Un moderno sistema di riscaldamento non deve solo mantenere un livello di temperatura confortevole durante il funzionamento della caldaia, ma anche dopo. La diminuzione della temperatura del liquido di raffreddamento nei tubi avviene in tempi relativamente brevi, pertanto è necessario installare dispositivi aggiuntivi. Il sistema di riscaldamento fai-da-te con un accumulatore di calore si è dimostrato il migliore in questo senso: un diagramma, un calcolo, la cui connessione può essere eseguita per quasi tutti i complessi autonomi.
Il principio di funzionamento dell'accumulatore di calore
L'accumulatore di calore è un grande contenitore pieno d'acqua. Viene riscaldato direttamente o indirettamente dall'impianto di riscaldamento. Di conseguenza, la temperatura dell'acqua sale al suo valore massimo. Quando la caldaia smette di funzionare, si verifica il processo inverso: l'energia dall'acqua riscaldata viene trasferita al liquido di raffreddamento.
Per svolgere questo compito, il collegamento all'impianto di riscaldamento dell'accumulatore di calore deve essere effettuato il più vicino possibile all'uscita della caldaia. Inoltre, sono imposti i seguenti requisiti di progettazione:
- Calcola correttamente il volume. Dipende direttamente dall'area della stanza riscaldata;
- Isolamento termico delle pareti. Ciò è necessario per ridurre le dispersioni termiche al fine di garantire la massima capacità termica;
- Possibilità di funzione aggiuntiva di produzione di acqua calda (ACS).
Un tale sistema di riscaldamento con accumulatore di calore può ridurre il consumo di carburante fino al 30%.
Viene notevolmente aumentato il livello di comfort, che si esprime nel mantenimento a lungo della temperatura ottimale, anche quando la caldaia non è in funzione.
Tuttavia, prima di pianificare la produzione e l'installazione di un accumulatore di calore, è necessario prendere in considerazione i seguenti fattori negativi:
- Diminuzione dell'efficienza. Poiché parte dell'energia del liquido di raffreddamento verrà spesa per il riscaldamento dell'acqua, la temperatura nei radiatori sarà inferiore rispetto a quella senza l'accumulatore di calore;
- È importante installare un efficace accumulatore di calore fatto in casa per il riscaldamento solo per sistemi con modalità di funzionamento ad alta temperatura - da 80/60. Altrimenti, la perdita di calore dovuta al riscaldamento dell'acqua ridurrà significativamente il grado di riscaldamento dell'aria nelle stanze;
- Grande capacità. Per accumulare energia sufficiente, dovresti scegliere accumulatori di calore con una grande capacità. Solo così il loro lavoro sarà veramente efficace.
Prima dell'autoproduzione, devi prima decidere il design ottimale.
Panoramica del modello
Come base per un accumulatore di calore fatto in casa per il riscaldamento, puoi considerare il modello di fabbrica standard. È un contenitore con diverse connessioni. All'interno c'è una tubazione a forma di spirale, attraverso la quale scorre il liquido di raffreddamento. Il tubo è in rame o acciaio zincato.
Per aumentare l'efficienza del lavoro, nel design è previsto un elemento riscaldante aggiuntivo: un elemento riscaldante elettrico.
Serve come fonte alternativa di energia termica per mantenere la temperatura dell'acqua nel serbatoio al livello desiderato. Particolare attenzione va posta alla progettazione, ed in particolare a garantire il massimo isolamento termico. Consiste di due pareti, tra le quali c'è uno strato di isolamento. Il più delle volte è lana di basalto.Di conseguenza, un tale accumulatore di calore per caldaie per il riscaldamento ha le seguenti qualità positive.
- Riscaldamento uniforme dell'acqua su tutto il volume;
- La possibilità di funzionamento degli impianti di riscaldamento con l'ausilio di resistenze, anche quando la caldaia non è in funzione;
- Perdita di calore minima dalle pareti del case.
Tuttavia, il costo di tale struttura è elevato e la sua produzione indipendente è problematica a causa della complessità. Pertanto, viene spesso utilizzato uno schema di riscaldamento diverso con un accumulatore di calore.
In questo caso, la struttura è un contenitore in cui è installato un tubo di riscaldamento a spirale. Ha quattro connessioni per il tubo diritto e di ritorno: ingresso e uscita. La sua fabbricazione è molto più semplice rispetto al modello sopra. Per fare ciò, è sufficiente saldare il contenitore e realizzare al suo interno i tubi appropriati.
Se il sistema di riscaldamento con un accumulatore di calore con le proprie mani secondo lo schema e il calcolo non prevede il collegamento di ulteriori fonti di assunzione di energia, è necessario consultare gli specialisti su questo tema.
Uno dei vantaggi di questo design è la bassa intensità di lavoro del lavoro. Ma è meno efficace, il che influisce sul tempo di raffreddamento dell'acqua. Può essere aggiornato installando un elemento riscaldante elettrico. Un sistema di riscaldamento simile con un piccolo accumulatore di calore funzionerà anche senza caldaia. Ma in questo caso, il costo dell'elettricità aumenterà in modo significativo. Non è consigliabile utilizzare il sistema ACS, poiché la diminuzione dell'efficienza dell'impianto sarà grande.
Calcolo della potenza dell'accumulatore di calore
Il principale parametro tecnico dell'accumulatore di calore è il suo volume utile. La quantità di energia termica che può essere accumulata nell'acqua dipende da questo.
Il calcolo corretto dell'accumulatore di calore per il riscaldamento inizia con un'analisi della stanza.
Innanzitutto, viene determinata la sua area, in base alla quale viene calcolato il valore di potenza minimo necessario per riscaldare tutte le stanze per un'ora. Questo viene fatto utilizzando la seguente formula:
Q = S / 10
Dove Q È la perdita di calore dell'edificio o la quantità di energia per compensarlo,S - l'area della casa.
Per una stanza con una superficie di 90 m² è necessario generare 9 kW di energia all'ora. Successivamente, dovresti calcolare la quantità di energia immagazzinata nell'accumulatore di calore per il riscaldamento di 1 m³ di acqua. Questo indicatore dipende dalla sua temperatura. Per evitare lunghi calcoli, la tabella mostra i dati per vari valori di trasferimento di energia dal liquido di raffreddamento all'acqua nel serbatoio.
| Temperatura, ° С | Energia kW/ora |
| 90/70 | 23,26 |
| 80/50 | 34,89 |
| 70/55 | 17,45 |
| 80/30 | 58 |
Supponiamo che la temperatura di riscaldamento standard sia 80/30. In questo caso, quando si calcola un accumulatore di calore per il riscaldamento, progettato per un funzionamento effettivo per 12 ore, il volume utile totale sarà pari a:
V = 12 * 9 / (58) = 1,86 m³
Per riempire un tale volume, sarà necessario realizzare una struttura cilindrica con un raggio di 1 me un'altezza di 2,3 m.
Realizzare un accumulatore di calore con le tue mani
È possibile realizzare un accumulatore di calore per il riscaldamento con le proprie mani? Per fare ciò, dovrai creare una struttura con un volume calcolato. È meglio usare acciaio zincato a pareti spesse. Poiché le dimensioni del futuro tipo di batteria sono abbastanza grandi, i lavori di saldatura dovrebbero essere affidati a professionisti. Qualsiasi difetto di cucitura può portare a tristi conseguenze: depressurizzazione dell'intera struttura.
Per migliorare le caratteristiche di resistenza, si consiglia di realizzare un contenitore a due strati. Il materiale dello strato interno non deve corrodersi sotto l'influenza dell'acqua e delle alte temperature. La guaina esterna deve assolvere alla funzione di protezione meccanica. È inoltre necessario scegliere il diametro corretto degli ugelli in modo che il collegamento dell'accumulatore di calore all'impianto di riscaldamento venga effettuato senza adattatori aggiuntivi.
Il lavoro può essere suddiviso nelle seguenti fasi:
- Realizzazione tubazioni interne. È meglio farlo a forma di U, mentre l'altezza dovrebbe essere di 5-7 cm inferiore a quella del contenitore;
- Saldatura del cilindro interno. Deve essere provvisto di fori per le derivazioni;
- Produzione del cilindro esterno.
Dopo aver completato la produzione di un accumulatore di calore per l'impianto di riscaldamento con le proprie mani, è necessario verificarne la resistenza. Per questo, la struttura viene riempita d'acqua e osservata visivamente per l'assenza di perdite o depressurizzazione.
Per migliorare le qualità di isolamento termico, la parete esterna è isolata con lana di basalto. In questo caso, l'efficienza dell'impianto di riscaldamento con un accumulatore di calore aumenterà in modo significativo, poiché le perdite di calore saranno minime. Lo spessore dello strato protettivo deve essere di almeno 50 mm.
Caratteristiche di installazione e schema di collegamento del bollitore
Per collegare l'accumulatore di calore all'impianto di riscaldamento, è necessario sceglierne correttamente la posizione. È meglio se si trova nelle immediate vicinanze della caldaia. In questo caso, la temperatura del liquido di raffreddamento sarà elevata, il che avrà un effetto positivo sulla velocità di riscaldamento dell'acqua nel serbatoio.
Dovresti anche creare un piedistallo, poiché la massa totale dell'accumulatore di calore pieno sarà piuttosto elevata. Nel nostro caso, sarà approssimativamente uguale a 2,1 tonnellate In una casa privata, per questo è necessario preparare una fondazione separata. Se la fornitura di acqua calda è fornita in un sistema di riscaldamento con accumulatore di calore, è necessario installare una fornitura di acqua nella stanza. È collegato al serbatoio tramite una valvola di intercettazione. Purtroppo, non esistono ancora schemi generali per la produzione di un accumulatore di calore per il riscaldamento. Molto spesso sono guidati dall'esperienza personale.
Consiglio pratico
Sulla base delle numerose esperienze nella produzione di batterie fatte in casa per il riscaldamento, si possono distinguere diverse raccomandazioni:
- Il tubo corrugato in acciaio può essere utilizzato al posto della bobina di fabbrica. Quindi l'area di scambio termico totale aumenterà;
- Per non fabbricare una struttura in acciaio, possono essere utilizzati contenitori di plastica del volume appropriato. Per mantenere la loro forma, devono essere racchiusi in una cornice a traliccio;
- Piccoli accumulatori di calore per il riscaldamento possono essere utilizzati per alimentare il sistema a pavimento dell'acqua calda.
Ma per una vasta area della stanza, si consiglia comunque di acquistare modelli di fabbrica, poiché la loro forza e funzionalità sono state calcolate da specialisti.
Quando si scelgono accumulatori di calore già pronti per qualsiasi caldaia di riscaldamento, prestare attenzione al numero di tubi di ingresso e di uscita. La possibilità di collegare il dispositivo a un sistema di approvvigionamento di acqua calda, riscaldamento a pavimento o l'uso di una fonte alternativa di riscaldamento dell'acqua - un collettore solare - dipende da questo.
Il video mostra il lavoro di un accumulatore di calore abbinato a una caldaia di riscaldamento:
la batteria più semplice e la più economica: la normale capacità di 5 metri cubi. Dotato di conseguenza di isolamento termico. È tutto. Oltre all'isolamento termico, deve essere protetto dalla corrosione e coperto con impermeabilizzazione all'esterno.
Tale capacità non richiede costi elevati per uno scambiatore di calore interno (serpentina). Quindi, per le apparecchiature di riscaldamento con un tale serbatoio, non è necessaria una pompa di pompaggio.
Questo è un sistema di riscaldamento aperto, senza pompare il liquido di raffreddamento. Ciò riduce ulteriormente i costi energetici.
Il sistema deve essere eseguito giocando con i diametri dei tubi. La prima filettatura è realizzata con tubo 2″, la successiva è di 1 taglia più piccola - 1 3/4 ″, la successiva è 1,1/2″, poi 1 2/4″ e l'ultima è di 1″. Dopo l'ultimo radiatore, i tubi vengono aumentati verso l'alto allo stesso modo fino alla caldaia. Per ogni variazione del diametro dei tubi, viene posizionato un radiatore. Con questa disposizione, le pompe non sono necessarie. È auspicabile che l'accelerazione venga eseguita con una caldaia antincendio e la manutenzione con una elettrica.