Делаем бойлер косвенного нагрева своими руками


Чтобы изготовить бойлер косвенного нагрева своими руками, следует предварительно изучить теоретическую часть процесса Чтобы изготовить бойлер косвенного нагрева своими руками, следует предварительно изучить теоретическую часть процесса Проблема с подачей горячей воды часто возникает, в тех местах, где нет возможности, подключится к центральному водоснабжению, а именно на дачных участках, загородных домах и частном доме. В наши дни установка готового устройства для подогрева воды до нужной температуры требует больших затрат. На замену таким агрегатам приходит бойлер с косвенным нагревом, который можно изготовить самостоятельно. Преимущества такого самодельного нагревателя, в том, что подача горячей воды существенно экономится при минимальных затратах.

Самодельный бойлер: преимущества и недостатки


Работа бойлера с косвенным нагревом заключается в том, что он использует теплоноситель из системы отопления, как общих, так и отдельных контуров. Бойлер с косвенным нагревом выглядит в форме накопительного бака с установленным змеевиком, по которому и проходит вода. Размеры встроенного змеевика определяются по габаритам бака и его объема. Бак может быть разного объема, в зависимости от количества горячей воды, которое вам необходимо получать. Поступление воды в бак выполняется через входную трубу, которая часто устанавливается снизу бака. Прогрев воды выполняется равномерно по всему объему. Трубу, которая подает горячую воду, устанавливают сверху, так как вся горячая вода при подаче холодной поднимается вверх. Такой бак необходимо хорошо утеплить, чтобы потеря тепла была минимальной.

Основные достоинства самодельного бойлера такие:

  • Его можно подключить к центральной системе отопления;
  • Возможность установки возле отопительного котла;
  • Затраты на установку контура минимальные;
  • Явно сокращаются затраты электроэнергии;
  • Вода в таком баке постоянно имеет необходимую вам температуру.

При изготовлении бойлера следует использовать качественные материалы

Также есть и минуса такого агрегата, а именно:

  • Для установки такого агрегата необходима большая площадь помещения или отдельная комната;
  • Подогрев большого объема воды будет проходить долгое время;
  • При подогреве большого количества жидкости, обогрев комнаты будет менее эффективный;
  • В этом бойлере на змеевике быстро образуется отложение и соответственно требуется его очистка химическим или механическим способом.

Такой способ получения горячей жидкости подойдет только в сезон отопления. В другое же время можно использовать нагревательный элемент, то есть тэн.

Бойлер косвенного нагрева своими руками: конструкция

Бойлер сам по себе устроен очень просто. Он должен быть изготовлен из материала, который не подвергается коррозиям. В нем располагается теплообменник в форме змеевика или же маленького бака. Теплообменник необходим для увеличения теплоотдачи, а изготовляется он из материала, который отлично передает тепло, чаще всего из меди.

В конструкцию бойлера также входят:

  • Термостат с блоком управления снаружи;
  • Емкость, изготовленная из стали;
  • Также в таком баке располагается гильза термостата или гильза предохранительного термостата;
  • Оболочка нагревателя воды;
  • Полиуретановая изоляция;
  • Отверстие выпуска;
  • Теплообменник в виде змеевика;
  • Трубка для подачи холодной воды;
  • Циркуляционный элемент;
  • Анод магнитный;
  • Трубка для выхода горячей жидкости;
  • Крышка подключенных электрических элементов.

Перед тем как приступить к изготовлению бойлера косвенного нагрева, стоит ознакомиться с его конструкцией с помощью схемы Перед тем как приступить к изготовлению бойлера косвенного нагрева, стоит ознакомиться с его конструкцией с помощью схемы


Также бойлер имеет штуцера для подключения подачи холодной воды и выдачи горячей. Холодная вода подается снизу бака, а также подача воды выполняется через обратный клапан. Через обратный клапан можно слить воду с бака при необходимости в проведение ремонтных работ или обслуживания. Патрубок вывода горячей воды располагается верхней части бака. Для уменьшения потерь теплоотдачи, необходимо хорошо утеплить стенки бойлера. Для утепления бака можно использовать разные материалы, предназначенные для этих работ. Но оптимальным вариантом для этого является полиуретан. Этот утеплительный материал имеет высокое качество теплоизоляции и при этом не подвергается воздействию влаги. Также отлично глушит шум нагрева воды и является экологически чистым материалом.

Для того что изготовить бойлер самостоятельно, лучше будет в оболочку поместить накопительный бак меньшего размера, но похожего по форме и заполнить расстояние между этими баками можно монтажной пеной. Для настройки температуры нагрева воды в бак встраивается термостат. Наличие термостата не обязательно, но оно явно увеличивает комфорт в использование бойлера. Чтобы уменьшить коррозию внутренней части можно использовать магнитный анод, который предназначен для нагревателей воды с помощью тэна. Такие элементы продаются в сервисных центрах или в магазинах бытовой техники.

Как сделать бойлер из газового баллона в системе отопления


Изготовить нагревательный бак не сложно даже собственными силами, так как он очень простой по конструкции. Основная сборка агрегата заключается в сборе комплектующих элементов.

После изготовления бойлера из газового баллона его стоит показать специалисту После изготовления бойлера из газового баллона его стоит показать специалисту

Для самостоятельного изготовления бойлера необходимо выполнить такие действия:

  • Подготовить специальный резервуар;
  • Изготовить змеевик;
  • Изготовить нагревательный элемент;
  • Подключить нагревательный элемент;
  • Подсоединить подачу холодной воды;
  • Выполнить разводку труб;
  • Выполнить установку водозаборных кранов.

Изготовление бака, который будет связан с электричеством, довольно сложное дело, но в результате такая установка даст результат не хуже чем стандартный промышленный бак.

Если вы приняли решение изготовить бойлер из газового баллона, то лучше купить новый баллон без вентиля. Если же все-таки решили использовать старый газовый баллон, то вода скорей всего будет иметь запах газа.


Газовый баллон необходимо обработать грунтовкой. С этой целью его необходимо разрезать на 2 части. Для того чтобы он не взорвался его необходимо на половину наполнить водой. После разрезания он зачищается внутри и грунтуется. Грунтовка необходима для уменьшения ржавления. После проведения обработки баллона, он заваривается. В баллоне делается два отверстия. Одно отверстие для подачи холодной воды, а второе для выдачи горячей. На входе подачи холодной воды устанавливается обратный клапан. Он необходим для предотвращения вытекания воды с бака.

Конструкция бойлера косвенного нагрева

Принцип работа такого водонагревателя основывается на использовании теплоносителя из отопительной системы, позволяя с минимальными издержками получать необходимый объем горячей воды. Такой бойлер может использовать отдельный или же общий контур отопительной системы, что позволяет с легкостью встраивать его в инженерные коммуникации дома.

Конструкция бойлера косвенного нагрева состоит из герметичной накопительной ёмкости, с расположенным внутри змеевиком, по которому циркулирует нагретый теплоноситель из системы отопления. Холодная вода подается в бак через расположенную внизу входную трубку, а забор теплой жидкости осуществляется через соответствующий патрубок вверху накопительной емкости. Несмотря на свою относительную простоту конструкции, такой самодельный водонагреватель косвенного нагрева отличается эффективностью, что позволяет ему нагревать воду в необходимых объемах.

Преимущества и недостатки бойлеров косвенного нагрева


Поговорим поподробнее о преимуществах и недостатках таких нагревательных бойлеров, которые достаточно часто устанавливаются на дачах и в частных домах, где отсутствует подключение к газовой магистрали и централизованному отоплению.

Преимуществами такой технологии является:

  • Простота водонагревателя и легкость его установки.
  • Нагревательный котел подключается к системе центрального или автономного отопления.
  • Изготовить водонагреватель косвенного нагрева своими руками не составит труда.
  • Отличная эффективность и возможность получения горячей воды с постоянной температурой.

Минусы у бойлеров косвенного нагрева всё же имеются:

  • Необходимость очистки змеевика от отложений.
  • Требуется дополнительное помещение для установки такого оборудования.
  • В том случае, если не функционирует система отопления, подогрев воды в бойлере существенно усложняется.

Сегодня большой популярностью пользуются комбинированные водонагреватели косвенного нагрева, в которых используется, как теплоноситель из системы отопления, так и дополнительный электрический теплонагревательный элемент, который обеспечивает максимально возможную энергонезависимость подобного водонагревательного котла.

Выбираем бак для бойлера


Как создать бойлер косвенного нагреваОбъем накопительной емкости водонагревателя следует рассчитывать исходя из суточного потребления горячей воды в доме. В том случае, если в квартире или в доме проживает несколько человек, то будет достаточно бака в 100 литров. А для семьи в 4-5 человек следует выбирать уже емкость объемом в 200-300 литров.

Используемый бак должен изготавливаться из сплава алюминия, нержавеющей стали или другого металла, который отличается устойчивостью к коррозии. Можно использовать крупноразмерный газовый баллон, стенки которого дополнительно очищаются и грунтуются. Если же не прогрунтовать стенки баллона, то горячая вода может иметь неприятный запах газа.

В выбранном баке необходимо просверлить пять отверстий. Два снизу для входной трубы и аварийного слива, два сбоку для установки змеевика и одно отверстие для отбора воды сверху. В том случае, если планируется использовать такой бойлер вне отопительного сезона необходимо также выполнить отверстия для установки электрического теплонагревательного элемента. Для ТЭНа высверливают одно или же два отверстия снизу. В выполненные отверстия устанавливают шаровые краны или запорные элементы, после чего проверяется герметичность накопительной емкости.

Выбираем змеевик


Какой нужен змеевикИспользуемый змеевик является одним из важнейших элементов конструкция бойлера косвенного нагрева. Выполнен этот элемент может быть из латунной или медной трубки. Длину змеевика и его диаметр рассчитывают исходя из объема бака и температуры теплоносителя в системе отопления. Сам нагревательный элемент может быть выполнен из трубки диаметром 8-20 миллиметров, которая свернута в спираль. Выполненные витки не должны соприкасаться друг с другом, что позволяет обеспечить максимальную эффективность нагрева.

Длина змеевика рассчитывается по соответствующей формуле, когда необходимую тепловую мощность, делят на число Пи, которое умножают на диаметр трубы и разность температуры теплоносителя и воды в баке. Так, например, для нагрева 200 литрового бака потребуется змеевик, имеющий тепловую мощность в 30 кВт. Если используется трубка змеевика в 10 миллиметров, а разность температуры составляет 65 градусов, то потребуется выполнить змеевик с диаметром 40 сантиметров длиной трубки 15 метров. Соответственно, такой змеевик будет иметь приблизительно 12-13 витков.

Необходимую тепловую мощность змеевика можно рассчитать из соотношения 1,5 кВт тепловой мощности на 10 литров накопительной емкости. Соответственно, проведя такой простой расчет, вы сможете получить необходимую мощность змеевика, а впоследствии рассчитаете его размеры.

Выгибать змеевик проще всего по имеющемуся шаблону. Можно подобрать подходящую по размерам стальную трубу и выгнуть по ней змеевик, который выполняется из мягкой латуни или меди.

Теплоизоляция бака


Для повышения эффективности нагрева рекомендуется покрыть снаружи бак слоем изоляции. Для такого утепления рекомендуем использовать минеральную вату, монтажную пену или любой другой теплоизолятор, который снаружи бака крепится на проволоку или же фиксируется стяжками.

Также утеплить бак можно вставив такой выполненный самостоятельно бойлер в ёмкость большего диаметра. Полости между емкостями заполняют пенопластом или другим утепляющим материалом. По сути, у нас получится импровизированный термос, который отлично держит тепло и позволяет быстро осуществлять нагрев воды.

Сборка бойлера

Изготовив все составные компоненты и подготовив необходимые детали, можно приступать к сборке бойлера косвенного нагрева:

  • Как изготовить котел косвенного нагреваЗмеевик устанавливаются внутри бака, после чего его приваривают к входной и выходной трубе.
  • Ко дну газового бойлера приваривают опоры, а если планируется навесное исполнение, то выполняют петли-уши.
  • Устанавливают теплонагревающий элемент.
  • Котел герметично закрывается крышкой.
  • Подключают змеевик к системе отопления.
  • Подсоединяют входные и выходные трубы для холодной и тёплой воды.
  • Проводят разводку труб в ванную, на кухню или в точку водоразбора.

На этом изготовление и подключение водонагревателя косвенного нагрева полностью завершено. Необходимо проверить герметичность и работоспособность выполненного нагревательного оборудования, и при необходимости выполнить его дополнительную настройку.

Несмотря на кажущуюся простоту такой конструкции она обеспечивает эффективный нагрев, при этом расходы на получение тёплой воды будут минимальными. Изготовить такой бойлер косвенного нагрева можно своими руками, а в последующем такое оборудование не потребует какого-либо сложного обслуживания и ремонта.

Помните лишь о том, что раз в год следует проводить очистку змеевика от появившегося налета и известковых отложений. Проводится такая очистка, как механическим способом, так и при помощи специальных химикатов, которые растворяют кальциевые и известковые отложения.

Заключение

Бойлер косвенного нагреваКотел косвенного нагрева позволит полностью решить проблему с тёплой водой при отсутствии подключения к горячему водоснабжению. Изготовить бойлер косвенного нагрева своими руками не составит труда, что позволит существенно сэкономить, не потеряв при этом в функциональности и эффективности подобного оборудования. Делается такой котел из подручных материалов, а расчеты по змеевику сможет выполнить каждый из нас.

Простейший теплообменник

Самодельный нагреватель выглядит следующим образом:

Бойлер 2

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

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

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

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

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

Усовершенствованная конструкция

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

Для улучшения коэффициента теплообмена, можно применить несколько схем:

Бойлер 3

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

Важно по п.п. 2 и 3:

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

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

Накопительные системы с большим объемом

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

Бойлер 4

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

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

Бойлер 5

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

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

Бойлер 6

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

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

Подручные материалы

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

Бойлер 7

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

Бойлер 8

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

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

  • Мы уже знаем, что в теплое время года, когда котел отопления не работает, косвенные нагреватели остаются не при делах. В этом случае поможет электрический ТЭН, встроенный в бак в качестве резервного элемента.
  • Еще один вариант получения горячей воды летом — установка второго контура теплообмена, подключенного к солнечным системам нагрева.Бойлер 9
  • В результате можно собрать систему нагрева 3 в 1. От котла отопления (вне зависимости от вида топлива), от электрического ТЭНа и от энергии солнца. При пропадании двух их трех источников энергии, вы все равно сможете обеспечить жилище горячей водой.

Электрический косвенный нагреватель

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

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

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

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

Схема устройства и принцип работы

Бойлер 10

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

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

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

Бойлер 11

Еще один вариант донорства — инверторный сварочный аппарат.

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

Бойлер 12

Вывод

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


Использованные источники

  1. teploclass.ru/otoplenie/bojler-kosvennogo-nagreva-svoimi-rukami
  2. remontoni.guru/vodosnabzhenie/izgotavlivaem-svoimi-rukami-bojler-kosvennogo-nagreva.html
  3. profazu.ru/bytovaya-tehnika/samodelki/delaem-bojler-kosvennogo-nagreva-svoimi-rukami.html

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.