может быть использована для бытовых нужд и отопления, отчего в жилище будет тепло. Если же котел в доме не твердотопливный, а электрический, то теплоаккумулятор снизит расход энергии и сэкономит деньги. Заряжать его выгоднее всего ночью, когда действуют льготные тарифы на электричество, а обогревать дом накопитель будет днем.

Как улучшить конструкцию теплоаккумулятора?

Установку аккумулятора тепла можно сделать еще практичнее. Многие умельцы модернизируют конструкцию, добавляя в нее элементы, позволяющие экономить больше энергии, и расходовать меньше ресурсов и тепла.

Например, полезна будет дополнительная теплоизоляция или использование более современных материалов. Например, медную трубу можно заменить на более теплопроводный сплав с примесью серебра. Стоимость такого элемента теплоаккумулятора будут выше, но и теплопотери сократятся. Второй вариант – вместо минеральной ваты использовать для утепления емкости пенополиуретан, который не пропустит наружу ни джоуля тепла.

Хороший способ сэкономить энергию и деньги – разделить емкость бака на несколько сегментов, тепло которых будут использоваться для разных целей. Например, одна часть двухсекционной емкости теплоаккумулятора поставляет в дом горячую воду для бытовых нужд, а вторая – закачивает теплоноситель в радиаторы отопления или систему теплого пола.

Результат установки теплоаккумулятора

Хороший результат дает использование нескольких контуров и нетрадиционных источников энергии. Мало распространено, но встречается в северных широтах применение солнечных батарей. Подключение к аккумулятору тепла не только обычного твердотопливного котла дает возможность сэкономить ресурсы и топливо.

Установка газового, электрического или твердотопливного котла обязательна для тех частных домов, в которых жильцы будут находиться в холодное время года. Хороший котел способен сам поддерживать заданный уровень тепла в доме, но при этом он расходует для обогрева частного дома огромное количество энергии. Чтобы сделать установку котла более выгодной, а многие специалисты рекомендуют купить или изготовить тепловой аккумулятор своими руками. Этот агрегат сделает проживание в доме намного комфортнее и даст возможность сэкономить деньги и топливо.

http://vseuteplenie.ru/dom/teploakkumulyator_svoimi_rukami.html