Утепление стен пенополистиролом – пошаговая инструкция и ответы на часто задаваемые вопросы

Утепление каркасного дома изнутри и снаружи пенополистиролом, пенопластом

Пенопласт является отличным утеплителем. Многие строители недоумевают, почему пенопласт или пенополистирол так редко используются. Для утепления каркасного дома эти материалы подходят как нельзя лучше.

Утепление каркасного дома пенополистиролом изнутри и снаружи выполняется, когда требуется дополнительно утеплить уже построенный дом.

Как правильно утеплить каркасный дом пенопластом своими руками

Главное условие успешного утепления пенопластом — это точно подогнать листы утеплителя между стойками каркаса. При качественном выполнении этой части работ, гарантия тепла и комфорта в помещении будет обеспечена.

Плюсы и минусы, какой пенопласт выбрать

Пенопласт как утеплитель имеет следующие преимущества:

  • Устойчивость к влаге. Даже при полном погружении материала в воду он впитывает минимальное ее количество. Именно благодаря этому факту пенопласт часто используется при утеплении подвала или цокольного этажа, где на материалы часто воздействует влага.
  • Шумопоглощение. Благодаря этой характеристике в доме не нужно дополнительно устраивать звукоизоляцию.
  • Низкая стоимость. Если производится утепление всего дома пенопластом, экономия может быть значительной.
  • Низкая теплопроводность.
  • Отсутствие необходимости в дополнительной пароизоляции.
  • Сохранение размеров. Утеплитель не поддается усадке и не изменяет размеры при изменении температуры.
  • Простота монтажа. Закрепление материала на стенах может производиться даже при отсутствии опыта проведения таких работ.

К недостаткам можно отнести лишь необходимость соблюдения нормативов пожарной безопасности. Для этого поверх утеплителя укладываются материалы, которые не поддерживают горение. Кроме того, современные виды утеплителей из пенопласта и пенополистирола пропитаны антипиренами, которые делают материал не горючим.

Однако специалисты утверждают, что при пожаре в печально известном ночном клубе «Хромая лошадь» именно пенополистирол стал причиной смерти большого количества людей. При высокой температуре полистирол выделяет ядовитые испарения.

Если уровень влаги в некоторых помещениях дома превышает норму, необходимо обеспечить достаточную вентиляцию.

При выборе пенопласта в первую очередь учитывается его плотность. Часто используются плиты плотностью 15, 25 и 35. При утеплении стен снаружи используется пенопласт плотностью 25. Пенополистирол 15 плотности не рекомендуется использовать для жилого дома из-за сниженных теплоизоляционных характеристик.

Материал, отличающийся плотностью 35, можно использовать для утепления дома, но это выразится в высокой стоимости. Его применение имеет смысл только в регионах с суровыми зимами.

Технология, схема

Технология утепления пенопластом каркасного дома подразумевает прокладку пенопласта между стойками каркаса, затем обшивку отделкой с двух сторон.

Пошаговая инструкция состоит из следующих этапов:

  1. Очистите стойки каркаса от грязи и наростов цемента, удалите острые предметы, обработайте защитными пропитками.
  2. Уложите гидроизоляцию с внешней стороны стены. Гидроизоляция укладывается с нахлестом в 10 см, швы тщательно проклеиваются строительным скотчем.
  3. Установите плиты пенопласта между стойками каркаса. Плиты должны как можно плотнее располагаться между стойками. Для более точной подгонки определите необходимый размер панели и отрежьте ее с небольшим припуском. Затем вставьте панель с усилием между стойками, подрезая на месте лишние края особо острым ножом или ножовкой по металлу. Оставшиеся зазоры закройте строительной пеной.
  4. Уложите пароизоляционный слой с внутренней стороны стены. Поскольку пенопласт почти не впитывает воду, специалисты утверждают, что пароизоляция при его применении не нужна. В нашем случае пароизоляция служит для защиты стоек каркаса.
  5. Выполните обшивку стен с двух сторон отделочными панелями.

При выборе толщины утеплителя лучше использовать 3 слоя по 50 мм, чем один слой толщиной 150 мм. При монтаже перекрывайте швы предыдущего слоя последующими слоями.

Схема утепления стен каркасного дома пенопластом

Все работы должны проводиться в сухую погоду без ветра. Если производится утепление на уровне второго этажа и выше, нужно использовать строительные леса. С окон перед проведением работ снимаются подоконники.

Изнутри

Этот вид монтажа утеплителя выполняется при необходимости устроить дополнительное утепление в уже построенном доме.

Перед началом работ нужно измерить размеры стен, а затем разрезать гидроизоляционный материал на соответствующие полосы и прикрепить к стойкам строительным степлером. Гидроизоляцию стоит укладывать внахлест. После этого нужно закрепить пароизоляционную пленку. Это необходимо для защиты от пара элементов каркаса, а не самого утеплителя.

Для монтажа утеплителя создается деревянный каркас таким образом, чтобы расстояние между его элементами соответствовало ширине листов пенопласта. После этого происходит укладка теплоизолятора. Зашивка стен осуществляется при использовании плит ОСБ или гипсокартона, после чего можно выполнять чистовую отделку помещения.

Снаружи

Утепление снаружи происходит в случае, когда каркасный дом изнутри уже обшит вагонкой.

К вагонке с наружной стороны прикрепляется пароизоляция. Плиты пенопласта укладываются между стойками каркаса, а в оставшиеся щели между материалами заливается монтажная пена. Закрепляется гидроизоляция. После этого на стойках закрепляются плиты ОСБ, на которых происходит создание каркаса, необходимого для внешней отделки.

На брусках внешней обшивки могут быть закреплены различные материалы, но часто используется блок хаус.

Пенопласт, как дополнительное утепление

Если каркасный дом уже утеплен минватой, но этого недостаточно, можно закрепить пенопласт снаружи мокрым способом. Для этого выполняются следующие работы:

  1. Подготовьте поверхности плит ОСБ. Если до утепления на плитах была закреплена внешняя отделка, тщательно очистите поверхность.
  2. Приклейте плиты пенопласта при помощи специального клеящего состава и закрепите дополнительно дюбелями.
  3. Выполните армирование плит пенопласта специальной сеткой.
  4. Сделайте внешнюю отделку.

Потолок

Утепление пенопластом потолка осуществляется двумя способами:

  1. При помощи клея. В таком случае потолок сначала тщательно выровняйте и очистите. После этого на подготовленные плиты пенопласта нанесите специальный клей и каждую плиту прижмите к потолку. Излишки клея, вытекающие из стыков, сразу же удалите. После таких работ остается только закрепить на деревянном каркасе пароизоляционную пленку и монтировать отделочный материал.
  2. На деревянный каркас. Этот способ похож на работы по утеплению стен. Он подразумевает создание деревянного каркаса с последующей укладкой плит пенопласта между его элементами.

Первый способ отличается тем, что после утепления не остается мостиков холода.

Мансарда

Утеплять мансардные перекрытия нужно с помощью укладки листов пенопласта между стропил. Крепятся листы утеплителя к стропильным ногам с помощью клея и специальных гвоздей. Дополнительно листы пенопласта опираются на нижнюю обрешетку. Сверху над пенопластом укладывается гидроизоляция, а снизу – пароизоляция.

Схема утепления крыши мансардного этажа пенопластом или пенополистиролом

Поскольку утеплитель укладывается между стропил, толщина стропильных ног должна быть не меньше толщины утеплителя.

Способы утепления крыши каркасного дома различными утеплителями можно посмотреть в статье «Как произвести утепление крыши и потолка каркасного дома правильно своими руками».

Цоколь

Перед работами необходимо тщательно очистить поверхность цоколя и выровнять ее грунтовкой. Если перепады больше 2 см, нужно использовать маячки. Когда состав высохнет, можно приступать к приклеиванию пенопласта. Клей наносится как на утеплитель, так и на поверхность цоколя. Но отличие в том, что для пенопласта используется ровный шпатель, а для размазывания по цоколю – зубчатый.

Через 2 дня после приклеивания плиты пенопласта дополнительно закрепляются дюбелями. На каждую нужно использовать по 5 штук.

После проведенных работ поверхность армируется следующим образом:

  1. Сначала нужно нанести шпатлевку.
  2. Не дожидаясь высыхания нужно прижать армирующую сетку и выровнять поверхность шпатлевкой.
  3. На последнем этапе остается только нанести на поверхность штукатурку.

Для упрочнения конструкции и улучшения внешнего вида дома можно облицевать цоколь кирпичом.

Утепление деревянного пола пенопластом для каркасного дома выполняется между лагами.

  1. Создайте гидроизоляционный слой. Для этого на пол уложите полиэтиленовую пленку или другую гидроизоляцию, после чего сверху закрепите деревянные лаги для пола. При этом расстояние между ними должно соответствовать размерам плит пенопласта.
  2. Уложите пенопласт. Утеплитель не закрепляется клеем и дюбелями, так как его положение не подразумевает смещение в сторону. При этом плиты укладываются между лагами таким образом, чтобы между ними оставалось минимальное расстояние.
  3. Закрепите на лагах ДСП панели и отделочный материал.

При утеплении пола каркасного дома пенопласт укладывается между лагами

Как выполнить утепление пола первого этажа каркасного дома на сваях полистиролом можно посмотреть в статье «Способы утепления пола в каркасном доме на винтовых сваях: электрический теплый пол, водяной теплый пол и другие».

Толщина пенопласта для утепления стен каркасного дома

Для утепления дома используются плиты толщиной от 50 до 150 мм. Выбор толщины зависит от региона проживания. В южных регионах используют утеплитель наименьшей толщины и этого хватает для сохранения комфортной температуры. В регионах, где температура воздуха зимой не опускается ниже 25 градусов, пенопласт толщиной 50 мм чаще используется для утепления пристроек, а плиты 100 мм – для стен. В районах, где наблюдаются сильные морозы, дом утепляется пенопластом толщиной 150 мм.

В Сибири

Так как в Сибири температура -30 считается нормальной для зимы, утепление дома стоит производить, используя пенопласт толщиной 150 мм.

Отзывы людей, утепливших каркасный дом пенопластом

Постников Игорь, строитель

Построил каркасник и утеплил пенопластом. Очень доволен. Не понимаю, почему везде рекламируют минеральную вату и нигде не советуют утеплять пенопластом или пенополистиролом. Мне кажется это неправильно. Пенопласт или полистирол по многим показателям превосходит вату. Единственный недостаток, что его могут погрызть мыши. Но минвату мыши тоже любят: устраивают в ней норы, особенно на чердаке.

Я только плюсы вижу в утеплении каркасника пенопластом. Обошлось гораздо дешевле, чем утеплял бы ватой. По тепловым показателям пенопласт лучше. На пароизоляции сэкономил, потому что он влагу не впитывает. К тому же пенопласт долговечней ваты и не разрушается со временем.

Построил на даче дом и сделал наружное утепление пенополистиролом. Отлично держит тепло, летом прохладно, запахов никаких нет, очень комфортно.

Недавно делал проем в стене и убедился, что пенополистирол абсолютно целый, хотя прошло уже 5 лет, структура никак не изменилась.

Внутри обшил имитатором бруса. Пароизоляцию и зазор не делал. Дерево со стороны пенополистирола в отличном состоянии. Листы прокладывал между стойками без монтажной пены, но подгонял очень точно, на месте подрезал очень острым ножом. А заранее резал листы по разметке с припуском и потом уже подрезал более точно.

Делал перевязку по слоям. Проложил 3 слоя по 50 мм, для Московской области более чем достаточно, плотность М15. Снаружи проложил гидроизоляцию.

Я построил пристрой каркасной конструкции к основному дому из кирпича. Дом зимний. Все делал с большой экономией. Утеплил пенопластом 50 мм – заложил его плотно между стойками каркаса. Внутри отделал ДСП по доске-дюймовке, снаружи облицевал вагонкой. Гидроизоляцию вообще не прокладывал.

Так вот эта стена самая теплая из всех. 15 лет уже прошло. Все отлично сохранилось – поменял недавно ДСП на вагонку и проверил состояние пенопласта – все, как и было в хорошем состоянии, и пенопласт и стойки. Да, конденсата внутри помещения никогда никакого не было и в помине.

Анна Левина, инженер-строитель

Построили каркасный дом и утеплили пенополистиролом. Замучились делать «подгонку» листов утеплителя к стойкам каркаса. Получается много щелей. Запенивали их пеной, но на пене можно разориться. Практически по деньгам то же, что утеплять минватой.

Элла Мислик, домохозяйка

Утеплили зимний дом экструдированным пенополистиролом. Пены ушло море, зато нигде не дует и результатом довольны. Иногда говорят, что при пенопласте дом не «дышит» — не могу согласиться. Дышится свободно, духоты нет.

Паро, ветро и прочих пленок не прокладывали. Живем уже 5 лет.

Утепление каркасного дома пенополистиролом

Пенополистирол является разновидностью пенопласта. Это пенопласт с улучшенными свойствами. По большому счету разницы в их применении нет. Поэтому утеплять каркасный дом пенополистиролом нужно в точности также, как описывалось для пенопласта.

Нюансы

Пенополистирол прочнее пенопласта и не так хорошо поддается деформации (рассыпанию на отдельные гранулы). Пенополистирол также выпускается с усиленной пропиткой антириренами, поэтому горит хуже, чем пенопласт.

Пенополистирол предпочтительнее применять в качестве утеплителя из-за его улучшенных свойств, несмотря на более высокую стоимость.

Утепление пола пенополистиролом производится так же как и утепление пенопластом.

Фасада (технология)

Утепление фасада выполняется, когда дом уже целиком построен, но есть претензии к его утеплению. В этом случае пенополистирол наклеивается на внешнюю часть стены. Пошаговая инструкция состоит в следующем:

  1. Работу начинайте с очистки и выравнивания наружной поверхности стены, на которую будут наклеены плиты утеплителя. Нужно удалить все неровности и выступающие элементы.
  2. Загрунтуйте стены фасада специальным пропитывающим составом. Этот состав способствует лучшему приклеиванию пенопласта, защищает от образования грибка, а также создает наружный гидролизованный слой.
  3. Наклеивайте плиты пенопласта рядами, начиная снизу, в шахматном порядке. Клей наносите точечно, по всей поверхности плиты. Можно наносить клей на стену, полосами 10 см, оставляя промежутки для распределения клея.
  4. Через день после приклеивания, когда клей затвердел, закрепите плиты дополнительно «зонтиками» — специальными гвоздями или дюбелями с широкой шляпкой.
  5. Стыки между плитами промажьте клеем или монтажной пеной без расширения.
  6. Выполните отделку фасада.

Внешнее утепление фасада легко выполнить самостоятельно.

Плиты пенопласта крепятся к стене кроме клея еще специальными дюбелями с широкой шляпкой, называемыми «зонтиками»

Экструдированным

Экструдированный пенополистирол отличается от обычного особой технологией изготовления. В результате чего экструдированный пенополистирол имеет более высокие технические показатели по сравнению с обычным пенополистиролом:

  • Практически не поглощает влагу;
  • Имеет более высокую механическую прочность;
  • Обладает улучшенными теплоизоляционными свойствами.

Исходя из этого можно сделать вывод, что экструдированный пенополистирол представляет собой наилучший утеплитель среди своих аналогов.

Экструдированный пенополистирол

При утеплении пола первого этажа каркасного дома экструдированным пенополистиролом возможно утепление под армированную цементно-песчаную стяжку.

Комбинированное утепление стен каркасного дома минеральной ватой и пенопластом

В некоторых случаях используют комбинированное утепление каркасного дома с помощью пенопласта и минеральной ваты. Пенопласт используется в целях удешевления строительства, а минеральная вата – в целях повышения пожарной безопасности.

Возможна следующая схема утепления: наружные слои из минеральной ваты, по 50 мм и внутренний слой из пенопласта также толщиной 50 мм.

Лучше утеплять каркасный дом пенопластом или минеральной ватой

Это серьезный вопрос, так как эти два материала похожи по свойствам и каждый по-своему хорош для утепления каркасника.

Теплопроводность этих материалов практически одинакова. По весу они также оба принадлежат к легким материалам.

Пенопласт и пенополистирол относятся к твердым материалам, его легче монтировать между стойками каркаса, хотя много времени отнимает подгонка теплоизолятора под размеры между стойками.

Минеральная или каменная вата имеет рыхлую структуру, и монтировать ее более сложно.

Пенопласт практически не впитывает влагу (коэффициент водопоглощения составляет примерно 0.4%), поэтому его предпочтительней использовать в помещениях повышенной влажности. Свои теплоизоляционные качества в таких помещениях он не теряет.

Минеральная вата же хорошо впитывает влагу (коэффициент водопоглащения у нее составляет 1-1.5%). При намокании она теряет теплоизоляционные свойства.

Не стоит забывать о пожароопасности пенопласта. При возгорании он выделяет ядовитые вещества. И хотя пенопласт дешевле минеральной ваты, его опасные свойства при пожаре заставляют задумываться о рациональности его применения.

В целом пенопласт и пенополистирол являются прекрасными материалами для утепления каркасного дома и полностью обеспечат уют и комфорт в помещении.

Как сделать теплоаккумулятор (буферную емкость) своими руками, стоит ли этим заниматься

4 Популярные модели

В зависимости от котлового оборудования и количества потребителей тепловой энергии выбирают подходящую модель буферной емкости. Аккумулятор можно приобрести с перспективой будущих подключений дополнительных приборов, а подключенные патрубки временно заглушить. В десятку популярных устройств входят следующие модели:

  1. 1.
    Nibe BU 500.8 применяется в системах отопления с разными источниками тепла. Отличается пенополистирольной изоляцией толщиной 14 см. Емкость бака составляет 500 л, предельное давление — 6 бар, а максимально допустимая температура — 95° C.
  2. 2. ETS 200 представляет собой ряд блоков из композитного материала, размещенных внутри стального корпуса. Их нагрев осуществляется электрическими ТЭНами мощностью 2 кВт. Внутри установлен вентилятор для ускорения процесса нагрева.
  3. 3. HAJDU AQ PT 500 — буферный накопитель, предназначенный для работы в закрытой системе отопления. Подключается в схему отопления с разными типами нагревателей. Бак рассчитан на максимальное давление 3 бар. К недостаткам можно отнести отсутствие внутреннего антикоррозийного покрытия и теплоизоляции. Их устанавливают отдельно.

Принцип работы

В основе принципа работы теплового аккумулятора лежит высокая теплоемкость воды. Описать его можно следующим образом:

  • Трубопровод котла подключается к верхней части бака, в которую поступает горячая вода – максимально нагретый теплоноситель
  • Внизу располагается циркулирующий насос, который выбирает холодную воду и пускает по системе отопления обратно в котел
  • Очень быстро остывшая ранее жидкость сменяется вновь нагретой

Когда котел прекращает работать, вода в трубопроводных магистралях системы отопления начинает постепенно остывать. Циркулируя, она попадает в бак, в котором начинает выдавливать горячий теплоноситель в трубы. Таким образом, обогрев помещений будет продолжаться определенный временной промежуток.

Функции, которые выполняет теплоаккумулятор

Современные тепло накопительные устройства – сложные аппараты, которые выполняют не одну полезную функцию:

  1. Способны обеспечивать дом горячим водоснабжением
  2. Стабилизируют температурный режим в помещениях
  3. Позволяют увеличить КПД систем отопления до максимально возможного, снижая денежные затраты на топливо
  4. Способны объединять более одного источника тепла в общий контур и наоборот
  5. Накапливают избыточную энергию, вырабатываемую котлом

Несмотря на все положительные функции, которые выполняет тепловой аккумулятор в системе отопления, он имеет два существенных недостатка:

  • Ресурс воды напрямую зависит от вместимости установленного бака, тем не менее он остается ограниченным и имеет быстрое свойство заканчиваться. Будет не лишним дополнительная система подогрева из вне
  • Из первого недостатка плавно появляется второй: более ресурсоемкие установки требуют большой свободной площади для их размещения, например, отдельного помещения в виде котельной

В дополнение советуем прочитать наше руководство по сборке солнечного коллектора своими руками

Что такое теплоаккумулятор?

О том, как смонтировать теплоаккумулятор, мы и расскажем в следующих строках. Однако поначалу давайте разберёмся, что представляет собой описываемый агрегат, предназначенный для твердотопливного котла. Всё просто: это ёмкость, сберегающая тепловую энергию котла за счёт сбора определённого количества теплоносителя. Установка такого элемента системы решает сразу несколько задач:

  • повышает эффективность отопления — при полной остановке котельного оборудования эта ёмкость пополняет контур обогрева новыми дозами горячей воды,
  • помогает сэкономить твёрдое топливо — за счёт наличия в системе теплоаккумулятора котёл можно не топить ночью,
  • продлевает жизнь всей системы,
  • предотвращает перегрев отопительного контура, принимая излишки тепла на себя,

допускает возможность объединения внутри себя альтернативных источников энергии, таких, как тэны от солнечных батарей.

По сути, устройство описываемой ёмкости несложное, при желании легко изготовить теплоаккумулятор исключительно своими руками. Его конструкция, собственно, включает такие элементы:

  • сама ёмкость,
  • утеплитель всего корпуса,
  • входной патрубок-ввод,
  • выходной патрубок-вывод,
  • внутренние змеевики.

Последний элемент — змеевик — имеется, в основном, у покупных тепловых аккумуляторов, изготавливаемых на производстве. То есть, у такого оборудования теплоноситель курсирует по многочисленным трубчатым змеевикам внутри сухой ёмкости. А теплоаккумулятор, который легко сделать своими руками — это просто пустотелый бак без змеевиков. Именно внутри этой ёмкости и хранится собранный теплоноситель. Из данных строк ясно, что существует два вида описываемых агрегатов:

  • ёмкость со змеевиками внутри, предназначенными для сбережения теплового агента,
  • простейший теплоаккумулятор в виде бочки для сбережения теплоносителя.

Теперь должен быть понятен принцип работы аккумулирующего агрегата для твердотопливного котла. При работе оборудования на жёстком горючем теплоаккумулятор пополняется горячей водой. При отключении котла, эта вода подпитывает систему отопления.

Также легко выявить преимущества и недостатки двух указанных нами видов сберегающих устройств. Если тепловой аккумулятор выполнен со змеевиками, то

  • увеличивается период сохранности тепла,
  • увеличивается общая эффективность системы,
  • однако, такой агрегат невозможно сделать в домашних условиях.

Если же тепловой аккумулятор выполнен без змеевиков, по принципу хранения теплоносителя в бочке, то

  • он очень легко изготавливается своими руками, достаточно иметь минимум средств и подходящую ёмкость,
  • но у него небольшой КПД.

Далее рассмотрим, как сделать такой теплоаккумулятор для твердотопливного котла из простого металлического цилиндра.

Как подключить

Человек, который много раз сталкивался с устройством систем отопления, без труда должен изготовить тепловой аккумулятор своими руками и произвести дальнейшее подключение. Не должна составить особой сложности подобная работа и для новичка.

Словами схему подключения можно описать следующим образом:

  1. Транзитом сквозь весь бак должен проходить по тепловому аккумулятору обратный трубопровод, на его концах должны быть предусмотрены полуторадюймовый вход и выход
  2. Вначале между собой соединяются обратка котла и бак. Между ними должен размещаться циркуляционный насос, гонящий воду из бочки в отсекающий кран, расширительный бак и отопительный прибор
  3. Циркуляционный насос и отсекающий кран также монтируют со второй стороны
  4. Соединять подающий трубопровод необходимо по аналогии с предыдущим, однако теперь тепловые насосы не устанавливаются

Стоит отметить, что подобным образом подключается теплоаккумулятор к отопительной системе, работающей на базе всего одного котла. Если их количество увеличивается, схема значительно усложнится.

Емкость должна дополнительно оснащаться термометром, датчиками давления внутри и взрывным клапаном. Накапливая постоянно тепло, бочка может со временем перегреться. Чтобы не допустить взрыва, необходимо сбрасывать периодически избыточное давление.

Теплоаккумулятор и разные виды отопительных систем

Устанавливать тепловой аккумулятор можно совместно с различными отопительными системами. Взаимодействуя с каждой из них, он предоставляет ряд преимуществ и быстро окупается.

Наиболее распространены теплоаккумуляторы, установленные совместно отопительным оборудованием, работающем на твердом топливе, у которых количество остатков минимально. Доведя КПД до максимально-возможного, они очень быстро разогревают отопительные радиаторы, которые вскоре изнашиваются. Часть вырабатываемой энергии лучше копить и воспользоваться, когда в ней действительно возникнет потребность.

Двукратный ночной тариф за электроэнергию – проблема для владельцев электрических отопительных котлов. Таким образом в дневное время теплоаккумулятор будет накапливать в себе тепло по более выгодной стоимости, а в ночное – отдавать его отопительной системе.

Применяются подобные установки в многоконтурных системах, распределяя воду между контурами. Если установить патрубки на разных высотах, можно осуществить отбор воды с разной температурой.

Варианты модернизации

Глядя на простейший теплоаккумулятор своими руками, человек с инженерным образованием наверняка задумается о вариантах его модернизации. Сделать это можно следующими способами:

  • Внизу устанавливают еще один теплообменник, посредством которого может происходить аккумуляция энергии, полученной солнечным коллектором
  • Можно разделить внутреннее пространство бака на несколько секций, сообщающихся между собой, чтобы расслоение жидкости по температурам было более выраженным
  • Тратиться на теплоизоляцию или нет – каждый решает сам для себя. Но несколько сантиметров пенополиуретана существенно снизят тепловые потери
  • Увеличив количество патрубков, можно будет монтировать установку к более сложным отопительным системам с несколькими контурами, работающими независимо
  • Можно сделать дополнительный теплообменник, в котором будет накапливаться питьевая вода

Видео — Тепловой аккумулятор в доме с периодической топкой

Собирать теплоаккумуляторы своими руками может абсолютно каждый. Для него нет необходимости покупать дорогостоящее оборудование, а самая простая модель состоит из комплектующих, которые у хорошего человека всегда в гараже или кладовой.

Все те, кто не доверяет самодельным устройствам, могут ознакомиться с богатым выбором моделей на рынках. Их стоимость более чем приемлемая, а вложенные средства быстро окупаются.

Расчет объема бака

Обычно, в рекомендациях по самостоятельному изготовлению тепловых аккумуляторов для отопления частных домов, объем его бака принимают более 150,0 литров. Однако от этого параметра зависит место размещения и занимаемая баком площадь, поэтому целесообразно определить расчётным методом объем воды, необходимой для обогрева помещения, который должен вмещать бак аккумулятора тепловой энергии.

Исходными данными для расчета являются следующие данные:

Q – удельная тепловая мощность, необходимая для обогрева помещения киловатт-часов;

Т – время работы теплоаккумулятора в сутки, часов

t1 – температура теплоносителя на входе в отопительную систему, °С;

t2 – температура теплоносителя на выходе из системы, °С;

m – масса воды, килограмм;

с – тепловая константа (удельная теплоемкость теплоносителя).

Уравнение теплового баланса имеет вид:

Решая это уравнение относительно массы m получим формулу:

На отопление частного дома, с обогреваемой площадью 100,0 квадратных метров требуется затрачивать 10,0 киловатт тепловой энергии каждый час. Пусть предполагается работа теплоаккумулятора при отключённом отопительном котле в течении 5,0 часов в стуки. Температуру теплоносителя на входе принимаем – t1=80,0°С; на выходе t2=30,0°С. Если в системе циркулирует вода, то ее удельная теплоёмкость с = 0.0012 киловатт деленные на килограмм и на градус Цельсия. Подставляя исходные данные в формулу 2 получит необходимую массу воды:

m = 10,0×5,0/ = 833,33 килограмма

Таким образом емкость бака теплоаккумулирующего устройства должна быть не менее 850,0 литров. Учитывая тепловую инерцию отопительной системы в целом и допускаемое снижение температуры теплоносителя устройство сможет работать в инерционном режиме дополнительно еще 2,0…3,0 часа.

При этом следует учитывать, что тепловая мощность обогревающего котла, для нормального функционирования системы теплоаккумулирования, должна превышать потребную для обогрева помещения тепловую мощность на 30,0%…50,0%.

Схема сборки и установки

Взвесив все за и против, многие решаются на изготовление термоаккумулятора для отопления своими руками. Схема основных работ мало чем отличается независимо от того, какую конструкцию выбрал мастер. Вот основные шаги, которые предстоит пройти каждому, кто решится на это дело:

  1. Находят или делают свой чертёж будущей установки.
  2. Готовят весь необходимый для изготовления материал и инструменты.
  3. Делают основной бак для термостата. Это может быть уже готовая ёмкость, а может и сваренная по личным чертежам из листового железа или нескольких частей баков, бочек.
  4. Вваривают в основную ёмкость штуцера для соединения и гильзы для измерительных приборов.
  5. Если предусмотрен автономный подогрев, то монтируют выбранный вариант в основной корпус.
  6. Делают теплоизоляцию термостата. Здесь есть несколько вариантов решения этой задачи, поэтому выбирают наиболее приемлемый и эффективный.
  7. На этом этапе обычно крепят устройство на месте эксплуатации, соединяют с системой отопления.
  8. Окончательное оформление внешнего вида. Красят оборудование или покрывают декоративной обшивкой. Вариантов выполнить эту процедуру тоже очень много, поэтому мастер выбирает тот, который лучше подходит в конкретных обстоятельствах.

Изготовление теплоаккумулятора своими руками

Last Updated on 10.10.2017 by Vitaliy Draka

Водяной теплоаккумулятор – это специальный аппарат, который собирает лишнюю тепловую энергию с котла, простыми словами, накапливает тепло до определенного момента. Если дом перестает отапливаться обычным способом, бак-аккумулятор будет бесперебойно поставлять тепло. Стоимость подобного устройства очень высока: за объем 200 литров придется заплатить почти тысячу долларов, что уж говорить о более объемном оборудовании. Если в планы не входят большие растраты, то предлагаем сделать теплоаккумулятор самостоятельно.

Сфера применения теплоаккумулятора

Некоторые думают, что тепловой аккумулятор не особо нужен в доме, ведь он работает редко. Однако, оборудование играет важную роль в отопительной системе и применяется в нескольких случаях.

Если дом обогревается печью, что имеет водяной контур, или котлом, топить которые нужно путем подкидывания дров и угля. Чтобы хозяин дома спокойно спал ночью и не бегал к печи для подкидывания топлива, начинает работать аккумулятор тепла.

Когда дом отапливается электрокотлом, то счет за электричество будет на немаленькую сумму. Все знают, что ночью тариф в два раза меньше, поэтому целесообразно днем использовать теплоаккумулятор.

Ну и, конечно же, при отключении основного источника отопления, например, в случае поломки, накопитель тепловой энергии будет очень кстати.

Виды теплоаккумуляторов

Существует несколько видов тепловых аккумуляторов.

Стандартная буферная емкость. Аккумулятор – это обычный металлический бак. Для того чтобы он дольше сохранял тепло, бак должен быть покрыт слоем утеплителя. Если конструкция не утеплена – сделать это можно своими руками.

Накопитель горячего водоснабжения. Чтобы бак-теплоаккумулятор грел воду, его нужно укомплектовать змеевиком. Змеевик служит проводником холодной воды из водопровода в бак, его размещают в верхней или нижней части конструкции либо, вообще, по всему периметру нагревателя. Напрямую пускать воду в бак не рекомендуется, так как на стенках аккумулятора образовываются отложения и распространяются бактерии.

Змеевик проводят не только от водопровода, но и от солнечных лучей так называемые солнечные коллекторы. Теплоноситель поступает в накопитель от специальных нагретых солнцем панелей, оставляет тепло в баке, и по змеевику опять возвращается к панелям, чтобы заново нагреться.

Водяной теплоаккумулятор с теплообменником. Как и змеевик, теплообменник

используют для ГВС. Благодаря высокой теплопроводности, гофрированная труба отлично подойдет для подключения к солнечным коллекторам. Теплообменник еще используют для системы теплых полов. Труба выдерживает давление до 10 атмосфер.

Конструкцию «бак в баке». Такой теплоаккумулятор называют полноценным бойлером внутри технологической емкости. Чтобы увеличить площадь теплообмена и способствовать очищению стенок бака от накипи, для изготовления конструкции используют ребристую нержавеющую сталь.

Устройство теплоаккумулятора

Основа накопителя – это обычный бак, снизу и сверху имеющий парубки, к которым крепится змеевик. Внизу бак соединяется с источником тепла, а вверху – с отопительной системой. Агрегат отличается высокой теплоемкостью воды. Аккумулятор работает по определенному принципу.

В боковых стенках бака есть две трубы. Одна является проводником холодной воды от водопровода, вторая нужна для теплового носителя, чтобы тот поступал в радиаторы отопления.

Верхний змеевик соединяют с трубой, через которую идет холодная вода, а нижний – с патрубком горячей воды.

Горячая вода циркулирует через змеевик и нагревает жидкость, находящуюся в баке-теплоаккумуляторе. Если котел выключается, вода в трубах постепенно остывает, но циркуляция продолжается. Прохладная жидкость, поступающая в накопитель, начинает выталкивать имеющийся там горячий накопитель в систему отопления, за счет чего помещения продолжают обогреваться какое-то время, даже если котел выключен.

Чтобы теплоноситель двигался по трубе, нужно укомплектовать бак циркулярным насосом.

Как собрать теплоаккумулятор своими руками

Необязательно покупать теплоаккумулятор. Его можно сделать самостоятельно, сэкономив почти в два раза, а эффективность будет не хуже, чем у покупного. Самый простой цилиндрический теплоаккумулятор по принципу работы сходный с термосом. Его стенки сохраняют тепло воды долгое время, поэтому он отлично подойдет для отопления помещений. Перед началом сборки водяного теплоаккумулятора понадобится:

  • Бак с минимальным объемом 200 литров, бак меньше не имеет смысла. Объем выбирать, основываясь на площадь, которая должна отапливаться.
  • Материал, чтобы теплоизолировать конструкцию, например, возьмите минеральную вату.
  • Фольгированная пленка.
  • Клейкая лента.
  • Змеевик трубки из меди для его изготовления.
  • Для опалубки можно использовать бетонную плиту или доски, еще понадобиться бетон для заливки.

В качестве накопителя отлично подойдет железная бочка.

После того как запасетесь всеми необходимыми материалами, можно приступать к работе.

Этапы сборки теплоаккумулятора

Для начала нужно подготовить бочку. Если она старая, то очистите ее от загрязнений и следов коррозии.

Берем теплоизоляционный материал и оборачиваем им внешние стенки бака, после чего закрепляем утеплитель с помощью скотча, обмотанного в несколько слоев. Для утепления отлично подойдет минеральная вата, а вот использование экструдированного пенополистирола не рекомендуется, из-за того, что под такой обшивкой в холодное время года могут поселиться мыши. К минеральной вате они равнодушны.

Чтобы окутать бочку, нужно взять фольгированную пленку и зафиксировать ее клейкой лентой. Самодельный теплоаккумулятор можно обшить листом металла.

Следующим шагом станет изготовление змеевика. Для этого понадобится медная трубка длиной 8–15 метров (длина зависит от объема бака) и диаметром 20–30 метров. Согните трубу в спираль и поместите внутрь бочки. При соединении змеевика с котлом спираль будет нагреваться, соответственно, будет нагреваться и вода в накопителе.

Для движения воды нужно сделать патрубки, которые мы оснастим кранами. Краны нужны, чтобы при необходимости можно было быстро перекрыть циркуляцию воды.

Последний этап – это установка теплоаккумулятора. Бак устанавливают на бетонную основу. Можно использовать готовую плиту или же самим залить опалубку бетонным раствором.

Этот тип конструкции подходит для однокотловой системы отопления. Если котлов несколько, новичку будет сложно сделать правильный агрегат самостоятельно.

Теплоаккумулятор из баллонов

Если котельная слишком маленькая для установки объемных бочек, можно сделать цилиндрический теплоаккумулятор из баллонов от пропана. Такая конструкция имеет объем всего 100 литров, но для небольшого помещения вполне подойдет. Накопитель выполняет несколько функций:

  • Разгрузка твердотопливного котла при перегреве путем накопления излишков теплоты, что обеспечивает безопасность котла.
  • Нагрев воды для хозяйственных нужд.
  • Баллон способен обеспечить обогрев дома на несколько часов, если котел будет отключен.

Для начала нужно подготовить материалы:

  • баллоны из-под пропана 2 шт.;
  • медная трубка, длиной 10 метров и диаметром 12 метров;
  • штуцеры и гильзы для термометров;
  • базальтовая вата в качестве утеплителя;
  • металл, чтобы обшить конструкцию.

Если все необходимые материалы в наличии, можно приступать к изготовлению.

  1. Открутить от баллонов вентили и отрезать крышки с помощью болгарки. Перед тем как отрезать крышку, наполнить баллон водой, чтобы остатки газа не взорвались.
  2. Согнуть трубу в форму змеевика вокруг трубы нужного диаметра.
  3. Сверлом сделать отверстия в баллоне для фиксаторов термометра.
  4. Сварить два баллона, поставив их друг на друга.
  5. Внутри получившейся конструкции нужно установить змеевик, а концы трубки выпустить через сделанные отверстия.
  6. К сделанному баку нужно приделать дно и крышку: в дно баллона врезаем штуцер для сливного крана, а в крышку – для сброса воздуха.
  7. Утеплить накопитель базальтовой ватой.
  8. Обшить аккумулятор металлическим листом, закрепив его саморезами.

Такой теплоаккумулятор не оснащен циркуляционным насосом и подключается к котлу напрямую. Он стыкуется с котлом стальными трубами, диаметр которых 5 см.

Выводы

Изготавливать теплоаккумулятор своими руками довольно долгая и трудоемкая работа, но, если соблюдать все этапы сборки, то получится настоящий накопитель тепла, который пригодиться в вашей отопительной системе. Самое важное, что для изготовления теплоккумулятора понадобятся самые обычные материалы, такие как бочка или баллон, которые точно найдутся в гараже.

Видео: Теплоаккумулятор или буферная емкость

Теплоаккумулятор для котлов отопления своими руками

Большая часть тех домовладельцев, которые применяют в своём жильё автономную систему отопления, предпочитают устанавливать твердотопливные котлы. Совершая такую покупку под действием навязчивой рекламы, мало кто знает о том, что эти агрегаты имеют ряд особенностей. В частности, для того, чтобы поддерживать комфортный микроклимат в помещении подобное устройство должно топиться круглые сутки. Если котёл гаснет, теплоноситель остывает и температура в доме быстро снижается. Установка теплоаккумулятора значительно повышает эффективность всей системы обогрева, а также снижает расходы на покупку топлива. Обслуживать котёл можно только в удобное время при этом не ощущая изменения микроклимата в доме.

Особенности теплоаккумулятора и для чего он нужен

Главная задача, которую призван решать теплоаккумулятор — накопление тепловой энергии и её возврат в то время, когда котёл перестаёт её вырабатывать. Например, когда всё топливо уже прогорело. Кроме этого, такое устройство, позволяет не только поддерживать оптимальную температуру воздуха, но и гарантирует наличие горячей воды.

Тепловые аккумуляторы применяют в связке с котлами на твёрдом топливе, а также электрическими. При грамотно выполненной установке домовладелец имеет все шансы на снижение затрат энергии на 20–25%.

Принцип работы

Представляя собой хорошо утеплённый резервуар, теплоаккумулятор работает по простой схеме. К нему сверху подводится труба от котла, по которой поступает вода. Внизу расположен насос, который подаёт постепенно остывающую воду обратно в систему обогрева. Таким образом, холодная вода заменяется вновь подогретой. Любой котёл работает циклами — отключаясь и включаясь. При наличии теплоаккумулятора даже в момент пассивного периода — т. е. до следующей закладки топлива, батареи и вода остаются какое-то время тёплыми, благодаря поступлению в систему горячей воды из резервуара.

Возможности

Потребитель, который применяет тепловой аккумулятор, может эксплуатировать котёл с большим комфортом. Протапливать его достаточно всего один раз в сутки, при этом температура остаётся стабильной в течение двадцати четырёх часов.

Теплоаккумулятор своими руками: схемы и описание процесса

В случае принятия решения о создании теплового аккумулятора своими руками, необходимо:

  1. Выполнить расчёт объёма ёмкости.
  2. Определить подходящую конструкцию — ёмкость может быть цилиндрической или прямоугольной.
  3. Заготовить необходимые материалы и комплектующие.
  4. Собрать и проверить устройство на герметичность.
  5. Подключить ёмкость к системе отопления.

ВАЖНО! Перед расчётом объёма резервуара необходимо решить, какую площадь возможно выделить под его установку.

От объёма резервуара будет зависеть, сколько продержится тепло в помещении в период отключения котла. На фото представлен расчёт объёма для помещения в 100 м²:

Оптимальным накопителем для сохранения разогретого теплоносителя будет цилиндрическая ёмкость с выпуклыми днищами. Такая форма позволяет хранить довольно большой объём воды. Такие ёмкости можно изготовить только в заводских условиях.

Домашний мастер значительно облегчит задачу, если изыщет возможность и будет использовать уже готовую ёмкость. Для этого можно использовать:

  1. Баллоны для хранения и транспортировки газа.
  2. Неиспользуемые ёмкости, которые, предназначены для эксплуатации под давлением.
  3. Ресиверы, которые были установлены в пневматическую систему железнодорожного транспорта.

Но, разумеется, допустимо использование и самодельных баков. Для их изготовления применяют листовой прокат толщиной не менее 3-х мм. Внутри ёмкости располагают 8–15-метровую медную трубку, диаметром 2–3 см, предварительно согнутую в спираль. Сверху резервуара размещают патубок для отвода горячей воды, а снизу такой же для холодной. Каждый снабжают краном для обеспечения контроля поступления жидкости.

Нормальная работа теплового накопителя основана на движении горячего и холодного теплоносителя внутри, время «зарядки» аккумулятора. Оно должно осуществляться строго по горизонтали, а в момент «разрядки» — по вертикали.

Для обеспечения такого движения необходимо обеспечить выполнения нескольких простых правил:

  1. Контур котла требуется подключить к аккумулирующей ёмкости через циркуляционный насос.
  2. Отопительную систему снабжают рабочей жидкостью с применением отдельного насосного агрегата и смесителя, в состав которого включён трехходовой клапан — он отбирает из накопителя требуемый объём воды.
  3. Насосный агрегат, который устанавливают в контуре котла, по эффективности не может уступать узлу, подающему рабочую жидкость к приборам отопления.

Утепление теплоаккумулятора

Как утепляют ёмкости? Для решения этой задачи оптимальным вариантом считают базальтовую вату, толщина которого равняется 60–80 мм. Пенопласт или экструдированный пенополистирол использовать не рекомендуется. Ещё одна причина, по которой используют вату — её пожарная безопасность. Теплоизоляцию устанавливают между ёмкостью и металлическим кожухом, который изготавливают из листового проката — его необходимо покрасить.

Теплоаккумулятор своими руками – пошаговая инструкция

В настоящее время, период постоянного повышения цен на основные виды энергоносителей, вопрос энергосбережения и использования высокоэкономичных отопительных систем приобретает особую актуальность. Особенно важна экономичность систем отопления для загородных коттеджей, которые в качестве источника тепла используют котлы на жидком или твердом топливе.

  • Назначение и функциональные возможности теплового аккумулятора ↓
  • Конструкции теплоаккумуляторов заводского изготовления ↓
  • Расчет объема бака ↓
  • Общие рекомендации по изготовлению бака ↓
  • Утепление корпуса устройства ↓
  • Недостатки теплоаккумулирующих устройств ↓
  • Основные выводы ↓

Обычно система отопления частного дома включает:

  • отопительный котел, работающий на различных видах топлива или от электричества;
  • систему магистральных трубопроводов;
  • отопительные радиаторы (конвекторы).

Для повышения энергетической эффективности и снижения расхода топлива в современные системы отопления включают тепловые аккумуляторы (теплоаккумуляторы). Это устройство представляет собой емкость большого объема, которая включается в систему отопления имеющее различную конструкцию и реализующее разные способы теплообмена.

В то же время сегодня имеется достаточное число самодельных конструкций теплоаккумуляторов, которые под силу изготовить и подключить своими руками. При этом стоимость их при самостоятельном изготовлении будет значительно дешевле, а по своим функциональным возможностям они ненамного уступают заводским конструкциям.

Назначение и функциональные возможности теплового аккумулятора

Использование теплоаккумуляторов оправдано не для всех типов систем. На Западе они часто применяются в составе гелиобогревателей. В российских частных домах они преимущественно используются в следующих двух случаях:

  • при подключении электрического отопительного котла к многотарифному счетчику, когда в ночное время электрообогреватель включен на полную мощность и аккумулятор эффективно накапливает тепло, а днем отопление жилого помещения происходит за счет накопленной энергии, а котел включается лишь для поддержания определенного уровня температуры;
  • при отоплении жилища котлом на твердом топливе, когда за счет накопленной днем тепловой энергии постоянной подброски каменного угля или дров ночью не требуется и работа отеплителя производится в экономичном режиме.

Кроме того, включение теплового аккумулятора в систему отопления позволяет значительно расширить ее функциональные возможности, главными из которых можно считать:

  • реализацию обеспечения жилых помещений горячим водоснабжением;
  • стабилизацию температурного режима и микроклимата жилых помещений;
  • значительное повышение энергоэффетивности работы системы отопления, что дает возможность сокращать затраты на использование энергоносителей;
  • позволяет объединить несколько разнотипных нагревателей в единую отопительную систему;
  • реализацию возможности накопления избыточной тепловой энергии, вырабатываемой нагревательным котлом.

Конструкции теплоаккумуляторов заводского изготовления

Тепловые аккумуляторы, изготовленные промышленным способом, представляют собой стальной бак (обычно цилиндрической формы) во внутренней полости которого размещены один или несколько змеевиков по которым осуществляется циркуляция теплоносителя основного и дополнительного контуров отопления.

Некоторые системы имеют дополнительный подогрев воды, который обеспечивается размещенными внутри теплоэлектронагревателями. Заводские теплоаккумуляторы имеют различные устройства автоматики и контроля нагрева воды.

Не менее сложны и вопросы герметизации выходных штуцеров, к которым подключается система отопления, и их уплотнение. Теплоизоляция аккумуляторного бака также является серьезной проблемой.

Ниже будет описана конструкция аккумулятора тепловой энергии, которая вполне пригодна для повторения в домашних условиях. Принцип его работы заключается в следующем:

  • теплоноситель, во время работы отопительного котла на полную мощность, частично направляется в теплоаккумулятор;
  • после отключения котла нагретый теплоноситель из теплоаккумулятора, циркулируя по трубопроводам отопления, обеспечивает обогрев жилых помещений;
  • если разместить внутри корпуса устройства дополнительный змеевик и подключить его к обычной водопроводной магистрали, будет обеспечено горячее водоснабжение жилого помещения;
  • переключение работы системы отопления при питании от отопительного котла или от теплоаккумулятора обеспечивается специальной запорно-регулирующей арматурой, которая может срабатывать автоматически или переключаться вручную.

Схема подключения теплоаккумулятора

СО – система отопления. 1 – автоматический распределитель теплоносителя;

2 – циркуляционный насос; 3; 4; 5 – запорно-регулирующая арматура;

6;7 – датчики температуры.

Расчет объема бака

Обычно, в рекомендациях по самостоятельному изготовлению тепловых аккумуляторов для отопления частных домов, объем его бака принимают более 150,0 литров. Однако от этого параметра зависит место размещения и занимаемая баком площадь, поэтому целесообразно определить расчётным методом объем воды, необходимой для обогрева помещения, который должен вмещать бак аккумулятора тепловой энергии.

Исходными данными для расчета являются следующие данные:

Т – время работы теплоаккумулятора в сутки, часов

t1 – температура теплоносителя на входе в отопительную систему, °С;

t2 – температура теплоносителя на выходе из системы, °С;

m – масса воды, килограмм;

с – тепловая константа (удельная теплоемкость теплоносителя).

Уравнение теплового баланса имеет вид:

Решая это уравнение относительно массы m получим формулу:

На отопление частного дома, с обогреваемой площадью 100,0 квадратных метров требуется затрачивать 10,0 киловатт тепловой энергии каждый час. Пусть предполагается работа теплоаккумулятора при отключённом отопительном котле в течении 5,0 часов в стуки. Температуру теплоносителя на входе принимаем – t1=80,0°С; на выходе t2=30,0°С. Если в системе циркулирует вода, то ее удельная теплоёмкость с = 0.0012 киловатт деленные на килограмм и на градус Цельсия. Подставляя исходные данные в формулу 2 получит необходимую массу воды:

m = 10,0×5,0/[0,0012×(80,0-30,0)] = 833,33 килограмма

При этом следует учитывать, что тепловая мощность обогревающего котла, для нормального функционирования системы теплоаккумулирования, должна превышать потребную для обогрева помещения тепловую мощность на 30,0%…50,0%.

Общие рекомендации по изготовлению бака

Для изготовления теплоаккумулятора можно приобрести готовую металлическую емкость подходящего объема. Прекрасно подойдут баки для воды, предназначенные для полива садово-огородных участков. Некоторые рекомендуют использовать пластмассовые емкости (типа еврокуба или септика).

Однако при выборе пластиковых сосудов, даже рассчитанных на температуру эксплуатации до 80,0С…90,0С следует знать, что надежность всей системы резко падает, и вряд ли какому хозяину будет приятно оказаться зимой без отопления с разлитым в помещении кубометром воды.

При этом никаких сложностей с монтажом (приваркой) входных и входных штуцеров не будет. Если изготовить бак в форме параллелепипеда или куба значительно облегчатся работы по его дальнейшей теплоизоляции.

Утепление корпуса устройства

Для повышения энергоэффетивности теплоаккумулирующего устройства и снижения тепловых потерь через стенки корпуса в атмосферу его необходимо утеплить. Идеальным теплоизолирующим материалом считается листовой пенопласт, толщина которого 100,0 миллиметров.

Можно использовать и рулонную минеральную вату (материал «ISOVER»), плотностью 135,0…145,0 килограммов на метр кубический. Однако этот материал несколько сложнее крепить к стенкам (особенно к днищу бака). Однако минераловатные рулоны более оптимальны при утеплении емкостей цилиндрической формы.

Недостатки теплоаккумулирующих устройств

К недостаткам теплоаккумуляторов следует отнести:

  • значительное увеличение объема теплоносителя, что заставляет использовать в качестве его только воду;
  • необходимость наличия значительного резервного объема воды, что делает выбор конструкций с дополнительным обогревом при помощи теплоэлектронагревателей более предпочтительным;
  • емкость и габариты бака без дополнительного электроподогрева требуют значительной площади, что обычно решается путем обустройства мини котельной.

Основные выводы

Включение накопительного водяного теплоаккумулирующего устройства в отопительную систему позволяет:

  • использовать все преимущества «ночного» тарифа при применении отопительных электрокотлов;
  • экономить любые виды твердого топлива;
  • повысить энергоэффетивность отопительной системы в целом.

Теплоаккумулятор для отопления

Как правило, система отопления включает в своем составе привычно сложившиеся годами три элемента – источник тепла (котел), трубопроводы, отопительные приборы (в виде радиаторов). Но если вдруг у вас частный дом, который отапливается котлом на твердом топливе, а вы хотите увеличить коэффициент полезного действия и избавить себя от такой необходимости, как постоянное слежение за процессом топки, то, наверное, нужно применить в системе такой узел, как теплоаккумулятор для отопления.

  • Что такое и для чего нужен теплоаккумулятор?
  • Принцип работы
  • Где применяется устройство
  • Когда аккумулятор тепла будет лишним
  • Против скачков в давлении водоснабжения

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.

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.

Принцип работы

Принцип работы такого устройства, как тепловой аккумулятор для отопления, основывается на применении высокой теплоемкости воды. К верхнему патрубку на баке подключается трубопровод котла, который подает горячую воду. К нижнему подключается отводящий из бака холодную воду циркуляционным насосом. Так, горячая вода подается из котла в бак, а холодная – возвращается в котел. Насос отбирает из нижней части бака холодную воду до того момента, как весь бак не заполнится горячей водой.

Тепловые аккумуляторы для отопления теплоизолированы пенополиуретаном, поэтому горячая вода в баке не будет быстро остывать, а поэтому время работы системы будет увеличено за счет аккумулированного тепла.

Чем более будет объем вашего бака и мощность отопительной системы, тем это время будет более. Накопители тепла для отопления должны быть такого объема, чтоб его хватило для аккумулирования тепла, которое выделяется при сгорании разовой загрузки топлива.

На второй нижний патрубок бака ставится обратный трубопровод системы отопления, при помощи насоса холодная вода из системы идет в бак. Холодная вода является более тяжелой, чем горячая, поэтому она остается внизу, а при наполнении ею бака она вытесняет горячую воду наверх в трубопровод отопительной системы. И пока холодная вода не наполнит весь объем бака, в систему будет идти только горячая вода.

Теплоаккумуляторы для отопления могут быть с термоизоляцией и без нее. Также в зависимости от того, какая модель и схема отопления с теплоаккумулятором, в баке может быть один или несколько встроенных змеевиков-теплообменников, сделанных из черной стали. Схема отопления с тепловым аккумулятором может быть и с встроенным резервуаром для воды (внутренний бойлер) для снабжения горячей водой.

Варианты расположения патрубков тоже могут быть различными. Если не спускать воду и не опускать того, чтоб в систему проникал воздух, срок службы может быть неограниченным.

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.

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.

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.

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.

Изготовление теплоаккумулятора своими руками

Теплоаккумулятор – это специальная емкость с жидкостью, которая способна накапливать энергию теплоносителя и отдавать ее обратно. Подобное устройство позволяет значительно сократить расходы на топливо и существенно увеличить КПД (коэффициент полезного действия) отопительной системы.

  • Применение теплового аккумулятора ↓
  • Преимущества теплового аккумулятора ↓
  • Недостатки теплового аккумулятора ↓
  • Принцип работы ↓
  • Виды теплоаккумуляторов ↓
  • Делаем своими руками ↓
  • Необходимые материалы и инструменты ↓
  • Изготовление ↓
  • Утепление ↓
  • Установка и подключение ↓
  • Блиц-советы ↓

Применение теплового аккумулятора

Аккумулирующий контейнер с водой используется для домов с периодическим отоплением, а именно:

  1. Для электрических котлов, оборудованных многотарифным счетчиком, которые экономно работают исключительно ночью (стоимость электроэнергии ночью в 3 раза дешевле, чем днем).
  2. Для котлов на твердом топливе, которые ночью прекращают работать из-за необходимости в периодическом подбрасывании дров или угля.

Использование подобных установок в системе не только продлевает период ее эксплуатации, но и выполняет ряд других полезных функций.

Преимущества теплового аккумулятора

Устройство выполняет следующие функции:

  1. Накапливает теплоэнергию, за счет чего существенно экономит топливо.
  2. Позволяет соединить в одной системе несколько источников теплоэнергии (гелиометрическую систему, ТЭН, котел и др.).
  3. Повышает КПД котла.
  4. Оберегает все элементы от перегрева.
  5. Нагревает воду.
  6. Контролирует температурный режим в помещениях.

В независимости от преимуществ установки, существует и несколько минусов.

Как комплектуется теплоаккумулятор к котлу

Недостатки теплового аккумулятора

К недостаткам относят:

  1. Количество воды зависит от вместительности бака теплоаккумулятора. Он выступает в роли ограничителя, который быстро расходуется, поэтому понадобится дополнительная система для подогрева.
  2. Для установки больших баков требуется свободная площадь, в виде отдельного помещения (котельни).

Принцип работы

Теплоаккумулятор накапливает энергию за счет прямого или косвенного отопления в системе, а температура при этом достигает своей максимальной отметки. Как только котел перестает работать, устройство начинает отдавать накопленную от нагретой воды энергию обратно теплоносителю.

Чтобы тепловой аккумулятор работал качественно, его следует подключить как можно ближе к выходному патрубку теплоносителя. Также конструкция должна отвечать таким требованиям:

  1. Правильно подобранный объем бака, который зависит от отапливаемой площади.
  2. Качественная теплоизоляция стенок, которая снижает уровень тепловых потерь.
  3. Выполнение функции ГВС (горячее водоснабжение).

Теплоаккумулятор – вертикальная герметичная емкость (бак), которая покрыта изоляцией и имеет 4 патрубка для подведения и отведения воды (2 сверху и 2 снизу). В качестве материала для бака используется черная или нержавеющая сталь, которая может быть покрыта эмалью.

Схема подключения теплоаккумулятора

Виды теплоаккумуляторов

Классификация аккумулирующих емкостей:

  1. В зависимости от конструкции устройства бывают:
    • Теплоаккумуляторы со встроенным змеевиком или тэном.
    • Устройства с двумя и более змеевиками или тэнами.
    • Комбинированные устройства, где используется тэн и змеевик одновременно.
  2. В зависимости от места монтажа:
    • Термосифоны – монтируются на солнечных коллекторах. Они состоят из двух баков (внутреннего и наружного), между которыми устанавливают теплоизолятор толщиной 50 мм. Материал изолятора – пенополиуретан.
    • Буферные контейнеры – монтируются подобные емкости внутри помещения. Конструкция такая же, как и у термосифонов.
  3. В зависимости от функции ГВС:
    • Модели с наличием ГВС.
    • Модели без ГВС.

Конструкция устройства очень сложная, поэтому стоимость моделей заводского производства такая высокая. Чтобы сэкономить средства можно соорудить подобную установку самостоятельно.

Делаем своими руками

Для разработки установки можно использовать стальные бочки или обыкновенные листы стали. Форма бака может быть как цилиндричной, так и квадратной. Но прежде чем приступить к изготовлению, необходимо провести расчеты объемов, мощности и теплоизоляции.

Чтоб узнать объем бака, необходимо вычислить какое количество жидкости должно быть в тепловом аккумуляторе. Используем следующую формулу:

где: Q – это расход теплоэнергии во всей системе, кВт;

c – теплоемкость воды, которая 4,187 кДж/кг ºС либо 0,0012 кВт/кг ºС;

∆T – Разница между максимальным и минимальным значением температур жидкости в емкости и трубопроводе ºС.

Из этого следует, что приблизительный объем бака должен быть 1,7м 3 . Такой бак будет обеспечивать отопительную систему потоком с температурой 50ºС на протяжении 8 часов. Затем начнется постепенное остывание помещения и спустя 3-4 часа полностью разрядится аккумулятор.

Важно! Чтобы устройство успевало полностью подзарядиться в период функционирования котла, ему необходимо иметь дополнительный запас мощности.

Расчет толщины теплоизолителя напрямую зависит от мощности, которая нужна для отопления котельни. Теплопроводность изоляционных материалов составляет 0,040 Вт/м ºС.

Узнаем, сколько тепла будет проникать в котельную, используем формулу:

где: S – площадь поверхности бака без днища, кв. м.;

Tmax – максимальная температура воды, ºС;

20 – температура воздуха внутри помещения, ºС;

Л – теплопроводность изоляционных материалов, Вт/м ºС;

d – толщина теплоизолятора, м.

Формула для площади поверхности бака без дна:

где: Sос – площадь основания бака;

d – диаметр круга, мм;

h – высота бака, м.

Используя теплоизолятор с толщиной 0,1 м., то из теплоаккумулятора в котельную будет поступать 204,4 Вт тепла.

Если данный показатель не подходит, то толщину изоляции необходимо уменьшить.

Необходимые материалы и инструменты

Для изготовления теплового аккумулятора понадобится емкость объемом более 150 литров. Самостоятельно сделать такую емкость несколько проблематично, но возможно. В качестве альтернативного варианта можно применять баки советского производства, которые выполнены из нержавеющей стали.

Они ранее использовались столовыми для подогревания воды. А если достать подобный раритет не получилось, подойдет любая емкости из стали с толщиной стенок от 5 мм. Самый доступный вариант – бочка.

Для работы понадобятся такие материалы как:

  1. бак с емкостью более 150 литров;
  2. теплоизоляционный материал;
  3. медные трубы с диаметром 20-30 мм (змеевик) или тэны;
  4. термометр;
  5. патрубки;
  6. крепежи для термометра и змеевика (тэна);
  7. электронагреватель мощностью в 800Вт и длиной приблизительно в 2 м.
  8. сварочный аппарат;
  9. инструменты.

В качестве теплоносителя для устройства можно использовать несколько материалов, теплоемкость которых представлена в таблице:

ЖидкостьТеплоемкость, Дж/кг*К
Нашатырный спирт4730
Вода4200
Глицерин2660
Этиленгликоль2300
Керосин1950
Машинное масло1800

Исходя из этих данных, самый доступный и эффективный материал – вода.

Изготовление

Рассмотрим более детально, как из бочки соорудить аккумулирующую емкость. Этапы монтажа устройства:

  1. Выбрать бочку нужного объема.
  2. Очистить ее, устранить пыль и мусор, избавится от коррозии.
  3. Упрочнить бочку с наружной стороны ребрами жесткости (особенно когда теплоаккумулятор рассчитан на более, чем 5м 3 ).
  4. Под болты необходимо приварить фланец размером с крышку.
  5. Увеличить толщину крышки, приварив к ней ребра жесткости.
  6. Отшлифовать внутреннюю поверхность бочки, а затем обработать ортофосфорной кислотой. После прогрунтовать поверхность 4-6 раз и покрыть несколькими слоями теплостойкой краски.
  7. Вварить внутрь тэны или змеевики и сделать отверстия для патрубков.

К самодельным установкам выдвигается несколько требований относительно безопасности:

  • Запрещается контакт горячих деталей установки с легковоспламеняющимися и взрывающимися материалами.
  • Из-за высокого внутреннего давления и закрытости системы нужно обеспечить максимальную герметичность, монтировать ребра жесткости и специальные резиновые прокладки для крышки.
  • В случае использования дополнительного нагрева в виде тэнов, необходимо заизолировать все контакты и сделать заземление для бака.

Утепление

В качестве теплоизолирующего материала можно использовать:

  1. Пенопласт толщиной в 10 см и плотностью 25кг/м 3 . Этот материал очень удобный в использовании. Его легко клеить к металлическим стенкам и просто прорезать отверстия для патрубков.
  2. Минеральная вата толщиной 10 см и плотностью 135-145 кг/м 3 . Ее проблематичнее прикрепить к устройству.
  3. Рулонный утеплитель ISOVER. Его используют для круглых баков, изготовленных из бочек. Прикрепить материал к бочке трудно, особенно в нижней ее части.

Лучшим вариантом для утепления выступает материал, который не выделяет при нагревании ядовитых испарений. Пенопласт, к сожалению, не подходит под это условие. А минеральная вата не должна содержать фенолформальдегидных смол. Идеальный вариант для утепления – базальтовая вата.

Установка и подключение

Чтобы подключить устройство понадобится в первую очередь выбрать место, для установки. Наилучшим вариантом будет его расположение в максимальной близости к котлу, тогда температура носителя будет высокой и увеличится скорость нагрева жидкости в емкости.

Второй этап – сооружение дополнительного фундамента под установку, поскольку ее вес более 2 т. Если система предусматривает горячее водоснабжение, понадобится провести водопровод.

Схема подключения самодельного устройства у каждого своя. Приблизительный способ подключение для одного работающего котла состоит из следующих шагов:

  1. Через бак проходит обратный трубопровод, поэтому с его концов должны быть вход и выход размером в 1,5 дюйма.
  2. В первую очередь необходимо подсоединить обратку котла к баку, разместив между ними циркуляционный насос. Он требуется для распределения воды из бочки в расширительный бак, отсекающий кран и в отопительный прибор.
  3. Со стороны подачи тоже монтируется отсекающий кран и циркуляционный насос.
  4. Соединять трубопровод подачи следует аналогично обратке, но без установки тепловых насосов.

Если количество контуров более двух, то схема подключение существенно усложнится.

Тепловой аккумулятор следует дополнительно оборудовать термометром, взрывным клапаном и датчиками, контролирующими уровень давления внутри. Из-за постоянного накопления тепла бочкой может произойти перегрев, поэтому следует периодически сбрасывать избыточное давление.

Блиц-советы

Советы по изготовлению:

  1. Для аккумулирующих емкостей с нуля лучшим вариантом будет использование листового металла толщиной в 2 мм.
  2. Сварить установку можно и из нержавейки, но это обойдется несколько дороже.
  3. Чтобы упростить процесс изготовления и утепления лучше делать теплоаккумулятор прямоугольной формы.
  4. Не используйте для устройства бочки из пластмассы, они не выдерживают высоких температур. Исключением являются бочки с маркировкой до 100 ºС.
  5. В крышку нужно вмонтировать предохранительный клапан, с помощью которого выпускать избыточное давление.
  6. Заводской змеевик можно заменить на стальной гофрированный шланг, что увеличит общую площадь теплообмена.
  7. Чтобы пластиковые баки не теряли своей формы их необходимо заключить в каркас из решетки.
  8. Маленькие тепловые аккумулятора можно применять для водяного теплого пола в качестве подпитки.
Читайте также:  Штукатурка по металлической сетке
Ссылка на основную публикацию