Бойлер косвенного нагрева своими руками

Простейший теплообменник

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.

Как устроен бойлер косвенного нагрева

По сути, аппарат представляет собой обычный теплообменник.

Правда теплообменники традиционно строят по принципу «труба в трубе», а в данном случае элементами теплового обмена являются сосуд и трубчатый змеевик. Накопительный сосуд исполняет роль наружной «трубы», внутри которой размещается «труба» внутренняя или змеевик.

Подготовка санитарной воды в бойлере косвенного нагрева производится без прямого использования электроэнергии, газа, твердого или жидкого топлива. Воду для гигиенических процедур в бойлере косвенного нагрева производит теплоноситель, подогреваемый котлом.Бойлер подключают к системе отопления. Внутри него по змеевику, трубам или пространству между двумя баками проходит теплоноситель прежде чем дальше попасть в приборы отопления.

Нагретая им вода для бытовых нужд постоянно находится в этом виде накопительного водонагревателя. В качестве корпуса для изготовления самодельного бойлера подойдет любая герметичная емкость, бак, опустошенный газовый баллон, обычный бойлер. Сложность заключается вовсе не в изготовлении, а в подключении бойлера косвенного нагрева. Для его нормальной работы требуется циркуляционный насос, обратный клапан, мембранный бак для расширяющейся при нагреве жидкости

В установке собственной группы безопасности нет необходимости. Избыток давления устранит общий для отопления предохранительный клапан. А вот воздухоотводчик совсем не помешает, потому что внутри отдельной от системы емкости будет закипать вода.

Через трубчатый змеевик пропускается теплоноситель отопительной системы, а внутренняя область сосуда заполняется холодной водой. Теплоноситель нагревает стенки трубчатого змеевика, а те, в свою очередь, греют холодную воду в сосуде.

Примерно так выглядит традиционная схема подключения бойлера косвенного нагрева. В данном случае прибор работает в паре с отопительным котлом

Схема бойлера косвенного нагрева обычно делается по технологии противотока двух сред, разных по температурному уровню. Другими словами, если выход подогреваемой воды предусмотрен в нижней части ёмкости, а патрубок подпитки холодной водой находится выше, в этом случае подача теплоносителя в змеевик осуществляется на верхнем уровне.

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

С целью снижения тепловых потерь сделанный своими руками бойлер косвенного нагрева следует обязательно изолировать. Хороший изолятор тепла – минеральная вата

Учитывая, что бойлер косвенного нагрева относится к тепловому сантехническому оборудованию, аппарат и прилегающая к нему обвязка трубопроводами подлежат тепловой изоляции.

Разумно монтировать систему в непосредственной близости от котла системы отопления. Такой подход обеспечит меньше затрат на монтаж оборудования, а потери тепла на пути от системы отопления к бойлеру косвенного нагрева будут существенно снижены.

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
  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.

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:

  • высокую стоимость. Бойлер косвенного нагрева стоит в 1,5–2 раза больше, чем водонагреватель прямого типа;
  • недостаточную мощность. Для нагрева большого количества воды (более 100 л) может потребоваться достаточно много времени — от 1 часа. В ассортименте некоторых производителей существуют бойлеры с более высокой скоростью нагрева (30–35 мин.), но их стоимость неоправданно высока;
  • большие габариты. Размер оборудования напрямую зависит от объёма бака. Бойлеры ёмкостью свыше 200 л занимают слишком много места, поэтому их устанавливают в отдельном подсобном помещении;
  • невозможность круглогодичного использования. Эффективная работа только в отопительный сезон (осень — зима). Летом, когда обогревательный котёл выключен, нагрев воды в бойлере не происходит.

Бойлер косвенного нагрева готовит горячую воду дольше, но зато он не требует подключения к электрической сети

Теплоаккумулятор для котлов отопления: особенности устройства и подключения

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.

Бойлер косвенного нагрева своими руками

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

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.

Есть два принципа подключения бойлера косвенного нагрева: с приоритетом нагрева горячей воды и без. При нагреве с приоритетом при необходимости весь теплоноситель перекачивается через теплообменник бойлера. Нагрев занимает немного времени. Как только температура достигает заданной (контролируется датчиком, термостатическим клапаном или термореле), весь поток снова направляется на радиаторы.

В схемах без приоритета нагрева воды, на косвенный водогрей направляется только некоторая часть потока теплоносителя. Это приводит к тому, что вода греется долго.

Схема без приоритета

Схема без приоритета

При подключении бойлера косвенного нагрева лучше выбирать схему с приоритетом — она обеспечивает горячую воду в необходимом количестве. При этом отопление не очень страдает — для нагрева всего объема воды обычно достаточно 20-40 минут, а для поддержания температуры при расходе вообще 3-8 минут. За такое время ни один дом не может настолько остынуть, чтобы можно было это ощутить. Но это — при условии, что мощность бойлера сопоставима с мощностью котла. В идеале — котел более производительный, с запасом в 25-30%.

Общие правила

Для обеспечения нормальной работы всех приборов, подключенных к гребенке горячей воды, на выходе из бойлера устанавливается расширительный бак для горячей воды (не для отопления). Его объем — 10% от объема бака. Он необходим для нейтрализации теплового расширения.

Подробная схема обвязки водонагревателя косвенного нагрева

Подробная схема обвязки водонагревателя косвенного нагрева

Также в каждой ветке подключения устанавливаются отсечные краны (шаровые). Они нужны для того, чтобы можно было каждое устройство — трехходовой клапан, циркуляционный насос и т.п. — при необходимости отключить и обслужить.

Предлагаем ознакомиться  Подключение бойлера к двухконтурному котлу: косвенного нагрева, схема, как подключить, газовый и электрический

На трубопроводах подачи обычно еще устанавливают обратные клапана. Они необходимы чтобы исключить возможность противотока. В этом случае подключение бойлера косвенного нагрева будет безопасным и удобным в обслуживании.

Если в системе уже стоит циркуляционный насос, и установлен он на подаче, а бойлер принудительного нагрева можно поставить рядом с котлом, лучше организовать отдельный контур, который идет от котла отопления. Это подключение бойлера косвенного нагрева реализуется с большинством настенных газовых или других  котлов, у которых циркуляционный насос стоит на подающем трубопроводе. При такой схеме подключения получается, что водонагреватель и система отопления подключены параллельно.

При наличии насоса в подающем трубопроводе и водонагревателе, расположенном рядом с котлом

При наличии насоса в подающем трубопроводе и водонагревателе, расположенном рядом с котлом

При этом способе обвязки после циркуляционного насоса устанавливается трехходовой клапан, управляемый датчиком температуры (установлен на бойлере). Один из выходов трехходового крана подключается к патрубку бойлера для подключения отопления. В обратный трубопровод перед входом в котел врезается тройник, в него подключается патрубок для отвода воды из теплообменника. Собственно, врезка в систему отопления закончена.

Порядок работы этой схемы такой:

  • При поступлении от датчика информации о том, что  температура воды ниже заданной, трехходовой кран переключает теплоноситель на бойлер. Система отопления оказывается отключенной.
  • Весь поток теплоносителя идет через теплообменник, вода в баке нагревается.
  • Вода нагревается достаточно, трехходовой клапан перенаправляет теплоноситель на систему отопления.

Как видите, схема проста, ее работа тоже понятна.

Пир установке водогрея в систему в циркуляционным насосом, но не рядом с ним, а на некотором расстоянии, лучше в контуре на водонагреватель установить циркуляционный насос. Подключение бойлера косвенного нагрева для этого случая изображено на схеме ниже.

Схема подключения к котлу с автоматическим управлением

Схема подключения к котлу с автоматическим управлением

Циркуляционный насос может быть установлен либо на подающем патрубке, либо на обратном. В данной схеме нет трехходового крана, подключается контур через обычные тройники. Переключение потока теплоносителя осуществляется включением/отключением насосов, а им руководит датчик температуры, который имеет две пары контактов.

Если вода в баке холоднее, чем выставленная на датчике, включена цепь питания циркуляционного насоса в контуре бойлера. При достижении заданной степени нагрева, замыкаются контакты насоса, который гонит теплоноситель в систему отопления.

В схеме с энергонезависимым котлом чтобы обеспечить приоритет бойлера, желательно чтобы он находился выше, чем радиаторы. То есть в данном случае желательна установка настенных моделей. В идеальном варианте — низ косвенного водонагревателя находится выше котла и радиаторов. Но такое расположение не всегда возможно.

Схемы будут работать и при напольном расположении бойлера, но греться вода будет медленнее и в нижней части она будет недостаточно горячей. Ее температура будет сравнима со степенью нагрева обратного трубопровода, то есть запас горячей воды будет меньше.

При энергонезависимом отоплении движение теплоносителя происходит за счет силы гравитации. В принципе, можно подключить бойлер косвенного нагрева по традиционной схеме — с циркуляционным насосом в контуре для его обогрева. Просто в данном случае, при выключенном электричества не будет горячей воды. Если вас такой поворот не устраивает, есть несколько схем, которые будут работать с гравитационными системами.

Схема подключения водонагревателя косвенного нагрева в гравитационную систему

Схема подключения водонагревателя косвенного нагрева в гравитационную систему

При реализации данной схемы контур, который идет на водонагреватель, делают трубой с диаметром на 1 шаг больше, чем отопительный. Этим и обеспечивается приоритет.

В данной схеме после ответвления на систему отопления установлена термостатическая головка с накладным датчиком. Работает она от батареек, внешнего питания не требует. На регуляторе термоголовки выставляется желаемая температура нагрева воды (не выше, чем температура на подаче котла). Пока в баке вода холодная, термостат открывает подачу на бойлер, поток теплоносителя идет в основном на бойлер. При нагреве до требуемой степени, теплоноситель перенаправляется в ветку отопления.

При наличии в системе водяного полотенцесушителя необходима постоянная циркуляция воды через него. Иначе он работать не будет. В петлю рециркуляции можно подключить всех потребителей. В таком случае горячая вода будет постоянно гоняться по кругу насосом. В таком случае, открыв воду в любой момент времени вы получите сразу горячую воду — не нужно будет ждать, пока из труб стечет холодная. Это положительный момент.

Отрицательный состоит в том, что подключив рециркуляцию, увеличиваем расходы на нагрев воды в бойлере. Почему? Потому что пробегая по кольцу вода остывает, следовательно котел будет чаще подключаться на подогрев воды и больше тратить на это топлива.

Подключение рециркуляционного кольца к специальному выходу косвенника

Подключение рециркуляционного кольца к специальному выходу косвенника

Второй недостаток — рециркуляция стимулирует перемешивание слоев воды. При обычном режиме работы самая горяча вода находится вверху, откуда ее и подают в контур ГВС. При перемешивании общая температура подаваемой воды падает (при тех же настройках). Тем не менее, для полотенцесушителя это, пожалуй, единственный выход.

Как реализовать подключение бойлера косвенного нагрева с рециркуляцией? Есть несколько способов. Первый — найти специальные косвенники со встроенной рециркуляцией. Очень удобно — полотенцесушитель (или вся петля) просто подключается к соответствующим патрубкам. Но цена таких вариантов водогреев почти в два раза больше, чем цена на обычный бак такого же объема.

Подключение бойлера косвенного нагрева с рециркуляцией

Подключение бойлера косвенного нагрева с рециркуляцией

Второй вариант — использовать модели, которые не имеют входа для подключения рециркуляционного контура, но подключить его при помощи тройников.

При подготовке бойлера к работе его первым делом подключают к отопительной системе. Это может быть сеть домашнего автономного котла или центральная магистраль. В процессе подключения крышка бака водонагревателя должна быть открыта. Когда все трубы соединены между собой в нужном порядке, открывают запорный кран трубы обратки, чтобы убедиться в отсутствии протечек в местах соединений и самих трубах.

Если протечки не обнаружены, можно открыть кран подачи теплоносителя в змеевик. После того, как спираль прогреется до нормальной температуры, конструкцию еще раз осматривают на предмет протечек.

Если все в порядке, крышку бака закрывают и набирают в него воду, а также открывают кран подачи горячей воды в водопровод. Теперь можно оценить качество нагрева.

Нагревать воду в рассматриваемом агрегате можно с использованием газового или твёрдотопливного котла, солнечного водонагревателя либо теплового насоса. При этом его работа возможна в связке с отопительным оборудованием двух типов: одно- и двухконтурным.

Изготовление своими руками бойлера косвенного нагрева

Вся работа заключается в сборке входящих в конструкцию составных частей. В качестве примера приведём изготовление водонагревателя со змеевиком. Несложный принцип работы этого устройства вселяет уверенность, что такой бойлер косвенного нагрева создать можно самостоятельно.

Схема конструкции и подключения типового бойлера косвенного нагрева

В бойлере в качестве ёмкости используется бак. Объём данного компонента конструкции – величина производная от потребностей в горячей воде обитателей дома. Этот показатель рассчитывается с учётом того, что согласно нормам на одного члена семьи в день должно приходиться порядка 50-70 литров. Таким образом, если семья состоит из 4-х человек, можно остановить свой выбор на 200-литровом бойлере косвенного нагрева, цена комплектующих которого не сильно обременит семейный бюджет.

Однако, обойтись без серьёзных затрат здесь не удастся, поскольку бак для нагревательного устройства необходимо изготавливать из недешёвых сплавов алюминия, дорогостоящей нержавеющей стали или другого стойкого к коррозии материала, стоимость которого тоже относительно высокая. В качестве альтернативы подойдёт и газовый баллон. Однако его стенки необходимо предварительно очистить и загрунтовать. Иначе от воды будет исходить запах газа.

В баке проделываются 5 отверстий: 1 внизу для подсоединения сливного крана, ещё 1 снизу для входной трубы, 1 сверху для отбора воды и 2 сбоку для установки змеевика. Зная, что этот бойлер косвенного нагрева придётся эксплуатировать и по окончании отопительного сезона, необходимо создать условия для установки ТЭНа путём высверливания отверстия снизу. Сделав отверстия, закрепите в них краны шарового типа либо запорные элементы.

Объем бака бойлера необходимо выбирать исходя из количества проживающих в доме человек и точек потребления воды

Этот элемент выполняет в накопительном бойлере функцию нагревательного контура. То есть в него поступает теплоноситель – горячая вода из отопительной системы. От контакта с нагретой поверхностью змеевика, температура водопроводной воды, присутствующей во втором контуре, соответственно, повышается.Для этого компонента подойдёт латунная или медная трубка. Её длина и диаметр определяются объёмом бака. На 10 литров должно приходиться в среднем 1,5 кВт продуцируемой змеевидной трубкой тепловой мощности.

Предлагаем ознакомиться  Сначала устанавливают ванну или кладут плитку

Накручивайте трубку на цилиндрическую оправку по спирали. Для этого подойдёт труба или бревно большого диаметра.

Бойлер косвенного нагрева своими руками

Наматывая змеевик, необходимо следить за витками, придерживаясь следующих рекомендаций:

  • не допускайте их соприкосновения друг с другом. Так будет обеспечен лучший контакт поверхности змеевика с нагреваемой водой;
  • не рекомендуется прикладывать чрезмерные усилия. Тогда снять с оправки змеевик будет непросто;
  • корректно рассчитайте количество витков, исходя из высоты и объёма бака.

Змеевик для бойлера косвенного нагрева, выполненный из медной трубки

Наружную поверхность бойлера косвенного нагрева этой модификации необходимо покрыть теплоизолирующим слоем. Такое техническое решение увеличит КПД агрегата и снизит тепловые потери. Чтобы утеплить ёмкость, используйте монтажную пену, минвату либо другой теплоизолирующий материал, крепить который к основе можно полосовыми стяжками, клеем или проволокой. Для придания внешнему виду бака привлекательности, его корпус лучше покрыть фольгированным утеплителем либо тонким листовым металлом.

Также можно создать прототип сэндвич-конструкции. Такой вариант предусматривает установку создаваемого бойлера в бак большего диаметра. Образовавшуюся между поверхностями полость можно заполнить пенопластом либо другим теплоизоляционным материалом, сформировав, таким образом, своего рода термос.

К сборке конструкции можно приступать после подготовки всех требуемых частей и следуя алгоритму действий:

  • змеевик монтируйте внутри бака вдоль его стенок либо по центру. Припаяйте патрубки и к входной, и к выходной трубам бака;
  • определитесь с тем, как будет устанавливаться нагреватель. Здесь существует два варианта. Обычно ко дну напольных бойлеров косвенного нагрева привариваются опоры. Если же вы остановили свой выбор на бойлере косвенного нагрева настенного типа, то припаяйте, а лучше приварите к задней поверхности петли (или «ушки»);

Современные бойлеры косвенного нагрева оснащены современными приборами по контролю температуры, а также качественной теплоизоляцией, что сложно повторить в бойлерах, выполненных своими руками

  • установите ТЭН;
  • плотно закройте бойлер крышкой;
  • подключите змеевик к контуру отопительной системы. При этом руководствуйтесь стандартными правилами выполнения данной процедуры;
  • подсоедините входную и выходную трубы для воды;
  • произведите разводку трубы в ванную комнату либо на кухню в точку водозабора.
  • 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.

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

Устройство бойлера косвенного нагрева

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

shema-vkl-boilera-kosvennogo-nagreva_1-430x385.jpg

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.

P= 0,0011*m*(tk-tн)/T

Расчетными считаются следующие значения:

  • P — мощность ТЭНа;
  • M — масса нагреваемой воды;
  • tk — желаемая температура воды;
  • tн — начальная температура воды;
  • T — время нагревания воды.

В комбинированном бойлере косвенного нагрева змеевик размещается по всему водонагревательному баку снизу доверху — схема обеспечивает максимальный КПД и равномерное прогревание воды. ТЭН устанавливают внизу емкости.

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.

Устройство бака косвенного нагрева

Особого отличия от обычного водонагревателя косвенный бойлер не имеет. Внешне это симпатичный бак. Может быть достаточно солидного размера, все зависит от его объема.  Бойлер состоит из: (корпуса, определенного утеплителя, основного прочного, нержавеющего бака, термометра, теплообменника — змеевика и магниевого анода).

Слой утеплителя, расположенный между корпусом и основным баком, представляет собой мощный термос, благодаря чему система практически не имеет потерь тепла — (2-3°С) за 24 часа. Процесс контроля и управления температурного режима позволяет постоянно поддерживать заданные температурные параметры горячей воды.

Отдельно стоит остановиться на устройстве теплообменника. Он представляет собой спираль особой конструкции из полой трубки (металл или латунь), установленной особым образом (обычно в нижней части внутри корпуса). Расположение теплоносителя имеет принципиальное значение для оптимального нагрева воды.

Бойлер 2

Главную угрозу для косвенного водонагревателя может представлять гальваническая коррозия. Чтобы этого не происходило, конструкция бойлера защищена магниевым анодом. Задача анода принять все электрохимические (реакции) воздействия на себя, защищая все остальные детали. Магниевый анод необходимо периодически менять.

Современные модели бойлеров оснащены альтернативными источниками тепла. Это комбинированные водяные бойлеры. Для неотопительного летнего периода бойлер используют для нагрева воды за счет электричества или газа. На рынке представлены бойлеры для нагрева воды, в которых используется источники солнечного света.

Схема подключения и принцип работы бойлера косвенного нагрева прост. Теплоноситель циркулирует по полой трубке за счет работы насоса и нагревает воду до заданной температуры. Вся система нагрева автоматизирована. После нагрева до установленной температуры, через контроль термодатчика, система отключает насос.

Предлагаем ознакомиться  Подключение ванны к канализации своими руками пошаговые инструкции и порядок выполнения работ

Удержание температуры происходит за счет принципа термоса. Между баком с горячей водой и корпусом бойлера все пространство заполнено утеплителем (пенополистирол или полиуретановая пена).

Конструкция водяного бойлера имеет входной и выходной патрубки. Горячая вода, как теплоноситель от котла, попадает через входной патрубок в змеевик и для циркуляции по системе нагрева. Через выходной патрубок горячая вода из бойлера подается к источникам потребления.

При покупке бойлера необходимо учитывать не только объемы одновременного и циклического потребления, но технические и энергетические возможности вашей системы отопления и водообеспечения. Чтобы не получилось так, что купленный бойлер не будет давать необходимых параметров. Также важно обращать внимание на конструктивную особенность водонагревателей. Они могут быть напольного крепления или настенного крепления. Здесь необходимо все рассматривать в комплексе:

  • Для напольной нагревательной системы – выбираем бойлер напольной установки:
  • Для настенной нагревательной системы – выбираем бойлер настенной установки.

Самый оптимальный вариант  — приобретение и установка (системы отопления бойлер с косвенным нагревом) от одного производителя:

  1. Экономия при покупке комплекса оборудования;
  2. Более качественная установка и монтаж оборудования;
  3. Работы выполняются в более короткие сроки;
  4. Обслуживание комплексного оборудования требует гораздо меньших затрат.

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.

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).

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

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.

Общие правила

Теплоаккумулятор используется для поддержания нагретой до определённой температуры воды

Это устройство выполняет и другие функции. К основным из них можно отнести:

  • почти на треть снижает расход топлива. При этом КПД топливной установки повышается;
  • предохраняет от перегрева приборы отопления, собирая излишки тепла;
  • нагревает воду для системы ГВС. То есть, по сути, это одна из разновидностей бойлера косвенного нагрева. Цена данного агрегата колеблется в очень широких пределах: от 13 до более 300 тысяч рублей;
  • бак теплоаккумулятора может связывать несколько источников тепла, работающих на различных видах энергии или топлива;
  • конструктивное исполнение устройства позволяет осуществлять отбор теплоносителя разной температуры.

В качестве главной детали данного агрегата выступает цилиндрической формы нержавеющий бак, наполненный жидкостью, характеризующейся высоким коэффициентом теплоотдачи. Его обвязка осуществляется теплоизолирующим материалом. В сочетании с установкой верхней рубашки, такое конструктивное решение увеличивает время остывания теплоаккумулятора. Внутри цилиндрической ёмкости размещаются от 1 до 3 теплообменников. Количество змеевиков определяется возможностями и потребностями хозяев жилья.

Разогретая вода от твёрдотопливных или газовых котлов поступает в полость бака аккумулятора сверху, а охладившаяся жидкость оседает ближе ко дну и для разогрева вновь перекачивается в котёл.

Схема устройства теплоаккумулятора с возможностью подключения к альтернативным источникам энергии

Нижний отсек обычно имеет температуру порядка 35-40°С. Поэтому подсоединять его целесообразно к системе тёплого пола. Температура средней части составляет 60-65°С. Поэтому подключать к ней следует отопительные приборы. К горячему водоснабжению подключается верхняя часть бака. Температура воды там достигает 80-85°С.

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.

Бойлер 3

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

Почему хозяева все же частенько предпочитают делать бойлер своими руками? У самодельного бойлера есть масса преимуществ перед заводскими:

  1. Подключается к системе отопления.
  2. Ставится рядом с котлом.
  3. Обходится куда дешевле покупного
  4. Позволяет экономить энергоресурсы.
  5. Позволяет поддерживать постоянную температуру воды.

Какие понадобятся материалы

В первую очередь необходимо подобрать ёмкость для изготовления бака. Лучшим выбором материала является нержавеющая сталь. Можно использовать готовую бочку, заказать бак необходимого размера, либо приобрести газовый баллон. Он имеет достаточную прочность, подходящие габариты и форму. Ещё одним вариантом для изготовления бака может быть ёмкость, изготовленная из термостойкого пластика.

В баке следует сделать отверстия необходимого размера. Два отверстия понадобятся для присоединения трубопроводов подачи холодной и вывода горячей вода. Одно из них делается внизу бака, а другое в верхней его части. Ещё два отверстия будут необходимы для монтажа змеевика, предназначенного для прохода теплоносителя.

Для изготовления змеевика отлично подойдёт трубка из латуни или меди. Эти материалы хорошо передают тепло, и им достаточно легко придаётся необходимая форма. Можно также использовать трубы малого диаметра из пластика.

Для того, чтобы изготовить змеевик, трубу необходимой длины наматывают на основу, которой может быть прочная металлическая труба или оцилиндрованное бревно.

Для того, чтобы трубка, предназначенная для змеевика, была изогнута равномерно, без заломов, перед началом работы её полностью заполняют песком. Тогда змеевик получится правильной формы, одинакового диаметра по всей его длине.

Бойлер 4

Исходя из объёма бака, температуры теплоносителя и температуры поступающей воды, вычисляется необходимая длина змеевика. Для этого используют специальную формулу подсчёта. Для ёмкости объёмом 200 литров, при использовании змеевика с диаметром 10 мм, его длина будет составлять около 15-ти метров.

Ещё до монтажа накопительного бойлера следует определиться, каким образом будет производиться его теплоизоляция. Обойтись без неё не удастся, так как естественные потери тепла велики и КПД водонагревателя окажется слишком низким. Идеальным способом для теплоизоляции бака будет помещение его внутри подходящей ёмкости, а затем заполнение её монтажной пеной.

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.

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