Как сделать бойлер косвенного нагрева своими руками?

Содержание
  1. Бойлер косвенного нагрева своими руками
  2. Виды бойлеров косвенного нагрева
  3. Типы теплообменника
  4. Материал теплообменника
  5. Способ установки
  6. Способ компоновки
  7. Выбор бойлера для самостоятельного изготовления
  8. Инструкция по подключению и запуску системы
  9. Оценка косвенных водонагревателей
  10. Бойлер косвенного нагрева плюсы и минусы
  11. Расчёт основных параметров бойлера
  12. Объём и форма бака
  13. Мощность и длина теплообменника
  14. Таблица: длина медного теплообменника для бойлеров ёмкостью 50–200 литров
  15. Принцип работы бойлера косвенного нагрева
  16. Делаем бак
  17. Принцип работы
  18. Обвязка бойлера косвенного нагрева
  19. Обвязка с трёхходовым клапаном
  20. Обвязка с двумя циркуляционными насосами
  21. Обвязка с применением гидрострелки
  22. Система с рециркуляцией теплоносителя
  23. Изготовление бойлера косвенного нагрева
  24. Необходимые материалы и инструменты

Бойлер косвенного нагрева своими руками

Бойлер косвенного нагрева – это бюджетный аналог электрического , который не зависит от электричества или газовой магистрали. Подогрев воды в бойлере происходит за счет спиралеобразной трубы, находящейся внутри емкости. По змеевику из отопительного контура поступает горячая вода, которая через поверхность трубки нагревательного элемента отдает тепло воде в водонагревателе. Выходная труба для доставки горячей воды расположена обычно в верхней части накопительного бака. Обе трубки оснащают шаровыми кранами, позволяющими легко соединить конструкцию с водопроводом и отопительной системой. Чтобы минимизировать теплопотери, емкость надежно укутывают слоем теплоизоляции.

К главным достоинствам изготовленного своими силами бойлера можно отнести:

  • установку рядом с котлом системы отопления;
  • дешевизну монтажных работ;
  • отсутствие расхода энергии на прогрев воды;
  • постоянное поддержание температуры воды в нагревателе;
  • возможность присоединения к центральной отопительной магистрали.

Есть у данного варианта и минусы:

  • для монтажа бойлера потребуется достаточно свободного пространства;
  • нагрев большого объема холодной воды займет много времени;
  • во время прогрева емкости эффективность работы отопительного контура несколько снижается;
  • на змеевике внутри бака быстро образуется налет, что требует регулярного (один-два раза в год) очищения.

Соорудить бойлер своими руками значительно проще, чем полноценный водонагреватель. Именно простота конструкции делает его столь популярным.

Виды бойлеров косвенного нагрева

Современные бойлеры косвенного типа имеют разнообразную конструкцию и форму. Помимо округлого тонкостенного бака, существуют бойлеры, имеющие более сложное устройство, позволяющее оборудованию быть более экономичным и эффективным. Классификация оборудования выполняется по нескольким признакам.

Типы теплообменника

Косвенные водонагреватели могут иметь теплообменник различной конструкции:

  • одноконтурный змеевик — спиралеобразная металлическая тонкостенная труба, расположенная внутри ёмкостного бака. Из-за циркуляции теполоносителя по трубе змеевик нагревается и передаёт тепловую энергию холодной воде, которая находится в баке. Это самая простая и доступная конструкция на рынке;
  • двухконтурный змеевик — конструкция аналогичная описанному выше варианту с той лишь разницей, что водонагреватель обеспечивает одновременную подачу нагретой воды и теплоносителя для центрального отопления. Такое оборудование несколько дороже более простого аналога, но гораздо эффективнее при необходимости нагрева большого количества воды;
  • конструкция типа «бак в баке» – оборудование имеет бак, состоящий из ёмкостей большего и меньшего размера. Внутри большого бака располагается вода, которую необходимо нагреть, а внутри меньшего — теплоноситель. Такие бойлеры обладают не только высокой скоростью нагрева воды до 75–90 оС, но и выполняются в более габаритных корпусах;
  • комбинированный бойлер — конструкция водонагревателя с двумя теплообменниками. Первый представляет собой обычный змеевик из алюминиевой или медной трубы. Второй выполнен в виде трубчатого электронагревателя. Комбинированные модели имеют довольно высокую стоимость, но и сочетают в себе функции разных устройств.

Материал теплообменника

Для изготовления теплообменника в виде змеевика и внутреннего бака используются такие материалы, как:

  • латунь — низкая теплопроводность, 100–110 Вт/(м∙°C);
  • алюминий — средняя теплопроводность, 200–240 Вт/(м∙°C);
  • медь — высокая теплопроводность, 360–390 Вт/(м∙°C).

Чем более высокую теплопроводность имеет материал теплообменника, тем дороже бойлер.

Способ установки

В зависимости от способа установки устрйоства подразделяются на два типа:

  1. Настенный — оборудование монтируется на подвесной кронштейн, закреплённый на поверхности стены. Ёмкость бытовых настенных бойлеров обычно не превышает 200 л, но в линейке некоторых производителей можно встретить конструкции вместимостью до 650 л.
  2. Напольный — бак устанавливается на поверхность пола в непосредственной близости от нагревательного котла. Средняя ёмкость бытовых напольных моделей варьируется от 200 до 500 л. Промышленные варианты имеют только напольный способ установки.

Способ компоновки

По способу расположения конструктивных элементов водонагреватели подразделяются на два типа:

  1. Вертикальный — наиболее распространённый способ компоновки, позволяющий сэкономить внутреннее пространство в помещении. Вертикальные устройства имеют ограниченный объём и размеры, поэтому такое исполнение вполне подходит для использования в частном секторе.
  2. Горизонтальный — не имеет чётких ограничений по объёму и габаритам. Как правило, такие устройства за счёт большего размера имеют множество дополнительных функций. Например, более толстый теплоизоляционный слой, рециркуляция и накопление.

Выбор бойлера для самостоятельного изготовления

Общее устройство бойлера косвенного нагрева довольно простое — при умении работать с электроинструментом и сваркой водонагреватель можно изготовить самостоятельно.

Изготавливать самостоятельно бойлер c теплообменником типа «бак в баке» не желательно. Во-первых, потребуется найти или изготовить сам бак, что потребует достаточно много сил и времени. Во-вторых, при изготовлении водонагревателей большого объёма габариты конструкции увеличиваются в несколько раз.

К тому же заводские модели, изготавливаемые по этой технологии, имеют специальное покрытие (эмаль, керамика, серебряное напыление) на теплообменнике. Повторить нанесение подобного покрытия в «гаражных условиях» не получится.

Инструкция по подключению и запуску системы

При подготовке бойлера к работе его первым делом подключают к отопительной системе. Это может быть сеть домашнего автономного котла или центральная магистраль. В процессе подключения крышка бака водонагревателя должна быть открыта. Когда все трубы соединены между собой в нужном порядке, открывают запорный кран трубы обратки, чтобы убедиться в отсутствии протечек в местах соединений и самих трубах.

Если протечки не обнаружены, можно открыть кран подачи теплоносителя в змеевик. После того, как спираль прогреется до нормальной температуры, конструкцию еще раз осматривают на предмет протечек.

Если все в порядке, крышку бака закрывают и набирают в него воду, а также открывают кран подачи горячей воды в водопровод. Теперь можно оценить качество нагрева.

Оценка косвенных водонагревателей

В современном мире очень трудно обойтись без горячей воды, поэтому большинство людей использует бойлеры. В магазинах можно встретить разные типы водонагревательных устройств.

Они бывают следующих видов:

  • электрические бойлеры;
  • бойлеры косвенные водонагреватели;
  • газовые бойлеры;
  • те, что нагреваются с помощью солнечного тепла.

В этом видео вы узнаете, как сделать бойлер своими руками:

Для обогрева воды в косвенном водонагревателе не потребуется применять газ, электроэнергию или твёрдое горючее. В основе изготовления водонагревателя, сделанного собственноручно, — применение термической энергии, которая производится сторонними источниками. Из-за переходных теплоносителей необходимо транспортирование теплоты. В качестве таких веществ можно взять антифриз или воду. Применяя же бойлер, можно сберечь много энергоресурсов.

К сожалению, водопроводный нагреватель имеет значительный минус: отсутствие возможности его использовать в конце сезона отопления. Использование котла в самые жаркие периоды года только лишь для получения горячей воды считается экономически нерентабельным действием. В этом случае рационально изготовить собственными руками комбинированный водонагреватель, который, помимо теплообменника, будет снабжён ещё и мощнейшим нагревательным компонентом.

Бойлер косвенного нагрева плюсы и минусы

К плюсам использования бойлера косвенного нагрева в системе ГВС частного дома можно отнести:

  • Комфорт в использовании. ГВС как в квартире;
  • Быстрый нагрев воды (за счёт того, что используются все 10-24 или еще больше кВт энергии котла);
  • Отсутствие накипи в системе. Т.к. нагрев производится через теплообменник, и его температура не превышает температуру кипения воды. Конечно полностью проблема не решается, но значительно снижается её образование. Также накопительные водонагреватели могут быть укомплектованы анодами из различного материала (алюминий, магний, титан). Что тоже способствует стойкости к коррозии самого бака и препятствует образованию накипи.
  • Возможность организовать систему рециркуляции воды. Повесить полотенцесушители. Не нужно ждать и сливать большое количество воды пока потечет горячая. На двухконтурном котле так не сделаешь.
  • Возможность получить большой объем горячей воды, которого хватит на все нужды одновременно.При двухконтурном котле поток горячей воды ограничен возможностью котла — его мощностью. Не получится одновременно мыть посуду и другому пользоваться душем. Также будут явные перепады температуры.

Как и всегда есть минусы:

  • Естественно стоимость по соотношению с двухконтурным котлом больше;
  • Место занимает прилично;
  • Дополнительные заморочки по подключению и настройке системы;
  • С системой рециркуляции дополнительные расходы (более быстрое остывание системы, работа насоса и пр.) что повлечет увеличение ДС в оплате за энергоносители (газ, электроэнергия);
  • Необходимо регулярно обслуживать систему.

Расчёт основных параметров бойлера

Прежде чем приступить к поиску материала и непосредственно изготовлению, потребуется провести расчёт минимального объёма резервуара и рабочей длины теплообменника.

Объём и форма бака

Объём резервуара для воды напрямую зависит от количества жильцов, постоянно проживающих по месту установки оборудования. Считается, что в сутки человек расходует до 80 л воды. За расчётное значение рекомендуется брать 45–50 л на человека. При превышении нормы вода в баке будет застаиваться, что непременно скажется на её качестве.

Форма бака выбирается с учётом силы давления в водопроводной системе. Если давление низкое, то допускается использование самодельных бойлеров с квадратным резервуаром. При высоком давлении в системе можно использовать только оборудование со скруглённым дном и верхом.

Как сделать бойлер косвенного нагрева своими руками?

Бойлеры с накопительным резервуаром квадратной и прямоугольной формы можно использовать только в системах водоснабжения с низким рабочим давлением

Дело в том, что повышенное давление способствует возникновению изгибающих усилий на стенках бака, поэтому резервуар квадратной или прямоугольной формы может деформироваться. Ёмкость с круглым дном более устойчива к деформациям за счёт лучшей обтекаемости.

Мощность и длина теплообменника

В вертикальных моделях косвенного нагрева в качестве теплообменника обычно используется змеевик из меди, расположенный между входным и выходным отверстием.

Как сделать бойлер косвенного нагрева своими руками?

Змеевик для бойлера из медной трубы

Для самостоятельного изготовления лучше всего использовать медную трубу диаметром 10 мм. Такое изделие без труда гнётся руками без применения какого-либо инструмента. При использовании металлопластиковой трубы следует учитывать, что температура нагрева теплоносителя не должна быть более 90 оC, иначе труба деформируется, а стыки протекут — это приведёт к смешиванию воды в резервуаре.

Длина трубы, необходимая для изготовления змеевика, рассчитывается по формуле L = P / (3,14 ∙d ∙∆Т), где:

  • L — длина трубы (м);
  • d — сечение трубы (м);
  • ∆Т — разность температур нагретой и холодной воды (оC);
  • P — мощность теплообменника на каждые 10 л воды (кВт).

По мнению специалистов, на каждые 10 л воды должно приходиться не менее 1,5 кВт тепловой энергии. С учётом этого можно рассчитать длину трубы для изготовления змеевика.

Например, рассчитаем материал для змеевика, который будет установлен в бойлер ёмкостью 200 л. Температура холодной воды, поставляемой в ёмкость, будет равняться 15 оС, а после нагрева необходимо получить воду с температурой 80 оС: L = 1,5 ∙20 / (3,14 ∙0,01 ∙65) ≈ 15 м.

Таблица: длина медного теплообменника для бойлеров ёмкостью 50–200 литров

Объём накопительного резервуара, лМощность оборудования, кВтДлина теплообменника, мДиаметр резервуара бойлера, мДиаметр витка, мКоличество витков
20030150,50,412
15022,5110,50,49
100157,50,40,38
507,540,40,35

Количество витков змеевика зависит от способа изгиба и расстояния между элементами. Обычно змеевик располагается так, чтобы расстояние между витками и стенками резервуара было не менее 10–12 см. Расстояние между витками не должно быть менее 5 см. Расчётные значения для накопительных резервуаров различного объёма можно увидеть в таблице выше.

Если бойлер косвенного типа необходимо оборудовать трубчатым электронагревателем, то мощность высчитывается исходя из того, что для быстрого нагрева 50 л воды необходим ТЭН мощностью не менее 1,5 кВт. Кроме того, любой комбинированный бойлер должен быть оборудован термостатом.

Принцип работы бойлера косвенного нагрева

Прежде, чем браться за изготовление такого нагревательного устройства, следует разобраться, каким образом он работает, а для этого изучить его устройство. Бойлер косвенного нагрева является обычным баком, внутри которого находятся трубы. По ним циркулирует теплоноситель.

Источником тепла может быть система отопления. Внутрь бака подаётся вода, постепенно нагревающаяся до температуры, обусловленной параметрами теплоносителя. Поскольку забор воды для хозяйственных нужд производится с верхней части бака, то её температура остаётся стабильной, пользоваться согретой водой удобно.

Как сделать бойлер косвенного нагрева своими руками?

Таким образом, можно частный дом, где имеется отопительная система, функционирующая на любом виде топлива, обеспечить горячей водой в достаточном количестве. Бойлер косвенного нагрева можно использовать и в многоэтажных домах, подключив его в отопительную систему.

Правда, функционировать он будет только в отопительный сезон. Для того, чтобы устройством можно было пользоваться при отсутствии отопления, в конструкцию добавляют электрический ТЭН, включая его в сеть по мере необходимости.

Делаем бак

Как сделать бойлер косвенного нагрева своими руками?Основой бойлера считается бак, его объем вы выбираете самостоятельно, в зависимости от нужд хозяина. Обычно объем бака рассчитывают исходя из потребности 55-75 литров на одного жителя дома. Для четырех человек берут бак объемом в двести литров.

Материал для бака лучше взять противокоррозионный, подойдет нержавеющая сталь или сплавы алюминия. В виде альтернативы используют баллон для газа, однако его следует хорошо почистить и заняться грунтовкой. Если этого не сделать, у горячей воды будет газовый запах и привкус.

Для подсоединения бака к системе водоснабжения и его монтажа следует сделать пять дыр:

  • две – для установки спиралевидной трубы;
  • одна – для входящей трубки;
  • еще одна – сверху для забора воды;
  • последняя – снизу для сливного крана.

Если вы планируете пользоваться бойлером не только во время сезона отопления, рекомендуется подготовить место для монтажа тэна. Для этого необходимо высверлить внизу бака отверстие, и пока тэн не установлен, поставить туда заглушки.

Принцип работы

Работа косвенного бойлера представляет довольно простой процесс. Для этого в нижнюю часть резервуара поступает холодная вода, она нагревается при помощи теплообменника. Уже теплая вода поступает для использования с верхней его части. Система включает магниевый анод, который обеспечивает более длительный срок службы бойлера, а также терморегулятор.

Бойлер может и не иметь змеевик. Бывают такие модели, где имеется большая емкость, а в нее вставлена другая емкость, но поменьше. В больший резервуар поступает горячая вода из котла, в результате чего обогревается холодная вода в меньшей емкости. Имеющееся расстояние между стенками цилиндров и является теплообменником.

Обвязка бойлера косвенного нагрева

Для подключения бойлера косвенного типа применяется три рабочих схемы:

  1. Обвязка с трёхходовым клапаном.
  2. Подключение к двум циркуляционным наносам.
  3. Обвязка с применением гидрострелки.

Обвязка с трёхходовым клапаном

Схема обвязки с использованием трёхходового клапана применяется наиболее часто, особенно при потреблении большого количества горячей воды. Для этого в системе монтируется два контура отопления. Первый — основной контур, применяемый для обогрева помещений. Второй — предназначен для нагрева воды в бойлере.

Как сделать бойлер косвенного нагрева своими руками?

Схема обвязки бойлера косвенного нагрева с трехходовым клапаном применяется чаще всего

Принцип работы системы достаточно прост: если температура в накопительном резервуаре опускается ниже выставленного значения, то клапан перенаправляет часть теплоносителя на нагрев воды в бойлере. После нагрева воды теплоноситель возвращается обратно в контур обогрева.

Обвязка с двумя циркуляционными насосами

Водонагреватель косвенного типа устанавливается в системе с двумя контурами: бойлера и отопления. Для регуляции каждого отдельного контура применяется рециркуляционный насос. При этом насос на контур бойлера монтируется перед насосом отопительного оборудования.

Как сделать бойлер косвенного нагрева своими руками?

В схеме обвязки с циркуляционными насосами подача теплоносителя к бойлеру регулируется автоматически

Оба насоса подключаются к термостату бойлера. При остывании воды в бойлере термостат включает соответствующий насос, который перенаправляет часть потока от отопления и наоборот.

Обвязка с применением гидрострелки

Обвязка с использованием гидроразделителя применяется в системах центрального отопления, состоящих из двух и более контуров. Если в системе без гидрострелки перераспределение потоков в контурах обязательно сказывается на работе какого-либо оборудования, то при её установке происходит плавное перераспределение холодных и горячих потоков.

Как сделать бойлер косвенного нагрева своими руками?

Схема обвязки бойлера с установкой гидроразделителя обеспечивает наиболее плавное распределение потоков холодной и горячей воды

Например, гидроразделитель обязательно монтируется в частных домах, где к центральному отоплению помимо бойлера косвенного нагрева подключается система тёплого пола. Схема этой обвязки достаточно сложна в исполнении, особенно при большом количестве оборудования. Поэтому работы по её монтажу лучше доверить специалистам.

Система с рециркуляцией теплоносителя

Эта схема обвязки применяется при необходимости минимизировать скорость нагрева воды в бойлере, так как при частых простоях вода в резервуаре быстро остывает, а на её повторный обогрев требуется от 30 до 60 минут.

Для этого в трубопровод, идущий от бойлера к водоразборному крану, монтируют «обратку» к водонагревателю. На этом участке также устанавливается циркуляционный насос, подключённый к термостату.

При застое и остывании воды в трубопроводе термостат включает насос, который перенаправляет остывшую воду обратно на обогрев. При возобновлении подачи воды пользователю не придётся ждать её нагрева, так как она будет уже тёплая.

Изготовление бойлера косвенного нагрева

Процесс сборки водонагревателя может разниться в зависимости от типа конструкции, но в большинстве случае оборудование для газовых и электрических котлов изготавливается в следующей последовательности:

  1. В заранее подготовленном баллоне просверливается два отверстия при помощи электродрели с корончатой насадкой. Одно отверстие будет располагаться в нижней части и использоваться для подвода холодной воды, другое — в верхней для отвода горячей.
  2. Полученные отверстия зачищаются, в них монтируются фитинги и шаровые краны. Затем в нижней части просверливается ещё одно отверстие, в которое устанавливается кран для слива застоявшейся воды.
  3. Для изготовления змеевика потребуется медная труба диаметром 10 мм. Спиралевидный изгиб лучше делать с помощью трубогиба. Если таковой инструмент отсутствует, то можно взять любую круглую заготовку — трубу большого диаметра, полено, бочку и т. д.
  4. Выполняется изготовление змеевика согласно проведённым ранее расчётам. Концы теплообменника загибаются в одном направлении на расстоянии 20–30 см. Для монтажа змеевика в нижней части баллона просверливается два отверстия. В них устанавливаются и привариваются резьбовые штуцеры.
  5. Перед монтажом змеевик опускается в ведро или большую ёмкость с водой и продувается. Если конструкция герметична, то змеевик опускается в баллон, выставляется относительно вводного и выводного отверстия и заваривается.
  6. Если баллон был разрезан посередине, то в верхней части монтируется анод. Для этого просверливается отверстие, куда вкручивается резьбовая насадка, а уже в неё монтируется магниевый анод. Если ёмкость собирается из трёх отдельных частей — дно, крышка и центральная часть, то анод можно установить на последнем этапе.
  7. С наружной стороны бойлера монтируется теплоизоляционный материал. Лучше всего использовать напыляемый полиуретан. Перед нанесением все патрубки защищаются плотным полиэтиленом и тканью. Если средства ограничены, то можно использовать обычную монтажную пену, которая после застывания оборачивается отражающей изоляцией.
  8. К задней части бойлера привариваются крепления для подвеса на кронштейны. Для напольных бойлеров ко дну оборудования привариваются опорные ножки из стального уголка или арматуры.

На завершающем этапе накручиваются фитинги, краны и монтируется верхняя крышка. При возможности крышку можно не заваривать, а изготовить зажимные крепления из стальной проволоки сечением 3 мм.

При изготовлении бойлера для совместного использования с твердотопливными котлами вместо медного змеевика используется стальная труба П-образной формы, которая монтируется в нижней части устройства. Со стороны печи или котла труба подсоединяется к выходному патрубку. От бойлера труба выводится и подключается напрямую к дымоходу.

Необходимые материалы и инструменты

Накопительный бак устройства изготавливается из термостойкого пластика, нержавеющей стали, алюминия или стали с керамическим покрытием. В качестве заготовок под резервуар можно взять пластиковые бочки для пищевых продуктов, алюминиевые бачки или ненужный газовый баллон.

В качестве инструмента необходимо подготовить:

  • углошлифовальную машинку;
  • электродрель с корончатым сверлом по металлу;
  • аппарат аргонно-дуговой сварки;
  • набор гаечных ключей;
  • диск для шлифовки и полировки металла;
  • наждачную бумагу.

Фитинги, сливной кран и другие соединительные элементы подбираются исходя из размеров подсоединяемой трубы. Дополнительно приобретается ФУМ-лента, предохранительный клапан, магниевый анод и насадка для его установки.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

два × 3 =

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector