Бойлер косвенного нагрева своими руками: 4 недостатки

Принцип работы бойлера косвенного нагрева

Прежде, чем браться за изготовление такого нагревательного устройства, следует разобраться, каким образом он работает, а для этого изучить его устройство. Бойлер косвенного нагрева является обычным баком, внутри которого находятся трубы. По ним циркулирует теплоноситель.

Источником тепла может быть система отопления. Внутрь бака подаётся вода, постепенно нагревающаяся до температуры, обусловленной параметрами теплоносителя. Поскольку забор воды для хозяйственных нужд производится с верхней части бака, то её температура остаётся стабильной, пользоваться согретой водой удобно.

Таким образом, можно частный дом, где имеется отопительная система, функционирующая на любом виде топлива, обеспечить горячей водой в достаточном количестве. Бойлер косвенного нагрева можно использовать и в многоэтажных домах, подключив его в отопительную систему.

Чем так привлекательны эти агрегаты, так это возможностью выдать большое количество горячей воды сразу нескольким потребителям. При этом нагрев происходит без дополнительных подключений к электрической сети или газовой магистрали, источником тепла служит все тот же котел, что мы используем для отопления дома. Единственное условие – теплогенератор должен иметь запас по мощности, дабы успевать работать с отопительной системой и водонагревателем.

На рисунке показан обычный косвенный бойлер в минимальной комплектации, более совершенные модели дополнительно оборудованы:

• вторым змеевиком для подключения альтернативного источника тепла;
• электрическим ТЭНом для поддержания температуры воды в случае отключения котла;
• термометром и манометром.

Сам принцип работы бойлера косвенного нагрева заключается в передаче тепла не прямым способом от котла массе воды, находящейся в емкости. Посредником служит теплоноситель, нагретый до температуры 70—80 °С и циркулирующий по медной трубке змеевика. Это позволяет довести температуру воды, предназначенной для ГВС, до 60 °С.

Также накопительный водонагреватель косвенного типа снабжается патрубком для подключения предохранительного клапана безопасности и датчика температуры, присоединяемого к терморегулятору. На тот случай, когда необходимо обеспечивать моментальную подачу горячей воды к смесителям, бойлер снабжен патрубком для подсоединения обратной рециркуляционной линии.

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

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

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

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.

Изготовление змеевика

Для самостоятельного изготовления круглого стального змеевика используется трубогиб, но при необходимости обустраивается квадратный нагревательный элемент, все части которого представлены соединяемыми электрической сваркой, отрезками нержавеющей стальной трубы.

Уровень мощности нагрева рассчитывается в соответствии с формулой: Q = К х А х dT, где показатели представлены:

• К — коэффициентом тепловой передачи;
• А — площадью общей поверхности нагревательного элемента;
• dT — температурной разностью теплового носителя и греющейся воды.

Размещение змеевика может осуществляться, как в центральной части резервуара, так и вдоль его стенок.

Конфигурация и размеры резервуара влияют на общее количество витков, а также диаметр нагревательного элемента.

В процессе эксплуатации водогрейного оборудования, отмечается накопление накипи и разных отложений на нагревательном элементе, поэтому периодическая чистка змеевика является обязательным мероприятием по обслуживанию бойлера.

Схема устройства самодельного бойлера

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.

Схема подключения

Для правильного подключения нагревательного агрегата своими руками, необходимо знать основные схемы разводки бойлеров.

Подключение заключается в подведении к бойлеру теплоносителя (он должен входить в теплообменник через верхний патрубок)  и его вывода, а также, врезки устройства в систему водоснабжения. Поступление холодной воды должно осуществляться через патрубок, установленный на нижней части емкости, а вывод горячей – через верхний.

Такая схема подключения позволяет получить наибольший коэффициент полезного действия для конкретной модели устройства.

Типовые схемы для подключения:

• С использованием трехходового канала. Принцип работы такой системы состоит в том, что теплоноситель системы обогрева дома, может проходить по двум магистралям (основной, проходящей от котла к радиаторам и дополнительной – через косвенный бойлер). Управление потоками осуществляется при помощи трехходового клапана, управляемого термостатом. Изначально, при заполнении емкости холодной водой, клапан направляет поток теплоносителя через теплообменник бойлера, при достижении температуры в баке заданной, термостат переключает клапан и отопительная система работает напрямую, на радиаторы. Процесс переключения циклически повторяется при снижении температуры воды. Данная схема обеспечивает экономный режим отбора тепла от теплоносителя и позволяет сохранять температуры воды в бойлере на заданном уровне.
• С двумя насосами.

От емкости отходят несколько магистральных линий, оснащенных каждая своим насосом, что позволяет поддерживать требуемое давление для каждой магистрали (для теплого пола – высокое, а для точек подачи горячей воды – низкое).

• С гидравлической стрелкой. При подключении устройства к сложным магистралям (много контуров с различным давлением, бытовые точки, теплый пол и т.п.). Специальные балансировочные вентили позволяют избежать перепадов давления в системе, поддерживая его неизменным на всех участках магистрали. Смонтировать и настроить такую систему не под силу домашнему мастеру, так как для проведения работ потребуется специальный инструмент и специфические навыки, поэтому при реализации такой схемы, рекомендуется обратиться к специалистам.
• С рециркуляцией. В некоторых моделях нагревательных агрегатов, допускается введение рециркуляционной магистрали. Постоянно текущая горячая вода прокачивается через емкость бойлера. Подобная система хоть и требует затрат на работу рециркуляционного насоса, но при этом позволяет пользоваться горячей водой сразу после открытия крана, без слива холодной.

Предназначение и принцип работы

Бойлер косвенного нагрева это прибор, предназначенный для периодического нагрева нужного объема воды за счет внешнего энергетического источника: газ, электроэнергия и другие. В корпус прибора встраивается крупногабаритная накопительная емкость, которая выбирается согласно предполагаемой потребности в горячем водоснабжении. Бак косвенного нагрева изготавливается из материалов с антикоррозийными свойствами. Внутри емкости монтируется трубчатый нагревательный элемент (ТЭН) или специальная спиральная трубка средних диаметров, по которой осуществляется циркуляция другого теплоносителя. Принцип действия самодельного агрегата напоминает проточный электрический водонагреватель.

Через шланг с нижним подключением в емкость заливается холодная вода. За счет перемещения теплоносителя осуществляется нагрев воды. При помощи верхней трубки поступает уже прогретая до нужной температуры горячая вода. Для обеспечения безопасности, водопроводная труба подачи и рециркуляции оборудуются аварийными вентилями. Наружные стенки бака оборачивается теплоизоляционным покрытием, чтобы прогретая вода не остывала.

• LiveJournal
• Blogger

Потребители, которые используют бойлер титан и электрические проточные водонагреватели знакомы с тонкостями эксплуатации подобных приборов. Устройство таких нагревателей не позволяет использовать одновременно две и более водоразборные точки горячего водоснабжения, поэтому изготовленный водонагреватель своими руками способен решить этот недочет, так как вода располагается в емкости и сохраняет свой температурный уровень.

1. Косвенные водонагреватели с устройством змеевика, который помещается по центру бака. Можно изготовить змеевик своими руками из труб. Для этого подойдут изделия из черных металлов или нержавейки. При помощи резака создаются изгибы для увеличения количества витков. В емкость нагревателя заливается холодная вода. При нагревании змеевика осуществляется теплоотдача холодной воде в резервуаре.
2. Во втором случае сделать бойлер своими руками можно по такому же принципу. Однако трубы с циркулирующим теплоносителем размещают по стенкам бака. В таком виде водонагреватель косвенного нагрева легче обслуживать.
3. Последним способом комбинированный бойлер косвенного нагрева изготавливается из двух емкостей. Из большей создается главный бак, в который помещают емкость меньшего диаметра. Свободное пространство между резервуарами заполняется теплоносителем.

Устройство бойлера для нагрева воды отличается простой конструкцией, поэтому для создания такого прибора можно продумать личный вариант. Основополагающие чертежи прибора ознакомят с примерными конструкциями такого рода нагревателей.

• LiveJournal
• Blogger

Корпус бойлера из газового баллона своими руками

Корпус изделия выполняется из стали. Стенки могут быть тонкими, так как температура воды не должна превышать 70 градусов. Самодельный бойлер может изготавливаться из газового баллона или пластиковой бочки. Для очистки бака потребуется с одного торца наварить большой фланец. Но это не обязательное условие.

Необходимые отверстия в корпусе:

• Подключения отопления;
• Подачи горячей воды;
• Циркуляции горячей воды;
• Подачи водопроводной жидкости;
• ТЭНа и магниевого анода;
• Температурных датчиков.

Теплообменник может находиться снизу или по всей поверхности внутренней конструкции. Отвод горячей воды размещается сверху, а немного ниже встречается труба для циркуляции. Подача холодной воды выполняется снизу. Нагревательный элемент всегда должен быть в воде, поэтому его монтируют в нижней части. Температурные датчики занимают место посередине конструкции.

К отверстиям, которые работают с водой и датчикам приваривается металлическая труба. Диаметр всех патрубков должен быть одинаковым. Под анод предусматривается большая трубка, на нее монтируется крышка, болт и анод.

Перед покупкой бойлера нужно попросить у продавца сертификат, который подтверждает его качество

Теплообменник крепится сгоном или гайками. Первый вариант считается более надежным. Монтировать слив необязательно. Для этих целей можно использовать тройник, который монтируется на подаче жидкости.

Емкость для нагревателя – из чего сделать и как подготовить?

Бак водонагревателя разрешается изготавливать практически из любых материалов, которые обладают некоторой стойкостью к коррозионным явлениям. Можно использовать эмалированный металл, стеклокерамику, нержавейку, пластик. При выборе материала нужно учитывать следующее: пластиковые, стеклокерамические и эмалированные емкости не отличаются особой механической прочностью, кроме того, эмаль и керамика склонны к коррозии. Из-за этого уже через пару лет эксплуатации может потребоваться замена бака, сделанного из этих материалов.

Емкость для нагревателя из подручных средств

А вот емкости из нержавеющей стали являются в разы долговечнее и надежнее. Проще всего сделать водонагреватель косвенного действия из обычного газового баллона. Желательно купить новую емкость. Но допускается и применение со старым баллоном. Его необходимо разрезать на две половинки, очистить внутренние стенки от загрязнений и обработать их грунтовкой (обычно наносится 2–3 слоя). Нюанс. Грунт допускается и не использовать. Но тогда в первые пару недель эксплуатации самодельного бойлера вы будете явственно ощущать запах газа, идущего от горячей воды.

В подготовленном описанным способом баллоне мы сделаем четыре отверстия. Через один будет выходить нагретая вода, второй нужен для подачи холодной жидкости. Еще два отверстия позволят соединить теплоноситель и змеевик. Затем следует позаботиться о качественной теплоизоляции бака. Самодельный бойлер необходимо утеплять максимально тщательно. Если данное условие не выполнить, показатель полезного действия устройства значительно снизится. Вода в теплом состоянии в нем будет поддерживаться совсем недолго.

Теплозащиту емкости рекомендуется производить до сборки агрегата. Это удобнее, проще и надежнее. Функцию утеплителя может выполнять практически любой теплоизолятор. Некоторые мастера используют стекловату. На корпус баллона ее крепят проволокой или клеящим составом. При желании сначала можно приклеить вату, а потом дополнительно зафиксировать ее проволочной стяжкой. Еще лучше использовать для утепления монтажную пену. Работа с ней требует минимальных трудовых затрат. А результат получается отличный.

Финальная сборка

Процесс самостоятельной сборки водогрейного прибора заключается в следующих поэтапных мероприятиях:

• монтаж змеевика;
• припаивание патрубков на трубах входа и выхода;
• приваривание опорных ножек или подвесных петель;
• установка нагревательного ТЭНа;
• плотная подгонка крышки.

Следует отметить, что особое внимание нужно уделить термоизоляции бака базальтовыми матами и их фиксации на поверхности наружных стенок. Чтобы сделать эксплуатацию водогрейного прибора полностью безопасной, необходимо обязательно прикрутить защитный стальной кожух, покрытый порошковой краской или оцинковкой.

Чтобы сделать эксплуатацию водогрейного прибора полностью безопасной, необходимо обязательно прикрутить защитный стальной кожух, покрытый порошковой краской или оцинковкой.

Как произвести подключение бойлера косвенного нагрева?

Выбор способа подключения водонагревателя, прежде всего, определяется типом котла (одно- или двухконтурного), с которым он будет работать в паре.

Например, при подключении к двухконтурному котлу обязательно монтируется трехходовой клапан, регулирующий поток теплоносителя: при достижении предельной температуры он закрывает доступ теплоносителя в контур. Работает в тандеме с термостатом и именно показателями последнего регулируется его работа.

Для подключения бойлера к одноконтурному аппарату потребуется, дополнительно к основному насосу, обеспечивающему циркуляцию в змеевике, установка добавочного – для подачи теплоносителя непосредственно от котла.

При этом оба насоса должны подключаться к термостату, который и будет управлять их работой. Такой вариант подключения обеспечивает бесперебойную работу как системы отопления, так и бойлера (хотя приоритет остается за системой ГВС), поскольку они подключаются параллельно.

Но для исключения смешивания потоков теплоносителя должны быть предусмотрены обратные клапаны, которые монтируются для каждой системы отдельно.

В тех случаях, когда теплоноситель используется для функционирования нескольких отопительных контуров и бойлера, то рекомендуется установка гидроколлектора, представляющего собой распределительный узел и иногда называемый гидравлической стрелкой.

Его главная задача состоит в том, чтобы исключить перепады давления в любой из систем или в их ответвлениях, хотя в некоторых случаях с функциями гидравлической стрелки справляются специально устанавливаемые балансирующие вентили.

Приступаем к созданию бойлера

В первую очередь нужно подготовить емкость, которая будет выступать в роли бака для воды. В принципе, подойдет любой, даже не герметичный металлический бак, изготовленный из нержавеющего материала – стальной или эмалированный. Можно даже взять пластиковый бак, но с одним условием – он должен быть изготовлен из пищевого пластика, не выделяющего вредных веществ в окружающую среду при нагреве. Если бак металлический, для работы с ним понадобится аппарат для сварки.

Эмалированные или стеклокерамические баки не слишком прочны, и довольно скоро их придется заменить, поэтому емкость из нержавеющей стали окажется предпочтительнее.

Экономичный и простой способ – взять в качестве бака газовый баллон: при помощи болгарки его нужно разрезать на две половины, очистить и покрыть грунтовкой, после чего сварить обратно в единое целое. В крайнем случае можно обойтись и без всей этой процедуры, но стоит приготовиться к тому, что вода еще долгое время будет иметь сильный запах газа.

Следующий этап создания бойлера – теплоизоляция стенок его бака. Чтобы снизить уровень обыкновенной теплоотдачи, понадобится хорошая теплоизоляция. К слову, удобнее будет сделать все это до монтажа бака. Чтобы изолировать бак, подойдет любой материал, даже монтажная пена. Стекловату или другой утеплитель можно укрепить на баке при помощи веревки, проволоки, клея. Чтобы изоляция работала, должно быть соблюдено условие – изолирующий материал должен покрывать всю поверхность емкости с водой. Есть еще один вариант улучшения теплоизоляции – бак меньшего размера установить в баке размера большего, а между ними уложить слой изолирующего материала.

Сделать змеевик можно из любой небольшой трубы, будь она пластиковая или металлическая. Затем задача усложняется – трубу нужно намотать на какой-нибудь цилиндрический объект, например, бревно или другую трубу. На концы намотанной спирали устанавливаются резьбовые фитинги. Спираль из трубы не должна быть слишком плотной, так как в процессе работы змеевик будет покрываться накипью, да и снять его будет сложно. С самого же бойлера снимать и очищать змеевик нужно, как минимум, раз в год.

После того, как все элементы водонагревателя будут готовы, наступает время собирать бойлер. В выбранном баке делается два отверстия – для входной трубы с холодной водой и для выходной, которая будет подавать нагретую воду. Возле отверстий крепятся краны. В принципе, отверстия можно делать в любом месте бака, но в практическом применении гораздо удобнее, если труба с холодной водой будет подключена снизу, а труба для подачи нагретой – с верху. В самом низу бака монтируется патрубок слива, через который можно будет полностью удалить воду из бака при необходимости, например, для чистки или ремонта.

Затем нужно вырезать отверстия для змеевика, а к стенке бака приварить штуцера из металла, имеющие резьбовое соединение, к которым и будет крепиться сам змеевик.

Обязательно проверяется герметичность этой трубки, а особенно тщательно эта процедура должна осуществляться, если в роли теплоносителя будет использоваться антифриз или другое потенциально опасное для здоровья человека вещество. Проверить герметичность можно, перекрывая одно отверстие и подавая компрессором в другое сжатый воздух. Змеевик при проверке нужно слегка намочить мыльной водой. Если герметичности нет, трубку змеевика нужно пропаять еще раз.

Для того, чтобы тепло из бака никуда не уходило, его нужно закрыть крышкой на защелках. Крышку также нужно утеплить изолирующим материалом. Вот и все! 

Бойлер косвенного нагрева своими руками остается только установить и использовать!