Делаем водонагреватель косвенного нагрева своими руками

Схема подключения самодельного бойлера к котлу

Бойлер самодельный должен быть, в первую очередь качественным.

А именно:

• Исправный;
• Качественный;
• Без протечек.

Только в таком случае возможно использовать бак и не переживать за то, что могут возникнуть технические неполадки потом или вовсе короткое замыкание.

Схема подключения самодельного бойлера к котлу

Так как у бака с пластиковой основой далеко не маленький вес, то желательно его устанавливать на подготовленный фундамент и выверить вертикально. Если в помещении, где будет установлен бойлер, уже есть бетонные полы, то заливка фундамента не требуется.

Чтобы соединить емкость котла и бойлера, потребуется первоначально обвязать их вместе. Достаточно часто используют способ распределения потока теплоносителя посредством монтажа трехходового клапана и сервопривода. При снижении температуры в баке, будет подаваться сигнал приводом, и начнется направление потока в полость змеевика.

Конструкция

Устройство бойлера довольно простое. В баке из материала, не подверженного коррозии, расположен теплообменник в виде змеевика или бака меньшего размера. Теплообменник для увеличения теплоотдачи выполняют из материала с высокой теплопроводностью, обычно из меди. Бак оснащен штуцерами для подвода и отбора воды. Ввод холодной воды расположен снизу бака и оснащен обратным клапаном, через него же, с помощью обводного вентиля, производят слив. Выводной патрубок для горячей воды располагают в верхней части бака.

Стенки бака для уменьшения тепловых потерь необходимо хорошо утеплить. Для этого можно использовать различные материалы, но наилучший вариант — полиуретан, он обладает высокими теплоизоляционными качествами, при этом не боится влаги, хорошо гасит шум воды, возникающий при нагреве, долговечен и экологически безопасен.

Чтобы сделать бойлер своими руками проще всего поместить бак-накопитель в бачок или корпус аналогичной формы чуть большего размера и заполнить пространство между ними полиуретановой пеной из баллона.

Для измерения и регулировки температуры бойлер оснащают термометром и термостатом. Этот элемент не обязателен, но существенно увеличивает удобство использования нагревателя. Чтобы уменьшить внутреннюю коррозию, можно также встроить в бак магниевый анод, предназначенный для водонагревателей ТЭНового типа. Их продают в сервисных центрах обслуживания или в магазинах бытовой техники.

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.

Этот вариант получения горячей воды подходит в период отопительного сезона. В другое время роль теплоносителя может выполнять встроенный в бак бойлера электрический ТЭН.

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.

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.

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.

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.

Разработка проекта

Бойлер БКН выполняется по проекту, который базируется на исполнительных чертежах. Их изготавливают самостоятельно, берут в интернете по нужному объему бака и температуре теплоносителя или заимствуют у пользователей, которые успешно установили и эксплуатируют нужного объема БКН. В проекте выполняют тепловые и гидравлические расчеты и определяют спецификацию необходимого оборудования.

Основные расчетные параметры БКН:

• часовой объем водопотребления ГВС, м3;
• расположение змеевика;
• конфигурация змеевика;
• площадь нагрева змеевика.

Кроме того подготавливается раздел «автоматизация», который предусматривает аварийное отключение БКН и автоматическое поддержание рабочей температуры ГВС в бойлере.

Выбирая параметры бака и змеевика, не стоит увлекаться большими габаритами конструкции, поскольку это приведет к снижению общей эффективности установки из-за повышения тепловых потерь.

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.

Достоинства и минусы бойлера косвенного нагрева

Преимущества бойлера косвенного нагрева, сконструированного своими руками, над другими водонагревателями:

• возможность подключения к централизованной отопительной системе;
• основная емкость устанавливается в непосредственной близости от котла автономного отопления;
• монтаж всей конструкции не занимает много времени;
• сокращается расход электроэнергии и газа;
• дом обеспечивается горячей водой одной температуры постоянно.

Недостатков у такой конструкции не так уж и много:

• для монтажа вам потребуется специальное помещение;
• чтобы нагреть воду в баке до оптимальной температуры при первом запуске, нужно продолжительное время, а это гарантирует потери на общем обогреве всех остальных помещений;
• чистить змеевик надо не реже двух раз за 12 месяцев, чтобы он не забивался отложениями.

Если вы пользуетесь электрическими нагревательными элементами, то включать их лучше ночью, во время действия льгот.

Простой вариант для дачи

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.

Летние варианты накопительного бойлера

В связи с регулярным повышением цен на тарифы электроэнергии, да и вообще подорожания любого типа топлива, глупо отказываться от возможности нагрева воды естественным способом – с помощью солнечного тепла. Мы представим вашему вниманию 2 варианта летнего водонагревателя, при изготовлении которых вам понадобится некоторое количество подручных материалов и самых простых инструментов.

Бойлер на солнечной энергии

Бойлер, работающий на солнечной энергии

Итак, нам понадобится:

— Бак для воды большого объема – 100–200 литров – какой сумеете найти;

— ПВХ трубы для подачи воды к баку и летнему душу;

— Железные уголки для каркаса бойлера.

Бочку устанавливают в солнечном месте, которое защищено о ветра. Многие предпочитают размещать емкость сразу на крыше летнего душа, и это вполне рациональное решение.

Учтите! Рядом с бочкой можно разместить светоотражающие элементы из фольги или фольгированной подложки. Они будут улавливать солнечные лучи и направлять их на емкость с водой, чтобы она прогрелась еще больше.

В жаркую и солнечную погоду с помощью такой системы можно нагреть 150–200 литров воды до 40˚С.

Технология изготовления пошагово

Действуем так:

1. Если водонагреватель предполагается сделать прямоугольным, то из листов нержавейки соответствующего размера необходимо сварить коробку без крышки и одной боковой стенки. Если же бак бойлера вы собираетесь изготовить из круглой заготовки, то её нужно разрезать вдоль на две половины.

2. В боковой стенке прямоугольного бака либо в одной из половин круглого высверливаем отверстие диаметром 38 мм, в которое будет продет выпуск змеевика. Такое же отверстие нужно будет просверлить во второй, ещё не приваренной стенке (в случае с круглым баком — во второй половине).

3. Теперь нужно изготовить квадратный змеевик, последовательно приваривая друг к другу отрезки труб и отводы. Крайние отрезки труб необходимо повернуть так, чтобы они располагались параллельно оси змеевика — это будут выпуски.

4. Далее устанавливаем змеевик в коробку или одну из полукруглых половинок, поместив его выпуск в просверлённое в стенке отверстие. С наружной стороны выпуск нужно приварить к стенке бака герметичным швом.
5. Чтобы исключить вибрацию теплообменника, его желательно зафиксировать, вварив между ним и днищем отрезок трубы.
6. Теперь устанавливаем недостающую боковую стенку или вторую полукруглую половинку на место, одевая её на второй выпуск змеевика, и привариваем. Этот выпуск тоже герметично обвариваем.
7. Если бойлер будет напорным, крышку также следует приварить, безнапорным — можно просто положить её сверху.

Далее в баке нужно высверлить несколько отверстий, к которым привариваются патрубки:

• для подачи холодной воды (для напорного бойлера — внизу, для безнапорного — вверху);
• для отбора горячей воды (вверху);
• для установки термобаллона (в нижней части);
• для врезки сбросного клапана, если бойлер будет напорным;
• для подключения системы рециркуляции, если таковая предусмотрена (внизу);
• для ТЭНа (понадобится модель с фланцевым креплением).

Длину патрубков следует выбирать с учётом толщины теплоизоляции. К патрубку для установки ТЭНа нужно приварить фланец.

Также на этом этапе к баку нужно приварить кронштейны для крепления кожуха и для навешивания его на стену (если модель напольная — приваривать следует ножки).

Далее:

1. Обкладываем бак матами из базальтового волокна, фиксируя их при помощи шнура.
2. Прикручиваем к кронштейнам защитный кожух из тонких стальных панелей, окрашенных порошковой краской или покрытых цинком.

Теперь устанавливаем на место ТЭН, термобаллон и сбросной клапан либо поплавковый кран.

Что такое бойлер косвенного нагрева и какие они бывают

Водонагреватель или бойлер косвенного обмена — это бак с водой, в котором размещен теплообменник (змеевик или по типу водяной рубашки — цилиндр в цилиндре). Теплообменник подключен к котлу отопления или к любой другой системе, в которой циркулирует горячая вода или другой теплоноситель.

Нагрев происходит просто: через теплообменник проходит горячая вода от котла, она нагревает стенки теплообменника, а они, в свою очередь, передают тепло воде, находящейся в емкости. Так как нагрев происходит не напрямую, то и называется такой водонагреватель «косвенного нагрева». Нагревшаяся вода по мере необходимости расходуется на хозяйственные нужды.

Одна из важных деталей в данной конструкции — магниевый анод. Он снижает интенсивность процессов коррозии, бак прослужит дольше.

Виды

Есть два типа бойлеров косвенного нагрева: со встроенным управлением и без. Бойлеры косвенного нагрева со встроенным управлением подключаются к системе отопления, работающей от котлов без управления. У них есть встроенный датчик температуры, собственное управление, которое включает/отключает подачу горячей воды в змеевик. При подключении оборудования такого типа все что надо — завести на соответствующие входы подачу и обратку от отопления, подключить подачу холодной воды и к верхнему выходу подключить гребенку раздачи горячей воды. На этом все, можно заполнять бак и начинать ее греть.

Обычные бойлеры косвенного нагрева работают в основном с автоматизированными котлами. Во время монтажа необходимо в определенное место установить датчик температуры (есть отверстие в корпусе) и связать его с определенным входом котла. Далее делают обвязку бойлера косвенного нагрева в соответствии с одной из схем. Можно их подключить и к энергонезависимым котлам, но для этого требуются особые схемы (есть ниже).

Что ее надо помнить, что воду в бойлере косвенного нагрева можно нагреть чуть ниже температуры теплоносителя, циркулирующего в змеевике. Так что если котел у вас работает в низкотемпературном режиме и выдает, скажем +40°C, то максимальная температура воды в баке будет именно такой. Больше вы ее никак не сможете нагреть. Чтобы обойти это ограничение, есть комбинированные водонагреватели. В них есть змеевик и встроенный ТЭН. Основной обогрев в этом случае идет за счет змеевика (косвенного нагрева), а ТЭН только доводит температуру до заданной. Также такие системы хороши в паре с твердотопливными котлами — вода будет теплой даже тогда, когда топливо прогорело.

Что еще можно сказать по особенностям конструкции? В больших по объему косвенниках устанавливают несколько теплообменников — это уменьшает время нагрева воды. Для уменьшения времени нагрева воды и для более медленного остывания бака, лучше выбирать модели с теплоизоляцией.

Плюсы и минусы бойлера

К достоинствам такого устройства относят следующие моменты:

• подключение осуществляется к центральной отопительной системе;
• бойлер можно устанавливать рядом с котлом отопления;
• небольшие затраты на монтаж контура;
• расход энергоресурсов сокращается в несколько раз;
• обеспечение водой нужной температуры.

Недостатки устройства такие:

• чтобы установить бойлер, часто требуется отдельное помещение;
• чтобы большой объем воды нагрелся, необходимо ждать довольно долго, а обогреваться помещение при этом будет не слишком интенсивно;
• на змеевике быстро откладываются различные отложения, поэтому его необходимо очищать раз в год.