Как сделать бойлер косвенного нагрева своими руками: инструкция и советы по изготовлению

Наличие системы водоснабжения с горячей водой является частью привычного комфорта современной квартиры. Однако не всегда удается решить проблему подведения центральных коммуникаций к пригородному участку.

Поэтому владельцы частной недвижимости организуют автономное горячее водоснабжение, используя отопительный контур в качестве источника тепла. Чтобы решить эту проблему, достаточно построить бойлер косвенного нагрева своими руками.

Мы объясним, как сделать устройство полезным в домашних условиях. В статье подробно описаны принципы установки и подключения сантехнического водопроводного оборудования к водоразборным точкам. Вы узнаете, как подготовить котел к вводу в эксплуатацию и как его запустить.

Устройство бойлера косвенного нагрева

По сути, устройство представляет собой обычный теплообменник.

Однако теплообменники традиционно строятся по принципу "труба в трубе", и элементами теплообмена в этом случае являются накопительный бак и трубный змеевик. Накопительный бак выступает в качестве внешней "трубы", внутри которой размещается внутренняя "труба" или змеевик.

Фотогалерея Приготовление санитарной воды в бойлере косвенного нагрева происходит без непосредственного использования электричества, газа, твердого или жидкого топлива Санитарная вода в бойлере косвенного нагрева производится теплоносителем, нагретым котлом. Теплоноситель в котле проходит через змеевик, трубу или пространство между двумя цилиндрами, прежде чем попасть в радиаторы. Такое решение особенно характерно для самодельных конструкций - змеевик, через который проходит теплоноситель, просто помещается внутрь емкости. Нагретая вода для бытовых нужд постоянно находится в этом виде накопительного водонагревателя В качестве корпуса для изготовления собственного бойлера подойдет любая герметичная емкость, бак, пустой газовый баллон, обычный бойлер Сложность заключается не в изготовлении, а в соединении с бойлером косвенного нагрева. Для его работы требуется циркуляционный насос, обратный клапан, мембранный бак для нагрева расширительной жидкости, а установка собственной группы безопасности не требуется. Избыточное давление будет устранено общим предохранительным клапаном отопления. И здесь воздухоотводчик совсем не помеха, ведь в отдельной от системы емкости вода будет кипеть Устройство для экономного использования энергии Заводское оборудование для косвенного нагрева Вариант теплообменника бойлера косвенного нагрева Самый распространенный теплообменник бойлера Простая конструкция бойлера косвенного нагрева Самодельный бойлер из газового баллона Сложность обвязки бойлера косвенного нагрева Схема подключения воздухоотводчика в бойлере

Теплоноситель системы отопления проходит через трубный змеевик, а внутренняя камера бака заполняется холодной водой. Теплоноситель нагревает стенки змеевика, которые, в свою очередь, нагревают холодную воду в баке.

Это примерно схема подключения обычного косвенного водонагревателя. В этом случае прибор работает в паре с отопительным котлом

Схема бойлера косвенного нагрева обычно выполняется по технологии противотока двух сред, различающихся по уровню температуры. Другими словами, если выход нагретой воды находится в нижней части бака, а труба подпитки холодной воды - выше, то в этом случае подача теплоносителя в змеевик происходит на верхнем уровне.

Обратная конфигурация выполняется, когда вход и выход холодной воды меняются местами. На практике чаще встречаются схемы с верхним отводом нагретой воды.

Чтобы уменьшить потери тепла, самодельный косвенный водонагреватель необходимо изолировать. Хорошим теплоизолятором является минеральная вата.

Поскольку котел является санитарным прибором, прибор и окружающие его трубопроводы должны быть теплоизолированы.

Разумно устанавливать систему в непосредственной близости от отопительного котла. Такой подход снижает затраты на установку, а потери тепла от системы отопления к косвенному нагревателю значительно уменьшаются.

Следующая подборка фотографий покажет вам пример того, как построить простейший косвенный водонагреватель:

Фотогалерея Фото из В показанном примере в качестве корпуса для изготовления косвенного водонагревателя использовался бак из нержавеющей стали. Емкость бака составляет 100 литров. В резервуар был вварен кран для забора воды. Теплообменник был изготовлен из 10 м сильфонного шланга диаметром 2 см. Предназначен для транспортировки бытовой горячей воды Для подключения теплообменника к отопительному контуру использовались стальные трубы диаметром ¾ дюйма, длина зависит от конкретных условий и места установки Для того чтобы теплообменник сохранял свою форму внутри бака, на металлический прут были установлены пластиковые подвесы для труб Бак из нержавеющей стали в качестве корпуса для сильфонного шлангового теплообменника Трубы для подключения теплообменника к системе отопления Монтаж труб Подвесы для теплообменника

Проект и монтаж своими руками

Основной задачей на этапе проектирования является выбор теплообменника с мощностью, покрывающей потребность в горячей воде для бытовых нужд.

Выбор накопительной емкости

В большинстве случаев спрос рассчитывается для 3-4 человек (средняя семья). Согласно нормам, один человек потребляет около 70 л в день. Это означает, что для средней семьи достаточно установить водонагреватель косвенного нагрева емкостью 200 литров. Благодаря этой мощности спрос полностью удовлетворен.

Особое внимание следует уделить выбору бака, который будет переоборудован в косвенный водонагреватель. Резервуар должен быть прочным, долговечным и устойчивым к коррозии.

Бак для хранения холодной воды обычно предназначен для вертикальной установки, но может быть установлен и горизонтально. В качестве резервуара для котла можно использовать емкость, изготовленную из прочных, термостойких материалов.

Разумеется, материал контейнера должен быть выбран с учетом высокой коррозионной стойкости, приемлемого теплового расширения и других эксплуатационных характеристик.

Подходящие материалы включают:

• специальные полимеры.
• алюминий;
• нержавеющая сталь;

Помните: все типы котлов являются сосудами под давлением. Кроме того, теплоноситель можно нагревать до высоких температур (90ºC и выше). Исходя из этих свойств котельных систем, система должна быть спроектирована и построена своими руками.

На практике часто встречаются поистине абсурдные конструкции, в том числе сделанные вручную, например, на основе обычной молочной фляги или манерной кастрюли. Таких решений следует избегать.

Это пародия на бойлер с косвенным нагревом. Сделано своими руками достойно рекомендации, но сравнение его с действительно надежным и эффективным устройством требует совершенно иного подхода

Проект бойлера косвенного нагрева, сделанный своими руками, включает также расчет трубного змеевика. Здесь необходимо рассчитать требуемую тепловую мощность данного устройства, чтобы по результатам расчетов определить длину трубы змеевика и ее диаметр.

Расчет длины змеевика

Традиционным материалом для змеевиков котлов является медь или латунь. Рекомендуется выбрать один из этих материалов, так как оба имеют высокий коэффициент теплопроводности.

Эффективность теплообменника (время нагрева и достижение необходимой температуры) во многом зависит от правильных расчетов. Также важно правильно установить змеевик внутри бака.

Формула для расчета значений, необходимых для теплообменника котла, выглядит следующим образом:

L = Q / D* (Tg - Tx) * 3,14

Обозначения здесь следующие:

• Tg - температура горячей воды,
• L - длина трубы,
• Q - тепловая мощность теплообменника,
• Tx - температура холодной воды.
• D - диаметр трубы,

Рассмотрим пример расчета длины медной трубы со змеевиком мощностью 20 кВт для косвенного водонагревателя.

У нас есть медная труба диаметром 10 мм, купленная в бухте на рынке. Емкость бойлера составляет 200 литров. Расчетная температура холодной и горячей воды: 15 °C и 80 °C, соответственно.

Требуется определить длину медной трубы, достаточную для изготовления змеевика теплообменника мощностью 20 кВт. Следующий расчет производится по формуле: 20/0.01*(80-15)*3.14. Результат расчета: Необходимая длина медной трубы составляет 10 метров.

Изготовление и обработка змеевика

Змеевик водонагревателя косвенного нагрева емкостью 150 - 200 литров обычно изготавливается из медных или латунных трубок диаметром 10 - 20 мм. Труба наматывается спирально, с учетом остающегося зазора 5-7 мм между витками.

Необходимо, чтобы зазор (допускается разделение витков после намотки), так как это необходимо для компенсации расширения металла. Кроме того, при такой конструкции змеевика достигается полный контакт между водой и поверхностью медной (латунной) трубки.

Пример завивающего змеевика для водонагревателя косвенного нагрева. В качестве катушки используется толстостенная полиэтиленовая труба. После намотки витки отделяются друг от друга на 1-2 мм.

В принципе, вы можете найти медные или латунные катушки, которые уже готовы к работе. Например, можно взять катушку от технологического устройства. Однако необходимо учитывать размеры существующего резервуара и теплопроводность змеевика.

Часто бывает невозможно точно подобрать параметры. Поэтому, чтобы не тратить на это драгоценное время, выгоднее изготовить спиральный трубчатый нагреватель самостоятельно.

Сделать катушку без опыта сложно, но возможно. Самое главное здесь - хорошо намотать катушку. Для намотки медной (латунной) трубки рекомендуется использовать барабан из подходящего материала.

Диаметр барабана меньше внутреннего диаметра бака котла примерно на 10-15%. В результате, если внутренний диаметр резервуара составляет 500 мм, то значение диаметра катушки составляет (500 - 500/10) = 450 мм.

Один из вариантов - установить резьбовой фитинг на конце трубы змеевика. Свободный конец резьбового фитинга вставляется в отверстие на стенке резервуара.

На концах труб змеевика потребуются резьбовые фитинги. Для достижения этой цели вам необходимо:

1. Сделайте ровный срез на концах труб, обрезав их труборезом.
2. Установите компрессионные гайки на концы труб.
3. Обработайте края трубы с помощью развертки.
4. Установите муфты и затяните их на трубе с помощью гаек.

Не обязательно использовать исключительно двусторонние фитинги с резьбой. Если у вас есть навыки пайки медных труб и необходимые инструменты, вы можете установить фитинги с односторонней резьбой методом пайки.

Также не исключается, в зависимости от материала корпуса резервуара, пайка непосредственно к стенкам резервуара. Однако при самостоятельном строительстве водонагревателя косвенного нагрева этот шаг не рекомендуется из-за сложности технологической операции.

После сборки или пайки теплообменный элемент (змеевик котла) можно считать готовым к установке и последующей эксплуатации. Остается подготовить его к непосредственной установке на бак бойлера, а водонагреватель можно встроить в бак.

Подготовка бойлерной емкости

Как разместить сборный медный (латунный) змеевик внутри бака, если бак цельный? В этом случае аккуратно отрежьте верхнюю часть и сделайте крышку, которая будет прикреплена к корпусу емкости винтами.

Места посадки крышки и емкости выравниваются, шлифуются и оснащаются резиновой прокладкой. Между тем, внутренняя установка (и обслуживание) кажется более удобной, если на сосуде сделаны две крышки - сверху и снизу.

Пример расположения крышки на емкости, используемой для бойлера косвенного нагрева. Герметичность достигается с помощью прокладки и крепежных винтов по периметру

После установки крышки на емкость котла проблема установки змеевика внутри емкости отпадает сама собой. Теперь достаточно просверлить два отверстия в корпусе емкости, которые ориентированы на положение концов труб змеевика. Диаметр отверстий должен соответствовать диаметру резьбовой части фитинга с запасом в 1-2 мм.

Резьбовые части фитинга вставляются в отверстия, в которые ранее были установлены прокладки. Затем с внешней стороны стенки резервуара навинчиваются стопорные муфты и соединение прочно затягивается.

При таком креплении катушка достаточно устойчива, но необходимо предусмотреть дополнительные опоры. Движение теплоносителя под давлением внутри трубы часто сопровождается вибрациями. Дополнительная поддержка компенсирует этот недостаток.

Возможен переход от труб теплообменника котла к трубам основного теплоносителя системы отопления. Прямые соединители одновременно выступают в качестве крепежных элементов

Также необходимо сделать входные и выходные отверстия в корпусе котла, вставить в них короткие патрубки и установить на них запорную арматуру. При желании вы можете дополнить прибор циферблатным термометром.

После установки всех компонентов корпус резервуара снаружи покрывается изоляционным материалом. Для этой цели подходит минеральная вата в фольгированной оболочке.

Инструкция по подключению и запуску системы

В первую очередь, котел бытового отопления должен быть подключен к сети централизованного теплоснабжения. Если используется автономная система отопления, котел подключается к сети бытовых котлов.

Механическое соединение выполняется при открытой крышке бака котла. После подключения откройте запорный клапан, соединяющий с обратной линией теплоносителя, и проверьте, нет ли утечек снаружи устройства или внутри.

Перед вводом изготовленного косвенного водонагревателя в полную эксплуатацию рекомендуется провести проверку герметичности системы. На рисунке изображена заводская модель

Если утечек не обнаружено, то линия подачи теплоносителя открыта. Подождите некоторое время, пока теплообменник нагреется до температуры системы отопления. В режиме полного нагрева еще раз тщательно проверьте катушку и все точки подключения на наличие утечек.

Если проверка показывает целостность системы, закройте крышку бака и подключите линии подачи и распределения нагретой воды. Протестируйте систему в режиме реальной теплопередачи.

Выводы и полезное видео по теме

Использованные газовые баллоны часто используются для изготовления бытовой техники. Здесь представлено видео о том, как сделать баллон из корпуса газового баллона.

Здесь описан только один вариант из всех возможных, которые существуют и успешно используются. Следует отметить, что существует множество вариантов самостоятельных конструкций бойлеров косвенного нагрева.

Например, вместо цилиндрической емкости для хранения используются прямоугольные емкости. Намотка катушки из витка получается не однослойной, а многослойной. Водонагреватель дополняется электрическим нагревателем. Структурные идеи не имеют границ.

Хотите поделиться собственным опытом строительства бойлера косвенного нагрева или полезной информацией на эту тему? Пожалуйста, введите свои комментарии в поле ниже. Здесь вы также можете задавать вопросы, высказывать свое мнение и добавлять фотографии.

Была ли статья полезной? Спасибо за ваш отзыв! Нет (12) Спасибо за ваш отзыв!