Бойлер косвенного нагрева своими руками: бак работает по принципу

Бойлер косвенного нагрева своими руками: бак работает по принципу

Как сделать бойлер косвенного нагрева своими руками: инструкция и советы по изготовлению

Наличие водопровода с горячей водой – это часть привычного комфорта для современного жилища. Однако не всегда удаётся решить задачу подвода централизованных коммуникаций к загородной недвижимости.

Поэтому владельцы частных домовладений устраивают автономное снабжение горячей водой, используя в качестве источника нагрева отопительный контур. Для решения задачи потребуется всего лишь соорудить бойлер косвенного нагрева своими руками.

Мы расскажем, как сделать полезный в быту прибор. В статье подробно описаны правила установки и подключения оборудования, поставляющего санитарную воду в точки разбора воды. Вы узнаете, как подготовить бойлер к запуску и как ввести его в эксплуатацию.

Устройство бойлера косвенного нагрева

По сути, аппарат представляет собой обычный теплообменник.

Правда теплообменники традиционно строят по принципу «труба в трубе», а в данном случае элементами теплового обмена являются сосуд и трубчатый змеевик. Накопительный сосуд исполняет роль наружной «трубы», внутри которой размещается «труба» внутренняя или змеевик.

Через трубчатый змеевик пропускается теплоноситель отопительной системы, а внутренняя область сосуда заполняется холодной водой. Теплоноситель нагревает стенки трубчатого змеевика, а те, в свою очередь, греют холодную воду в сосуде.

Схема бойлера косвенного нагрева обычно делается по технологии противотока двух сред, разных по температурному уровню. Другими словами, если выход подогреваемой воды предусмотрен в нижней части ёмкости, а патрубок подпитки холодной водой находится выше, в этом случае подача теплоносителя в змеевик осуществляется на верхнем уровне.

Обратная конфигурация выполняется, если вход и выход холодной воды меняются местами. На практике чаще встречаются схемы с верхним выходом нагретой воды.

Учитывая, что бойлер косвенного нагрева относится к тепловому сантехническому оборудованию, аппарат и прилегающая к нему обвязка трубопроводами подлежат тепловой изоляции.

Разумно монтировать систему в непосредственной близости от котла системы отопления. Такой подход обеспечит меньше затрат на монтаж оборудования, а потери тепла на пути от системы отопления к бойлеру косвенного нагрева будут существенно снижены.

С примером изготовления простейшего бойлера косвенного нагрева ознакомит следующая фото-подборка:

Проект и монтаж своими руками

Главная задача на стадии проектирования своими руками – это подбор накопительной ёмкости, которая бы своим объёмом покрывала потребности в горячей воде.

Выбор накопительной емкости

Для большинства случаев эксплуатации системы расчёт потребности делается на 3-4 человека (среднестатистическая семья). Согласно нормативам, одна персона потребляет около 70 л/сут. То есть, для среднестатистической семьи вполне достаточно установить бойлер косвенного нагрева объёмом 200 л. При такой ёмкости потребность удовлетворяется полностью.

Бак для нагрева холодной воды обычно выбирают под вертикальную установку, но не исключается также вариант монтажа в горизонтальном положении. В качестве бойлерного бака допустимо использовать тару, выполненную из прочных термостойких материалов.

Конечно же, материал тары следует выбирать с учётом его высоких антикоррозийных свойств, допустимого температурного расширения, прочих эксплуатационных характеристик.

Подходящими материалами можно считать:

  • алюминий;
  • нержавеющую сталь;
  • специальные полимеры.

Следует помнить: бойлеры любого типа относятся к сосудам, работающим под давлением. К тому же теплоноситель системы отопления может нагреваться до высокой температуры (90ºС и выше). Исходя из этих свойств бойлерных установок, следует проектировать и строить систему своими руками.

На практике нередко встречаются реально абсурдные конструкции, тоже сделанные своими руками, к примеру, на базе обычной молочной фляги или столовой кастрюли. Таких решений следует избегать.

Проект бойлера косвенного нагрева, исполняемого своими руками, включает в себя ещё и расчёт трубчатого змеевика. Здесь необходимо рассчитать требуемую тепловую мощность этого устройства, чтобы по результатам расчёта определить длину трубы змеевика и её диаметр.

Расчет длины змеевика

Традиционным материалом для изготовления змеевиков бойлеров является медь или латунь. Рекомендуется выбирать именно один из этих материалов, так как оба материала обладают высоким коэффициентом теплопередачи.

Для расчёта необходимых значений на изготовление бойлерного змеевика подойдёт формула:

L = Q / D* (Tг – Тх) * 3,14

Буквенные обозначения здесь:

  • L – длина трубки,
  • Q – тепловая мощность змеевика,
  • D – диаметр трубки,
  • – температура горячей воды,
  • – температура холодной воды.

Давайте разберем пример, как рассчитать длину медной трубы под спираль мощностью 20 кВт для бойлера косвенного нагрева.

Есть медная труба диаметром 10 мм, приобретённая на рынке в бухте. Под бойлер взят сосуд ёмкостью 200 л. Расчётные значения температур холодной и горячей воды: 15ºС и 80ºС, соответственно.

Требуется определить размер длины медной трубы, достаточный для производства теплообменной трубчатой спирали мощностью 20 кВт. По формуле проводится следующий расчёт: 20/0,01*(80-15)*3,14. Результат расчёта: требуемая длина медной трубы составит 10 метров.

Изготовление и обработка змеевика

Для изготовления змеевика бойлера косвенного нагрева ёмкостью 150-200 литров, как правило, берётся медная или латунная трубка диаметром 10 – 20 мм. Трубка закручивается спиралью с учётом остаточного зазора в 5-7 мм между витками.

Зазор требуется делать обязательно (допускается после намотки раздвигать витки), так как необходима компенсация расширения металла. К тому же при таком исполнении спирали достигается полный контакт воды с поверхностью медной (латунной) трубки.

В принципе, медные или латунные змеевики можно отыскать уже готовые для эксплуатации. Например, взять змеевик от какого-нибудь технологического оборудования. Но тогда придётся учесть размеры имеющейся ёмкости и соответствие спирали по мощности теплообмена.

Зачастую выполнить подбор в точном соответствии с параметрами не удаётся. Поэтому дабы не терять драгоценного времени в этом смысле выгоднее изготовить трубчатый спиральный нагреватель самостоятельно.

Изготовить змеевик своими руками без опыта сложно, но такая задача выполнима. Здесь главное – выполнить качественную намотку спирали. Под намотку медной (латунной) трубки рекомендуется использовать барабан из подходящего материала.

Диаметр барабана меньше внутреннего диаметра бойлерной ёмкости примерно на 10-15%. В итоге, если внутренний диаметр бака 500 мм, значит, значение диаметра змеевика составит: (500 – 500/10) = 450 мм.

На концевых частях трубки, свитой в спираль, потребуется смонтировать контактные резьбовые фитинги. Для решения этой задачи необходимо:

  1. Получить ровный срез на концах трубы, обработав их труборезом.
  2. Надеть на концевые части трубы обжимные гайки.
  3. Обработать края трубы развёрткой.
  4. Установить фитинги и плотно подтянуть их к трубе гайками.

Не обязательно применять исключительно резьбовые двухсторонние фитинги. Если есть навыки пайки медных труб и соответствующий инструмент, можно методом пайки установить односторонние резьбовые фитинги.

Также в зависимости от материала корпуса сосуда, не исключается вариант пайки непосредственно к стенкам ёмкости. Однако при самостоятельном изготовлении бойлера косвенного нагрева этот шаг не рекомендуется по причине сложной технологической операции.

В собранном на фитингах или спаянном виде, теплообменный элемент (змеевик бойлерный) уже можно считать готовым к установке и последующей эксплуатации. Останется подготовить место для монтажа непосредственно на бойлерной ёмкости и внедрить водяной нагреватель в состав сосуда.

Подготовка бойлерной емкости

Как поместить готовую медную (латунную) спираль внутрь бойлерного бака, если ёмкость цельная? В этом случае придётся аккуратно срезать верхнюю часть и сделать крышку, которая будет крепиться на корпусе сосуда болтами.

Посадочные места крышки и бака выравниваются, шлифуются, оснащаются резиновой прокладкой. Между тем внутренний монтаж (и обслуживание) видится более удобным, если на ёмкости сделать две крышки – сверху и снизу.

После установки крышки на бойлерной ёмкости проблема с монтажом змеевика внутри бака отпадает сама собой. Теперь достаточно высверлить два отверстия на корпусе сосуда, ориентируясь под расположение концевых частей трубы спирали. Диаметр отверстий должен соответствовать диаметру резьбовой части фитингов с запасом на 1-2 мм.

Резьбовые части фитингов пропускают в отверстия, предварительно установив уплотнительные прокладки. Затем с наружной стороны стенки бака накручивают встречные фитинги и плотно стягивают соединение.

При таком креплении нагревательная спираль вполне устойчива, но дополнительные опоры сделать необходимо. Ход теплоносителя под давлением внутри трубы часто сопровождается появлением вибраций. Дополнительные опоры будут компенсировать дефект.

На корпусе бойлера косвенного нагрева также нужно сделать отверстия для набора и слива воды, запрессовать в них короткие патрубки, а на патрубках смонтировать запорные краны. При желании можно дополнить аппарат стрелочным термометром.

Завершив монтаж всех компонентов, корпус сосуда закрывают снаружи утепляющим материалом. Здесь удачно подойдёт минеральная вата с верхним фольгированным покрытием.

Читать еще:  Потолок из фанеры: чем отделать и какая толщина

Инструкция по подключению и запуску системы

Первым делом самодельный домашний бойлер косвенного нагрева нужно подключить к магистрали отопления. Там, где применяется автономная отопительная система, бойлер включают в сеть домашнего котла.

Механическое подключение производится при открытой крышке на бойлерной ёмкости. После подключения нужно приоткрыть запорный кран, связывающий с обратной линией теплоносителя, и убедиться в отсутствии протечек как с внешней стороны устройства, так и внутри.

Если протечек не обнаружено, открывают линию подачи теплоносителя. Необходимо выждать некоторое время, чтобы змеевик прогрелся до температуры системы отопления. В режиме полного нагрева ещё раз внимательно проверить змеевик и все точки соединений на возможные утечки.

Если проверка показала целостность системы, закрывают крышку сосуда и подключают линии подачи-разбора нагреваемой воды. Тестируют систему в режиме реального теплообмена.

Выводы и полезное видео по теме

Бывший в употреблении газовый баллон часто используют для изготовления самодельных устройств. Представляем видеоролик о том, как из корпус баллона сделать БКН.

Здесь описан всего лишь один вариант из всех возможных, которые существуют и удачно применяются. Нужно отметить, что вариантов самостоятельных конструкций бойлеров косвенного нагрева имеется немало.

К примеру, вместо цилиндрической накопительной ёмкости используются прямоугольные сосуды. Намотку спирали змеевика делают не однослойной, а многослойной. Дополняют водяной нагреватель электрическим тэном. Конструкторские замыслы не имеют границ.

Хотите поделиться собственным опытом в изготовлении бойлера косвенного нагрева или полезными сведениями по теме? Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке. Здесь же задавайте вопросы, высказывайте мнение и размещайте фото.

Бойлер косвенного нагрева своими руками: бак работает по принципу, сделать самодельный, устройство для воды

Бойлер косвенного нагрева можно приобрести в специализированном магазине Водонагреватель косвенного нагрева устроен так, что может работать от системы отопления. Чтобы сделать прибор самостоятельно, нужен расчет. Также потребуется старый газовый баллон, который послужит баком системы и медные трубы, выполняющие роль змеевика.

    • Преимущества и недостатки бака косвенного нагрева
    • Как работает бойлер косвенного нагрева
    • Элементы конструкции бойлера
    • Чертежи и расчет бойлера косвенного нагрева своими руками
    • Корпус бойлера из газового баллона своими руками
    • Змеевик для бойлера своими руками
    • Бойлер косвенного нагрева своими руками (видео)

Преимущества и недостатки бака косвенного нагрева

Система не питается электричеством, а работает от отопительной системы. При правильной конструкции водонагреватель имеет высокую производительность при минимальных затратах. К плюсам также относят долговечности прибора за счет изолирования устройства от проточной воды. При этом в боке всегда имеется горячая вода, достаточно просто открыть кран. Бойлер может работать от котла или центрального отопления, источники можно менять.

Среди достоинств бака косвенного нагрева следует отметить длительный срок эксплуатации и эффективность

Минусы косвенной системы:

  1. Переоборудования системы требует финансовых вложений;
  2. Прибор косвенного нагрева стоит дороже, чем газовый или электробойлер;
  3. Первый нагрев может занять несколько часов, от чего может страдать отопительная система;
  4. При больших объемах системы конструкция занимает много места.

При покупке бойлера для начала обращают внимание на его размеры. Дальше учитывают материал изготовления внутреннего бака. Именно он определяется качественности и долговечности прибора. Лучше всего, когда внутренние стенки сделаны их нержавейки.

Как работает бойлер косвенного нагрева

Бойлер косвенного нагрева монтируют рядом с котлом и подключают параллельно основной разводки н приборы отопления. Такое подключение обеспечивает прибор достаточным количеством теплоносителя для нагрева воды. При этом уменьшаются расходы на разброс температуры при включении водонагревателя.

Схема косвенного оборудования:

  • Корпус;
  • Емкость из стали с теплоизоляцией;
  • Теплоизоляция;
  • Труба для циркуляции воды;
  • Отверстия для проведения чистки и проверки;
  • Теплообменник из меди;
  • Термометр.

При снижении температуры в емкости подается сигнал на запуск циркуляционного насоса. Теплоноситель проходит через змеевик и делится теплом с холодной жидкостью. После нагрева воды, теплоноситель уходит назад. Важно хорошо изолировать внешний корпус. Тогда теплопотери через стенки будут незначительными.

Если открыть кран на смесителе, холодная вода начинает разбавлять горячую. Температура в системе падает, и цикл нагрева повторяется.

Перед началом использования бойлера косвенного нагрева стоит тщательно изучить инструкцию

Система предусматривает монтаж обратного клапана на подаче холодной водопроводной жидкости. Он не позволяет ей стекаться при отключении подачи. Нагретая вода расширяется. Если расходный клапан закрыт, поступлению холодной жидкости препятствует обратный клапан, то давление в системе нарастает. Чтобы данные показатели находились в границах нормы, между баком и обратным клапаном монтируют предохранительный рычаг. Он отводит часть воды в канализацию.

Элементы конструкции бойлера

Бойлер косвенного нагрева предоставляет собой большой термос. В баке находится нагревательный элемент – ТЭН. Кроме этого конструкция включает ряд других важных деталей.

Устройство водонагревателя:

  • Внешний корпус с деталями закрепления;
  • Бак;
  • Теплоизоляция;
  • Термостат или датчик термоэлектрики;
  • Группа безопасности;
  • Отводы воздуха;
  • ТЭН;
  • Магниевый анод;
  • Входные и выходные трубы.

Некоторые элементы включают контур рециркуляции. В комбинированных моделях оборудован трубчатый электронагреватель с обвязкой. Ценовая политика бойлеров может отличаться. Многое зависит от материала изготовления, способа, конструкции и дополнительных функций.

Для внешнего корпуса использую стальной лист или прочный пластик. Если бойлер устанавливается на полу, то конструкция предусматривает специальные ножки. Чтобы зафиксировать прибор на стене, потребуются кронштейны. Пространство между баком и корпусом заполняется полиуретановой пеной, которая выполняет роль утеплителя. Внешний корпус оборудован термометром для контроля нагрева воды.

Внутренний бак должен быть устойчив к воздействию коррозии. С этой задачей отлично справляется нержавеющая сталь, но это дорогостоящий материал. Множество плюсов имеет конструкция с антикоррозийным стеклофарфоровым покрытием.

Чтобы бойлер не занимал свободное пространство, его лучше расположить в кладовке или другом подсобном помещении

При использовании для внутреннего бака покрытие эмалью, прибор долго не прослужит.

Теплообменник имеет вид змеевика, который выполненный из стали или латуни. Теплообменник может быть расположен по всему контуру бака или только внизу. Некоторые бойлеры оборудованы сразу двумя змеевиками. Один подсоединяется к котлу, а второй – к насосу или коллектору.

Магниевый анод защищает внутренние элементы бойлера. Работает устройство на замещении электронов, которые участвуют в ионном обмене. Так прекращается процесс корродирования и детали прослужат дольше. Но сам анод нуждается в периодичной замене.

Трубы ввода и вывода воды находятся снизу и сверху соответственно, чтобы жидкость не смешивалась. Горизонтальные системы могут иметь подключение труб справа или слева. Группа безопасности включает предохранительный клапан, тепловое реле и термостат.

Чертежи и расчет бойлера косвенного нагрева своими руками

Изготовления прибора своими руками происходит, опираясь на составленные чертежи. Также придется провести определенные расчеты системы. Но сначала придется определиться с параметрами конструкции.

Необходимые характеристики бойлера для работы:

  1. Расход воды и размеры накопительного бака;
  2. Положение змеевика и его размеры;
  3. Дополнительные элементы конструкции – термостат, нагревательная деталь.

Эти данные помогут определиться с устройством бойлера. Учитывая их создается чертеж будущей конструкции. Также подбирается оптимальная емкость для бака и материал для сооружения бойлера.

Объем бака определяют путем расчета ежедневного расхода воды. Считается, что на каждого члена семьи, тратится 50-80 л воды на день. Этого количества будет достаточно для банных процедур, стирки, мытья посуды.

Бойлер косвенного нагрева может быть установлен как вертикально, так и горизонтально

Для среднестатистической семьи в 3-4 человека необходимо иметь бойлер объемом бака 200 л.

Если горячая жидкость используется исключительно для хозяйственных нужд, то потребуется водонагреватель меньшего размера. Достаточно будет бойлера на 50-70 л. Не нужно приобретать больший бак без необходимости. На нагрев воды тратится драгоценное тепло, а это увеличивает стоимость эксплуатации прибора.

Корпус бойлера из газового баллона своими руками

Корпус изделия выполняется из стали. Стенки могут быть тонкими, так как температура воды не должна превышать 70 градусов. Самодельный бойлер может изготавливаться из газового баллона или пластиковой бочки. Для очистки бака потребуется с одного торца наварить большой фланец. Но это не обязательное условие.

Необходимые отверстия в корпусе:

  • Подключения отопления;
  • Подачи горячей воды;
  • Циркуляции горячей воды;
  • Подачи водопроводной жидкости;
  • ТЭНа и магниевого анода;
  • Температурных датчиков.

Теплообменник может находиться снизу или по всей поверхности внутренней конструкции. Отвод горячей воды размещается сверху, а немного ниже встречается труба для циркуляции. Подача холодной воды выполняется снизу. Нагревательный элемент всегда должен быть в воде, поэтому его монтируют в нижней части. Температурные датчики занимают место посередине конструкции.

Магниевый анод защищает элементы от коррозии. Его установка необходимо, даже, когда не планируется монтаж ТЭНа.

К отверстиям, которые работают с водой и датчикам приваривается металлическая труба. Диаметр всех патрубков должен быть одинаковым. Под анод предусматривается большая трубка, на нее монтируется крышка, болт и анод.

Читать еще:  Септик топас принцип работы и устройство видео: схема работает

Перед покупкой бойлера нужно попросить у продавца сертификат, который подтверждает его качество

Теплообменник крепится сгоном или гайками. Первый вариант считается более надежным. Монтировать слив необязательно. Для этих целей можно использовать тройник, который монтируется на подаче жидкости.

Змеевик для бойлера своими руками

Для теплообменника используют медную или латунную трубку. Диаметр патрубка может составлять от 8 до 20 мм. При этом делают расчет погонажа трубы, чтобы мощности было достаточно для нагрева бака.

Данные для расчета:

  • Диаметр (параметр берут в метрах);
  • Температура жидкости в системе отопления;
  • Температурные показатели водопроводной воды.

Чтобы определить длину теплообменника используют специальную формулу. При этом тепловую мощность разделяют на число Пи, затем умножают на диаметр и на разницу температур отопления и водопровода. Полученные данные лучше округлить и взять трубу с запасом.

Чтобы придать теплообменнику спиральной формы, трубу накручивают на болванку. Диаметр змеевика должен соответствовать диаметру бака. Между спиралями предусматривается небольшое расстояние. Конец змеевика оборудуется фитингами. Перед свариванием системы проверяют ее работоспособность.

Бойлер косвенного нагрева своими руками (видео)

Сделать бойлер самому вполне реально, так как принцип работы косвенного водонагревателя достаточно простой. Для работы потребуется металлическая бочка, медные трубы и некоторые элементы системы. Изготовление включает оборудование внешнего корпуса, змеевика и подключение труб.

Как сделать бойлер косвенного нагрева своими руками?

Бойлер косвенного нагрева своими руками выполняется в соответствии со стандартной схемой, в которой обязательно учитываются все технологические особенности и характеристики надежного и долговечного водогрейного оборудования.

Устройство и принцип работы такого устройство рассмотрим подробнее.

Устройство и принцип работы

Особой популярностью в настоящее время пользуются современные электрические бойлеры накопительного типа, которые прекрасно подходят для постоянной или периодической эксплуатации, как в частных домовладениях, так и в многоквартирных домах.

Стандартный объём накопительного резервуара может варьировать, и выбирается исходя из количества потребителей.

Такой тип бытового водогрейного устройства подключается к водоснабжению непосредственно после магистральной трубопроводной системы, что позволяет обеспечивать горячей водой несколько точек разбора. Дополнительные опции в таком водогрейном приборе представлены специальными термостатами.

Схема устройства самодельного бойлера косвенного нагрева

Стандартная схема устройства водогрейного прибора в виде бойлера, может иметь существенные отличия в зависимости от вида и конструктивных особенностей. Приборы косвенного нагрева не способны самостоятельно производить тепловую энергию, но могут быть снабжены встроенными ТЭНами, посредством которых эффективно поддерживается температурный режим воды в заранее заданных пределах.

Схема устройства предполагает наличие в конструкции основных составляющих, представленных:

  • накопительным резервуаром;
  • наружным корпусом;
  • теплоизоляцией;
  • тепловым обменником;
  • местом для подсоединения дополнительного нагревательного элемента;
  • ревизионным отверстием;
  • входным отверстием для холодной воды;
  • входом и выходом для теплового носителя;
  • местом подключения термометра;
  • рециркуляционной линией;
  • выходом для горячей воды;
  • магниевым анодом.

Внутри утепленного резервуара встроен нагревательный элемент с подведенным тепловым носителем. Холодная вода поступает через нижнюю часть резервуара, а отбор горячего водоснабжения осуществляется из верхней части.

Водогрейное оборудование такого типа оснащается защитным магниевым анодом. Самые современные и дорогостоящие модели снабжаются парой дублирующих змеевиков. Поддержание температурного режима обеспечивается ТЭНом с термостатом, встраиваемым в верхней части резервуара.

Также выпускаются бойлеры с косвенным типом нагрева, полностью лишенные змеевика. Такая особая конструкция носит название «резервуар в баке», что обуславливается наличием внутри одного бака второго резервуара. Нагрев воды в таких водогрейных приборах происходит внутри резервуара, а перемещение теплового носителя осуществляется между стенками.

Как сделать бойлер косвенного нагрева своими руками – порядок изготовления

Для самостоятельного изготовления крупной накопительной емкости (бака), независящей от энергетических источников, используются бак из коррозионно-устойчивых материалов, а также спиралеобразная трубка с циркулирующим теплоносителем.

Бойлер в котельной

Равномерный прогрев воды внутри резервуара бойлера обеспечивается перемещением теплового носителя из системы отопления, а сохранению температурного режима способствует качественный теплоизолирующий слой. Удобство эксплуатации обусловлено установкой специальной арматуры в виде шаровых кранов.

Знаете ли вы, почему капает вода из предохранительного клапана водонагревателя? Рассмотрим причины поломок и методы их устранения.

Что такое инсталляция для унитаза и для чего она используется, расскажем далее.

Схема подключения проточного водонагревателя к электросети описана в этой публикации.

Выбор емкости

Резервуар или накопительный бак может иметь практически любые размеры и объём. Второй критерий напрямую зависит от количества потребителей и стандартного расхода горячей воды. Как правило, расход горячей воды составляет порядка 50-70 л на одного потребителя, поэтому ориентировочный объём ёмкости для семьи из четырёх человек составляет примерно 200 л.

Изготовление бака

Для самостоятельного изготовления бака водогрейного устройства рекомендуется использовать нержавеющую листовую сталь, а также сплавы на основе алюминия или других материалов, которые обладают достаточной устойчивостью к коррозийным изменениям.

В качестве альтернативного варианта может быть использован обычный газовый баллон, стенки которого необходимо предварительно зачистить и загрунтовать, что позволит предотвратить появление неприятного запаха в горячей воде.

Бак самодельного бойлера косвенного нагрева

В подготовленном резервуаре следует проделать пять отверстий, пара из которых выполняется сбоку и используется для установки змеевика, а два — в нижней и верхней части для входа холодной и выхода горячей воды.

Чтобы сделать беспроблемной эксплуатацию водогрейного бойлера без задействования системы отопления, необходимо установить нагревательный ТЭН, для которого нужно высверлить отверстие в нижней части, обеспечив его запорными арматурными элементами или шаровыми кранами.

Теплоизоляция

К категории самых доступных и высокоэффективных теплоизолирующих материалов относятся современные вспененные полимеры, представленные пенополистиролом или пенопластом, а также пенополиуретаном и полиизоциануритом.

При использовании теплоизоляторов такого типа, обязательным является применение герметичного защитного кожуха, полностью исключающего попадание токсичных испарений в помещение.

Изготовление змеевика

Для самостоятельного изготовления круглого стального змеевика используется трубогиб, но при необходимости обустраивается квадратный нагревательный элемент, все части которого представлены соединяемыми электрической сваркой, отрезками нержавеющей стальной трубы.

Уровень мощности нагрева рассчитывается в соответствии с формулой: Q = К х А х dT, где показатели представлены:

  • К — коэффициентом тепловой передачи;
  • А — площадью общей поверхности нагревательного элемента;
  • dT — температурной разностью теплового носителя и греющейся воды.

Размещение змеевика может осуществляться, как в центральной части резервуара, так и вдоль его стенок.

Конфигурация и размеры резервуара влияют на общее количество витков, а также диаметр нагревательного элемента.

Финальная сборка

Процесс самостоятельной сборки водогрейного прибора заключается в следующих поэтапных мероприятиях:

  • монтаж змеевика;
  • припаивание патрубков на трубах входа и выхода;
  • приваривание опорных ножек или подвесных петель;
  • установка нагревательного ТЭНа;
  • плотная подгонка крышки.

Следует отметить, что особое внимание нужно уделить термоизоляции бака базальтовыми матами и их фиксации на поверхности наружных стенок.

Подключение

На заключительном этапе выполняется подключение нагревательного элемента к контуру системы отопления в соответствии со стандартной схемой. Затем необходимо подсоединить входную и выходную трубы, а также произвести разводку по всем точкам водяного разбора.

Возможная схема подключения бойлера косвенного нагрева Omicron

Перед тем, как приступить к тестированию работоспособности самостоятельно изготовленного водогрейного прибора, следует проверить правильность подключения всех элементов.

Принцип работы предохранительного клапана для водонагревателя и его функции описаны в данной теме.

Инструкция по замене магниевого анода в водонагревателе представлена в этой статье.

Основные этапы изготовления бойлера представлены подготовкой подходящей емкости, изготовлением змеевика, обеспечением теплоизоляции и сборкой устройства, включая подсоединение змеевика к отопительной системе, организацию подачи холодной и вывод горячей воды.

Видео на тему

Делаем бойлер косвенного нагрева своими руками

Что такое косвенный нагрев, и как его реализовать своими руками? Концепция работы такая-же, как у теплоэлектростанций (ТЭС). В процессе решения основной задачи (работа генераторов на пару) появляется «лишняя» тепловая энергия. Ее можно безответственно выпускать в атмосферу, или направить на организацию отопления микрорайона.

Так же точно работает агрегат косвенного нагрева. Берем источник тепла (который существует вне зависимости от вашей потребности извлечь из него дополнительную выгоду), и «отбираем» у него часть тепловой энергии.

Читать еще:  Дизайн гостиной фото 2020 современные идеи камин: стиль в интерьере

Таким образом жители коммунальных квартир без горячего водоснабжения добывали горячую воду (в основном для мытья посуды, иногда для принятия душа). Для этого в содружестве с соседями изготавливался бойлер косвенного нагрева своими руками. Решение простое, но требующее как минимум газовой горелки для сварки труб. Либо агрегат изготавливался «левым» способом по основному месту работы (как правило, завод, или ремонтный цех).

Простейший теплообменник

Самодельный нагреватель выглядит следующим образом:

На трубу центрального отопления наваривается оболочка большего диаметра. Получается герметичный сосуд, внутри которого протекает горячий теплоноситель. С противоположных сторон внешней трубы (фактически, это бойлер), устраиваются фланцы для подачи (стока) холодной воды. При достаточно горячем теплоносителе, вода в бойлере быстро нагревается. После чего верхний кран можно открывать, и пользоваться горячим водоснабжением, пока горячая вода не будет замещена холодной.

Если оставить за скобками законность переоборудования коллективной сети отопления (едва ли за это предусмотрена серьезная ответственность), система работает эффективно. Горячая вода условно бесплатная, за вычетом разовых вложений на материалы, и бутылку горячительного напитка для сварщика.

Если вы устраиваете такой проточный водонагреватель своими руками в частном домовладении — никаких условных проблем не будет.

Единственное ограничение — объем наружной емкости. В реальном времени вода нагреваться не будет, слишком малый запас тепловой энергии в трубе отопления. Поэтому система работает циклично: нагрев — использование — нагрев. Чем выше коэффициент соотношения диаметров (или чем длиннее труба), тем больше запас горячей воды. Соответственно, тем дольше она будет прогреваться.

Еще один серьезный недостаток: летом (при выключенном отоплении) такие нагреватели не работают.

Усовершенствованная конструкция

Как улучшить теплообмен? Правильно, необходимо увеличить площадь контакта. Разумеется, материал внутренней трубы также важен, медная труба передает тепло гораздо эффективнее. Но в данной конструкции, ставка делается на экономию, поэтому делаем бойлер косвенного нагрева своими руками из стали.

Для улучшения коэффициента теплообмена, можно применить несколько схем:

  1. Классический вариант мы уже рассмотрели.
  2. «U» образная форма при той же габаритной длине улучшает характеристики почти вдвое.
  3. Двойное «U» гарантирует двукратное увеличение КПД

Важно по п.п. 2 и 3:

Термодинамика — не линейная наука. При увеличении площади обмена в таких несовершенных конструкциях, как бойлер «труба в трубе», коэффициент полезного действия меняется дифференцировано.

  1. Создание дополнительного объема за счет образования своеобразной «складки» во внешней трубе. Позволяет накопить больше воды вторичного нагрева.
  2. Змеевик существенно увеличивает длину устройства, при неизменных габаритах.
  3. Так называемая «турбо» схема. Сложная конструкция первичной трубы (с теплоносителем) увеличивает время прохождения тепла через внешнюю оболочку.

Накопительные системы с большим объемом

Мы выяснили, в чем основной недостаток водонагревательного элемента «труба в трубе». Косвенный нагрев происходит слишком долго. Поскольку увеличение теплоотдачи затруднительно, для нагрева воды можно использовать емкость покрупнее. Тогда и над теплообменником можно «поколдовать». Оптимальный вариант на иллюстрации: змеевик внутри широкого корпуса.

Конструкция представляет собой бак требуемой емкости (50, 100, 200 литров), внутри которого, расположен змеевик (чем длиннее, тем эффективнее прогрев). Источник тепла не имеет значения: обычно, это контур отопления помещения. Вода в санитарном (внутреннем) баке достаточно быстро прогревается. Единственная проблема — неравномерность распределения тепла. В нижней части емкости остается «холодная» область. Несмотря на правильную схему отбора нагретой воды (приемный патрубок сверху), холодная область не дает прогреться всему объему.

При самостоятельном изготовлении рекомендуется использовать нержавеющий бак и медный змеевик. Дополнительные затраты окупятся высокой эффективностью системы.

Тем более, что материалы дефицитом не являются. Бак подойдет от старой стиральной машинки активаторного типа. А медная трубка продается в любом сантехническом магазине.

Еще один вариант: «бак в баке». Если перед вами встает вопрос, как сделать бойлер своими руками, присмотритесь к такой схеме.

Внутренняя емкость (в которой будет происходить косвенный нагрев) подбирается с гофрированными стенками (желательно). Так больше площадь теплообмена. А вода первичного нагрева протекает через точку внешнюю. Если вы охлаждали кастрюлю с горячим компотом в тазу с холодной водой, принцип работы нагревателя понятен.

Разумеется, выполнить такою систему сложнее, но эффективность будет выше.

Общие правила изготовления бойлеров косвенного нагрева

  • Обязательно наличие теплоизолирующей оболочки. Иначе нагретая вода будет стремительно охлаждаться через внешние стенки. Оптимальный вариант — установка рабочей емкости в более крупную бочку, и задувание промежутка между стен строительной пеной.
  • Можно укутать емкость строительными теплоизоляционными материалами, правда это выглядит не так эстетично (зато недорого). Если бойлер расположен в помещении котельной, можно сэкономить.
  • Внутренняя труба (если применяется схема со змеевиком) должна быть коррозийно устойчивой. После сборки конструкции доступ для обслуживания будет затруднен.
  • При использовании электрохимических пар (например, алюминиевый бак + медная трубка) фланцы подключения должны быть изолированы нейтральными прокладками.
  • Желательно устраивать в стенке наружного бака ревизионное окошко, через которое проводится чистка или обслуживание.

Подручные материалы

Мы уже говорили о баках из нержавейки от старых стиральных машин. Однако найти такую заготовку непросто. Отличным донором может стать списанный пропановый баллон на 100 л. Давление он не держит (потому и списали), а в качестве бака для воды еще послужит. Разумеется, бойлер из газового баллона должен быть тщательно очищен (особенно изнутри) и покрашен качественной водостойкой эмалью.

Для изготовления не требуется промышленное оборудование. Достаточно «болгарки» и сварочного аппарата. Срезается верхняя часть, затем в ней формируется нагревательная арматура.

При свободном доступе к иным материалам, можно выполнить нагреватель хоть из листовой нержавейки. Посмотреть, как изготовить бойлер косвенного нагрева своими руками, можно на видео (смотреть ниже).

Возможно, страдает эстетика, но качество и долговечность сделанного нагревателя, не хуже заводского.

  • Мы уже знаем, что в теплое время года, когда котел отопления не работает, косвенные нагреватели остаются не при делах. В этом случае поможет электрический ТЭН, встроенный в бак в качестве резервного элемента.
  • Еще один вариант получения горячей воды летом — установка второго контура теплообмена, подключенного к солнечным системам нагрева.
  • В результате можно собрать систему нагрева 3 в 1. От котла отопления (вне зависимости от вида топлива), от электрического ТЭНа и от энергии солнца. При пропадании двух их трех источников энергии, вы все равно сможете обеспечить жилище горячей водой.

Электрический косвенный нагреватель

Использование ТЭНа не относится к косвенным способам нагрева, поскольку присутствует прямой контакт воды с первичным источником тепла. Исключение составляет индукционный водонагреватель. Жидкость получает энергию как бы виртуально, не касаясь внутреннего термоэлемента. Собственно, его вообще нет в конструкции.

Проточный водонагреватель своими руками делается по принципу индукционных варочных поверхностей. Только вместо кастрюли с водой, нагревается металлическая труба.

Главное преимущество системы в том, что нагрев происходит не за счет прямого теплового контакта с источником электрической энергии, а с помощью вихревых токов. Потери на коэффициент теплопередачи минимальны, КПД стремится к 100%. При этом, нагревается как металлическая труба, так и непосредственно жидкость (если она достаточно теплопроводна). Кроме того, проточные индукционные нагреватели существенно безопаснее бойлеров с традиционным электрическим нагревателем: нет контакта воды с подключенным к электросети элементом.

Недостаток очевиден: для нагрева требуется подключение к электропитанию. То есть, вариант косвенного нагрева с помощью дровяного (газового) котла не работает. Помещение должно быть электрифицировано.

Схема устройства и принцип работы

С помощью генератора высокой частоты (десятки кГц), в индукционной катушке генерируется переменный ток. По законам физики, в этот момент возникает магнитное поле с постоянно меняющимся вектором. В проводнике, попавшем под действие магнитного поля, возникают беспорядочные вихревые токи. Молекулы начинают хаотичное движение и материал быстро нагревается.

С помощью такого индуктора можно даже раскалить докрасна металлическую заготовку. Поскольку в трубе протекает вода, избыточного нагрева не происходит.

Генератор можно позаимствовать из варочной поверхности (разумеется, индукционной), либо изготовить самостоятельно.

Еще один вариант донорства — инверторный сварочный аппарат.

Хотя, учитывая простоту электрической схемы, многие домашние мастера изготавливают подобные генераторы из доступных радиоэлементов.

Вывод

В зависимости от энерговооруженности вашего жилища и способа его отопления, можно подобрать, разработать, и сделать своими руками любой из перечисленных бойлеров косвенного нагрева. Затраты на «производство» зависят от доступности материала и элементной базы.

Видео по теме

Ссылка на основную публикацию