Теплоаккумулятор (буферная емкость) для твердотопливного котла своими руками: расчет и этапы изготовления

Имея систему отопления на основе твердотопливного котла, вы должны дополнить ее буферной емкостью. С ее помощью можно создавать тепло очень эффективно. Твердотопливное котельное оборудование проявляет себя как устройство со сложной в управлении мощностью. Если он способен выдавать 25 кВт/ч, то заставить агрегат работать на выдачу 5 кВт/ч невозможно. Обычно мощность можно снизить лишь на 4 кВт/ч.

Потери тепла в разное время года отличаются. В некоторые месяцы они могут быть равны количеству тепла, которое приходит из отопительной системы. Внутри помещений при этом формируется наиболее благоприятная температура. Если эти потери малы, в доме накапливается много тепла, а температура воздуха поднимается на 8 ˚С с привычных 22, в доме становится слишком жарко. Избыточное тепло при открывании форточек при этом выходит наружу.

Такую ситуацию можно предотвратить, изготовив своими руками буферную емкость для твердотопливного котла. Этот узел будет накапливать лишнее тепло. Как только дрова в котле сгорят, накопленное тепло поступит в радиаторы. Котел может простаивать какое-то время. Простой будет зависеть от накопленных киловатт и потерь тепла.

Проведение расчетов

Расчет будет зависеть от мощности котла. Если этот показатель составляет 35 кВт/ч, объем буферной емкости должен быть больше этой цифры в 25 раз минимум. При этом важно учитывать некоторые нюансы. Например, мощность агрегата должна быть взята для погоды, при которой постройка теряет максимум тепла. Когда температура за окном опускается до -30 ˚С, а потери тепла достигают 33 кВт/ч, то мощность котла должна быть такой же. Важно учитывать в расчетах некоторый запас.

Особенности расчетов

Для того чтобы обеспечить прогрев, система должна выдавать около 35 кВт/ч. Перед тем как изготовить своими руками буферную емкость для твердотопливного котла, нужно учитывать, что надбавок к мощности устройства делать не следует, рассчитывая на то, что тепловой аккумулятор будет впитывать тепло, а система станет работать плохо. Если за окном температура окажется равна - 30 ˚С, котел будет работать в обход буферной емкости. А вот при повышении температуры произойдет подключение буфера к обвязке, лишнее тепло при этом будет накапливаться в емкости.

Если вы задались вопросом о том, как рассчитать буферную емкость для твердотопливного котла, то должны знать, что при определении нужного значения важно учитывать объем помещения, где будет располагаться агрегат с буфером и другими узлами схемы. Иногда возникает ситуация, когда большой теплоаккумулятор поставить некуда. Так, для котла на 35 кВт/ч наиболее подходящий аккумулятор имеет емкость, равную 1750 л. Это значение высчитывается перемножением 35 на 50, что составляет 1,75 м³. Такой агрегат поместить внутри помещения не удастся. При этом можно рассчитать минимальный объем, который составит 875 л. Для этого 35 нужно умножить на 25.

Параметры помещения

После проведения расчетов следует подумать, хватит ли помещения. Если нет, нужно будет подыскать более подходящее. Если вы хотите выполнить своими руками буферную емкость для твердотопливного котла, а мощность котельного оборудования составит 35 кВт/ч, то рассчитываемый объем может варьироваться от 875 до 1750 л. При изготовлении цилиндрической емкости размеры могут быть следующими: 2 x 1 м. Такой вариант является наиболее предпочтительным. Первое значение - высота, второе - диаметр.

Если объем теплоаккумулятора составит 1750 л, то диаметр будет равен 1,06 м. При необходимости изготовления цилиндра из листа металла его ширина и длина должны составить 2 и 3,14 м соответственно. Когда буферная емкость выполняется в форме параллелепипеда, ее размеры будут равны 1 x 1 x 1,75 м.

Этапы изготовления: подготовка материалов

Если вы решили изготовить своими руками буферную емкость для твердотопливного котла, следует позаботиться о наличии следующих материалов:

• металлический лист;
• стальная или медная трубка;
• патрубок с резьбой;
• оцинкованный лист;
• базальтовая или минеральная вата;
• термостойкая краска;
• термостойкая грунтовка;
• профилированная труба;
• резиновая прокладка;
• уголок.

Металлический лист должен иметь толщину больше 2 мм. В качестве альтернативного варианта выступают бочки с диаметром в 1 м. Толщина стенок должна быть меньше упомянутой цифры. Выбирая медную трубку, вы получаете лучший вариант емкости, ведь она будет обладать большей теплопроводностью. Диаметр трубы должен быть равен 20 мм.

Дополнение к вопросу материалов

Что касается патрубка с резьбой, он должен быть представлен семью штуками с диаметром в 20 мм и четырьмя штуками, диаметр каждой из которых составит 10 мм. Профильная труба должна иметь следующий размер: 5 x 5 см или 4 x 4 см. Уголок должен обладать полкой в 3 см. Прокладку из резины следует выбирать ту, что имеет толщину в пределах от 5 до 10 мм.

Процесс изготовления

Прежде чем выполнить теплоаккумулятор для твердотопливного котла, вы должны подготовить две бочки. У одной из них срезается дно, у другой - верхняя часть. Вместе эти элементы должны образовать емкость высотой 1,75 м. Бочки свариваются между собой. Если в итоге емкость получилась довольно высокой, ее необходимо надрезать. К внешней стороне верхней части приваривается уголок. Его необходимо выгнуть, чтобы он прижался к бочке. Из листового металла вырезается окружность диаметром 1,07 см. Край должен совпасть с краем уголка. В уголке и окружности следует просверлить отверстия. Это позволит закрепить верхнюю часть буферной емкости с помощью болтов. Так вы сможете облегчить установку теплообменника и осуществлять его внутренний ремонт.

Методика проведения работ

Для того чтобы бочка получилась герметичной, следует использовать резиновую прокладку. Изготавливая буферную емкость для твердотопливного котла на 300 литров, вы должны взять две бочки по 150 л, а после их соединения между собой наварить на дно и верхнюю часть ребра жесткости. Этими элементами могут выступить уголки. Профильная труба разрезается на 4 отрезка, длина каждого из которых составляет 10 см. Эти заготовки будут ножками емкости. Их приваривают к теплоаккумулятору.

А если вы хотите изготовить цилиндрическую емкость, используя листовой металл, толщина которого больше 2 мм, то выгнуть материал без прокатного станка будет практически невозможно. Поэтому изготовление теплоаккумулятора по такой технологии лучше доверить специалистам.

Работа над прямоугольной емкостью

Устройство буферной емкости для твердотопливного котла вам теперь известно. Но оно может быть немного другим, если взять в основу технологию изготовления прямоугольного теплообменника. Для этого следует изобразить схему конструкции, определив параметры каждой стенки. Важно учесть толщину сварочных швов. Это значение может варьироваться от 1 до 3 мм и зависит от сварочного аппарата и выбранных электродов.

Рекомендации специалиста

Далее листовой металл режут на заготовки. Две стороны необходимо приложить друг к другу, чтобы они образовали прямой угол. Элементы фиксируются, чтобы они имели больший вес. В нескольких местах следует выполнить точечную сварку и проверить правильность размещения полотен. Теперь можно сделать внутренний и внешний сварочные швы. Действуя по такому же алгоритму, необходимо приварить дно и все стенки. Сверху приваривается уголок, в нем просверливаются отверстия. Действовать необходимо по той же схеме, которая использовалась в случае с цилиндрической емкостью. К каждой стороне следует приварить ребра жесткости, далее можно заняться ножками, приварить их.

Изготовление твердотопливного котла своими руками

Твердотопливный котел для частного дома чисто теоретически можно изготовить самостоятельно. Для этого необходимо взять большую 300-мм трубу, от которой отрезается метровый кусок. Из стального листа нужно вырезать дно по диаметру трубы и приварить элементы. Ножками котла могут выступить 10-сантиметровые швеллеры.

Изготавливая твердотопливный котел для частного дома, вы должны будете выполнить распределитель воздуха в виде окружности из листа стали. Ее диаметр должен быть меньше, чем труба на 20 мм. В нижнюю часть круга необходимо приварить крыльчатку из уголка. Размер его полки должен составить 50 мм. Для этого подойдет и швеллер с такими же размерами. В центральную верхнюю часть распределителя следует приварить 60-миллиметровую трубу, которая должна располагаться выше котла. В середине диска распределителя проделывается отверстие по трубе, чтобы образовался сквозной тоннель. Он необходим для подачи воздуха.

К верхней части трубы приделывается заслонка, которая будет обеспечивать регулировку подачи воздуха. Если перед вами встал вопрос о том, как сделать твердотопливный котел, то вы должны ознакомиться с технологией. Следующий этап указывает на необходимость выполнения нижней части оборудования, где будет располагаться дверь в зольник. Сверху прорезаются отверстия. В этом месте приваривается труба на 100 мм. Вначале она будет идти под некоторым углом в сторону. Затем вверх на 40 см, а после строго вертикально. Через перекрытие проход дымохода должен быть защищен по правилам противопожарной безопасности.

Завершение изготовления котла сопровождается работой над верхней крышкой. В ее центральной части должно располагаться отверстие для трубы распределителя. Прилегание к стенке оборудования должно быть плотным. Попадание воздуха здесь исключено.

Изготовив твердотопливный котел длительного горения на дровах, вы должны будете разжечь его в первый раз. Для этого снимают крышку, поднимают регулятор, а оборудование заполняют доверху. Топливо обливают горючей жидкостью. Внутрь бросают горящую лучину через трубу регулятора. Как только топливо разгорится, поток воздуха необходимо будет снизить до минимума, чтобы дрова начали тлеть. Как только произойдет возгорание газа, котел запустится.

Стоимость чугунных котлов

Твердотопливный чугунный котел, в отличие от стального, можно только приобрести. Если самостоятельным изготовлением оборудования заниматься вы не планируете, можете рассмотреть цены на подобное оборудование. Например, модель КЧМ-5-К исп. 3 Кировского завода в России можно приобрести за 49800 руб. Площадь отопления в данном случае варьируется от 210 до 800 м². Мощность может изменяться от 21 до 80 кВт. Этот одноконтурный котел является напольным, как и КЧМ-5-К исп. 71 COMBY eco i, площадь отопления которого варьируется в меньшем диапазоне и начинается от 210, а заканчивается 500 м². Этот котел тоже является одноконтурным, а его мощность на максимальном пределе ниже и составляет 50 кВт.