Самодельный бойлер косвенного нагрева открытого типа. Как сделать накопительный бойлер своими руками

Проблема отсутствия подключения к горячему водоснабжению является актуальной для многих из нас. Выходом из сложившейся ситуации станет установка соответствующих бойлеров, которые позволяют нагревать воду, обеспечивая необходимый комфорт проживания в квартире или частном доме. Сегодня в продаже можно найти сотни таких нагревательных котлов, которые различаются принципом своей работы и рядом других характеристик.

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 .

Как изготовить бойлер косвенного нагрева своими руками

Простота данной конструкции и ее эффективность неизменно сказалась на популярности бойлеров у отечественных домовладельцев. Имеется возможность самостоятельного изготовления таких котлов косвенного нагрева, что позволяет существенно сэкономить на покупке дорогого отопительного водонагревательного оборудования. Расскажем вам поподробнее , как своими руками изготовить такой бойлер.

Объем 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

Используемый 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.

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

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

Котел 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.

Владельцам частного жилья приходится использовать различное обогревательное оборудование, которое требует существенных затрат на содержание и эффективное функционирование. Бойлер косвенного нагрева является прекрасным дополнением к системе газового и электрического отопления. Устройство снижает энергозатраты на нагрев воды и обеспечивает её постоянный приток.

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

Нагрев воды происходит благодаря теплообмену между горячей водой, протекающей по теплообменнику, и холодной водой, которой заполнен бак бойлера. Внешне бойлер представляет собой цилиндрическую ёмкость вместимостью от десятков до нескольких тысяч литров.

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:

Видео: опыт использования бойлера косвенного типа

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;

  Бойлер косвенного нагрева с одноконтурным змеевиком - самый простой и доступный вариант

• 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 о С, но и выполняются в более габаритных корпусах;

  Бойлер косвенного типа по технологии «бак в баке»

• 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:

Способ компоновки

По способу расположения конструктивных элементов водонагреватели подразделяются на два типа:

Выбор бойлера для самостоятельного изготовления

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

Для использования в условиях частного дома, где проживает семья из трёх человек, достаточно вертикального бойлера с медным теплообменником. Если семья большая, то лучше выбрать напольную конструкцию. Это позволит сделать оборудование необходимой ёмкости, а также провести должную теплоизоляцию бака.

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.

Особенности конструкции косвенного бойлера

Бойлер косвенного типа представляет собой резервуар, изготовленный из нержавеющей стали. Внутренние стенки ёмкости покрыты специальным материалом, который не только защищает поверхность водонагревателя от процессов коррозии, но и снижает концентрацию вредных бактерий и микроорганизмов.

Схема устройства бойлера косвенного типа с одноконтурным змеевиком

В остальном бойлер простейшей конструкции состоит из следующих компонентов:

• теплообменник - спиралевидная труба или бак меньшего размера. В зависимости от объёмов бака может располагаться в его верхней и нижней части;
• входной патрубок - штуцер в нижней части устройства для подвода трубы с холодной проточной водой;
• выводной патрубок - штуцер для подсоединения трубы вывода горячей воды;
• магниевый анод - дополнительная защита стенок бака от процессов коррозии;
• внутренний термометр - прибор для измерения температуры нагрева воды;
• термостат - устройство, препятствующее перегреву оборудования;
• блок управления - поворотная ручка с делениями для установки температуры нагрева;
• теплоизоляция - слой утепляющего материала, который помогает поддерживать заданную температуру нагретой воды;
• выпускное отверстие - клапан для слива застоявшейся воды;
• ревизия - отверстие большого диаметра, предназначенное для обслуживания, ремонта и модернизации бойлера.

Конструкция новых моделей баков может несколько отличаться и иметь ряд доработок от производителей, но в целом любой бойлер косвенного типа состоит из перечисленных элементов.

Принцип работы бойлера

Бойлер косвенного типа является частью отопительной системы и подключается непосредственно к газовому, электрическому или твердотопливному котлу, который нагревает теплоноситель за счёт энергии, выделяющейся при сжигании топлива.

Теплоноситель циркулирует по системе ГВС и проходит через теплообменник, находящийся в бойлере косвенного нагрева. За счёт отдачи тепловой энергии от горячего теплоносителя происходит нагрев холодной воды, которой заполнен резервуар устройства. Из него нагретая вода через выводное отверстие по трубе транспортируется в ванную комнату, на кухню и в другие помещения с сантехническим оборудованием.

Бойлер косвенного типа может работать с любыми видами котлов отопления

При выключении обогревательного котла или его переходе в экономичный режим работы теплоноситель быстро остывает. Благодаря конструкции, предусматривающей утепление стенок бака уретановой пеной, вода в резервуаре остывает очень медленно. Это позволяет использовать весь объём тёплой воды ещё в течение нескольких часов.

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.

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.

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 о C, 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 (о C);
• 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 о С, а после нагрева необходимо получить воду с температурой 80 о С: L = 1,5 ∙20 / (3,14 ∙0,01 ∙65) ≈ 15 м.

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

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.

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.

Для изготовления теплообменника, как было указано выше, лучше использовать круглую или квадратную медную трубу. При сборке теплообменника из труб квадратного сечения потребуются отводы под 90 о.

В качестве инструмента необходимо подготовить:

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.

Подготовка бака для сборки водонагревателя

Для изготовления бойлера косвенного типа можно использовать новый или старый газовый баллон. Эта ёмкость изготовлена из толстой нержавеющей стали толщиной 3–4 мм и прекрасно подходит для работы с горячей водой.

Перед сборкой обогревательной конструкции потребуется тщательно подготовить баллон. Для этого изделие разрезается пополам при помощи болгарки. Внутренняя поверхность ёмкости зачищается при помощи углошлифовальной машинки с соответствующей насадкой.

Перед сборкой бойлера баллон необходимо вскрыть и почистить внутреннюю поверхность

После этого внутренняя часть баллона моется, сушится и покрывается нитро-грунтовой краской. Данные работы следует проводить в обязательном порядке, иначе после ввода бойлера в эксплуатацию нагреваемая вода будет пахнуть газом.

При использовании резервуара из других металлических ёмкостей подготовка проводится по аналогичной схеме.

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.

   В нижней и верхней частях баллона делаются отверстия, в которые вставляются краны для подключения труб водоснабжения

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.

   Изготовление змеевика для водонагревателя из круглой медной трубы диаметром 10 мм

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.

   Для подсоединения змеевика к бойлеру используется резьбовой штуцер

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.

   Для теплоизоляции проще всего использовать монтажную пену и фольгированный утеплитель

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.

Видео: бойлер косвенного нагрева из газового баллона

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.

Схема обвязки бойлера косвенного нагрева с трехходовым клапаном применяется чаще всего

Для равномерного распределения и регулирования объёмов поступающего в бойлер теплоносителя используется трёхходовой клапан, который подключается к термостату.

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.

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.

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.

Особенности эксплуатации косвенного бойлера

Для правильного функционирования бойлер должен быть установлен на ровную монолитную поверхность. При монтаже настенного бойлера используются соответствующие крепёжные элементы, рассчитанные на вес заполненного водой устройства.

Бак ёмкостью до 100 л крепится на дюбель-гвозди длиной 100 мм, а для оборудования ёмкостью 150–200 л нужно использовать крепежи длиной до 150 мм. Бойлер желательно вешать на стены из бетона или кирпича.

На магистрали, подающей холодную воду, перед бойлером должен быть установлен обратный клапан, который будет предотвращать попадание горячей воды в холодный контур.

Подключение бойлера косвенного нагрева в систему производится через обратный клапан

Главная проблема при эксплуатации бойлеров косвенного типа - это образование накипи внутри накопительного резервуара и теплообменника при нагреве воды свыше 80 о С. Поэтому при умеренном расходе горячей воды (мытье посуды) целесообразно снижать температуру до комфортных 40–50 о С. Это позволит значительным образом продлить срок эксплуатации оборудования.

Чистка и ремонт бойлера

При частом использовании бойлера чистку бака необходимо проводить раз в год. Для этого в резервуар закачивается концентрированный раствор лимонной или уксусной кислоты и нагревается до температуры 80–90 о С. Через 20–30 минут жидкость сливается. Если в системе отопления используется теплоноситель в виде обычной воды, то в целях профилактики выполняется чистка теплообменника по аналогичной схеме.

При появлении течи в местах соединения труб необходимо разобрать проблемный участок и выполнить монтаж заново с применением большего количества уплотнителя. Вместо сантехнического льна следует использовать более современные материалы, например, ленту ФУМ или сантехническую нить.

Видео: установка и обвязка бойлера косвенного типа

Водонагреватель косвенного типа - это оборудование, которое должно быть установлено в каждом частном и загородном доме, где используется газовое или электрическое отопление. Это позволит снизить затраты на горячее водоснабжение на 15–20%, что станет весьма ощутимой экономией в условиях постоянно растущих тарифов.

Что такое косвенный нагрев, и как его реализовать своими руками? Концепция работы такая-же, как у теплоэлектростанций (ТЭС). В процессе решения основной задачи (работа генераторов на пару) появляется «лишняя» тепловая энергия. Ее можно безответственно выпускать в атмосферу, или направить на организацию отопления микрорайона.

Так же точно работает агрегат косвенного нагрева. Берем источник тепла (который существует вне зависимости от вашей потребности извлечь из него дополнительную выгоду), и «отбираем» у него часть тепловой энергии.

Таким образом жители коммунальных квартир без горячего водоснабжения добывали горячую воду (в основном для мытья посуды, иногда для принятия душа). Для этого в содружестве с соседями изготавливался бойлер косвенного нагрева своими руками. Решение простое, но требующее как минимум газовой горелки для сварки труб. Либо агрегат изготавливался «левым» способом по основному месту работы (как правило, завод, или ремонтный цех).

Простейший теплообменник

Самодельный нагреватель выглядит следующим образом:

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:

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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

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.

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

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.

Еще один вариант донорства - инверторный сварочный аппарат.

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

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.

Видео по теме

Коммунальные службы ежегодно «радуют» пользователей отключением горячего водоснабжения. Поэтому многие перешли на индивидуальные водонагреватели - некоторые даже изготавливают бойлер своими руками. Как это сделать, что учитывать, насколько работа выгодна, читайте в нашей статье.

Стоит ли изготавливать самодельный водонагреватель

Чтобы это выяснить, нужно вычислить целесообразность установки. Возможно, лучше использовать заводской?

Проведите подсчеты. Для этого нужно учесть:

• Цену горячей воды - 1 куб приблизительно 200 руб.
• Температуру нагрева - 65 градусов.
• Теплоемкость воды - 4200 Дж/кг.
• Температуру жидкости на входе - 8° зимой.

Расчет проводите по такой формуле:

А = 4200*(65 – 8)*1000 литров = 239,4 МДж

N = А/t = 239,4 МДж/3600 = 66,5 кВт

Итог: самодельный прибор будет неразумно монтировать в доме или квартире. Дешевле оплатить услуги коммунальщиков.

Однако для летнего пользования он может подойти, ведь жидкость на входе будет уже не 8 градусов, а 15°С. Проведите подсчет:

N = А/t = 4200*(65 – 15)*1000 л = 239,4 МДж /3600 = 58 кВт

Учитывайте:

• Нагрев от коммунальных предприятий не всегда соответствует заявленным 65 градусам. Чаще всего это 58-59°С.
• В то же время самодельный бак имеет теплопотери, о которых нужно помнить.

Вывод: для постоянного использования в квартире самодельный водяной нагреватель не подойдет - это не выгодно. Проще . А вот для дачи и летнего душа - отличный вариант.

Вид топлива

Работа техники основана на теплоносителе. Какими они бывают:

• Газовый водонагреватель . Это наиболее экономичные приборы, однако, самостоятельное изготовление категорически запрещено. Во-первых, это опасно для жизни. На заводах техника проходится множество тестов и проверок, прежде чем поступает в магазин. Во-вторых, даже изготовив нагреватель, вы не получите разрешение на его эксплуатацию. Более того - придется платить штраф.

• Бойлер на дровах (косвенного нагрева). Самый простой способ: можно организовать небольшую печь, а сверху установить котел.

• Электрический тип наиболее безопасный. О нем и пойдет речь дальше.

Напорный или безнапорный вариант

Накопительный электроводонагреватель лучше выбирать напорной конструкции - в душе вы получите сильный непрерывный поток. Но для самостоятельного монтажа понадобится организация циркуляционного насоса, которое создаст давление в системе. Это усложняет задачу.

Безнапорный вариант работает проще. Для его создания можно выбрать любую емкость: ведро, кастрюлю. Главное - устанавливать емкость повыше, чтобы был хороший ток воды.

Минус безнапорных систем - невозможность равномерного смешивания холодной и горячей жидкости. Поэтому выполнять нагрев нужно до 40 градусов и сразу использовать содержимое.

Из чего изготовить бак

Корпус - это основа будущего бойлера. Для его создания потребуется стойкий к коррозии и ржавчине материал. Можно применять нержавеющую сталь, алюминий, пластик. Железо также используется, если его обработать специальной защитной краской, иначе вода будет малопригодна.

Важно! Если вы хотите изготовить бак самостоятельно, вам понадобится сварочный аппарат, а также опыт работы сварщика.

По итогу в емкости будет скапливаться вода и нагреваться ТЭНом. Можно брать готовые резервуары: например, выполнить корпус из газового баллона, бочки из пластика.

Как сделать бак для нагрева воды

Лучше всего для водяного обогревателя устанавливать новый баллон. Сначала подготовьте все, что понадобится при работе:

• Инструмент для сварки.
• Инструмент для резьбы.
• Газовые ключи.
• Набор отверток.
• Дрель.
• Баллон. Если вы приобретаете новый, выбирайте без вентиля. Он вам не пригодится, а стоить изделие будет дороже. Если используете вариант б/у, обработайте стенки нитрогрунтовкой для удаления остатков газа.

• Гайки на 3,2 см.
• Нагревательный элемент. Выбирайте ТЭН с термореле и небольшой мощностью.
• Пакля или смазка.
• Термостойкие пластиковые трубы.
• Проводка и клеммы для организации соединений.
• Запорные краны.

Этапы изготовления в домашних условиях:

• Подготовьте баллон. Сваркой разрежьте его вдоль, тщательно обработайте внутри нитрогрунтовкой. Теперь осталось сварить бак.
• В чистой емкости проделайте дрелью два отверстия: снизу для забора холодной воды, сверху для вывода прогретой жидкости. Расположение соответствует законам физики, ведь горячая вода поднимается вверх.

• Приварите к отверстиям трубки. Если оба выхода организованы снизу, тогда трубка для горячей жидкости должна быть длиной с корпус.

• На трубы установите краны. К холодному подключите обратный клапан, он поможет избежать стоку содержимого в канализацию. На горячем ставится клапан предохранительного назначения, который предотвратит повышение давления до критической отметки.
• Сверху, где стоял газовый вентиль, нужно установить ТЭН. Закрепите его гайками на 32 мм. Изолируйте элемент паклей или смазкой, после чего закрепите терморегулятор.

Для удобства использования можно установить светодиод. Так вы будете знать, когда ТЭН включается и отключается.

• Чтобы получить сверхэкономичный бойлер, нужно его утеплить. Для этого есть простой способ: выбирается металлический пласт по площади немного больше корпуса. Вставьте готовый корпус в подготовленный цилиндр из листа. Оставшееся пространство заполните теплоизоляционным материалом: изотоном, пенополиуретаном. Сверху и снизу привариваются крышки.

• Для установки металлические подводки подключите к трубам. Повесьте прибор в задуманном месте - учитывайте его вес в наполненном состоянии.

Осталось выполнить тестовый запуск. Для этого бак наполняется водой и осматривается на предмет течи. Если все в порядке, можно подключать ТЭН.

Накопительный нагреватель можно изготовить довольно просто, если работать он будет от солнечных лучей.

Подготовьте для организации:

• Резервуар на 100-200 литров.
• Шланги, трубы для подвода воды.
• Уголки для создания каркаса либо другие крепежи.

Реализация планов:

• В резервуаре проделайте отверстия.
• Подведите к ним патрубки и шланги.
• Закрепите конструкцию в безветренном месте, чтобы на нее постоянно попадали солнечные лучи.
• Позаботьтесь о заливе воды. Для этого может использоваться шланг от скважины.
• Организуйте вывод для душа.

Для усиления нагрева бочку можно покрасить черной краской. Возле конструкции организуйте панели из фольги. Они будут отражать тепло на бочку, что позволит содержимому прогреваться на 40 градусов.

Нет свободной емкости или бочки? Тогда используйте пластиковые бутылки. Организовать действующую систему просто. Вам понадобится:

• бутылки;
• герметик;
• краны;
• дрель.

Действуйте последовательно:

• На дне каждой бутылки сделайте отверстие диаметром с ее горлышко.
• Вставляйте бутылки одна в другую, пока не соберется батарея из 10-12 штук.
• Всего должно получиться от пяти и более полос.
• Все соединения герметизируйте.
• Сверху, на входе, установите кран. Так же поступите на выходе снизу.
• Организуйте подвод воды либо установите емкости.

Устанавливайте систему на крыше для лучшего прогрева. В зависимости от размеров конструкция обеспечит теплой водой 2-3 человека.

Самодельный водонагреватель - отличный выход из положения. В летнее время вы сможете принять душ на даче, а если изготовите прибор с ТЭНом, тогда он выручит вас в любое время года.

Владельцам частного жилья приходится использовать различное обогревательное оборудование, которое требует существенных затрат на содержание и эффективное функционирование. Бойлер косвенного нагрева является прекрасным дополнением к системе газового и электрического отопления. Устройство снижает энергозатраты на нагрев воды и обеспечивает её постоянный приток.

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

Нагрев воды происходит благодаря теплообмену между горячей водой, протекающей по теплообменнику, и холодной водой, которой заполнен бак бойлера. Внешне бойлер представляет собой цилиндрическую ёмкость вместимостью от десятков до нескольких тысяч литров.

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:

Видео: опыт использования бойлера косвенного типа

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:

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:

Способ компоновки

По способу расположения конструктивных элементов водонагреватели подразделяются на два типа:

Выбор бойлера для самостоятельного изготовления

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

Для использования в условиях частного дома, где проживает семья из трёх человек, достаточно вертикального бойлера с медным теплообменником. Если семья большая, то лучше выбрать напольную конструкцию. Это позволит сделать оборудование необходимой ёмкости, а также провести должную теплоизоляцию бака.

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.

Особенности конструкции косвенного бойлера

Бойлер косвенного типа представляет собой резервуар, изготовленный из нержавеющей стали. Внутренние стенки ёмкости покрыты специальным материалом, который не только защищает поверхность водонагревателя от процессов коррозии, но и снижает концентрацию вредных бактерий и микроорганизмов.

Схема устройства бойлера косвенного типа с одноконтурным змеевиком

В остальном бойлер простейшей конструкции состоит из следующих компонентов:

• теплообменник - спиралевидная труба или бак меньшего размера. В зависимости от объёмов бака может располагаться в его верхней и нижней части;
• входной патрубок - штуцер в нижней части устройства для подвода трубы с холодной проточной водой;
• выводной патрубок - штуцер для подсоединения трубы вывода горячей воды;
• магниевый анод - дополнительная защита стенок бака от процессов коррозии;
• внутренний термометр - прибор для измерения температуры нагрева воды;
• термостат - устройство, препятствующее перегреву оборудования;
• блок управления - поворотная ручка с делениями для установки температуры нагрева;
• теплоизоляция - слой утепляющего материала, который помогает поддерживать заданную температуру нагретой воды;
• выпускное отверстие - клапан для слива застоявшейся воды;
• ревизия - отверстие большого диаметра, предназначенное для обслуживания, ремонта и модернизации бойлера.

Конструкция новых моделей баков может несколько отличаться и иметь ряд доработок от производителей, но в целом любой бойлер косвенного типа состоит из перечисленных элементов.

Принцип работы бойлера

Бойлер косвенного типа является частью отопительной системы и подключается непосредственно к газовому, электрическому или твердотопливному котлу, который нагревает теплоноситель за счёт энергии, выделяющейся при сжигании топлива.

Теплоноситель циркулирует по системе ГВС и проходит через теплообменник, находящийся в бойлере косвенного нагрева. За счёт отдачи тепловой энергии от горячего теплоносителя происходит нагрев холодной воды, которой заполнен резервуар устройства. Из него нагретая вода через выводное отверстие по трубе транспортируется в ванную комнату, на кухню и в другие помещения с сантехническим оборудованием.

Бойлер косвенного типа может работать с любыми видами котлов отопления

При выключении обогревательного котла или его переходе в экономичный режим работы теплоноситель быстро остывает. Благодаря конструкции, предусматривающей утепление стенок бака уретановой пеной, вода в резервуаре остывает очень медленно. Это позволяет использовать весь объём тёплой воды ещё в течение нескольких часов.

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.

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.

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 о C, 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 (о C);
• 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 о С, а после нагрева необходимо получить воду с температурой 80 о С: L = 1,5 ∙20 / (3,14 ∙0,01 ∙65) ≈ 15 м.

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

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.

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.

Для изготовления теплообменника, как было указано выше, лучше использовать круглую или квадратную медную трубу. При сборке теплообменника из труб квадратного сечения потребуются отводы под 90 о.

В качестве инструмента необходимо подготовить:

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.

Подготовка бака для сборки водонагревателя

Для изготовления бойлера косвенного типа можно использовать новый или старый газовый баллон. Эта ёмкость изготовлена из толстой нержавеющей стали толщиной 3–4 мм и прекрасно подходит для работы с горячей водой.

Перед сборкой обогревательной конструкции потребуется тщательно подготовить баллон. Для этого изделие разрезается пополам при помощи болгарки. Внутренняя поверхность ёмкости зачищается при помощи углошлифовальной машинки с соответствующей насадкой.

Перед сборкой бойлера баллон необходимо вскрыть и почистить внутреннюю поверхность

После этого внутренняя часть баллона моется, сушится и покрывается нитро-грунтовой краской. Данные работы следует проводить в обязательном порядке, иначе после ввода бойлера в эксплуатацию нагреваемая вода будет пахнуть газом.

При использовании резервуара из других металлических ёмкостей подготовка проводится по аналогичной схеме.

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.
   

   В нижней и верхней частях баллона делаются отверстия, в которые вставляются краны для подключения труб водоснабжения

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.
   

   Изготовление змеевика для водонагревателя из круглой медной трубы диаметром 10 мм

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.
   

   Для подсоединения змеевика к бойлеру используется резьбовой штуцер

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.
   

   Для теплоизоляции проще всего использовать монтажную пену и фольгированный утеплитель

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.

Видео: бойлер косвенного нагрева из газового баллона

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.

Схема обвязки бойлера косвенного нагрева с трехходовым клапаном применяется чаще всего

Для равномерного распределения и регулирования объёмов поступающего в бойлер теплоносителя используется трёхходовой клапан, который подключается к термостату.

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.

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.

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.

Особенности эксплуатации косвенного бойлера

Для правильного функционирования бойлер должен быть установлен на ровную монолитную поверхность. При монтаже настенного бойлера используются соответствующие крепёжные элементы, рассчитанные на вес заполненного водой устройства.

Бак ёмкостью до 100 л крепится на дюбель-гвозди длиной 100 мм, а для оборудования ёмкостью 150–200 л нужно использовать крепежи длиной до 150 мм. Бойлер желательно вешать на стены из бетона или кирпича.

На магистрали, подающей холодную воду, перед бойлером должен быть установлен обратный клапан, который будет предотвращать попадание горячей воды в холодный контур.

Подключение бойлера косвенного нагрева в систему производится через обратный клапан

Главная проблема при эксплуатации бойлеров косвенного типа - это образование накипи внутри накопительного резервуара и теплообменника при нагреве воды свыше 80 о С. Поэтому при умеренном расходе горячей воды (мытье посуды) целесообразно снижать температуру до комфортных 40–50 о С. Это позволит значительным образом продлить срок эксплуатации оборудования.

Чистка и ремонт бойлера

При частом использовании бойлера чистку бака необходимо проводить раз в год. Для этого в резервуар закачивается концентрированный раствор лимонной или уксусной кислоты и нагревается до температуры 80–90 о С. Через 20–30 минут жидкость сливается. Если в системе отопления используется теплоноситель в виде обычной воды, то в целях профилактики выполняется чистка теплообменника по аналогичной схеме.

При появлении течи в местах соединения труб необходимо разобрать проблемный участок и выполнить монтаж заново с применением большего количества уплотнителя. Вместо сантехнического льна следует использовать более современные материалы, например, ленту ФУМ или сантехническую нить.

Видео: установка и обвязка бойлера косвенного типа

Водонагреватель косвенного типа - это оборудование, которое должно быть установлено в каждом частном и загородном доме, где используется газовое или электрическое отопление. Это позволит снизить затраты на горячее водоснабжение на 15–20%, что станет весьма ощутимой экономией в условиях постоянно растущих тарифов.

Здравствуйте. Меня зовут Виталий. Область профессиональной деятельности: технические средства автоматизации и технологии проектирования. (2 голоса, среднее: 5 из 5)