Бойлер косвенного нагрева из стальных деталей своими руками

Подготовительный этап

Для того чтобы сделать водонагревательный прибор самостоятельно, потребуется разобраться в чертежах. Также следует приобрести все необходимые материалы и инструменты для работы.

Материалы, которые понадобятся при изготовлении бойлера для горячей воды своими руками:

1. Ёмкость с толстыми, металлическими стенками (например, пригодится резервуар от баллона).
2. Гайка — 32 мм.
3. Терморегулятор.
4. Электрический ТЭН.
5. Пакля либо специальная смазка для изоляции нагревательного элемента.
6. Клапан на холодную воду.
7. Фольгированный материал.
8. Угольник металлический.
9. Труба.
10. Провода и клеммы на электропроводку.
11. Крепления на стену (если нужно).

Не забываем про соответствующий материал, который потребуется для сборки бойлера

Своими руками сделать бойлер по чертежам несложно. Можно взять новый газовый баллон. Но можно использовать и бывший в употреблении резервуар, однако в этом случае при его использовании в первое время вода будет иметь соответствующий запах газа. Чтобы мгновенно избавиться от малоприятного запаха, следует разделить ёмкость на две части, внутри хорошо почистить и обязательно обработать нитрогрунтовкой. После этого внутреннюю поверхность необходимо тщательно вымыть и просушить.

Гайку необходимо вкрутить в сгон с резьбой и прикрепить в предполагаемую зону месторасположения гальванического ТЭНа. Трубка, по которой будет осуществляться подача воды, должна выходить с верхней части бойлера. Для того чтобы холодная вода поступала в проточный водонагреватель, следует сделать собственными руками рассекатель — это труба с небольшими дырочками и заглушкой с одной стороны, которая не позволяет воде разной температуры перемешиваться. Другой край трубы необходимо снабдить резьбой. На дальнейшем этапе нужно сделать отверстия около теплообменника.

Что такое бойлер косвенного нагрева

Бойлер косвенного нагрева — это водонагревательный бак, который функционирует совместно с устройствами центрального отопления. В отличие от традиционных водонагревателей бойлер косвенного типа не требует подключения к электросети.

Бойлеры косвенного нагрева могут иметь разную конструкцию, но все они подогревают воду за счет энергии теплоносителя котла

Водонагреватели косвенного типа используются как в частных домах, владельцы которых не имеют возможности подключения к автономному централизованному отоплению, так и на крупных производствах, где требуется большое количество горячей воды.

Достоинства и недостатки оборудования косвенного нагрева

Среди преимуществ бойлера косвенного типа можно выделить:

• экономичность (отсутствуют затраты на электроэнергию);
• высокую производительность оборудования, ограниченную только мощностью обогревательного котла;
• отсутствие прямого контакта между проточной водой и теплоносителем;
• возможность потребления тепловой энергии сразу с нескольких источников для увеличения мощности и эффективности работы бойлера.

К существенным недостаткам оборудования можно отнести:

• высокую стоимость. Бойлер косвенного нагрева стоит в 1,5–2 раза больше, чем водонагреватель прямого типа;
• недостаточную мощность. Для нагрева большого количества воды (более 100 л) может потребоваться достаточно много времени — от 1 часа. В ассортименте некоторых производителей существуют бойлеры с более высокой скоростью нагрева (30–35 мин.), но их стоимость неоправданно высока;
• большие габариты. Размер оборудования напрямую зависит от объёма бака. Бойлеры ёмкостью свыше 200 л занимают слишком много места, поэтому их устанавливают в отдельном подсобном помещении;

• невозможность круглогодичного использования. Эффективная работа только в отопительный сезон (осень — зима). Летом, когда обогревательный котёл выключен, нагрев воды в бойлере не происходит.

Материалы

• Для емкости следует подобрать материал, стойкий к коррозии. Это может быть как пластик или алюминиевый сплав, так и нержавеющая сталь. Также для бака подходит обычная сталь, если ее предварительно обработали защитными средствами, например, покрыли эмалью. Нередко баком используют газовый баллон, который очищают и грунтуют. При этом предпочтительнее взять новый баллон, чтобы у воды не было неприятного запаха, а при работах с ним (разрезании и проделывании отверстий) баллон обязательно нужно заполнить водой.
• Для змеевика можно взять металлическую или металлопластиковую трубу с небольшим диаметром. Хорошим выбором будет латунная либо медная трубка. Ее диаметр и длину подбирают в зависимости от объема будущего бака.
• Для теплоизоляции самодельного бойлера подходит любой материал с теплоизолирующими свойствами. К примеру, можно воспользоваться пенополиуретаном, минеральной ватой, изолоном, пенопленом, монтажной пеной и другим строительным материалом. Снаружи такой утеплитель часто покрывают фольгированным материалом.

Плюсы и минусы бойлера

К достоинствам такого устройства относят следующие моменты:

• подключение осуществляется к центральной отопительной системе;
• бойлер можно устанавливать рядом с котлом отопления;
• небольшие затраты на монтаж контура;
• расход энергоресурсов сокращается в несколько раз;
• обеспечение водой нужной температуры.

Недостатки устройства такие:

• чтобы установить бойлер, часто требуется отдельное помещение;
• чтобы большой объем воды нагрелся, необходимо ждать довольно долго, а обогреваться помещение при этом будет не слишком интенсивно;
• на змеевике быстро откладываются различные отложения, поэтому его необходимо очищать раз в год.

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.

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. Чтобы сделать эксплуатацию водогрейного прибора полностью безопасной, необходимо обязательно прикрутить защитный стальной кожух, покрытый порошковой краской или оцинковкой.

Чтобы сделать эксплуатацию водогрейного прибора полностью безопасной, необходимо обязательно прикрутить защитный стальной кожух, покрытый порошковой краской или оцинковкой.

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

Подбор ТЭНа

ТЭНы для бойлеров изготавливаются с изогнутых медных трубок. Их окончания должны быть закреплены фланцем. В качестве проводника тепла выступает токопроводящая нихромовая нить, что находится внутри трубки. Для защиты конструкции от тока нить обрабатывают гальваническим изолятором, что обладает требуемой теплопроводимостью. Сделать самостоятельно такую конструкцию непросто, поэтому опытные мастера рекомендуют покупать её в специализированных магазинах.

Надо отметить, что проточный электроводонагреватель отличается от накопительного непосредственно ТЭНом. У первого вида конструкции обогревательный компонент встроен в особую пробирку, сквозь неё и проходит влага.

Выбирать такой компонент нужно в зависимости от мощности.

Перед покупкой ТЭНа нужно подробнее узнать о нём

Оптимальная мощность, чтобы водонагреватель разогревал воду, — 2 кВт, несмотря на то, что существуют ТЭНы от 0,9-6 кВт. Однако даже если мощность станет ниже 2 кВт, то прогреваться вода будет очень долгое время. При больших значениях проводка здания, вероятно, будет перегружена.

Разумнее в целом выбирать подогреватель с заранее установленной функцией терморегуляции. Подобная функция позволяет разогревать воду до установленной температуры, интервал колеблется от 35 и до 85°C, и происходит это без помощи других выключателей. Таким образом, если в бойлере температура падает на 1°C, нагреватель автоматически включается и начинает нагревать воду.

Нужно обратить внимание и на трубы ТЭНа: чем они короче, тем меньше будет теплоотдачи и больше будет температура нагрева. В соответствии с этим в таком ТЭНе накипь образовывается значительно стремительнее, что сказывается на теплоотдаче от нагревательного элемента к воде

Если есть накипь, то устройство будет постоянно перегреваться, что очень повысит потребление электроэнергии. Также и повреждённый из-за накипи ТЭН легче и дешевле выбросить, нежели отремонтировать.

Изготовление змеевика

Это устройство изготавливается из пластиковой или металлической трубы, имеющей небольшой диаметр

Ее осторожно наматывают на цилиндрическую оправку, которая, в свою очередь, может быть представлена довольно прочной трубой большого диаметра, оцилиндрованным бревном и т. п

От размеров и конфигурации бака зависит диаметр змеевика и количество его витков. Если площадь змеевика, с которой взаимодействует вода, достаточно большая, то это способствует тому, что она прогреется гораздо быстрее до нужной температуры. Не стоит слишком интенсивно наматывать трубу на оправку, иначе слишком плотное прилегание приведет к тому, что змеевик потом будет снять очень трудно.

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.

Установка терморегулятора

Чтобы бойлер в период работы можно было регулировать, необходимо установить в нём светоизлучающий диод или электрическую лампочку.

Металлопластиковые шланги и трубы, функционирующие под большим давлением, лучше всего объединять с трубами ГВС. Трубу, выполняющую подачу холодной воды, нужно снабдить возвратным клапаном. Этот клапан будет сохранять водонагреватель от проточной воды из бака нагревательного устройства, а также сбережёт ТЭН от перегорания.

Постоянное подорожание энергоресурсов вынуждает почти всех находить недорогие аналоги источников тёплой воды для личных потребностей. Таким источником на нашей планете считается Солнце.

Сегодня общество пытается различными методами применять хотя бы часть этого естественного блага в своих интересах, что позволяет экономить значительную сумму на обычном горячем водоснабжении.

Исходя из имеющихся обстоятельств, некоторые люди стараются оборудовать собственный дом водонагревателями, изготовленными собственноручно, что позволяет создать уютные условия для собственной семьи с наименьшими финансовыми вложениями в подогрев воды.

Достоинства и недостатки оборудования косвенного нагрева

Среди преимуществ бойлера косвенного типа можно выделить:

• экономичность (отсутствуют затраты на электроэнергию);
• высокую производительность оборудования, ограниченную только мощностью обогревательного котла;
• отсутствие прямого контакта между проточной водой и теплоносителем;
• возможность потребления тепловой энергии сразу с нескольких источников для увеличения мощности и эффективности работы бойлера.

К существенным недостаткам оборудования можно отнести:

• высокую стоимость. Бойлер косвенного нагрева стоит в 1,5–2 раза больше, чем водонагреватель прямого типа;
• недостаточную мощность. Для нагрева большого количества воды (более 100 л) может потребоваться достаточно много времени — от 1 часа. В ассортименте некоторых производителей существуют бойлеры с более высокой скоростью нагрева (30–35 мин.), но их стоимость неоправданно высока;
• большие габариты. Размер оборудования напрямую зависит от объёма бака. Бойлеры ёмкостью свыше 200 л занимают слишком много места, поэтому их устанавливают в отдельном подсобном помещении;
• невозможность круглогодичного использования. Эффективная работа только в отопительный сезон (осень — зима). Летом, когда обогревательный котёл выключен, нагрев воды в бойлере не происходит.

Бойлер косвенного нагрева готовит горячую воду дольше, но зато он не требует подключения к электрической сети

4 Емкость для нагревателя – из чего сделать и как подготовить?

Бак водонагревателя разрешается изготавливать практически из любых материалов, которые обладают некоторой стойкостью к коррозионным явлениям. Можно использовать эмалированный металл, стеклокерамику, нержавейку, пластик. При выборе материала нужно учитывать следующее: пластиковые, стеклокерамические и эмалированные емкости не отличаются особой механической прочностью, кроме того, эмаль и керамика склонны к коррозии. Из-за этого уже через пару лет эксплуатации может потребоваться замена бака, сделанного из этих материалов.

Емкость для нагревателя из подручных средств

А вот емкости из нержавеющей стали являются в разы долговечнее и надежнее. Проще всего сделать водонагреватель косвенного действия из обычного газового баллона. Желательно купить новую емкость. Но допускается и применение со старым баллоном. Его необходимо разрезать на две половинки, очистить внутренние стенки от загрязнений и обработать их грунтовкой (обычно наносится 2–3 слоя). Нюанс. Грунт допускается и не использовать. Но тогда в первые пару недель эксплуатации самодельного бойлера вы будете явственно ощущать запах газа, идущего от горячей воды.

В подготовленном описанным способом баллоне мы сделаем четыре отверстия. Через один будет выходить нагретая вода, второй нужен для подачи холодной жидкости. Еще два отверстия позволят соединить теплоноситель и змеевик. Затем следует позаботиться о качественной теплоизоляции бака. Самодельный бойлер необходимо утеплять максимально тщательно. Если данное условие не выполнить, показатель полезного действия устройства значительно снизится. Вода в теплом состоянии в нем будет поддерживаться совсем недолго.

Теплозащиту емкости рекомендуется производить до сборки агрегата. Это удобнее, проще и надежнее. Функцию утеплителя может выполнять практически любой теплоизолятор. Некоторые мастера используют стекловату. На корпус баллона ее крепят проволокой или клеящим составом. При желании сначала можно приклеить вату, а потом дополнительно зафиксировать ее проволочной стяжкой. Еще лучше использовать для утепления монтажную пену. Работа с ней требует минимальных трудовых затрат. А результат получается отличный.

Монтаж конструкции

Как только будут сделаны все составные части бойлера своими руками, приступают к его монтажу:

• Сначала внутри бака начинают монтировать змеевик, располагая его вдоль стенок или по центру. Затем к его выходной и входной трубе припаивают патрубки.
• Если бойлер располагается вертикально, то ко дну приваривают опоры, если он навесной – то петли «ушки».
• После этого устанавливают ТЭН, а бойлер плотно закрывают крышкой.
• Затем подключают змеевик к контуру системы отопления.
• Подсоединяют входные и выходные трубы, предназначенные для воды.
• Осуществляют разводку трубы в кухню или в ванную в точке водоразбора.

Устройство готово к эксплуатации.

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.

Принцип работы

Подобные агрегаты имеют простой принцип работы, достаточно только разобраться в их устройстве. Так, аппарат представляет собой бак, внутри которого проходят нагревательные трубы. По ним подается теплоноситель, направленный на отопление помещения. Пока жидкость течет внутри устройства, нагревается и вода, использующаяся для хозяйственных нужд. Именно поэтому аппарат и получил такое название. Нагревание змеевика осуществляется двумя способами:

• подключение системы к более мощному прибору для обогрева (например, котлу);
• подсоединение к центральной системе отопления.

Схема подключения самодельного бойлера к котлу

Бойлер самодельный должен быть, в первую очередь качественным.

А именно:

• Исправный;
• Качественный;
• Без протечек.

Только в таком случае возможно использовать бак и не переживать за то, что могут возникнуть технические неполадки потом или вовсе короткое замыкание.

Схема подключения самодельного бойлера к котлу

Так как у бака с пластиковой основой далеко не маленький вес, то желательно его устанавливать на подготовленный фундамент и выверить вертикально. Если в помещении, где будет установлен бойлер, уже есть бетонные полы, то заливка фундамента не требуется.

Чтобы соединить емкость котла и бойлера, потребуется первоначально обвязать их вместе. Достаточно часто используют способ распределения потока теплоносителя посредством монтажа трехходового клапана и сервопривода. При снижении температуры в баке, будет подаваться сигнал приводом, и начнется направление потока в полость змеевика.

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.

Опубликовано 02.06.2020 Обновлено 13.06.2020 Пользователем admin