Делаем бойлер косвенного нагрева своими руками: 3 шага

Проблема нагрева воды в частном доме может быть решена различными путями: установкой газовой колонки, двухконтурного котла, водонагревателя, а также бойлера косвенного нагрева, который вполне можно сделать своими руками.

Подробный обзор

Бойлер косвенного нагрева

Это большой бак для накопления воды, с помощью которого осуществляется нагрев воды. Чтобы понять, как он устроен, предлагаем более подробно исследовать его конструкцию.

Бойлер косвенного нагрева

Бойлер сконструирован из бака, внутри которого расположены трубы. Сам бак изготавливается из противокоррозионного материала. По спиралевидной трубе, расположенной внутри бака, постоянно перемещается теплоноситель. Прохладная вода попадает в бойлер через входное отверстие, которое обычно проделывается снизу бака.

Бойлер косвенного нагрева

Выходное отверстие располагают сверху. Когда в баке оказывается прохладная вода, трубы нагревают ее до необходимой температуры. Внешне бак покрывают теплоизоляционным слоем.

Бойлер косвенного нагрева

Предназначение и принцип работы

Бойлер косвенного нагрева это прибор, предназначенный для периодического нагрева нужного объема воды за счет внешнего энергетического источника: газ, электроэнергия и другие. В корпус прибора встраивается крупногабаритная накопительная емкость, которая выбирается согласно предполагаемой потребности в горячем водоснабжении. Бак косвенного нагрева изготавливается из материалов с антикоррозийными свойствами. Внутри емкости монтируется трубчатый нагревательный элемент (ТЭН) или специальная спиральная трубка средних диаметров, по которой осуществляется циркуляция другого теплоносителя. Принцип действия самодельного агрегата напоминает проточный электрический водонагреватель.

Через шланг с нижним подключением в емкость заливается холодная вода. За счет перемещения теплоносителя осуществляется нагрев воды. При помощи верхней трубки поступает уже прогретая до нужной температуры горячая вода. Для обеспечения безопасности, водопроводная труба подачи и рециркуляции оборудуются аварийными вентилями. Наружные стенки бака оборачивается теплоизоляционным покрытием, чтобы прогретая вода не остывала.

  • Facebook
  • Twitter
  • Google+
  • LiveJournal
  • VKontakte
  • Blogger

Потребители, которые используют бойлер титан и электрические проточные водонагреватели знакомы с тонкостями эксплуатации подобных приборов. Устройство таких нагревателей не позволяет использовать одновременно две и более водоразборные точки горячего водоснабжения, поэтому изготовленный водонагреватель своими руками способен решить этот недочет, так как вода располагается в емкости и сохраняет свой температурный уровень.

Устройство бойлера для нагрева воды отличается простой конструкцией, поэтому для создания такого прибора можно продумать личный вариант. Основополагающие чертежи прибора ознакомят с примерными конструкциями такого рода нагревателей.

  • Facebook
  • Twitter
  • Google+
  • LiveJournal
  • VKontakte
  • Blogger

Расчет объема бойлера косвенного нагрева и проектирование змеевика

Объем бака напрямую зависит от потребности в горячей воде. Принято считать, что на каждого члена семьи достаточно от 50 до 70 литров горячей воды ежедневно. Поэтому для семьи из 3-4 человек достаточно 200-литрового бойлера.  В качестве бака используют любую подходящую термостойкую емкость из антикоррозионного материала: нержавеющей стали, алюминия, пластика. В баке устанавливают входной и выходной шаровые краны.

Диаметр и длина трубы для змеевика рассчитываются исходя из объема бака, материала трубы, скорости потока теплоносителя и его температуры. На каждые 10 литров бака необходимо около 1,5 кВт тепловой мощности змеевика. Змеевик обычно изготовляют из латунной трубки диаметром от 8 до 20 мм, свернутой в спираль так, чтобы витки не соприкасались – так обеспечивается максимальный контакт его греющей поверхности с нагреваемой водой. Чтобы определить общую длину трубки, необходимо вычислить необходимую мощность змеевика, после чего определить длину трубы по формуле:

Формула для вычисления обей длины трубы для бойлера

где         P – тепловая мощность змеевика в кВт;

d – диаметр трубы в метрах;

ΔТ –разность температур теплоносителя и нагреваемой воды, °C.

Например, для бака 200 литров необходим змеевик с тепловой мощностью 30 кВт. Диаметр трубки для змеевика – 10 мм, или 0,01 м. Температура теплоносителя 80°С, температура поступающей воды – 15°С. По приведенной формуле вычисляем длину змеевика:

По приведенной ниже формуле вычисляем длину змеевика

Змеевик в этом случае выполняют в виде спирали диаметром 40 см. При диаметре бака в 0,5 м и высоте 1 метр такой змеевик будет иметь 12 витков с межвитковым расстоянием в 6-8 см. Для удобства намотку производят с помощью шаблона – трубы соответствующего диаметра. Ввод и вывод змеевика удобнее выполнять с одной стороны бака.

Принцип работы системы

Делаем корпус бойлера косвенного нагрева

Разборный бак с фланцем на торце.

Корпус бойлера косвенного нагрева делают из стали, причем любой. Температура воды будет до 70 градусов, поэтому стенки могут быть тонкими, все равно деформации не будет. Варить бочку с нуля незачем, можно взять старый газовый баллон и на его основе сделать бойлер косвенного нагрева своими руками.

Если вы хотите, чтобы БКН можно было раскрутить для очистки или замены змеевиков, то с одного торца нужно наваривать фланец большого диаметра. Но это необязательно, в основном все делают неразборные баки. В корпусе нужно вырезать отверстия для:

  • подачи и обратки отопления;
  • подачи ГВС;
  • циркуляции ГВС;
  • подпитки из водопровода;
  • ТЭНа;
  • магниевого анода;
  • датчика температуры.
Читайте также:  Как устроена угловая печь камин – виды, правила кладки

Магниевый анод нужен даже если не планируете устанавливать в БКН ТЭН. Он защитит резервуар от коррозии, соответственно, срок службы значительно возрастет.

Схема БКН.

Теплообменник нужно размещать либо по всей высоте бака, либо снизу. Подача ГВС находится вверху, а под ней патрубок для циркуляции. Подпитка из водопровода врезается в самом низу. ТЭН и магниевый анод нужно также размещать как можно ниже, чтобы нагревательный элемент всегда был в воде, иначе он сгорит. Датчик температуры нужно размещать где-то посередине резервуара.

К отверстиям подачи и циркуляции ГВС, подпитки из водопровода и датчика температуры привариваются металлические патрубки с наружной резьбой ½ или ¾ дюйма. При этом диаметр всех должен быть одинаковый. Патрубок под анод должен быть побольше, на него будет накручиваться специально изготовленная крышка. К этой крышечке приваривается обычный болт, на который потом накручивается анод. Резьба крышки упаковывается паклей.

Теплообменник можно закрепить двумя способами:

  • медный или латунный сгон вставляется в отверстие и крепится к корпусу с двух сторон гайками;
  • стальной сгон вваривается в корпус – на сгоне с обеих сторон должна быть резьба.

Второй вариант проще в исполнении и надежнее. В обоих случаях изнутри бака теплообменник накручивается на сгоны. Для ТЭНа нужно к подготовленному отверстию в корпусе снаружи приварить гайку необходимого диаметра. Нагревательный элемент без проблем можно будет поменять, так же как и анод.

Делать слив необязательно. Если появится необходимость спустить воду, то это можно сделать через тройник, установленный на подаче воды из водопровода. Ничего сложного в такой обвязке нет.

Чтобы спрятать контур можно использовать декоративную накладку на трубу отопления, которую легко можно снять в случае необходимости.

Много полезного про крепление стальных труб отопления к стене есть на этой странице.

Ошибки подключения бойлера

Накопительный электрический бойлер — оборудование, работающее под давлением (есть и безнапорные, но они используются реже), с большим объемом горячей воды. Стоит ли говорить о том, какой вред может нанести его разрыв и о важности того, как подключить бойлер правильно!

Вот наиболее часто допускаемые ошибки при подключении электрического бойлера:

  • установка обратного клапана вместо предохранительногоОбычный обратный клапан не сбрасывает воду. При нагреве в бойлере будет возникать избыточное давление, которое не может уменьшиться за счет сброса воды. Как результат, деформация и порыв бака, выдавливание прокладок и нарушение герметичности бака, протечка. Есть вероятность взрыва бойлера.
  • отсутствие предохранительного клапанаТакие ситуации бывают, когда пользователь считает, что в его системе водоснабжения давление воды невысокое, а по сему установка предохранительного клапана не требуется. Это заблуждение. При росте температуры вода расширяется, давление вырастет, что может привести поломке бойлера с результатами как в примере выше. Также при отсутствии предохранительного клапана, если внезапно пропало давление в подающей трубе, вода из бака вытечет. Это может привести к поломке ТЭНа, так как бойлеры с мокрым, сухим ТЭН рассчитаны на работу в наполненном состоянии.

Горячая вода, электричество и давление — опасные “соседи”. Для подключения электрического бойлера лучше привлекать специалистов. Притом нескольких, электрика и сантехника. Так и для пользователя безопаснее, и бойлер прослужит дольше.

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

Важно заметить, что сделать накопительную емкость – это всего лишь половина дела, так как требуется правильно подключить его к источнику отопления.

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.

Как работает водонагреватель косвенного нагрева?

Бойлер косвенного нагрева выглядит вот так в разрезе.

Он состоит из накопительного бака, который утеплен и препятствует отдаче тепла в окружающую среду. Теплообменник — змеевик (как правило медный) через который циркулирует теплоноситель системы отопления. Вход холодной воды. Выход горячей воды (может быть несколько на разных уровнях для возможности создания системы циркуляции ГВС). Датчик регулировки температуры. Также возможно комплектация бойлера анодом, термометром, встроенным электрическим догревателем.

Когда бойлер косвенного нагрева горячий

Теплоноситель от котла циркулирует на систему отопления (радиаторы и теплые полы). Система автоматики перекрывает контур нагрева бойлера, и вся мощность уходит на обогрев дома. Если есть циркуляция ГВС, то она работает в штатном режиме и постоянно обновляет горячую воду на этажах и в полотенцесушителях.

Когда бойлер косвенного нагрева холодный

При остывании накопительного водонагревателя косвенного нагрева датчик температуры включает (насос циркуляции, трехходовой клапан или др. автоматику). Весь теплоноситель начинает циркулировать (по крайней мере так должно быть при правильном монтаже системы) через теплообменник бойлера.

Как работает водонагреватель косвенного нагрева?

При этом котел из обычного режима переходит в режим повышенной температуры 70 – 80 гр. (необходимо, чтобы котел поддерживал такую функцию). Если такого не произойдет и котел останется в режиме 40 гр. то очень скоро вы замерзните т.к. котел не нагреет бойлер до нужной температуры и будет постоянно циркулировать через него. Автоматика не переключится обратно на отопление.

Читайте также:  Как изолировать трубу в бане – проверенные способы изоляции

При нагреве бойлера с имеющейся системой рециркуляции ГВС автоматика должна также отключится, чтобы, нагрев воды осуществился как можно быстрее.

Если все смонтировано правильно, то водонагреватель вскоре нагреется. Сработает термореле и котел продолжит обогревать дом. Включится система рециркуляции и т.д.

Летний режим накопительного водонагревателя косвенного нагрева.

В летний сезон, когда отопление дома не требуется. На котле — если он настенный, выключаем нагрев радиаторов до минимального значения. При включении бойлера котел включится только на его нагрев.

У напольных котлов есть функция «Лето». Принцип тот же самый.

Как изготовить бойлер косвенного нагрева своими руками

Геннадий, Самара задаёт вопрос:Здравствуйте! Меня интересует, как можно сделать бойлер косвенного нагрева своими руками. Этот способ кажется мне оптимальным для нагревания воды в частном доме, но цена на промышленные модели таких обогревателей отпугивает. Какой способ изготовления можно считать самым надежным?Эксперт отвечает:

Бойлер косвенного нагрева своими руками изготовить можно, и даже в нескольких вариациях. Этот тип нагревателя является таким же накопительным водонагревателем, но с другой схемой питания.

Бойлер косвенного нагрева по принципу работы на поминает работу теплового насоса, без хладогена и компрессоров.

Самый популярный вариант выглядит как сделанный из металлической трубы змеевик. Этот змеевик помещают внутрь бака, после чего в бак наливают холодную воду, а по змеевику пропускают теплоноситель. При контакте со змеевиком вода нагревается.

Но более удобным считается способ, когда трубы с теплоносителем помещают не внутри бака, а снаружи, вдоль стен.

Существует еще и способ, когда меньший бак с водой помещают внутрь большего по размеру, с теплоносителем, который циркулирует вдоль стенок двух сосудов.

Для самостоятельного изготовления удобнее варианты с трубой, которая изогнута по принципу змеевика.

В первую очередь потребуется найти емкость подходящего размера и по ее габаритам изготовить змеевик. Поверх конструкции понадобится теплоизоляционный слой. После того как все компоненты собраны, необходимо подсоединить змеевик к отоплению, чтобы запустить в него теплоноситель. Должна быть отдельно организована подача холодной воды и отдельно оборудован кран для теплой.

Емкость предварительно нужно подготовить, а использовать для таких целей можно бак достаточного размера и из любого стойкого к коррозии материала, подходит пластик, нержавеющая сталь или эмалированный металл. Но последний вариант при малейшем повреждении эмали начинает ржаветь, это необходимо учитывать.

Как изготовить бойлер косвенного нагрева своими руками

Схема бойлера косвенного нагрева.

Материалом для утепления может служить монтажная пена, которая не нуждается в закреплении. А прочие виды утеплителей закрепляют при помощи клея или проволоки или любым другим удобным методом. В том числе для сохранения тепла нередко используется еще один большего размера бак. В него вставляется бойлер, а пространство между стенками заполняют утеплителем.

Змеевик изготавливается из металлической или пластиковой трубы большого диаметра, что важно для сохранения тепла. Чем больше плоскость его поверхности, тем выше будет эффективность работы.

Количество витков и диаметр выбирают еще и в соответствии с размерами бака и общей конфигурацией. Не следует наматывать излишне плотно, так как снимать будет трудно.

А снимать потребуется как минимум раз в год, чтобы очистить от отложений, которые неизбежно накопятся от постоянной циркуляции воды.

Когда все элементы подготовлены, остается только приступить к сборке бойлера. Если при этом слой теплоизоляции повреждается, его следует заменить или локально восстановить.

Когда змеевик подключен к отопительной системе, монтируют трубы для горячей и холодной воды отдельно.

Если есть необходимость, одновременно с этим устанавливают и разводку труб для ванны и кухни и других помещений при необходимости.

Чтобы упростить использование, бойлер можно при помощи кронштейнов закрепить на стене. Специальные удерживающие петли, или ушки, изготавливают из стального уголка, приваривая его к емкости.

Схема подключения проточного водонагревателя

Такие тепловые приборы конструктивно несколько проще накопительных агрегатов. Вода в них нагревается при прохождении через небольшое замкнутое пространство, в котором располагается нагревательный элемент. Очевидно, что процесс происходит в очень короткое время, для чего требуются мощные ТЭНы.

Особенностью устройства проточного типа является возможность использования прибора только для одной точки. Есть конструкции, позволяющие запитывать несколько объектов одновременно, но они достаточно дороги и отличаются значительным потреблением электроэнергии.

Схема подключения проточного водонагревателя

Разумеется, можно установить проточные водонагреватели в нескольких точка. Но и в этом случае пользоваться ими можно будет только по очереди, в противном случае может не выдержать электросеть, подвергаемая значительным перегрузкам. Можно сделать вывод, что такое устройство применимо только для небольшой семьи, состоящей из двух-трех человек.

Смотреть видео [sociallocker]

Самый простой способ подключения к водопроводу предусмотрен для проточного нагревателя в виде крана.

Конструкций таких приборов множество и они имеют свои индивидуальные особенности. Поэтому при покупке нагревателя необходимо внимательно ознакомиться с правилами установки и скрупулезно их исполнять.

Схема подключения проточного водонагревателя

Настенные и другие навесные варианты проточных водонагревателей можно подключить к водопроводу с использованием стандартной гибкой трубки.

Смотреть видео

Смотреть видео [sociallocker]

Подключение водонагревателя к электросети

Схема подключения проточного водонагревателя

Среди потребителей бытует мнение, что подключение водонагревателя к электропитанию заключается в том, чтобы воткнуть вилку в розетку. Однако нужно учитывать, что именно в этом устройстве происходит непосредственный контакт воды и электричества. Что может породить обстоятельства, приводящие к поражению человека электрическим током.

Читайте также:  Дома из камня — неповторимый шарм и надежность

Имеют место несколько обстоятельств, на которые следует обращать внимание:

  • выбор сечения электрического кабеля, который определяется потребляемой мощностью водонагревателя;
  • подбор автоматического выключателя для сети питания бойлера;
  • подбор розетки, если она используется.
  • заземление.

При подключении бойлера мощностью от 3,5 кВт следует использовать трехжильный провод сечением 3 мм2.

Схема подключения проточного водонагревателя

Подключение бойлера через розетку предусматривает установку изделия класса IP44. Это влагозащищенные устройства, предназначенные именно для установки в помещениях с высокой влажностью.

Автомат для подключения бойлера следует подбирать, исходя из потребляемой устройством мощности. Можно руководствоваться следующими соображениями:

  • для приборов мощностью до 2-х кВт можно использовать автомат на 9 ампер;
  • для устройств, потребляющих до 3,5 кВт подойдет автомат на 16 А;
  • для более мощных агрегатов следует использовать прибор до 25 А.

Если мощность бойлера более 3,5 кВт, его надо подключать не через розетку, а только напрямую.

Схема подключения проточного водонагревателя

Смотреть видео

Как сделать проточный водонагреватель своими руками

Можно пойти в магазин и купить кран-проточник, имеющий встроенный тен мощностью 3 кВт. Но придется потратится на 20 – 30 у.е. Также большие траты ожидаются в будущем, ведь электричество является наиболее дорогим энергоносителем. Поэтому принять душ и помыть посуду оказывается не столь дешево, и если делать это все горячей водой регулярно…

Нагревание воды газом намного дешевле, но проблема значительная в установке газового проточника. Можно ли решить вопрос с нагревом воды, соорудив нечто своими руками, из дешевых или подручных материалов… Посмотрим, что получается у умельцев, как можно сделать проточный нагреватель самостоятельно и дешево…

Электрический проточник из недорогих тенов и труб

Проточный нагреватель можно спаять из полипропиленовых трубок диаметром 32 мм и подобрать к ним пару тенов по 1,5 – 2,0 кВт, вкручивающихся на резьбе ¾ или 1 дюйм.

К тройнику с одной стороны подключается подача воды, с другой – муфта под тен, а напротив нее — трубка 30 см, куда этот тен помещается. Важно обеспечить прямолинейность муфты и трубы, чтобы тен не касался стенок. Поэтому во время пайки рекомендуется пользоваться внутренним шаблоном-трубой, чтобы не пришлось позже подгибать в кипятке.

Два таких тройника с трубками под тены, которые соединяются между собой, образуют полный нагреватель. Но есть вопрос – как управлять включением, и главное, как выключить, когда кран закрывается и проток воды прекращается? Посмотрите видео о монтаже своими руками проточного нагревателя работающего на электричестве…

На что хватит горячей воды с проточника

Наш самодельный проточный водоагреватель сопоставим по мощности с изделиями заводского изготовления – все те же 3,0 кВт, которые можно включить в любую сеть 220 В. Но расход горячей воды здесь совсем небольшой, приблизительно 1,5 литра при нагреве на 25 градусов и меньше 1,0 литр/мин при нагреве на 35 град, т.е. примерно до 42 – 45 градусов. Душ принять не очень комфортно, воды попросту мало. Но для мытья рук и посуды под краном, в принципе, достаточно.

Таким образом, экономя совсем немного при изготовлении прибора, мы можем понести довольно значительные затраты в будущем по оплате счетов энергосети, если наше изделие будет работать часто.

Хорошо экономить возможно лишь с дешевым газом, энергия от которого минимум в 5 раз дешевле чем от электричества, но как это сделать?

Как делают проточный нагреватель на газовой печке

Во всех квартирах имеется газовая плита с 3 – 4 конфорками, а также кастрюли и мыски большого диаметра.

Осталось докупить (достать) медную или стальную гибкую трубку диаметром 10 – 13 мм общей длиной не менее 5 метров, намотать ее в змеевики, и разместить их в паре-тройке кастрюлей.

Также приобщить силиконовую гибкую трубочку для соединения нескольких таких бойлеров косвенного нагрева между собой. А также для подключения к водопроводной сети, где использовать стандартный переходник, например, 12 мм на ½ дюйма.

расскажет, как можно сделать самостоятельно проточный водонагреватель на газу. Но польза от него под вопросом…

Поможет ли самодельный газовый нагреватель

Мощность трех газовых конфорок не превысит 5 кВт в лучшем случае, но с учетом качества газа и несколько уменьшенной отдачи каждой горелки от паспортной (обычно), можно не получить мощность горения и 4 кВт. Но главное, что КПД самодельного проточного нагревателя на газу будет низким – много тепла уходит на обогрев кухни. При самом оптимистичном прогнозе он не более 70%.

Итого, получаем все те же 3 кВт нагрева воды – ни душик принять толком, ни тем более ванночку горячей водой наполнить. Получается, что целесообразней просто в ведре нагреть воды для ванной за 20 минут до кипения…

Но терпеть эту бытовую проблему — нагромождение на газовой печке и поджигать-тушить конфорки только для того, чтобы тарелку сполоснуть, вряд ли кто-то будет. И перспектива у этого эксперимента по созданию проточного газового нагревателя своими руками только одна – быть разобранным обратно на запчасти.

Что же практичного можно создать самостоятельно?

Котел или водонагреватель из металлической трубы и тенов

Солидный электрокотел своими руками можно изготовить из трубы диаметром 100 мм, если сделать филигранно сварочные работы по монтажу муфт под тены. Так как в отрезке трубы нужно разместить параллельно 3 шт длинных нагревательных приборов.

Как сделать, расскажет уважаемый специалист на видео. Но данные аппарат с успехом может нагревать и проточную воду, если только его снабдить автоматикой на включение и выключение… При мощностях порядка 10 кВт и трехфазном питании это будет уже довольно приемлемый электрический водонагреватель, собранный своими руками…