Как сделать своими руками бойлер косвенного нагрева и осуществить его монтаж? Сделать бойлер косвенного нагрева своими руками
Как сделать бойлер косвенного нагрева своими руками
Содержание статьи:
Проблема горячей воды становится актуальной там, где отсутствует централизованное горячее водоснабжение: в дачных, частных городских и загородных домах. Сегодня установка готового приспособления для нагрева воды до необходимых температур требует серьезных капиталовложений. Альтернативным способом подачи горячей воды является бойлер косвенного нагрева, который можно изготовить самостоятельно. Его преимущество в том, что горячее водоснабжение жилых помещений осуществляется в экономном режиме и при минимальных финансовых затратах.
Особенности и схема изготовления бойлера косвенного нагрева своими руками
По внешнему виду бойлер косвенного нагрева – это крупная накопительная емкость, независящая от источников энергии (газа, электричества и др.). Внутри бака, изготовленного из устойчивого к коррозии материала, установлена спиралеобразная трубка, по которой циркулирует теплоноситель. Холодная вода в бак подается через входную трубку, как правило, расположенную внизу. Нагрев воды в бойлере происходит равномерно за счет перемещающегося теплоносителя отопительной системы. Выходная трубка для горячей воды устанавливается вверху. Для удобства пользования трубы оснащаются шаровыми кранами. Снаружи бак покрывается слоем теплоизоляции.
Чертеж изготовления бойлера косвенного нагрева объемом 100 литров показан ниже:
Принципиальная схема работы бойлера:
Отопительная вода из котла поступает в емкость водонагревателя, где, проходя по спиральной трубке, на выходе преобразуется в холодную. Возвратная охлажденная вода поступает обратно в котел.
Преимущества и недостатки бойлера косвенного нагрева
Плюсы использования бойлера, сделанного своими руками:
- подключение к центральной системе отопления;
- установка вблизи отопительного котла;
- незначительные затраты на монтаж контура;
- существенное сокращение расхода энергоресурсов;
- обеспечение водой постоянной температуры.
К минусам стоит отнести следующее:
- для установки бойлера требуется большая площадь или отдельное помещение;
- для нагрева большого объема воды необходимо продолжительное время, при этом обогрев помещений будет осуществляться с меньшей интенсивностью;
- быстрое образование отложений на змеевидной трубке, требующее очищения химическим или механическим способом два раза в год.
Этот вариант получения горячей воды подходит в период отопительного сезона. В другое время роль теплоносителя может выполнять встроенный в бак бойлера электрический ТЭН.
Тогда подогрев воды будет осуществляться при помощи электроэнергии. В этом случае включать бойлер можно в ночное время, когда действуют ночные, низкие тарифы или по мере необходимости.
Изготовление бойлера своими руками
Вследствие довольно-таки несложного принципа работы такое устройство можно сделать самостоятельно. Теперь рассмотрим, как сделать бойлер косвенного нагрева своими руками.
Вся работа по изготовлению водонагревателя состоит из сборки составных частей конструкции:
Бак
В качестве емкости бойлера используется бак. Его объем зависит от потребностей хозяев дома в горячей воде и рассчитывается из количества 50–70 литров на каждого человека ежедневно. Ориентировочно на семью из 4-х человек подойдет 200-литровый бойлер.
Для нагревательного устройства бак должен быть изготовлен из нержавеющей стали, сплавов алюминия или другого материала, стойкого к коррозии. Как альтернатива – газовый баллон, но его стенки предварительно необходимо очистить и прогрунтовать. Без этого действия горячая вода будет иметь запах газа.
В баке проделывают 5 отверстий: 2 сбоку для монтажа змеевика, одно внизу для входной трубы, одно вверху для отбора воды и одно внизу для сливного крана. Для использования бойлера вне отопительного сезона следует предусмотреть установку ТЭНа. Для него также высверливается нижнее отверстие. К проделанным отверстиям крепятся запорные элементы или шаровые краны.
Змеевик
Для этого элемента подходит медная или латунная трубка, диаметр и длина которой зависят от объема бака. В среднем на каждые 10 литров рассчитывается 1,5 кВт тепловой мощности змеевидной трубки. Можно использовать трубку из металлопластика или другого металла с хорошей теплоотдачей.
Трубка накручивается по спирали на цилиндрическую оправку. Для этого можно взять бревно или трубу большого диаметра.
При намотке змеевика важно следить за витками:
- в целях наилучшего контакта греющей поверхности трубки с нагреваемой водой витки не должны соприкасаться друг с другом;
- не стоит делать навивку с чрезмерным усилием, тогда снять змеевик с оправки будет непросто.
- Количество витков на змеевике рассчитывается от объема и высоты бака.
Теплоизоляция
Снаружи бак необходимо покрыть слоем изоляции. Он необходим для увеличения КПД и снижения тепловых потерь. Для утепления емкости подойдет монтажная пена, минеральная вата или любой другой теплоизоляционный материал, который крепится к основе проволокой, клеем или полосовыми стяжками. Для аккуратного внешнего вида корпус бака лучше покрыть тонким листовым металлом или фольгированным утеплителем.
Утеплить бак можно также при помощи другой емкости большего диаметра. Для этого сделанный бойлер своими руками вставляется в большой бак, а простенок по принципу термоса заполняется утепляющим материалом или пенопластом.
Монтаж
Сборка бойлера, изготовленного своими руками, осуществляется после подготовки всех составных частей:
- змеевик по центру или вдоль стенок монтируется внутри бака, к его входной и выходной трубе припаиваются патрубки;
- для вертикально стоящего бойлера ко дну привариваются опоры, для навесного устройства – петли «ушки»;
- устанавливается ТЭН;
- бойлер плотно закрывается крышкой;
- подключение змеевика по схеме изготовления бойлера косвенного нагрева своими руками к контуру отопительной системы;
- подсоединение входной/выходной трубы для воды;
- разводка трубы в кухню или в ванную в точке водоразбора.
Видео: как сделать бойлер косвенного нагрева своими руками
Видео: изготовление бойлера косвенного нагрева
www.glav-dacha.ru
Бойлер косвенного нагрева своими руками: устройство самодельного бойлера
Наличие водопровода с горячей водой – это часть привычного комфорта для современного жилища. Однако не всегда удаётся решить задачу подвода централизованных коммуникаций к частной недвижимости.
Поэтому владельцы частных домовладений организуют автономное снабжение горячей водой, используя в качестве источника нагрева отопительный контур. Для решения задачи потребуется всего лишь соорудить бойлер косвенного нагрева своими руками.
Содержание статьи:
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.
Водонагревательное устройство – бойлер косвенного нагрева – часто используется для организации горячего водоснабжения в условиях частных домовладений, на дачах и в загородных домах
Накопительный сосуд исполняет роль наружной «трубы», внутри которой размещается «труба» внутренняя — 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.
Примерно так выглядит традиционная схема подключения бойлера косвенного нагрева. В данном случае прибор работает в паре с отопительным котлом
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.
С целью снижения тепловых потерь сделанный своими руками бойлер косвенного нагрева следует обязательно изолировать. Хороший изолятор тепла – минеральная вата
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 узла-регулятора теплоносителя 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.
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.
Подбору сосуда под переделку его в бойлер косвенного нагрева следует уделить особое внимание. Это должна быть ёмкость крепкая, прочная, не поддающаяся влиянию коррозии
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.
Такой выглядит пародия на бойлер косвенного нагрева. Сделано своими руками достойно, но для сопоставления с реально надёжным и эффективным устройством необходим совершенно иной подход
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.
Эффективность работы змеевика (время нагрева и набор требуемой температуры) во многом зависит от правильного расчёта. Также важно грамотно выполнить монтаж спирали внутри сосуда
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,
- Tг – температура горячей воды,
- Tх – 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.
Пример самостоятельной намотки змеевика для бойлера косвенного нагрева. В качестве барабана применяется полиэтиленовая толстостенная труба. После намотки витки раздвигаются на 1-2 мм
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.
Один из возможных вариантов установки резьбового фитинга на концевой части трубы змеевика. Свободный конец фитинга с резьбой будет входить в отверстие на стенке сосуда
На концевых частях трубки, свитой в спираль, потребуется смонтировать контактные резьбовые фитинги. Для решения этой задачи необходимо:
- Получить ровный срез на концах трубы, обработав их труборезом.
- Надеть на концевые части трубы обжимные гайки.
- Обработать края трубы развёрткой.
- 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.
Пример устройства крышки на сосуде, который используется под бойлер косвенного нагрева. Уплотнение достигается прокладкой и болтовым крепежом по всей окружности
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.
Вариант перехода от трубок змеевика бойлера к магистральным линиям с теплоносителем системы отопления. Прямые фитинги одновременно исполняют роль крепежа
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.
Инструкция по подключению и запуску системы
Первым делом самодельный домашний бойлер косвенного нагрева нужно подключить к магистрали отопления. Там, где применяется автономная отопительная система, аппарат 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.
Перед тем, как включить самодельный бойлер косвенного нагрева полностью в работу, рекомендуется провести испытание на герметичность системы. На фото — заводской экземпляр
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.
sovet-ingenera.com
Бойлер косвенного нагрева: своими руками, видео, чертежи
Горячее водоснабжение — это привычно и удобно, но как быть, если подключиться к центральной системе затруднительно? Решить этот вопрос целым рядом способов, и самый простой и экономичный из них — установка бойлера косвенного нагрева.
Особенности
В отличие от водонагревателей, в бойлере косвенного нагрева используется энергия теплоносителя, применяемого для отопления. Для этого в бак-накопитель встраивается теплообменник, обычно имеющий форму змеевика. Проходя по нему, теплоноситель системы отопления нагревает воду, находящуюся в баке.
Нагрев воды в бойлере, как и в водонагревателе накопительного типа, происходит в течение нескольких часов, но ее температура потом долго остается стабильной, что повышает удобство использования горячей воды для душа и ванны.
Бойлер косвенного нагрева не только экономичен, он еще и более безопасен, чем водонагреватель. В случае отказа автоматики в ТЭНовых нагревателях может произойти закипание воды и разрушение самого прибора или фитинговых соединений, что приведет к утечке. В бойлере же вода не может нагреться сильнее, чем теплоноситель, обычно этот показатель находится в пределах 60-90 градусов, что безопасно и для труб, и для человека.
Плюсы использования бойлера косвенного нагрева:
- теплообменник можно подключить как к центральному отоплению, так и к котлу любого типа;
- для нагрева воды не нужна электроэнергия, газ или другое топливо, что снижает затраты на монтаж и эксплуатацию бойлера;
- температура воды стабильная, без резких скачков;
- безопасность использования даже без установки дорогостоящей автоматики — вода не закипает, при утечке или прекращении подачи холодной воды не происходит выхода прибора из строя;
- простая конструкция и монтаж позволяют дополнительно сэкономить, сделав и установив бойлер косвенного нагрева своими руками.
Минусы:
- довольно большие размеры и вес, сравнимые с водонагревателем накопительного типа;
- бойлер косвенного нагрева используется только в отопительный сезон, для летнего применения его оснащают ТЭНом;
- длительный нагрев воды, во время которого температура теплоносителя в радиаторах снижается;
- отложение солей на змеевике требует регулярной чистки и обслуживания.
Конструкция
Устройство бойлера довольно простое. В баке из материала, не подверженного коррозии, расположен теплообменник в виде змеевика или бака меньшего размера. Теплообменник для увеличения теплоотдачи выполняют из материала с высокой теплопроводностью, обычно из меди.
Бак оснащен штуцерами для подвода и отбора воды. Ввод холодной воды расположен снизу бака и оснащен обратным клапаном, через него же, с помощью обводного вентиля, производят слив. Выводной патрубок для горячей воды располагают в верхней части бака.
Стенки бака для уменьшения тепловых потерь необходимо хорошо утеплить. Для этого можно использовать различные материалы, но наилучший вариант — полиуретан, он обладает высокими теплоизоляционными качествами, при этом не боится влаги, хорошо гасит шум воды, возникающий при нагреве, долговечен и экологически безопасен.
Чтобы сделать бойлер своими руками проще всего поместить бак-накопитель в бачок или корпус аналогичной формы чуть большего размера и заполнить пространство между ними полиуретановой пеной из баллона.
Для измерения и регулировки температуры бойлер оснащают термометром и термостатом. Этот элемент не обязателен, но существенно увеличивает удобство использования нагревателя. Чтобы уменьшить внутреннюю коррозию, можно также встроить в бак магниевый анод, предназначенный для водонагревателей ТЭНового типа. Их продают в сервисных центрах обслуживания или в магазинах бытовой техники.
Технология изготовления своими руками
Прежде чем начать самостоятельное изготовление бойлера, нужно определиться с его параметрами и характеристиками:
- расход воды и объем бака;
- вид змеевика и расчет его размеров;
- наличие дополнительных устройств — ТЭНа, термостата.
Исходя из полученных ответов можно выбрать емкость для накопительного бака, материал для изготовления змеевика, а также определиться с размерами и выполнить эскиз будущего бойлера.
Расчет объема
Чтобы обеспечить достаточное количество горячей воды, необходимо представлять себе ее ежедневный расход. Принято считать, что на каждого постоянно проживающего в доме человека необходимо 50-80 литров нагретой воды в день.
Это количество позволит принять душ или ванну, а также удовлетворит потребность в горячей воде для стирки, уборки и мытья посуды. Таким образом, для семьи из 3-4 человек понадобится бойлер с баком на 200 литров.
Если вода нужна только для хозяйственных нужд, например, мытья рук и посуды, достаточно бака меньшего размера — на 50-70 литров. Не стоит без необходимости выбирать бак слишком большого размера — это увеличит время нагрева воды и приведет к уменьшению эффективности отопительной системы.
Выбор и расчет змеевика
Змеевик в бойлере может быть выполнен из металлической трубы в виде спирали или змейки, либо представлять собой внутренний бак меньшего размера. Делать его лучше из материала, обладающего высокой теплопередачей и устойчивостью к коррозии, например, из меди.
Также можно использовать трубу из нержавейки, но ее сложнее согнуть и придать ей необходимую форму. Обычные стальные трубы использовать не рекомендуется — проточная вода при нагреве будет выделять пузырьки кислорода, которые вызовут быструю коррозию металла. Наиболее удобна трубка из меди диаметром 10 мм — она гнется без применения горелки по шаблону.
Некоторые мастера используют также металлопластиковые трубы. Они устойчивы к внешней и внутренней коррозии, но использовать их нужно строго при температуре ниже 90 градусов. Любой перегрев приведет к деформации труб, протечкам и смешиванию воды в контурах. При определенных условиях это может привести к воздушным пробкам и ухудшению циркуляции.
Змеевик из трубы наматывают в виде спирали из расчетного числа витков и располагают в нижней части бака круглого сечения. Для нормальной теплоотдачи он не должен касаться стенок. При изготовлении бака прямоугольной формы теплообменник делают в виде змейки и размещают у одной из стенок.
Размеры и число витков змеевика определят с помощью расчета по формуле:
В этой формуле:
- Р — тепловая мощность змеевика, которая должна составлять 1,5 кВт на каждые 10 литров объема бака;
- d — диаметр используемой трубы, выраженный в метрах, принимаем 0,01 м;
- l — общая длина трубы, в метрах;
- ∆Т — разность температур до и после нагрева, обычно для предварительного расчета принимают 65 градусов.
Для бака на 200 литров с мощностью в 30 кВт расчет будет таким:
Отмерив необходимую длину трубы, нужно рассчитать также диаметр витка. Чтобы спираль не касалась стенок, его принимают на 10-12 см меньше диаметра бака-накопителя. Расчетные значения для некоторых размеров бака приведены в таблице.
| Объем бака бойлера, л | Мощность тепловая, кВт | Длина змеевика, м | Диаметр бака бойлера, м | Диаметр витка, м | Количество витков |
| 200 | 30 | 15 | 0,5 | 0,4 | 12 |
| 150 | 22,5 | 11 | 0,5 | 0,4 | 9 |
| 100 | 15 | 7,5 | 0,4 | 0,3 | 8 |
| 50 | 7,5 | 4 | 0,4 | 0,3 | 5 |
Расстояние между витками целесообразно делать 5-8 см, чтобы улучшить условие теплообмена. При этом важно рассчитать общую высоту змеевика так, чтобы он не перекрывал входной и выходной патрубок для нагреваемой воды.
Теплообменник в виде бака выполняют обычно из того же материала, что и сам бак, а его размеры составляют 1/5-1/8 общего объема бойлера.
ТЭН, термостат и другие вспомогательные устройства
Один из недостатков бойлера косвенного нагрева — возможность его использования только в отопительный период. Решить эту проблему можно двумя способами:
- выполнить монтаж короткого замкнутого контура от котла, рассчитанного только на нагрев воды в бойлере;
- установить в самом баке ТЭН.
Первый способ связан с лишним расходом времени и топлива — при загрузке на неполную мощность котел будет работать с пониженным КПД, а в случае использования твердого топлива — еще и с образованием повышенного количества копоти и сажи. Кроме того, потребуется время на его обслуживание, загрузку и чистку.
Установка ТЭНа в сам бак бойлера позволит использовать его летом в режиме обычного водонагревателя. Для снижения затрат на электроэнергию нагрев можно производить в ночное время по более низким тарифам или подключить в систему солнечный коллектор.
Мощность ТЭНа должна соответствовать объему бака. В среднем, для объема 50 литров необходим ТЭН электрической мощностью 1,5-1,8 кВт, а для 200 литрового бойлера — 5-6 кВт. Эти значения могут быть незначительно изменены, при этом стоит помнить: чем больше мощность, тем короче время нагрева, и наоборот.
Осуществляя монтаж ТЭНа в бак бойлера, обязательно установите термостат, отключающий нагрев при температуре не более 90 градусов!Также рекомендуется установить в бак магниевый анод, который отвлекает на себя процессы электрохимической коррозии внутри бака. Он постепенно растворяется при этом, и через несколько лет может потребоваться его замена.
В данной статье вы узнаете, что лучше: купить электрокотёл для частного дома или сделать своими руками. Как правильно выбрать электрокотёл для обогрева дома площадью 100 квадратных метров, читайте здесь Порядок изготовления и монтажа
После проведения всех необходимых расчетов и подготовки эскиза можно собирать бойлер косвенного нагрева своими руками.
- Сборку начинают с подготовки самой важной части — бака-накопителя. Можно использовать любую готовую емкость из нержавейки, алюминия или термостойкого пластика или сварить бак из листового металла и обрезков труб подходящего диаметра. Главное требование — достаточная толщина стенок и прочность бака и устойчивость к коррозии.
- Достаточно просто сделать бак из отработанного газового баллона. Для этого верхнюю часть баллона срезают, внутренние стенки тщательно зачищают, промывают несколько раз и проветривают на свежем воздухе в течение 3-5 дней. В противном случае вода приобретет запах газа. После просушки поверхность грунтуют водостойкой краской.
- В баке в соответствии с эскизом нужно сделать несколько отверстий: для подключения змеевика, для входного и выходного патрубка, а также для ТЭНа и термостата при их установке.
- Приваривают обрезки трубы — патрубки, и нарезают на внешней части резьбу для подключения контура ГВС и отвода от контура отопления.
- Далее нужно сделать змеевик по расчетным размерам. Навивать спираль удобно по шаблону, в качестве которого используют трубу нужного диаметра, бревно или любой прочный цилиндрический предмет. Навивка должна быть достаточно свободной, чтобы готовый змеевик снялся с оправки.
- К патрубкам змеевик крепят с помощью пайки, проверяя герметичность соединений. Это можно сделать с помощью воздуха из компрессора и мыльной воды. Давление при опрессовке должно превышать рабочее давление в системе отопления как минимум в 1,5 раза.
- При необходимости устанавливают в бак ТЭН, термостат и магниевый анод. Подключают к электрической части медный кабель необходимого сечения — для ТЭНа 2 кВт — 1,5 мм², для 4 кВт — 2,5 мм², для 5 и более — 4 мм².
- Помещают бак в корпус, если он предусмотрен проектом. Устанавливают между стенками бака и корпуса временные или постоянные распорки, чтобы выдержать одинаковое расстояние со всех сторон. Заполняют пространство утеплителем, например, монтажной полиуретановой пеной.
- После высыхания пены срезают излишки, обрабатывают патрубки и крепят крышку корпуса. Можно окрасить его краской по металлу в светлые тона, для меньшего излучения тепла и продления срока службы.
- Подключают бойлер к системе отопления и ГВС соответственно приведенной схеме.
Сделать бойлер косвенного нагрева своими руками довольно просто и бюджетно, а его эффективность и экономичность быстро окупит все затраты. Горячая вода со стабильной температурой сделает жизнь в загородном доме обеспечит привычный горожанам комфорт.
gidpopechkam.ru
Создаем и подключаем бойлер косвенного нагрева своими руками + чертежи и видео
Ситуации, в которых не обойтись без дополнительного нагревателя воды, бывают довольно часто — это может быть частный дом или дача, где просто нет централизованного горячего водоснабжения, или в тех многоквартирных домах, где его нередко отключают. Если Вам надоело бегать с ведрами и кастрюльками от кухни до ванной, а на покупку бойлера в магазине не хватает денег — можно попробовать сделать бойлер косвенного нагрева своими руками. Поверьте нам, это не такая уж и не выполнимая задача!
Самодельный бойлер косвенного нагрева
Такой бойлер бывает двух видов — нагреваемый с помощью теплоносителя от системы отопления и дровяной.
Содержание статьи
Принцип работы бойлера косвенного нагрева
Этот вариант идеально подходит для многоквартирного дома, но использовать его можно без лишних затрат только в период отопительного сезона. Для периода, когда центральное отопление отключено, в нем можно предусмотреть электрический ТЭН. В этом случае придется больше заплатить за электроэнергию, но включать нагрев можно по мере необходимости.
Принципиальная схема работы водонагревателя косвенного нагрева
Такую же систему можно устроить и в частном доме, если в нем установлено автономное отопление от котла.
Конструкция и материалы
Бойлер этого вида состоит из емкости, которая может иметь любой объем. Ее лучше изготовить из нержавеющего материала, так он прослужит более долгий срок, и подогретая вода будет всегда чистой. Для емкости бойлера обычно используют бочку, новый газовый баллон или же делают бак на заказ.
- В середине емкости устанавливается труба, скрученная в виде змеевика, по ней и будет циркулировать теплоноситель. В качестве трубы хорошо использовать медь или латунь – металлы с хорошей теплоотдачей. Впрочем, как вариант, возможно, выбрать для этой цели и металлопластиковую трубу маленького диаметра.
- Чтобы изготовить аккуратный змеевик, длинную трубку (порядка 15 метров) накручивают на другую трубу большего диаметра, на деревянное ровное бревно или на другой подходящий цилиндрический предмет.
Навивка змеевика
- Количество витков на змеевике зависит от формы и высоты емкости, но чем длиннее труба, закрученная в змеевик, тем быстрее можно будет получить подогретую воду.
- Концы трубы выводятся из бака в разных местах. Сверху емкости располагают патрубок, в который будет попадать теплоноситель из системы отопления. Пройдя через змеевик, он возвратиться в отопительный контур через другой патрубок, расположенный в нижней части бака.
- В баке устраивается два отверстия: для заполнения его холодной водой и для забора подогретой. Первое устраивается снизу бака, а второе сверху, откуда горячая вода разводится в нужные точки: душ или кухонный кран.
Схема-чертеж подключения бойлера косвенного нагрева
На схемах хорошо можно рассмотреть подключение и циркуляцию воды и теплоносителя системы отопления.
Другим вариантом может стать бойлер того же типа, но без змеевика. Для него понадобится две емкости — большого и компактного размера. Маленькая емкость устанавливается в середине большого бака, она и будет исполнять роль теплообменника. Теплоноситель не будет циркулировать по трубкам – он проходит через внутреннюю компактную емкость. Принципы работы и проведения труб для циркуляции подогреваемой воды идентичны первому варианту.
Нужно сказать, что принцип устройства такого прибора достаточно прост, поэтому, опираясь на него, можно изобрести и свою конструкцию водонагреватель косвенного типа.
При желании можно оснастить бойлер ТЭНом
В данных вариантах бойлера возможно также использование электрического ТЭНа, который встраивается в емкость снизу. Поэтому лучше, если бойлер будет подвешен на стену с помощью кронштейнов. Также можно установить корпус на высокие ножки, которые несложно сделать из уголка или арматуры. ТЭН, по сути, является тем же кипятильником, только нужно правильно подобрать его мощность — она будет зависеть от объема бойлера.Этот нагревательный элемент можно приобрести в специализированном магазине.
Схема бойлера косвенного нагрева с ТЭНом
Инструкция по сборке и подключению своими руками
Сборка бойлера происходит после подготовки всех комплектующих.
В баке просверливаются отверстия: для крана заполнения водой, входа и выхода теплоносителя. Если решено установить ТЭН, то для него снизу также устраивается отверстие.
- Далее в емкость устанавливается змеевик, и трубки проводятся в отверстия с помощью специальных переходников, которые желательно вварить в корпус бойлера. Возможны и иные варианты, но главное, чтобы отверстия были заделаны герметично.
- Ко дну привариваются ножки (если они предусмотрены).
- Устанавливается ТЭН, если это было запланировано.
- Затем змеевик подключается к контуру отопительной системы, согласно схеме.
- Подсоединяются труба для поступления холодной воды и кран для отбора воды подогретой. Можно сразу сделать разводку в точки водоразбора — в кухонное помещение и ванную комнату.
Теплоизоляция
Чтобы вода на долгое время сохраняла тепло, производят теплоизоляцию емкости. Для нее используют фольгированную минеральную вату или монтажную пену. Корпус бойлера полностью необходимо одеть в теплоизоляционный материал — от этого напрямую будет зависеть КПД прибора. Чтобы утеплитель смотрелся аккуратно, можно сверху него расположить кожух из тонкого листового металла (например, оцинковки) — получится нечто подобное сэндвич-трубе. Визуальный пример — на первой картинке статьи.
Принцип работы бойлера на дровах
Бойлер дровяной
Другим видом водонагревателя косвенного нагрева является титан на дровах, который потребует только затрат на создание запаса твердого топлива. Такой бойлер имеет конструкцию самовара и работает автономно от всех источников энергоснабжения, поэтому идеален для устройства в частном доме.
Принцип работы бойлера-титана
Чтобы соорудить подобный прибор своими руками, необходимо в первую очередь устроить печь, которая и будет нагревать воду внутри бака. Такой бойлер может иметь круглый или квадратный бак, и он может устанавливаться, как на небольшую печь, сложенную из кирпича, так и на печь по типу буржуйки, сваренной из отрезка металлической трубы достаточно большого диаметра.
- Второй вариант более сложен из-за того, что придется из трубы вырезать участки металла для устройства в этих местах дверец топки и поддувала. Кроме этого, с помощью сварки внутри трубы нужно укрепить кронштейны для укладки колосника. Дно и верх трубы-печки заваривается цельными листами металла. В верхней части устраивается круглое отверстие, в него вваривается дымоходная труба, которая будет проходить непосредственно через емкость с водой и нагревать ее до нужной температуры.
Бак также должен быть приварен к крышке печи.
- Если печь решено сложить из кирпича, бак бойлера может быть и круглый, и квадратный. Печь сверху перекрывается металлической панелью, в которой также вварена дымоотводная труба. Далее емкость без дна (водяной бак) герметично приваривается к верхней металлической плоскости печи.
Дымоход, пройдя через водяную емкость, выводится на улицу.
В баке должно быть вварено два или три патрубка с вентилями: для поступления воды, для выхода на кран смесителя и на душ.
Вода может поступать в бойлер как из магистрали, так и заливаться вручную. Кроме этого, выше бойлера можно установить накопительный бак для воды, из которого вода также может поступать в нагревательную емкость.
Если такой водонагреватель установить в ванной комнате, то он не только даст горячую воду, но и обогреет помещение.
Всем, кто пользовался газовыми колонками или проточными нагревателями, работающими от электросети, знакома ситуация, что когда открывается кран, приходится ждать некоторое время, чтобы пошла горячая вода. При установке водонагревателя косвенного нагрева, этот фактор полностью исключается — открывая кран, можно сразу же получить подогретую воду.
По сравнению с водонагревателями, работающими на газе или от электричества, этот вид бойлера поможет сэкономить на энергоносителях.
Видео: Интересный вариант самодельного бойлера косвенного нагрева по проекту ЭНКдом
Готовый бойлер можно приобрести в магазине и тогда останется только установить его на заранее подготовленное место. Однако стоимость его достаточно велика и если у вас есть навыки работы с необходимыми для его изготовления инструментами, то, приобретя нужный материал, можно сделать все своими руками, сэкономив при этом приличную сумму денег и повысив свою самооценку !))
kamin-expert.ru
как сделать бойлер косвенного нагрева: полезные советы
Собирались купить бойлер косвенного нагрева? Тогда вы наверняка убедились, что это удовольствие не из дешевых: средняя стоимость такого оборудования – от 20 т.р. и выше. И это при том, что в его конструкции нет никаких особенных премудростей. Собственно, сделать его самостоятельно вполне под силу любому хозяйственному мужику с руками и набором инструментов. Так давайте попробуем. От вас потребуется желание творить и оборудование, а от нас – советы, схемы и подробное описание агрегата. Приступим!
Конструкция бойлера косвенного нагрева
Конструкция бойлера косвенного нагреваЧтобы изготовить добротный и правильно работающий водонагреватель, сперва нужно знать сам принцип работы, а также его внутреннее устройство.
Устройство работает не от электроэнергии или энергии сгорания газа. Чаще всего оно работает в паре с отопительным котлом, который устанавливается в загородных домах и дачах, а также отдельно стоящих офисах и пр. Устроен он весьма просто: в центре баке с холодной водой находится змеевик. В этом змеевике течет горячий теплоноситель, который поступает туда из системы отопления. Именно с его помощью холодная вода нагревается до нужного значения. Контролирует это термостат.
Не стоит забывать про теплоизоляцию: как и у обычного накопительного водонагревателя она служит для сохранения тепла. Проще говоря, горячая вода будет остывать очень медленно.
Типы бойлеров косвенного нагрева
Здесь следует подробнее остановиться на вариантах конструкции, которую вы можете выбрать.
Вариант 1. Это классическая схема, описанная выше, то есть металлический змеевик в баке, который и греет воду.
Вариант 2. Трубы с циркулирующим теплоносителем располагаются не по центру емкости, а фиксируются вдоль стен бака. Такой способ используется, если индивидуально вам так будет удобней и проще. Суть работы аналогична варианту 1.
Вариант 3. Этот способ схож с матрешкой: бак поменьше заполняется холодной водой и вставляется в общий бак. А между их стенками находится горячий теплоноситель.
Выбор конструкции в принципе за вами, однако в этой статье мы рассмотрим изготовление бойлера под вариантом №1. Не стоит печалиться, так как, прочитав нашу статью, вы вполне можете по аналогии собрать и ту конструкцию, которая пришлась вам по душе.
Этапы изготовления водонагревателя
Имея под рукой наглядный чертеж с указанием всех габаритных размеров, формы и расположения всех элементов, сделать сие творение будет намного проще.
Чертеж бойлера косвенного нагреваОстается еще один важный нюанс, от которого, собственно, и зависит успех всего дела: правильные расчеты. Сделать описанную конструкцию можно легко, имея минимум опыта работы со сваркой и необходимые инструменты. Однако главный вопрос: как правильно рассчитать объем бака и объем змеевика.
Согласитесь, слишком маленький змеевик попросту не будет справляться с нагревом всего объема воды до желаемой температуры. Однако, если вы поторопитесь сделать большой змеевик с целью очень быстрого нагрева, то это тоже будет недальновидно. Слишком маленький полезный объем воды будет на выходе, а бойлер будет включаться постоянно.
Тут мы обратимся к уже проверенным расчетам, проведенным именитыми фирмами. К примеру, бойлер косвенного нагрева Bosch на 120 литров оснащен змеевиком объемом 4,4 литра. А его полезная площадь составляет 0,63 кв.м.
Мощность бойлера должна быть не более 25 кВт: при таких параметрах до 60˚С 120 литров воды нагреются буквально за 20 минут. Потрясающе, не правда ли?
Мощность бойлера, в свою очередь, зависит от 3х важнейших характеристик:
- Температура теплоносителя, циркулирующего в системе;
- Скорость, с который он циркулирует;
- Температура вода в баке бойлера.
Как же рассчитать мощность водонагревателя, которую вы получите? Как не превысить допустимый лимит в 25 кВт (опять же это ограничение для бойлера на 120 литров).
Возьмите за норму следующие параметры: циркуляционный насос на 1 атм., который может перегонять 200 литров жидкости в час, и наибольшая температура теплоносителя — 85˚С. Это та информация, без которой нельзя приступать к работе.
Бак бойлера
Объем емкости напрямую зависит от количества людей, которые будут им пользоваться. В среднем на одного человека для комфортной жизни должно приходиться от 40 до 80 литров воды. В среднем семье из 4 человек хватит водонагревателя на 200 литров.
Материал бака – пластик, эмалированная сталь или нержавейка. Конечно, наилучшим вариантом будет нержавеющая сталь: тогда сделанное вами оборудование точно прослужит не один год.
Популярностью пользуются газовые баллоны. Это довольно удобно, так как они надежные, кроме того, вам не надо будет тратить время на изготовление бака. Однако предварительно хорошенько почистите бак и загрунтуйте его внутренние стенки (если баллон б/у). в противном случае вода из такого бойлера будет с запахом газа.
Если вы намерены сделать бак своими руками, то для таких целей подойдет листовая хромированная сталь толщиной 1 мм марки AISI304.
Расчет бака
Площадь емкости на 120 литров высчитывается по формуле:
S=V/h=0,12/0,9=0,133 кв.м.
V – объем емкости, измеряется в литрах;
H – высота. У моделей именитых марок в среднем она составляет 0,9м.
Теперь из площади круга основания нужно вычислить радиус. На помощь опять приходит старая-добрая геометрия за 8 класс.
R=√S/π=√0,133/3,14=0,205 м.=20,5 см.
То есть диаметр самого круга получился 41 см.
Последнее, что нам нужно знать, это длина окружности: так будет проще отрезать нужный кусок от листа.
L=2*πr=2*3.14*0.205-1.28м.
Теперь мы знает высоту бака, диаметр днища и длину окружности. Можно смело приступать к сварке.
Нержавеющая сталь тяжело поддается варке и справиться с ней можно с помощью аргонодуговой сварки и только переменным током.
Сгибать лист в идеале бы на трубогибочном станке, однако, редко у кого он есть под рукой. В таком случае можно воспользоваться обычным поленом.
Змеевик водонагревателя
Змеевик из медной трубкиВ идеале змеевик лучше выполнять из того же материала, что и емкость бойлера, чтобы не было эффекта «батарейки». Однако работать с нержавеющей сталью трудно, поэтому чаще змеевик изготавливается из меди.
Поэтому вам понадобится тонкая полая трубка размерами примерно 42*2,5 мм. 42 – это внешний диаметр, внутренний же в таком случае будет 37мм.
Сперва узнает длину змеевика:
L= V/S= V/πR2=0.0044/3,14*0,01852=4м.
Теперь нужно рассчитать длину одного витка. Исходя из этого, определится и примерный диаметр змеевика. Примерный радиус змеевика возьмем 15 см, чтобы было расстояние между стенками бака и трубками.
L=2πR=2*3,14*15=94,2 см.
Получается, что у нас будет 4 полных витка.
Не забудьте запас медной трубки примерно в 20-30 см длиной. Он может пригодиться во время монтажа бойлера.
Для скручивания змеевика нам понадобится полено, но уже диаметром меньше, чем для бака бойлера. Не забудьте, что свободные концы змеевика нужно будет фиксировать под прямым углом. За пределы емкости должны выходить 2 отрезка змеевика по 6-8 см.
Как накручивать змеевик: правила
- Следите а витками – они не должны касаться друг друга, иначе ухудшится нагревательная способность этого элемента;
- Навивайте трубку на полено или другой цилиндр без чрезмерного усилия, иначе вы потом замучаетесь снимать спираль;
Теплоизоляция
Змеевик с теплоизоляцией внутри бака бойлера косвенного нагреваБез нее никакого смысла в бойлере не будет: она уменьшает потери тепла, увеличивая тем самым КПД устройства. В роли теплоизоляции может выступать монтажная пена, минвата да и любой другой утеплитель с хорошими теплоизолирующими свойствами.
Поверх нанесенной теплоизоляции для эстетичности бойлер можно «укутать» тонким листом металла или утеплителем из фольги.
Другим вариантом является бочка большего размера, диаметром на 6-8 см больше, чем основная емкость для воды. Однако это уже на ваше усмотрение.
Сборка бойлера косвенного нагрева
Змеевик, установленный внутри бака бойлера косвенного нагреваШаг 1. В основном баке из нержавейки вам нужно выполнить 3 отверстия диаметром 3/4″. К каждому сразу нужно будет подсоединить шаровый кран. Первое располагается в нижней части емкости и служит для подачи воды в бак. Второе – для забора горячей воды и располагается как раз в верхней части. Такое расположение гарантирует стабильность системы и отсутствие резких перепадов температуры.
3 кран – это сливной, для удаления избытков воды и поддержания давления на нужном уровне.
Шаг 2. Вставьте змеевик внутрь бака и посмотрите как он там смотрится, расстояние до стенок бака и пр. Далее в стенках бака делайте отверстия для концов змеевика, а на эти концы припаяйте резьбовые фитинги. К отверстиям для змеевика также припаяйте штуцера с резьбой, к которым подсоедините фитинги змеевика. Так вы его закрепите.
Шаг 3. Теперь надо проверить герметичность змеевика. Для этого вам понадобится мыльный раствор и компрессор. Раствором обработайте змеевик и одно отверстие перекройте, а через другое подавайте воздух.
Шаг 4. Окончательно закрываем бак водонагревателя. Для этого вам понадобится плотная крышка, можно даже с защелками. Если таковой у вас не имеется по счастливой случайности, то ее также можно изготовить самостоятельно.
Выполняется она из 2х слоев стали, между которыми следует поместить слой полиуретана. Диаметр кругов должен соответствовать внешнему диаметру бака. Сверху приварите ободок, а ручку прикрепите саморезами.
Шаг 5. Утепляем водонагреватель. Материал можно крепить к стенкам бака разными способами: клеем, проволочной стяжкой и пр. Нет пределов совершенству.
Шаг 6. После всех проведенных процедур сборка бойлера закончена. Осталась последняя финальная часть – итоговая проверка на герметичность. Поставьте бойлер на заранее выбранное место. Далее подключаем его к водопроводу, наполняем холодной водой и ждем пару часов. Если все хорошо, то никакой течи не появится. Если появились струйки воды, то вам нужно заново проверять все места соединений и сварки.
Про монтаж бойлера косвенного нагрева мы рассказывать не будем, так как он рассмотрен в другой статье во всех подробностях.
Изготовление бойлера косвенного нагрева своими руками: видео
Для более наглядного понимания материала рекомендуем вам ознакомиться с видео-уроком. Там подробно рассмотрен весь процесс работы.
Удачи в вашем труде!
bulkaet.ru
Как сделать бойлер косвенного нагрева своими руками
Здесь вы узнаете:
Бойлеры косвенного нагрева получили широкое распространение за счет своей простоты, эффективности и экономичности. В холодное время года они питаются от отопительных систем, а весной и летом нагрев выполняет ТЭН. Многие люди конструируют подобные бойлеры самостоятельно. Вы спросите – а как сделать бойлер косвенного нагрева своими руками? Отвечаем – если вы поймете принцип работы бойлера, то вы сможете собрать его самостоятельно, используя подручные материалы и инструменты.
Принцип работы накопительного водонагревателя косвенного нагрева
Классический накопительный электроводонагреватель нагревает воду за счет встроенного ТЭНа, обеспечивая хранение воды в баке с теплоизоляцией. Так как нагреватель работает в круглосуточном режиме, то включаясь, то отключаясь, расходы на электроэнергию получаются достаточно высокими. Что касается бойлеров косвенного нагрева, то внутри них располагаются большие змеевики, подключающиеся к отопительной системе. Нагретый теплоноситель, протекая через змеевик, обеспечивает быструю подготовку горячей воды.
Бойлер косвенного нагрева нагревает воду за счет змеевика, по которому течет горячая вода из котла.
В холодное время в домах и квартирах всегда работает отопление, поэтому выделяемое им тепло можно расходовать на подогрев воды – расходы на газ всегда меньше, чем на электроэнергию. Получается, что использование бойлера косвенного нагрева приведет к экономии при оплате счетов за электричество. В теплой время нагрев ведется с помощью электричества – тут уже ничего не поделаешь. Но в целом годовая экономия получается ощутимой.
Для того чтобы экономия была еще более ощутимой, следует собрать водонагреватель косвенного нагрева своими руками. Нам понадобятся:
- Стальная емкость подходящего объема;
- Медная трубка для изготовления змеевика;
- Электрический ТЭН;
- Сварочный аппарат;
- Штуцеры с резьбовыми креплениями;
- Фитинги с резьбой;
- Клапан обратного хода;
- Кран на трубу подачи воды;
- Кран на трубу подачи теплоносителя;
- Трубы для подключения к водопроводу и отопительной системе;
- Теплоизоляция.
Найти все это не составит особого труда. Емкость у нас будет осуществлять хранение воды, а змеевик – нагревать эту воду. В теплое время года, когда отопление будет выключенным, в работу включится ТЭН.
Собирая водонагреватель косвенного нагрева своими руками, выбирайте надежные и долговечные материалы. В частности, это касается бака – от его стойкости зависит срок службы всей системы.
Подготовка бака
Чертежи для сборки бойлера косвенного нагрева своими руками вы найдете на нашем сайте. Нужно отметить, что с процедурой сборки можно обойтись и без каких-либо чертежей, так как особенная точность здесь не нужна. Работы осуществляются в несколько этапов:
Бак для водонагревателя косвенного нагрева можно сделать из газового баллона, но для этого вам понадобится сварочный аппарат.
- Подготовка емкости;
- Изготовление змеевика;
- Установка змеевика и ТЭНа;
- Создание теплоизоляции.
Процесс подготовки емкости предельно прост. Если есть необходимость, ее нужно отмыть от загрязнений и покрыть грунтовкой. Посчастливилось найти бак из нержавеющей стали? Тогда можно обойтись простой мойкой – нужно, чтобы внутренняя поверхность была чистой, иначе у воды может появиться неприятный запах. Далее нужно продумать герметичную крышку, так как вся наша конструкция будет находиться под давлением. Для герметизации можно использовать резиновую прокладку, на которой будет лежать сама крышка.
Обеспечьте качественный прижим крышки к самому баку. Например, это можно сделать с помощью замков, купленных в хозяйственном магазине. Только в этом случае конструкция получится максимально герметичной.
Для подключения подающих и отводящих труб, а также для подключения к отопительной системе, мы рекомендуем воспользоваться штуцерами с резьбовыми соединениями, которые ввариваются в стенки бака. Они помогут обеспечить достаточный уровень герметичности. Обратите внимание на размещение штуцеров:
- Штуцер для подвода холодной воды должен находиться снизу;
- Штуцер для отвода горячей воды располагается сверху, так как горячая вода всегда поднимается вверх;
- Штуцеры для подключения змеевика могут находиться где угодно.
Также нужно помнить о том, что впоследствии в самодельный бойлер косвенного нагрева нужно встроить ТЭН.
Монтаж змеевика и ТЭНа
Далее приступаем к изготовлению змеевика – мы рекомендуем выбрать медную трубку, так как медь легко гнется и неплохо противостоит коррозии. Рекомендуемый диаметр трубки – 10-20 мм. Для расчета длины будем использовать специальную формулу l=P/π*d*Δt, где l – это длина трубки, P – тепловая мощность змеевика, d – диаметр трубки в метрах, Δt – разность температур. Тепловая мощность должна составлять 1,5 кВт на 10 литров воды. Разница температур высчитывается путем вычитания температуры подающейся воды из температуры теплоносителя.
Попробуем посчитать на примере, в котором у нас будет медная трубка диаметром 0,01 м и бак на 100 литров. Требуемая тепловая мощность змеевика составляет 15 кВт, температура воды на входе +10 градусов, температура теплоносителя +90 градусов. Воспользовавшись вышеуказанной формулой мы узнаем, что длина змеевика должна составляет примерно 6 метров.
Обмотайте медную трубку вокруг пластиковой трубы. От количества витков получившейся спирали будет зависеть скорость нагрева воды в баке.
Для изготовления змеевика наматываем медную трубку на какое-либо основание, например, на пластиковую канализационную трубу. Намотка с усилием не нужна, иначе снять змеевик с основания будет проблематично. В заключение припаиваем к змеевику фитинги – с их помощью подключаемся в штуцерам внутри бака. На этом работа со змеевиком завершена, а нам остается лишь установить в нижней части нашего самодельного бойлера ТЭН, врезав его удобным способом.
Комбинированные водонагреватели косвенного нагрева устроены так, что ТЭНы располагаются в нижней части, откуда нагретая вода сможет подниматься вверх, понемногу перемешиваясь. Что касается змеевика, то его желательно немного развернуть и установить так, чтобы вода грелась по всему объему – так будет обеспечен более быстрый нагрев.
Создание теплоизоляции и подключение бойлера
Чем тщательнее вы подойдете к вопросу утепления вашего водонагревателя, тем больше денег вы сможете сэкономить.
Наш бойлер практически готов, осталось лишь приделать крышку и создать теплоизоляцию. Про крышку мы уже разговаривали, а что касается теплоизоляции, то здесь подойдет любой утеплитель, который можно приобрести в специализированных магазинах. Некоторые используются в качестве дополнительного утепления монтажную пену. После того как с теплоизоляцией будет покончено, подключаем бойлер к отопительной системе и водопроводу.
Не забудьте подключить ТЭН, хотя в зимнее время он и не нужен – для этого используется электрический кабель подходящего сечения. В кабель желательно встроить УЗО. Также не нужно забывать про краны, с помощью которых вы сможете перекрыть подачу воды и теплоносителя.
Если есть необходимость, вы можете встроить в изготовленный своими руками бойлер косвенного нагрева термометр, который будет показывать температуру нагрева воды. В процессе тестирования системы внимательно оцените герметичность – протечки не допускаются.
remont-system.ru
устройство, схема и принцип работы водонагревателя
Для обеспечения частного дома горячей водой на хозяйственные нужды применяется различная бытовая техника. К ней относятся проточные водонагреватели и разные бойлеры – электрические, газовые и косвенного нагрева. Последние представляют наибольший интерес, поскольку не требуют для своей работы никаких энергоносителей. С другой стороны, подобные агрегаты в заводском исполнении очень дороги. Вот почему сделать косвенный бойлер своими руками – удачное решение, а как его реализовать, мы расскажем в данной статье.
Устройство и принцип работы бойлера косвенного нагрева
Чем так привлекательны эти агрегаты, так это возможностью выдать большое количество горячей воды сразу нескольким потребителям. При этом нагрев происходит без дополнительных подключений к электрической сети или газовой магистрали, источником тепла служит все тот же котел, что мы используем для отопления дома. Единственное условие – теплогенератор должен иметь запас по мощности, дабы успевать работать с отопительной системой и водонагревателем.
Надо сказать, что устройство бойлера косвенного нагрева достаточно простое, так что при наличии некоторых навыков его можно сделать самому. По сути, это круглый герметичный резервуар приличной вместительности (не менее 100 л), внутрь которого помещен змеевик из медной трубки. Снаружи бак покрыт теплоизоляционным слоем, не дающим воде в емкости быстро остывать. Подробно устройство водонагревателя показано на схеме:
На рисунке показан обычный косвенный бойлер в минимальной комплектации, более совершенные модели дополнительно оборудованы:
- вторым змеевиком для подключения альтернативного источника тепла;
- электрическим ТЭНом для поддержания температуры воды в случае отключения котла;
- термометром и манометром.
Сам принцип работы бойлера косвенного нагрева заключается в передаче тепла не прямым способом от котла массе воды, находящейся в емкости. Посредником служит теплоноситель, нагретый до температуры 70—80 °С и циркулирующий по медной трубке змеевика. Это позволяет довести температуру воды, предназначенной для ГВС, до 60 °С. С целью исключить электрохимическую коррозию металлического бака внутрь помещен магниевый анод, образующий более активную гальваническую пару медь – магний, нежели медь – сталь.
Также накопительный водонагреватель косвенного типа снабжается патрубком для подключения предохранительного клапана безопасности и датчика температуры, присоединяемого к терморегулятору. На тот случай, когда необходимо обеспечивать моментальную подачу горячей воды к смесителям, бойлер снабжен патрубком для подсоединения обратной рециркуляционной линии.
Рекомендации по изготовлению
Чтобы сделать бойлер косвенного нагрева в домашних условиях, потребуется 2 основных элемента – это сам резервуар и теплообменник из медной трубки. Идеальная форма для бака – цилиндрическая, поэтому лучше использовать в таком качестве какой-нибудь баллон, металлическую бочку или тонкостенную трубу большого диаметра. Медная трубка не должна быть слишком тонкой, такой теплообменник не будет эффективным. Подходящий диаметр – 15—20 мм.
Совет. Для изготовления теплообменника хорошо подойдет и гофрированная нержавеющая труба, используемая для систем отопления и водоснабжения. Ее и согнуть проще, нежели медь.
Подобрав подходящий бак и определившись с его размерами, можно приступать к навивке змеевика. Рекомендуется для этого использовать шаблон в виде трубы или бревна, чей диаметр наполовину меньше размера емкости. Зафиксировав один конец трубки, выполните навивку на шаблон как можно плотнее, виток к витку. При этом надо следить за высотой изделия, чтобы оно впоследствии поместилось внутрь бойлера, сделанного своими руками.
Готовый теплообменник устанавливается по центру бака, чтобы трубка нигде не касалась его стенок. Теперь нужно устроить герметичный проход трубок сквозь бак, что делается с помощью пайки и резьбовых соединений, как это показано на фото:
Теперь остается выполнить теплоизоляцию резервуара с помощью рулонных утеплителей и бандажей из проволоки или тонкой стальной полосы. Предварительно надо закончить все сварочные работы – приделать дно и крышку, врезать все патрубки и приварить опоры. Поверх утеплителя следует надеть декоративный кожух из тонколистового металла или другого удобного материала.
Совет. С целью продлить срок службы самодельного стального резервуара рекомендуется приобрести и установить внутрь водонагревателя магниевый анод.
Схема подключения бойлера к котлу
Собрать накопительный водонагреватель – это только полдела, нужно еще выполнить правильную установку агрегата и его подключение к источнику тепла. Поскольку бак с водой имеет достаточно большой вес, его лучше поставить на фундамент и выверить по вертикали. Если у вас в котельной полы залиты бетонной стяжкой толщиной 100 мм, то можно обойтись и без фундамента. После установки можно приступать к обвязке бойлера.
Совет. Возможно, вам кто-либо посоветовал присоединять бойлер к водогрейному тракту двухконтурного котла или вы отыскали подобную схему в интернете. Запомните, что таким образом соединять эти агрегаты нельзя, водонагреватель должен быть подключен к той же линии, что и система отопления.
Дело в том, что двухконтурный котел нагревает воду для нужд ГВС только до 60 °С. А это значит, что большой объем воды в бойлере он нагреет не более, чем до 50 °С, затратив при этом много времени. Есть и другой момент: когда теплогенератор работает на контур ГВС, он полностью отключается от системы отопления, в результате чего последняя значительно остынет, а вместе с ней и весь дом. Обо всех нюансах подробно рассказано в следующем видеоролике:
Чтобы правильно объединить водонагреватель и котел в одну правильно работающую систему, необходимо выполнить их обвязку по одной из представленных ниже схем. В первой распределение потоков теплоносителя организовано за счет установки трехходового клапана с сервоприводом. Когда температура воды внутри бойлера начинает снижаться, привод по сигналу датчика направляет поток теплоносителя в змеевик агрегата.
В другой схеме подключения с двумя циркуляционными насосами бойлер косвенного нагрева загружается за счет включения насоса в своем контуре. Отопительный контур при этом может функционировать постоянно либо отключаться, что зависит от автоматики. Если тепловая мощность котла достаточна, то обе ветви могут действовать одновременно. Только надо верно подобрать насосы, чтобы они не мешали друг другу.
Еще один способ обвязки бойлера применяется в сложных системах с несколькими циркуляционными насосами и гидравлическим разделителем.
Здесь водонагреватель со своим насосом просто присоединяется к общим коллекторам, находящимся за гидрострелкой. Больше подробностей о правильном подключении бойлера косвенного нагрева показано на видеоролике ниже.
Установка предохранительного клапана для водонагревателя
Это небольшое устройство играет в схеме подключения бойлера важную роль. Когда вода в баке начинает нагреваться, она расширяется в объеме и в результате возрастает давление.
Когда оно достигает критического значения, срабатывает предохранительный клапан и сбрасывает часть воды, чтобы снизить давление. Поэтому патрубок клапана необходимо соединять гибкой трубкой с выходом канализации.
В резервуарах большой емкости принято дополнительно ставить мембранный расширительный бак (экспанзомат). Он способен скомпенсировать больший объем расширяющейся жидкости. При этом важно при покупке бака выбрать тот, что предназначен для систем водоснабжения, а не отопления. Распознать его можно по величине максимального рабочего давления 7—8 Бар (у бачков для отопления 3 Бар).
Помимо этих элементов в обвязке бойлера со стороны водоснабжения должны присутствовать и другие необходимые детали: краны, клапаны, фильтры и прочая арматура. Как правильно обвязать косвенный водонагреватель с водопроводом частного дома, отражено на схеме с обратным циркуляционным контуром:
Заключение
В сущности, конструкция накопительного водонагревателя не отличается сложностью, так что при желании его можно изготовить самому. При этом есть возможность снабдить бойлер всеми возможными функциями и встроить в него датчики для совместной работы с автоматикой котла. А вот с обвязкой придется повозиться, от правильности ее выполнения зависит эффективная работа всего отопления дома.
cotlix.com
