Бойлер косвенного нагрева своими руками: устройство самодельного бойлера

Ход подключения бойлера косвенного нагрева

После выбора схемы становится ясно, какое оборудование потребуется. Кроме основных приборов могут понадобиться вентили, шаровые краны, распределительные гребенки, клапаны (трехходовой или обратный).

подготовить место установки (на полу или на стене);
сделать разводку, обозначив красным/синим цветом выходы горячей/холодной воды;
встроить тройник и клапан сброса давления, закрепив соединения герметиком;
прикрутить краны горячей (сверху) и холодной (снизу) воды;
подключение к источнику электроэнергии, установить термостат и автоматику;
выбрать режим нагрева;
протестировать подключение.

Это общие рекомендации, необходимые, чтобы представить объем работ. При подключении конкретной модели необходимо следовать инструкции, которая поставляется в комплекте.

Преимущества и недостатки бойлера косвенного нагрева

Плюсы использования бойлера, сделанного своими руками:

подключение к центральной системе отопления;
установка вблизи отопительного котла;
незначительные затраты на монтаж контура;
существенное сокращение расхода энергоресурсов;
обеспечение водой постоянной температуры.

К минусам стоит отнести следующее:

для установки бойлера требуется большая площадь или отдельное помещение;
для нагрева большого объема воды необходимо продолжительное время, при этом обогрев помещений будет осуществляться с меньшей интенсивностью;
быстрое образование отложений на змеевидной трубке, требующее очищения химическим или механическим способом два раза в год.

Тогда подогрев воды будет осуществляться при помощи электроэнергии. В этом случае включать бойлер можно в ночное время, когда действуют ночные, низкие тарифы или по мере необходимости.

Изготовление бойлера своими руками

Вследствие довольно-таки несложного принципа работы такое устройство можно сделать самостоятельно. Теперь рассмотрим, как сделать бойлер косвенного нагрева своими руками.

Вся работа по изготовлению водонагревателя состоит из сборки составных частей конструкции:

В качестве емкости бойлера используется бак. Его объем зависит от потребностей хозяев дома в горячей воде и рассчитывается из количества 50–70 литров на каждого человека ежедневно. Ориентировочно на семью из 4-х человек подойдет 200-литровый бойлер.

Для нагревательного устройства бак должен быть изготовлен из нержавеющей стали, сплавов алюминия или другого материала, стойкого к коррозии. Как альтернатива – газовый баллон, но его стенки предварительно необходимо очистить и прогрунтовать. Без этого действия горячая вода будет иметь запах газа.

В баке проделывают 5 отверстий: 2 сбоку для монтажа змеевика, одно внизу для входной трубы, одно вверху для отбора воды и одно внизу для сливного крана. Для использования бойлера вне отопительного сезона следует предусмотреть установку ТЭНа. Для него также высверливается нижнее отверстие. К проделанным отверстиям крепятся запорные элементы или шаровые краны.

Змеевик

Для этого элемента подходит медная или латунная трубка, диаметр и длина которой зависят от объема бака. В среднем на каждые 10 литров рассчитывается 1,5 кВт тепловой мощности змеевидной трубки. Можно использовать трубку из металлопластика или другого металла с хорошей теплоотдачей.

Трубка накручивается по спирали на цилиндрическую оправку. Для этого можно взять бревно или трубу большого диаметра.

При намотке змеевика важно следить за витками:

в целях наилучшего контакта греющей поверхности трубки с нагреваемой водой витки не должны соприкасаться друг с другом;
не стоит делать навивку с чрезмерным усилием, тогда снять змеевик с оправки будет непросто.
Количество витков на змеевике рассчитывается от объема и высоты бака.

Теплоизоляция

Снаружи бак необходимо покрыть слоем изоляции. Он необходим для увеличения КПД и снижения тепловых потерь. Для утепления емкости подойдет монтажная пена, минеральная вата или любой другой теплоизоляционный материал, который крепится к основе проволокой, клеем или полосовыми стяжками. Для аккуратного внешнего вида корпус бака лучше покрыть тонким листовым металлом или фольгированным утеплителем.

Утеплить бак можно также при помощи другой емкости большего диаметра. Для этого сделанный бойлер своими руками вставляется в большой бак, а простенок по принципу термоса заполняется утепляющим материалом или пенопластом.

Монтаж

Сборка бойлера, изготовленного своими руками, осуществляется после подготовки всех составных частей:

змеевик по центру или вдоль стенок монтируется внутри бака, к его входной и выходной трубе припаиваются патрубки;
для вертикально стоящего бойлера ко дну привариваются опоры, для навесного устройства – петли «ушки»;
устанавливается ТЭН;
бойлер плотно закрывается крышкой;
подключение змеевика по схеме изготовления бойлера косвенного нагрева своими руками к контуру отопительной системы;
подсоединение входной/выходной трубы для воды;
разводка трубы в кухню или в ванную в точке водоразбора.

Если на даче или в загородном доме не подведена горячая вода или вы не хотите зависеть от сезонных отключений, прочитайте эту статью. Мы расскажем, как сделать бойлер самостоятельно. Прибор косвенного нагрева можно собрать с минимальными финансовыми затратами.

Делаем бойлер своими руками

Водонагреватели с косвенным нагревом могут иметь самую различную конструкцию и конфигурацию. Главное они должны быть выполнены точно по расчетам, с использованием высококачественных материалов и в соответствии с установленной технологией обработки, для того чтобы получить изделие, способное работать в условиях высоких температур и под давлением. Процесс производства разбит на несколько важных этапов.

Подготовка бойлерной емкости

Выбирая конструкцию бака, нужно обратить внимание, как будет заводиться в корпус змеевик. Если в корпусе имеется монтажная крышка, то проблем для мастера с обвязкой теплообменника не будет

Самым удобным вариантом для монтажа считается конструкция, которая имеет две крышки — верхнюю и нижнюю

В том случае когда емкость целостная, то потребуется выполнить крышку самостоятельно, отрезав верхнюю часть и закрепить ее на болтовом соединении по всей длине окружности с предварительной установкой резиновой прокладки. Самым удобным вариантом для монтажа считается конструкция, которая имеет две крышки — верхнюю и нижнюю.

Далее на корпусе высверливают два отверстия для концевых участков змеевика. Диаметр отверстий обязан согласоваться с диаметром резьбы фитингов плюс 1-2 мм. Фитинги пропускают в технологические отверстия, с предварительной установкой уплотнительных колец.

Дальше с наружной стороны корпуса поворачивают встречные фитинги и сильно затягивают их. Такое соединение дает устойчивость конструкции змеевика, которую дополнительно усиливают опорами внутри корпуса, чтобы предотвратить вибрацию и шум во время циркуляции теплообменника.

В корпусе емкости запрессовывают патрубки для входа/выхода нагреваемой среды и линии дренажа, на которых устанавливается запорно-предохранительная арматура. На корпусе определяют место врезки для стрелочного термометра.

Изготовление и обработка змеевика

Сделать теплообменную спираль собственными силами опытному мастеру не сложно. В данном способе главное условие — произвести высококачественную намотку.

Выполнять ее желательно из труб, обладающих хорошей теплопередачей и антикоррозионными свойствами: медь и нержавеющая сталь. Хотя последний вариант трудно согнуть и придать нужную форму.

Готовый змеевик

Преимущественной для этих целей является медная трубка, которая гнется без предварительного нагрева горелкой. Под намотку применяют барабан из нужного материала с меньшим диаметром рабочей емкости водонагревателя на 8-12%. После выполнения намотки, витки труб раздвигают между собой до 5 мм.

Изготовление и обвязка БКН

Прежде всего самостоятельно изготовленный бойлер косвенного нагрева подсоединяют к внешнему источнику нагрева: трубы центральное отопление или в самостоятельный контур котлоагрегата автономного отопления.

Изготовленную спираль помещают внутрь корпуса и обвязывают с подающим теплоносителем. До того как закрыть корпус крышкой опрессовывают греющий контур. Для этого запускают циркуляцию теплоносителя путем открытия вентиля на подаче и обратке и внимательно осматривают змеевик на предмет утечек.

Схема обвязки БКН

Далее по схеме обвязывают конструкцию с линией ГВС через запорно-регулирующую арматуру. По схеме бак связывают с подачей холодной воды, выход ГВС с внутридомовым трубопроводом горячей воды идущем на смесители и дренажной линий, для слива воды при ремонте и обслуживании. На выходе из БНС монтируется термометр и манометр, чтобы можно было контролировать параметры нагретой воды.

Если бак имеет систему автоматического регулирования и защиты, устанавливают первичные датчики по температуре и давлению для защиты БКН от высоких параметров нагрева.

Теплоизоляция

Для того чтобы уменьшить тепловые потери от БКН и обеспечить его аккумулирующими тепловыми свойствами, выполняют наружную теплоизоляцию конструкции.

Теплоизолятор фиксируют с применением монтажного клея, стяжки проволокой либо иным образом. Имеет большое значение, чтобы корпус был защищен полностью, так как от качества термоизоляции будет зависеть КПД работы системы, и как долго бак сможет сохранять горячую воду.

Очень часто на практике термоизоляцию выполняют с применением второго бака большего диаметра, в который вставляется рабочая емкость, а пространство между ними заполняют утеплителем.

Расчет водонагревателя (бойлера)

Основной целью расчетов накопительного (емкостного) водонагревателя (другие названия: бойлер косвенного нагрева, бак-водонагреватель) является определение его объема. Желающим поглубже вникнуть в теорию расчетов рекомендуем ознакомиться со следующими документами: 1. СНиП 2.04.01-85 «Внутренний водопровод и канализация зданий»; 2. Справочник проектировщика, ч. 2 (под ред. Староверова И.Г.);

Так как наши статьи ориентированы на малоэтажное строительство и индивидуальных застройщиков, мы постараемся не злоупотреблять сложными формулами и таблицами.

Как уже упоминалось в статье о видах водонагревателей, основным назначением накопительного водонагревателя — подготавливать и накапливать запас горячей воды в объеме, которого будет достаточно, чтобы покрыть потребности жильцов в период пикового водоразбора. Следовательно, и рассчитывать необходимый объем следует из потребностей жильцов дома. Основными параметрами, по которому подбирается емкостный водонагреватель, являются его объем и мощность теплообменника. Но, обычно, расчитывается только объём бойлера, так как производители увязывают мощность теплообменника водонагревателя с его объемом . Конечно же, не стоит забывать и о габаритах водонагревателя для качественной компоновки теплового пункта (котельной).

1. Для начала расчета нам нужно суммировать расход воды в различных точках водоразбора в период максимального их использования. Для этой цели можно воспользоваться таблицами из указанных выше источников. Но можно исходить из потребностей конкретной семьи.

Например, в какой-либо семье (как и в большинстве семей) максимальные периоды водоразбора – утро и вечер. Между этими периодами достаточно времени для полного нагрева воды в водонагревателе. Конечно, у всех предпочтения разные, но для примера предположим, что в семье из 4 человек утром все принимают душ по 5 минут. Кроме этого, после завтрака нужно будет помыть посуду. Температуру нагрева горячей воды в бойлере примем 60оС, температуру используемой горячей воды +40оС, температуру холодной воды +10оС, расход воды в душе — 12 л/мин, расход в мойке — 5л/мин. При этом подразумеваем, что «вхолостую» воду расходовать не будем! Общее количество израсходованной воды составит: для душа — 12 л/мин *5мин. * 4 = 240 л., для мытья посуды — 5л/мин*5 мин = 50 л. Таким образом, за утро в нашей семье будет израсходовано 290 л теплой воды с температурой 40оС. Но горячей воды потребуется гораздо меньше. Количество израсходованной воды из бойлера (температурой 60оС) посчитаем по формуле:

Vгв = Vтв * (Tтв-Тхв)/(Тгв-Тхв)

где: Vгв — Требуемый объем горячей воды (в бойлере косвенного нагрева), л; Vтв — Расходуемый объем теплой воды, л; Tгв — Температура горячей воды, оС; Ттв — Температура теплой воды, оС; Тхв — Температура холодной воды, оС;

После расчета получаем, что для утреннего периода нам необходим запас Vгв = 290л*(40оС — 10оС)/ *(60оС — 10оС) = 174л. По такому же алгоритму рассчитываем требуемый запас воды для вечернего пикового периода.

Для определения объема бака водонагревателя можно ограничиться вышеприведенным расчетом. Но надо иметь ввиду, что во время потребления воды из водонагревателя (при падении температуры воды в баке ниже установленного значения), запускается процесс ее нагрева. И реальный необходимый запас воды, а, следовательно, и объем бойлера, будут меньше на количество воды, нагретой в проточном режиме. Приблизительно («приблизительно» т.к. теплоотдача теплообменника бойлера изменяется с изменением температуры воды в бойлере), количество подготавливаемой воды в проточном режиме можно посчитать по формуле:

qm = Q/((Tтв-Тхв)*1.163)

где: qm– массовый расход воды, кг/ч; Q– теплопроизводительность (мощность) теплообменника водонагревателя, Вт (остальные обозначения см. выше)

Так, например, для нагрева воды с 10оС до 40оС, при мощности теплообменника (для данных условий) 20 кВт, бойлер способен нагревать воду в проточном режиме в количестве:

Vтв = 20000/((40-10)*1.163= 573 кг/ч или 9,6 л/мин, что вполне хватит для умывальника и мойки!

Для точных расчетов параметров водонагревателя в различных условиях эксплуатации используются диаграммы и графики, которые приводятся в технической документации на оборудование. Но об этом мы расскажем в другой статье.

Производители водонагревателей предлагают упрощенные алгоритмы подбора водонагревателей, не прибегая к расчетам. Ниже приведем таблицу, упрощающую подбор бойлера косвенного нагрева для одной семьи от Meibes.

Варианты самодельных водонагревателей для твердотопливных теплогенераторов

В случае с дровяными или угольными печами/котлами в качестве источника тепла для косвенного нагрева можно использовать дымовые газы. Для этого в бойлере вместо змеевика устанавливают трубу, которая одной стороной подключается к дымоотводящему патрубку теплогенерирующей установки, а другой — к дымоходу. Желательно, чтобы эта труба (её называют жаротрубным теплообменником) располагалась вертикально.

Использование тепла дымовых газов: чертеж бойлера

Ещё лучше приобрести печь-конвектор, топка которой окружена вертикальными трубами. Из них во время работы отопителя постоянно дует горячий воздух. Жаротрубный теплообменник бойлера можно при помощи металлической гофры подсоединить к одной из этих труб. Такой способ подключения, в отличие от варианта с дымоходом, не вызывает остывания дымовых газов, сопровождающегося ухудшением тяги и образованием большого количества конденсата.

Принципиальная схема титана (дровяного бойлера)

Монтаж проточного водонагревателя

Нагрев воды в проточном водонагревателе несмотря на простой принцип работы в жилых применяется реже чем накопительного типа. Это вызвано тем, что для того чтобы быстро нагреть холодную воду требуются мощные ТЭНы от 3 до 27 кВт, и не каждая внутриквартирная электрическая линия сможет выдержать такую нагрузку.

Подготовка — проверка электросети

Перед тем как принять решение об установке проточного водонагревателя следует проверить возможности внутридомовой электросети. Необходимые ее параметры указаны в паспорте на водонагреватель и если они не соответствуют фактическим данным, потребуется реконструкция внутридомовой линии электроснабжения.

Для подсоединения большей части проточных нагревателей необходим стационарный метод монтажа, сеть переменного тока 220 В, 3-х жильный кабель из меди, с сечением не менее 3Х2.5 мм и автоматической защитой не менее 30 А. Проточный водонагреватель также должен быть подключен к системе заземления.

Выбор места

Безнапорные проточные нагреватели воды, в основном, имеют возможность гарантировать работу только одной точки водоразбора, вследствие этого вопрос подбора района установки не стоит.

Его размещают вместо смесителя в ванной либо кухне. Выбор мощных напорных проточных нагревателей, которые обслуживают несколько водоразборных точек необходимо провести тщательно. Как правило, его размещают около от максимального водоразбора или стояка.

Несмотря на то, что модификации IP 24 и IP 25 конструкционно защищены от непосредственного проникновения воды, все-таки, их надежнее расположить в тех местах, где отсутствует угроза прямого попадания воды.

Кроме того нужно учитывать что устройства, которые имеют механическую систему регулировки напора и температуры ГВС, нужно располагать на расстоянии вытянутой руки. Исходя из вышеуказанного, установка бойлера в ванной будет самой предпочтительной.

Установка на стену

Проточные нагреватели не имеют большого веса, к их установке не предъявляют требования подобные емкостным аппаратам. Монтаж на стенке здания состоит в высверливании отверстий и закреплении нагревателя при помощи специальных кронштейнов, поставляемых в комплекте.

Главные условия профессиональной установки:

Прочность стенового покрытия;
совершенное горизонтальное расположение.

Если нагреватель будет размещен с наклоном, возникнет риск образование воздушных пустот, что приведет к перегреву ТЭНа и выходу водонагревателя из строя.

Как подключить к водопроводу

Выполнит обвязку безнапорного проточного нагревателя довольно просто. Подсоединение выполняется гибким шлангом, снятым со смесителя, на штуцер устройства. Для этого устанавливают специальную прокладку под накидную гайку и заворачивают ее сначала рукой, а после с небольшим давлением гаечным ключом.

Важно соблюдать правило, что после нагревателя не устанавливают запорную арматуру. Вода должна перекрываться только нагревательным устройством или смесителем, к которому он подсоединен. При другом развитии событий вследствие отсутствия движения воды, ТЭН перегреется и выйдет из строя

При другом развитии событий вследствие отсутствия движения воды, ТЭН перегреется и выйдет из строя.

Включение в электросеть

Малогабаритные безнапорные модификации водонагревателей в основном реализуются с нужным проводом вилкой. В связи с этим включение сводится к тому, что потребуется вставить вилку в электророзетку с заземлением.

Электронагреватель является мощным электроприбором, включать его с использованием различных удлинителей запрещено. Вследствие огромного электрического тока контакты смогут перегреваться и вызвать возгорание проводки.

Бойлер косвенного нагрева — принцип работы, схемы, видео

Бойлеры косвенного нагрева отличаются от всех других источников теплой воды тем, что эта конструкция не имеет своего нагревательного элемента. Нагрев воды в такой системе осуществляется за счет воздействия внешних отопительных устройств. Это может быть котел, центральное отопление или солнечные батареи.

Принцип работы бойлера косвенного нагрева

Отличительной особенностью принципа работы бойлера косвенного нагрева заключается в том, что это устройство работает только вместе с внешними источниками отопления.

От этого источника по змеевику, расположенному внутри бойлера, подается теплоноситель. Благодаря работе насоса, теплоноситель циркулирует и тем самым обогревает находящуюся в бойлере воду.

Вся система закрывается теплоизоляционными материалами (пенополистиролом или полиуретаном) чтобы уменьшить тепло потери.

Холодная вода поступает в резервуар бойлера через трубы водоснабжения. Специальные патрубки служат для подключения к источнику подачи теплоносителя.

Пройдя весь цикл по змеевику, источник тепла возвращается в отопительную систему через выходной патрубок.

При выборе бойлера, следует руководствоваться мощностью источника отопления, если это значение будет недостаточным, вода не будет успевать нагреваться до нужной температуры.

Подключение к водоснабжению

Для бесперебойной подачи теплой воды следует строго соблюдать правила подключения бойлера косвенного нагрева.

Основным нюансом подключения является то, что холодная вода обязательно должна подаваться снизу, т.е. входной патрубок подключается внизу бойлера.

Однако существуют бойлера, где вход к подаче холодной воды находится сверху – это значит, что вода идет через всю систему до нижней точки.

Что касается выхода горячей воды, то он расположен, как правило, вверху. Патрубок забирает верхние слои воды, которые всегда самые горячие в баке. Благодаря подобной системе, водоснабжение горячей водой будет осуществляться до тех пор, пока в резервуаре не останется ни грамма теплой воды, только после этого пойдет холодная.

Схема подключения

Обвязка бойлера косвенного нагрева может осуществляться собственными руками, но для этого нужно знать некоторые особенности подключения. Змеевик, по которому осуществляется движение теплоносителя от источника, представляет собой спиральную трубу, проходящую по всей длине бойлера.

Под воздействием выталкивающей силы насоса, теплоноситель проходит по контуру и в холодной воде охлаждается до определенной температуры.

После нескольких циклов температура змеевика выравнивается с температурой воды внутри бойлера, в этот момент срабатывает реле, размыкающее электрическую цепь в электронасосе.

Как только температура воды понизится до определенной отметки, цепь вновь замыкается и подача горячего теплоносителя в змеевик возобновляется. Для большей эффективности нагрева и уменьшение энергетических затрат, подключать змеевик нужно сверху к источнику теплоносителя.

В противном случае теплоноситель не охлаждался бы до максимального значения, проходя в конце своего пути теплые слои воды, из-за чего понижался бы КПД.

Внизу приведена типовая схема подключения бойлера косвенного нагрева к источнику тепла и его соединение с потребителями теплой воды.

Преимущества бойлера косвенного нагрева

Среди большого числа преимуществ бойлеров косвенного нагрева, многие отмечают отсутствие энергозатрат.

Однако это утверждение не совсем верно, энергетические затраты присутствуют, за счет охлаждения теплоносителя, но они в несколько раз меньше чем, при использовании бойлеров, работающих от электричества или других источников энергии.

Кроме того, мощность у бойлеров косвенного нагрева больше, чем у многих аналогов, а значит вода может нагреваться намного быстрее. Это преимущество позволяет подключать бойлер к нескольким потребителям горячей воды, например, одновременно смеситель в ванной и на кухне.

Главные преимущества бойлера косвенного нагрева:

Уменьшение энергозатрат;
Большая производственная мощность;
Быстрота нагрева;
Простота подключения;

В таком случае, приходится пользоваться электричеством, для этого практически все модели бойлеров оборудуются электрическими ТЭНами.

В частных домах эта проблема решается с помощью увеличения подачи топлива. В любом случае, в результате энергопотери окажутся ниже, чем при использовании альтернативных способов получения горячей воды.

Анализируя многочисленные отзывы владельцев бойлеров косвенного нагрева, можно прийти к выводу, что данная система широко востребована. Несмотря на то, что многие сталкиваются с проблемой теплого водоснабжения в летний период года, эта проблема все же решаема.

Схема устройства самодельного бойлера косвенного нагрева

Стандартная схема устройства водогрейного прибора в виде бойлера, может иметь существенные отличия в зависимости от вида и конструктивных особенностей. Приборы косвенного нагрева не способны самостоятельно производить тепловую энергию, но могут быть снабжены встроенными ТЭНами, посредством которых эффективно поддерживается температурный режим воды в заранее заданных пределах.

Схема устройства предполагает наличие в конструкции основных составляющих, представленных:

накопительным резервуаром;
наружным корпусом;
теплоизоляцией;
тепловым обменником;
местом для подсоединения дополнительного нагревательного элемента;
ревизионным отверстием;
входным отверстием для холодной воды;
входом и выходом для теплового носителя;
местом подключения термометра;
рециркуляционной линией;
выходом для горячей воды;
магниевым анодом.

Внутри утепленного резервуара встроен нагревательный элемент с подведенным тепловым носителем. Холодная вода поступает через нижнюю часть резервуара, а отбор горячего водоснабжения осуществляется из верхней части.

Водогрейное оборудование такого типа оснащается защитным магниевым анодом. Самые современные и дорогостоящие модели снабжаются парой дублирующих змеевиков. Поддержание температурного режима обеспечивается ТЭНом с термостатом, встраиваемым в верхней части резервуара.

Схема нагрева двух типов бойлеров

Также выпускаются бойлеры с косвенным типом нагрева, полностью лишенные змеевика. Такая особая конструкция носит название «резервуар в баке», что обуславливается наличием внутри одного бака второго резервуара. Нагрев воды в таких водогрейных приборах происходит внутри резервуара, а перемещение теплового носителя осуществляется между стенками.

Заводские модели бойлеров с нагревом косвенного типа и циркуляционным патрубком оснащаются обязательными элементами, представленными магниевым анодом и группой безопасности, а также температурным датчиком.