Бак аккумулятор: устройство, принцип действия, известные марки

Бак аккумулятор в системе отопления: назначение и принцип работы. Анализ положительных и отрицательных аспектов применения аккумуляторных емкостей в сочетании разных типов котлов. Порядок расчета объема теплоаккумулятора.

Теплоаккумулятор – что это такое, устройство, назначение

Тепловой накопительный блок представляет собой специальный теплоизолированный резервуар, напрямую соединенный с котлом отопления. В его устройстве отмечаются следующие особенности:

  1. Емкость в большинстве случаев имеет форму вертикально установленного цилиндра, корпус которого изготовлен из прочной листовой нержавеющей или черной стали.
  2. Изнутри резервуар покрыт специальным протектором для защиты от горячей воды или иного теплоносителя, а также растворенных в них солей и кислот.
  3. Снаружи бак имеет слой порошкового покрытия с повышенной термостойкостью.
  4. С внешней стороны емкость герметично закрыта теплоизолирующим материалом слоем не менее 10 см. В качестве утеплителя применяется повторно вспененный пенополиуретан с внутренним ПВХ-покрытием.
  5. Далее теплоизоляционный слой покрывается чехлом из прочного кожзама и защитной оболочкой.
Пример устройства и схема работы тепло-аккумуляторного бака

Пример устройства и схема работы тепло-аккумуляторного бака Источник stroyfora.ru

При этом полезный объем резервуара может варьироваться от 100 литров до 1 м³ и более. Однако для поддержки системы обогрева частного дома редко применяются экземпляры более одного кубометра. Главное назначение теплового аккумулятора для отопления на примере твердотопливного агрегата сводится к следующему:

  • Поддержка номинальной температуры теплоносителя в период, когда котел уже остыл.
  • Протапливание агрегата в оптимальное и удобное время, а не когда система начинает естественным образом остывать.
  • Существенное увеличение периода между крайними протопками котла.
  • Снижение и оптимизация расхода топливного ресурса.

Полезная информация! Избыток тепловой энергии, вырабатываемый котлом, накапливается в емкости, а затем постепенно расходуется на поддержку оптимальной температуры теплоносителя. Таким образом, нивелируется большая инерционность твердотопливного агрегата – необходимость ждать, пока натопится помещение до необходимого комфортного уровня при периодическом его остывании.

Подробная схема отопительной системы с буферным накопителем тепла

Подробная схема отопительной системы с буферным накопителем тепла Источник prom.st

Что такое и для чего нужен теплоаккумулятор?

Аккумулятор тепла представляет собой стальной герметичный изолированный бак из черной стали, имеющий патрубки – два верхних и два нижних для того чтобы подключать источник и потребитель тепла. Теплоаккумулятор для отопления отзывы показывают, что это эффективное устройство. А служит оно для того чтобы аккумулировать избыточную энергию, которую источник тепла (котел) выделяет.

теплоаккумулятор для отопления своими руками

Теплоаккумулятор для отопления

Итак, если ваш котел с твердым топливом функционирует в режиме оптимального горения (на полную мощность) от загрузки топлива до его полного сгорания, то будет максимум эффекта. Так, полученное тепло попадает в отопительную систему. Но не всегда система нуждается в таком количестве тепла. Именно для этих целей и существует буферная емкость системы отопления.

Такая емкость накапливает избыточное тепло и при необходимости подает его в систему. Поэтому, используя аккумуляторы тепла в системах отопления, вы экономите топливо, увеличиваете время работы вашего котла, уменьшаете расходы на отопление вашего дома.

Цены на аккумулирующие баки

Название аккумулирующего бака Цена
Hajdu AQ PT500 500 л от 25 010 р.
Drazice NAD 500 v2 500 л от 37 060 р.
S-Tank SS-HP-300 300 л от 51 192 р.
Tesy EV 200 60 200 л от 34 105 р.
Austria Email SISS 1500/250 1500 л 250 буфер от 62 800 р.

Аккумулирующий бак — важная часть отопительной системы. Его использования отнюдь не является обязательным, но благодаря его установке тепловой ресурс будет использоваться гораздо эффективней. Аккумулирующий бак рекомендован к использованию практически со всеми видами организации отепления, но наибольшая эффективность достигается в системе с твердотопливными котлами. Принцип работы такого бака предельно прост — он аккумулирует избыточное тепло, которое может использоваться впоследствии.

Благодаря монтажу аккумулирующего бака в отопительную систему можно достигнуть значительной экономии на топливе (30-40 %), а также снизить расход воды. Кроме этого, как показала практика, использования такого бака увеличивает срок службы котла.

При выборе аккумулирующего бака в первую очередь рекомендуется определить подходящий для системы объем. На рынке представлены разнообразные модели: от малоёмких (до 500 литров), до огромных (свыше 5000 литров). Выбор правильного объёма аккумулирующего котла для отопительной системы лучше доверить профессионалам. Неправильно подобранная ёмкость бака может стать причиной не только низкой эффективности системы, но и привести к износу котла.

Ещё один важный момент при выборе бака — максимально допустимое давление. На рынке представлены модели с разным допустимым давлением (от 3 до 7 бар). Здесь все зависит от типа и мощности отопительной системы. При выборе стоит внимательно отнестись к этому показателю, во избежание дальнейших трудностей и проблем.

При изготовлении аккумулирующих баков используются разные материалы. Наилучшим образом себя зарекомендовала углеродистая сталь. Также эффективно и надёжно работают баки из нержавеющей стали. При выборе в первую очередь нужно обратить внимание на материал изготовления теплообменника.

Для эффективности аккумулирующего бака важное значение имеет качество изоляционного материала. Отличные показатели демонстрируют пенополиуретан и полиэфирное волокно. Именно эти материалы позволяют баку максимально долго хранить высокую температуру воды.

Аккумулирующий бак способен существенно повысить эффективность работы отопительного котла. При правильных расчётах, окупаемость такого приобретения очень высокая. Экономия будет наиболее заметной в начале и конце отопительного сезона.

Обвязка теплоаккумуляторов горячей воды

Бак-аккумулятор для системы отопления может быть горизонтальным или вертикальным. В любом случае он комплектуется следующим дополнительным оборудованием:

  • регуляторы уровня объема (чтобы не было переливов);
  • приборы для измерения температуры и давления;
  • оборудование для блокировки;
  • манометры для замера уровня давления в трубопроводе;
  • предохранители;
  • дренажные насосы;
  • оборудование для слива;
  • труба для перелива;
  • труба для отвода;
  • труба для защиты от появления вакуума;
  • теплоизоляция.
Стандартный регулятор уровня воды в баке.Стандартный регулятор уровня воды в баке.https://media2.24aul.ru

К слову, в Саратовском заводе резервуаров могут изготовить бак с любой комплектацией и дополнить её по желанию заказчика. Это очень удобно.

Плюсы и минусы теплоаккумуляторов

Плюсы

  • Если отключат электричество, то вы сможете еще 5-10 часов отапливать свой дом;
  • Тепловой аккумулятор отлично защищает котел от перегрева и закипания;
  • В один отопительный контур можно включить сразу несколько теплогенераторов;
  • Большое увеличение КПД, так как за небольшой промежуток времени можно запасти существенное количество тепла в аккумулирующем резервуаре;
  • Снижение топливных расходов;
  • Можно вмонтировать систему для горячего водоснабжения.

Минусы

  • Накопительная емкость занимает много места в котельной;
  • Общая стоимость отопительной системы сильно повышается, так нужно докупить допоборудование и установить.

Где применяется устройство

Как было указано ранее, тепловой аккумулятор в системе отопления существенно увеличивает инерцию системы: хоть носитель тепла будет нагреваться дольше, он будет копить более тепла и дольше его отдавать и уменьшать скачки температуры. И если ваш дом присоединен к центральному отоплению или система как теплогенерирующее оборудование применяет котел на жидком или газовом топливе, который работает автоматически, то в данном случае теплоаккумулятор для отопления своими руками будет лишь лишними расходами на материалы.

Но теплоаккумулятор будет целесообразен в нескольких случаях:

  • Когда в отопительной системе используются котлы на твердом топливе, и нет возможности постоянно их обслуживать. Так, теплоаккумулятор может обеспечить постоянную температуру в помещении и сгладить скачки.
  • Когда используется электрическое водяное отопление и дифференцированная оплата за электроэнергию. Самодельный теплоаккумулятор отопления сможет накопить тепло в те часы, когда тариф минимальный, а далее нагревать при самой маленькой мощности.
  • Когда отопительная система имеет периоды пикового разбора теплоэнергии, а установка дополнительного котла нецелесообразны. Система отопления с тепловым аккумулятором обеспечит отдачу тепла в эти промежутки времени.

Производство баков-аккумуляторов

Для производства баков-аккумуляторов, нужны специальные сертификаты. К слову, все они есть у Саратовского резервуарного завода. Там делают теплоаккумуляторы из листов качественной стали, которая может выдерживать экстремальные температуры (как низкие, так и высокие).

Способ производства отличается в зависимости от объема бака. Большие баки изготавливаются по следующему принципу: листы рулонируют на специальном стенде и потом на отдельной площадке привариваются, заранее приготовленные верхние и нижние части.

Вертикальные баки среднего объема делают с помощью обечайки стенок. Это позволяет сохранить идеальную форму изделия без каких-либо дефектов. На специальной площадке все части надежно свариваются.

Средние горизонтальные и маленькие баки поступают на специальные площадки уже практически в готовом виде. Там к ним приделывают лишь нужные патрубки и окрашивают в требуемый цвет.

Горизонтальный бак-аккумулятор.Горизонтальный бак-аккумулятор.https://ut-ec.com

Как на заводе защищают корпуса баков от ржавчины

Так как баки работают непосредственно с водой, то они подвержены коррозии. Если бы их не обрабатывали на заводе, то они бы ржавели очень быстро и выходили из строя. Также бак должен хорошо выдерживать низкие температуры.  Для того чтобы защитить бак от воздействий воды используют следующие вещества:

  • покрытие из алюминия;
  • герметики;
  • краска;
  • эмаль;
  • специальные смазки против коррозии;
  • Эпоксидные растворы.

Также нередко используют катодную защиту. Для защиты от низких и высоких температур используются специальные смазки, а также железо большой толщены.

Паспорт бака-аккумулятора

Каждый бак-аккумулятор должен иметь паспорт. Он необходим для осуществление ремонтных работ и правильности эксплуатации. Итак, что указывается в паспорте бака-аккумулятора:

  • фирма-изготовитель;
  • дата, когда оформлен документ;
  • вместимость резервуара;
  • тип бака;
  • место установки;
  • размеры;
  • организация, сделавшая чертежи;
  • дополнительное оборудование на баке;
  • когда был монтирован (начало и конец работ);
  • аварии бака-аккумулятора.
Одна из страниц паспорта на бак аккумулятор.Одна из страниц паспорта на бак аккумулятор.http://www.omegametall.ru

Также в паспорте на бак должен быть журнал сварочных работ, схемы конструкции, документы, подтверждающие качество элементов, работающих от электросети и подписи заказчика и исполнителей монтажных работ. Для частного использования паспорт не так важен, а вот если бак установлен на предприятии или в многоквартирном доме, то такой документ просто необходим.

ТОП-6: S-TANK СЕРИИ HFWT -300

Теплоаккумулятор для отопления

Описание

Данная модель отличается возможностью соединять любое число источников тепла, что важно для создания многовалентной отопительной системы.

Внутреннее строение

В бак модели встроен теплообменник в виде спирали, изготовленный из нержавейки высокого качества. Площадь его может лежать в пределах 3,5-8,4 м.кв.
Принцип работы

В баке поддерживается постоянная температура – 39-95 градусов. Проходящая внутри спирали вода, подогревается практически до тех же градусов – 37-93, давая пользователю ГВС соответствующий размеру бака объем.
Преимущество

Оно заключается в выполнении устройством двух функций – накапливания тепла и использования для решения задач ГВС.

Технические показатели

  • Производитель – Беларусь, S-Tank;
  • Гарантия – 5 лет;
  • Масса – 76 кг;
  • Высота – 157см;
  • Диаметр – 63 см;
  • Объем бака – 300 литров;
  • Давление максимальное в баке и теплообменнике – по 6 бар;
  • Число теплообменников – 1;
  • Температура допустимая в баке и теплообменнике – 95 и 110 град.

Купить

Где купить Цена в рублях
https://www.termokit.ru/catalog/kotelnoe_oborudovanie/teploakkumulyatory/teploakkumulyatory_s_tank/teploakkumulyatory_s_tank_serii_hfwt_teploobmennik_dlya_gvs/teploakkumulyator_s_tank_serii_hfwt_300.htm?frommarket=https%3A//market.yandex.ru/catalog/69097/list%3Ftext%3D%D1%82%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D0%B5+%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80%D1%8B%26cvredirect%3D3%26track%3Dsrch_ddl%26onstock%3D1%26deliveryincluded%3D0%26local-offers-first%3D0&ymclid=285168597851724698000006 48702

Когда аккумулятор тепла будет лишним

Бывает так, что для систем отопления наоборот требуется быстрый набор температуры и ее снижение. Так, повышенное количество носителя тепла, накапливающееся в аккумуляционной емкости, будет мешать быстро нагреваться и остывать, а также точно регулировать температуру. Такие случаи:

  • Когда отопление нужно лишь в короткое время и перерасход топлива не нужен. К примеру, котельная функционирует на обогрев сушилки, применяемой только временами. Поэтому нет особой необходимости греть пустое помещение тем теплом, которое накопилось и ставить такое устройство, как система отопления с теплоаккумулятором.
  • Когда кроме отопления теплоустановка применяется еще и в качестве поставщика тепла для некоего технологического оборудования, и нужна быстрая и точная смена температуры – здесь повышенная инерция будет мешать.

4

Популярные модели

Аккумуляторный бак для системы отопления выбирается по следующим параметрам: материал корпуса, вместимость, мощность агрегата, давление жидкости в контуре. Прежде чем выбрать подходящую модель, следует провести расчет накопительной емкости и узнать необходимый ее объем. К популярным относятся следующие модели:

  1. 1. PROFBAK — бак и все соединяющие детали выполнены из нержавеющей стали AISI 304. Встроен никелированный нагревательный элемент мощностью до 45 кВт. По индивидуальному заказу производитель может установить змеевик для нагрева горячей воды. Емкость выполняет роль как температурного, так и гидравлического распределителя. Выпускаются емкости объемом от 120 до 500 л.
  2. 2. SunSystem P 300 — буферная емкость на 300 л,SunSystem P 300 — буферная емкость на 300 л, выпускаемая производителями из Болгарии. Применяется с котловым оборудованием мощностью от 6 до 10 кВт. Конструкция не обладает теплообменником, но есть место для подключения трубчатого электрического нагревателя.
  3. 3. Austria Email PSR 500 — аккумулирующая емкость на 500 л с одним теплообменником. Напольный агрегат рассчитан на давление в системе отопления не более 3 атм. Конструкция выпускается без теплоизоляции, которую приобретают и устанавливают самостоятельно.
  4. 4. Reflex PFH-500 — представляет собой накопительный бак с заменяемой мембраной. Используется этот агрегат в закрытых системах отопления с горячим водоснабжением. Корпус изготовлен из высококачественного полимерного материала. Общий вес агрегата составляет всего 79 кг.
  5. 5. DRAZICE NADO 750/160V1 — баки бывают двух видов: с фланцем или патрубком. Аккумуляторы выпускаются чешскими производителями и из-за небольшой стоимости пользуются большим спросом. Накопитель представляет собой емкость объемом на 305 л.

Стоит также обратить внимание на такие модели: Прометей 500, Hajdu AQ PT 750, NAD 1000 v2 и другие.

Основные расчеты

Безусловно, чем более вместителен теплоаккумулятор, тем дольше он может компенсировать простой котла отопления. Однако стоимость резервуара и затраты на обслуживание растут в прямой зависимости от его объема. Поэтому важно найти компромиссный путь в решении вопроса обеспечения системы качественным теплонакопителем. Для этого применяется расчет, в котором прежде всего учитываются три основных фактора:

  • Интенсивность теплопотерь.
  • Площадь дома.
  • Период простоя генератора тепла.

На примере жилья площадью 100 м² разберем правила расчета вместимости накопителя тепла. Применяется следующие вводные данные (в реальности их значения могут быть несколько отличными):

  1. Количество тепла для обогрева дома – 10 кВт.
  2. Период бездействия агрегата – 10 часов.
  3. Рабочая температура теплоносителя – 70 °C.
  4. Суммарное количество тепла, которое должен отдавать бак для поддержки температуры помещения за весь период простоя = 10 ч х 10 кВт = 100 кВт – именно такое количество энергии он должен накапливать.
  5. Максимальный уровень нагрева теплоносителя – 90 °C.

Видео-пример о том, как рассчитать теплоаккумулятор:

Далее требуется рассчитать массу (объем) воды, которая была бы способна удержать такое количество тепловой энергии, по следующей формуле:

  • М = Кэ / 0,0012 Δт
  • М – масса воды, кг,
  • Кэ – количество запасаемой энергии, кВт,
  • Δт – разница температуры между разогретым теплоносителем и остывшем в системе, °C,
  • 0,0012 – теплоемкость воды, кВт/кг °C.

Подставляя в формулу вводные данные, получаем:

100/0,0012 (90-70) = 4166 кг или примерно 4 м³.

Однако на практике редко применяются такие большие емкости. Поэтому чтобы снизить расходы по их монтажу и обслуживанию, время простоя можно сократить наполовину, а уровень охлаждения теплоносителя уменьшить до приемлемых 500С. Тогда для сохранения комфортного тепла в доме с хорошей теплоизоляцией будет достаточно емкости на 1000 литров.

Видео-схема подключения теплоаккумулятора к котлу:

Какое начальное давление должно быть в баке

На заводе в баках настраивают давление в 2.5 бар. Можно оставить давление таким и установить бак, а можно пойти немного другим путём. Можно накачать воздух до такого давление, какой показатель у холодной воды. Если допустим с центральной магистрали приходит 3 бар, то давление в баке нужно делать немного больше 3.2 бар.

Если манометра нет, то его обязательно стоит докупить отдельно.Если манометра нет, то его обязательно стоит докупить отдельно. https://climatik.su

Если давление в баке будет 2.5 бара, а с магистрали подача в 3 бара, то воздух может сжаться до 3.2 бара и рабочий воздух будет под сильным сокращением.  А когда изначально стоит 3.2 бара, то воздух будет расходоваться только когда вода начнет расширяться. Это намного лучше.

Против скачков в давлении водоснабжения

Водопроводная сеть часто бывает нестабильной, поэтому элементы системы отопления, использующие ее, могут страдать от скачков давления. Чтобы обезопасить технику, используется гидроаккумулятор для системы отопления. Часто его сравнивают с мембранным расширительным баком, но не все знают, что это не одно и то же.

буферная емкость системы отопления

Гидроаккумулятор в системе отопления

Мембранный бак используется для того чтобы сгладить расширения теплоносителя (воды). А для питьевой воды используется гидроаккумулятор для системы отопления схема установки которого служит для поддержания запаса воды, поддержания необходимого напора, защиты системы от гидроударов.

Чем утеплить теплоаккумулятор?

Самым недорогим, а потому и наиболее популярным утеплителем является пенополистирол, который в обиходе мы привыкли называть пенопластом.

утепление минватойНо в данном случае применять его не следует, поскольку материал этот, как и многие другие полимеры, при нагреве (начиная с температуры +80С) выделяет ощутимое количество вредных для здоровья летучих веществ (результат термического распада полимерных молекул).

Конечно, в теплоаккумуляторах заводского изготовления, как и в бойлерах, полимерная теплоизоляция используется (обычно пенополиуретан), но у этих приборов имеется герметичный кожух, сделать который в домашних условиях достаточно сложно.

Более подходящий вариант утеплителя для ТА — минеральная вата, волокна которой делаются из базальта или стекла. Причем желательно использовать такие марки, в которых роль связующего играет не фенолформальдегидная смола, а акрил. В качестве примера можно привести утеплители URSA PURE ONE и Knauf Insulation.

Плюсы и минусы баков-аккумуляторов в системах отопления

У баков-аккумуляторов в системе отопления много преимуществ, поэтому они очень часто используются как в частных, так и в многоквартирных домах. Итак, все основные достоинства теплоаккумуляторов:

  • в контуре всегда будет стабильная температура;
  • широкий функционал настроек (в том числе и температурного режима);
  • низкий расход топлива котлом;
  • загрузки топлива в котел будут осуществляется гораздо реже;
  • хороший потенциал мощности;
  • увеличение КПД;
  • позволяет сэкономить при использовании электро-котла;
  • нет перегревов;
  • может нагревать воду для хозяйственных нужд.

Однако каким бы не был агрегат качественным и сколько бы не было у него преимуществ, всегда найдется место и для недостатков. Итак, все минусы баков аккумуляторов в системе отепления:

  • очень долгий запуск до рабочего состояния;
  • сложность транспортировки, размещения и монтажа;
  • нужно иметь топливный склад близко к котлу;
  • очень дорогое оборудование;
  • сложность в обслуживании.

Да, такое оборудование как теплоаккумулятор действительно стоит очень дорого. Однако никто не мешает собрать его самому. Ведь это не так сложно, как кажется.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...