Буферная емкость для твердотопливного котла своими руками

Твердотопливные котлы являются хорошей альтернативой газовым или электрическим. При всех своих преимуществах они всё же обладают некоторыми недостатками. Среди них неравномерная выработка тепла и невозможность кардинального снижения мощности котла, что приводит к нерациональному использованию топлива. Также особенно в холодный период, владельцу приходится подкидывать дрова или уголь в топку среди ночи, иначе отопление прекратится, и температура в помещении заметно снизится. Справиться со всеми этими неудобствами поможет установка в систему буферной ёмкости.

Для чего нужна буферная ёмкость

Использование буферной ёмкости делает систему отопления более автономной и способствует рациональному расходу твёрдого топлива, за счёт накопления горячей воды в ней. К основным преимуществам установки можно отнести:

1. Защита системы от повреждения вследствие перегрева. Избыток тепла будет сохранён и использован в дальнейшем.
2. Экономное и рациональное использование ресурсов. Помещение будет равномерно прогреваться и не придётся открывать форточки, если температура в нем поднялась выше комфортной.
3. Возможность легко подключить в одну систему другие источники тепла, например, электрические или газовые котлы.
4. Исключение необходимости вставать посреди ночи и докладывать топливо. Накопленное тепло будет обогревать помещение ещё некоторое время.

ВАЖНО! Экономия на расходе энергоносителя и общее КПД при подключении к системе отопления буферной ёмкости значительно увеличивается. Это происходит, не причиняя неудобств и дискомфорта жильцам.

Свои недостатки при эксплуатации данного устройства тоже имеются. Самые значимые из них это довольно высокая стоимость, большой вес и габариты. Это усложняет установку и требует большого пространства рядом с котлом.

Расчёт буферной ёмкости

Для максимальной эффективности важно правильно подобрать объём буферной ёмкости. При этом в первую очередь следует учесть мощность котла. Также важным фактором является климат в данном регионе. Рассчитывая объём будущего тепло аккумулятора следует руководствоваться такими нюансами:

1. Температура теплоносителя в баке при полном сгорании одной закладки не должна подниматься выше сорока градусов. Для этого ёмкость должна быть приблизительно от 20 до 55 литров на 1 кВт мощности котла.
2. Нужно учесть поместится ли ёмкость в помещении рядом с котлом. Если нет, то придётся её делать меньше, но желательно больше 25 л на киловатт мощности.
3. Важно уделить внимание простою системы без источника тепла. Определить необходимый запас накопленной горячей воды в баке, чтобы её хватило на это время.

Точный расчёт ёмкости без специальных программ самостоятельно сделать невозможно. В идеале для этого хорошо бы привлечь специалиста. Но если такой возможности нет, то приблизительно высчитать её, можно зная теплоёмкость воды – 4,187 кДж/кг*С, время простоя системы – в большинстве случаев до 8 часов и мощность котла – чаще всего это 25 киловатт в час. В таком случае расчёт будет следующим: при разнице температур в бачке и системе в 25 градусов (25*3600) / (4,187*25) ≈ 0,86 м³ (860 литров). При цилиндрической форме бак приблизительно должен быть 100 см в высоту и 104 см в диаметре.

Буферная ёмкость для твердотопливного котла своими руками

Ввиду дороговизны заводских аналогов, многие рассматривают вариант создания её самостоятельно. Эта задача весьма нетривиальна и потребует хорошего знания тепло- и гидротехники, а также высокого уровня навыков сварщика. Из инструментов, не обойтись без сварочного оборудования, болгарки, измерительных приборов и дрели. Также потребуется большое количество материалов.

Материалы

Так как проект сложный и размеры будущего бака-аккумулятора немалые, он выйдет довольно затратным. Не получится обойтись без следующего:

1. В случае если решите его делать в форме цилиндра – потребуются металлические бочки (2 штуки). Для прямоугольного нужен будет лист, желательно из нержавеющей стали. Важно обратить на толщину данного материала, которая не должна быть меньше 1.5 (в случае с нерж. сталью) или 2 миллиметров (с обычной).
2. Уголок, профильная труба (5 на 5 сантиметров). Они будут использованы для ножек и рёбер жёсткости конструкции.
3. Медная трубка или из нержавеющей стали диаметром 12 мм. Потребуется не менее 10 метров.
4. Гильзы и штуцеры.
5. Термостойкий утеплитель. Лучшим выбором будет базальтовая вата, так как она легко монтируется и не выделяет при нагреве ядовитых веществ.
6. Металл для обшивки, лучше оцинкованный.

Также потребуется краска, устойчивая к высоким температурам.

Изготовление цилиндрической ёмкости

Для создания конструкции в форме цилиндра подойдут 2 газовых баллона. Их легко раздобыть, они имеют достаточную толщину и качество металла.

ВНИМАНИЕ! Перед началом работы с баллонами следует проследить, чтобы были удалены остатки газа. Резку начинать только полностью заполнив их водой, чтобы избежать взрыва.

Основные этапы изготовления:

1. Разрезать бочки или баллоны. Срезать крышки.
2. Приварить внутри скобы, на которые будет крепиться трубка (теплообменник).
3. Установить бочки друг на друга и соединить их между собой сваркой.
4. Через отверстия пропустить и установить змеевик, сделанный из медной или гофрированной стальной трубки.
5. Приварить дно и крышку. В которые врезаны патрубки для присоединения клапана сброса воздуха (верх), сливного крана (низ).
6. Приделать с помощью сварки крепления для наружной обшивки. Желательно разной длины (чтобы она получилась в форме прямоугольника – так будет удобней и вид получиться более эстетичный).

Из листовой стали большой толщины сделать цилиндрический бак без специального оборудования не получится.

Создание прямоугольной ёмкости

Производится в такие этапы:

1. Листы стали размечаются, согласно выбранному объёму и заранее созданным чертежам. Сварочные швы тоже имеют свою толщину, которую следует учитывать.
2. Производится резка при помощи болгарки.
3. Листы устанавливаются и прихватываются сваркой. Для правильного угла в 90 градусов нужно воспользоваться измерительными приборами и зафиксировать детали.
4. Проводиться сварка всех листов. Для надёжности с обеих (внутренней и наружной) сторон.
5. По той же схеме, что и с цилиндрической ёмкостью делаются крышка и дно.
6. Привариваются крепления для обшивки, ножки, дополнительные рёбра жёсткости.

Монтаж патрубков

Монтируются патрубки в заранее подготовленные для этого отверстия. Размещать их нужно следующим образом:

• три штуцера должно быть равномерно установлено по всей высоте конструкции — к ним подключаются термометры;
• к верхней крышке через отверстие монтируется патрубок, к которому будет присоединён клапан сброса воздуха;
• на расстоянии от низа 30–50 см подключается 2 штуцера — через один из них в бак будет поступать горячая вода, а через второй забираться в систему отопления;
• возле дна, соответственно, также 2 патрубка (один для возврата теплоносителя в котёл, второй из системы в ёмкость);
• ко дну подключается кран для спуска воды в случае необходимости.

Завершающий этап

Последними действиями перед началом эксплуатации будут:

1. Зачистка, грунтовка и покраска внутренней стороны бака. Грунтовать и красить следует несколько раз.
2. После подключаются заранее подготовленные змеевики (теплообменники).
3. Проверяется герметичность и надёжность конструкции. Это делается при помощи подачи воды под давлением.
4. Красится бак с наружной стороны.
5. Устанавливается теплоизоляционный материал. На заранее подготовленные крепления монтируется наружная обшивка из листовой оцинкованной стали.

Если есть возможность доверить это дело профессионалам или купить заводскую буферную ёмкость – лучше так и сделать. Так как самостоятельное её производство требует большого опыта работы со сваркой и навыков в тепло- и гидротехнике. К тому же на это потребуется немало ресурсов, сил и времени.