Змеевик для нагрева воды своими руками. Бойлер косвенного нагрева своими руками — виды, достоинства, недостатки и технология изготовления. Из чего изготовить бак

Чтобы изготовить самодельный бойлер косвенного нагрева нужно хорошо понимать принцип работы водонагревателя. Потребуется рассчитать объём ёмкости, выбрать тип и материал змеевика, а также подобрать теплоизоляцию.

Принцип работы и назначение БКН

• Нагревательный элемент - змеевик или емкость (в устройстве бак в баке), по которому циркулирует теплоноситель из системы отопления. В комбинированных моделях дополнительно установлен электроТЭН.
• Накопительная емкость - холодная вода внутри бака соприкасается с змеевиком, отбирая тепло. Нагретая жидкость направляется в систему горячего водоснабжения.
• Теплоизоляция - служит для снижения теплопотерь накопителя. В заводских бойлерах используется полистирол с толщиной не менее 5 см.

Нагрев горячего водоснабжения осуществляется за счет тепла из системы отопления. Бойлер подключается к котлу. Теплоноситель передает энергию нагревательному элементу: змеевику или баку. Разогретая поверхность змеевика соприкасается с водой из ГВС, происходит теплообмен. На выходе получается горячая вода для бытовых нужд с температурой 65-70°.

Читайте также: Как работает бойлер косвенного нагрева - устройство и конструкция

Как рассчитать объём изготавливаемого БКН

При расчетах объема бойлера учитывают еще один фактор. Если планируется установка навесного БКН, то его вместительность ограничена 150-160 л, что связано с нагрузкой на стену. Если требуется больший объем, устанавливают напольный бойлер.

Можно ли сделать БКН из электрического водонагревателя?

Преимущества решения в том, что в наличии уже имеется хорошо утепленная емкость. При необходимости можно демонтировать змеевик и обратно установить трубчатый нагревательный элемент.

У данного технического решения есть несколько минусов:

• Недостаточная производительность - змеевик будет иметь небольшую нагревательную площадь, соответственно снизится скорость работы бойлера.
• Уменьшение скорости нагрева воды.

Из чего можно сделать БКН - материалы

Схема изготовления бойлера:

• подготовка аккумулирующей емкости;
• производство теплообменника;
• установка ТЭНа;
• теплоизоляция корпуса.

Как сделать бак косвенного нагрева

Еще один популярный вариант - накопительный бойлер косвенного нагрева из пластиковой бочки. Плюсами можно считать небольшую массу ёмкости, простоту встраивания змеевика и патрубков. Если устанавливают накопитель из пластика, то необходимо чтобы полимер соответствовал следующим критериям:

• подходил для пищевой воды;
• выдерживал нагрев до 90°.

Емкость косвенного нагрева в основном устанавливают вертикально: вешают на стену или монтируют на пол, что необходимо учитывать при выборе формы бака.

Металл, наиболее подходящий для самодельного косвенного водонагревателя - нержавеющая сталь. Следует учесть, что существуют десятки сортов нержавейки и только несколько подходят для бытовых потребностей. Бойлер косвенного нагрева из нержавеющей стали самый надежный. Прослужит долго за счет хороших антикоррозионных свойств.

Устройство бака из нержавеющей стали не отличается от того что используется в стандартном накопителе, но требует применения специального оборудования. Слабое место всех емкостей (изготовленных самостоятельно или в заводских условиях) сварные швы. От квалификации мастера выполняющего сварку зависит конечный результат и соответственно длительность эксплуатации водонагревателя.

Из какого материала сделать теплообменник

Длина змеевика для бойлера высчитывается по формуле:

L = Q / D* (Tг – Тх) * 3,14

В формуле учитывается:

• длина змеевика - L;
• тепловая мощность - Q;
• диаметр теплообменника - D;
• ожидаемая температура горячей и холодной воды - Tr и Tx, соответственно.

Еще один популярный вариант сердечника БКН: нержавеющий змеевик из гофры. Обойдется теплообменник из нержавейки приблизительно в 1,5 раза дешевле чем из меди. Вместе с гофрой продаются фитинги с резьбовым соединением, облегчающие подключение к трубопроводу отопления.

Самодельную спираль легко сделать. Для этого медная или латунная трубка накручивается на стальную трубу необходимого диаметра. Между витками обязательно оставляют зазор на расширение.

Можно использовать уже готовый змеевик, от технологического оборудования. При этом важно, чтобы теплообменник из меди, используемый для бойлера косвенного нагрева соответствовал расчетным параметрам и мощности теплообмена.

ТЭН для комбинированного БКН

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.

Водонагреватель косвенного нагрева устроен так, что может работать от системы отопления. Чтобы сделать прибор самостоятельно, нужен расчет. Также потребуется старый газовый баллон, который послужит баком системы и медные трубы, выполняющие роль змеевика.

Система не питается электричеством, а работает от отопительной системы. При правильной конструкции водонагреватель имеет высокую производительность при минимальных затратах. К плюсам также относят долговечности прибора за счет изолирования устройства от проточной воды. При этом в боке всегда имеется горячая вода, достаточно просто открыть кран. может работать от котла или центрального отопления, источники можно менять.

Минусы косвенной системы:

1. Переоборудования системы требует финансовых вложений;
2. Прибор косвенного нагрева стоит дороже, чем газовый или электробойлер;
3. Первый нагрев может занять несколько часов, от чего может страдать отопительная система;
4. При больших объемах системы конструкция занимает много места.

При покупке бойлера для начала обращают внимание на его размеры. Дальше учитывают материал изготовления внутреннего бака. Именно он определяется качественности и долговечности прибора. Лучше всего, когда внутренние стенки сделаны из нержавейки.

Как работает бойлер косвенного нагрева

Бойлер косвенного нагрева монтируют рядом с котлом и подключают параллельно основной разводки и приборы отопления. Такое подключение обеспечивает прибор достаточным количеством теплоносителя для нагрева воды. При этом уменьшаются расходы на разброс температуры при включении водонагревателя.

Схема косвенного оборудования:

• Корпус;
• Емкость из стали с теплоизоляцией;
• Теплоизоляция;
• Труба для циркуляции воды;
• Отверстия для проведения чистки и проверки;
• Теплообменник из меди;
• Термометр.

При снижении температуры в емкости подается сигнал на запуск циркуляционного насоса. Теплоноситель проходит через змеевик и делится теплом с холодной жидкостью. После нагрева воды, теплоноситель уходит назад. Важно хорошо изолировать внешний корпус. Тогда теплопотери через стенки будут незначительными.

Если открыть кран на смесителе, холодная вода начинает разбавлять горячую. Температура в системе падает, и цикл нагрева повторяется.

Система предусматривает монтаж обратного клапана на подаче холодной водопроводной жидкости. Он не позволяет ей стекаться при отключении подачи. Нагретая вода расширяется. Если расходный клапан закрыт, поступлению холодной жидкости препятствует обратный клапан, то давление в системе нарастает. Чтобы данные показатели находились в границах нормы, между баком и обратным клапаном монтируют предохранительный рычаг. Он отводит часть воды в канализацию.

Элементы конструкции бойлера

Бойлер косвенного нагрева предоставляет собой большой термос. В баке находится нагревательный элемент – ТЭН. Кроме этого конструкция включает ряд других важных деталей.

Устройство водонагревателя:

• Внешний корпус с деталями закрепления;
• Теплоизоляция;
• Термостат или датчик термоэлектрики;
• Группа безопасности;
• Отводы воздуха;
• Магниевый анод;
• Входные и выходные трубы.

Некоторые элементы включают контур рециркуляции. В комбинированных моделях оборудован трубчатый электронагреватель с обвязкой. Ценовая политика бойлеров может отличаться. Многое зависит от материала изготовления, способа, конструкции и дополнительных функций.

Для внешнего корпуса использую стальной лист или прочный пластик. Если бойлер устанавливается на полу, то конструкция предусматривает специальные ножки. Чтобы зафиксировать прибор на стене, потребуются кронштейны. Пространство между баком и корпусом заполняется полиуретановой пеной, которая выполняет роль утеплителя. Внешний корпус оборудован термометром для контроля нагрева воды.

Внутренний бак должен быть устойчив к воздействию коррозии. С этой задачей отлично справляется нержавеющая сталь, но это дорогостоящий материал. Множество плюсов имеет конструкция с антикоррозийным стеклофарфоровым покрытием.

При использовании для внутреннего бака покрытие эмалью, прибор долго не прослужит.

Теплообменник имеет вид змеевика, который выполненный из стали или латуни. Теплообменник может быть расположен по всему контуру бака или только внизу. Некоторые бойлеры оборудованы сразу двумя змеевиками. Один подсоединяется к котлу, а второй – к насосу или коллектору.

Магниевый анод защищает внутренние элементы бойлера. Работает устройство на замещении электронов, которые участвуют в ионном обмене. Так прекращается процесс корродирования и детали прослужат дольше. Но сам анод нуждается в периодичной замене.

Трубы ввода и вывода воды находятся снизу и сверху соответственно, чтобы жидкость не смешивалась. Горизонтальные системы могут иметь подключение труб справа или слева. Группа безопасности включает предохранительный клапан, тепловое реле и термостат.

Чертежи и расчет бойлера косвенного нагрева своими руками

Изготовления прибора своими руками происходит, опираясь на составленные чертежи. Также придется провести определенные расчеты системы. Но сначала придется определиться с параметрами конструкции.

Необходимые характеристики бойлера для работы:

1. Расход воды и размеры накопительного бака;
2. Положение змеевика и его размеры;
3. Дополнительные элементы конструкции – термостат, нагревательная деталь.

Эти данные помогут определиться с устройством бойлера. Учитывая их создается чертеж будущей конструкции. Также подбирается оптимальная емкость для бака и материал для сооружения бойлера.

Объем бака определяют путем расчета ежедневного расхода воды. Считается, что на каждого члена семьи, тратится 50-80 л воды на день. Этого количества будет достаточно для банных процедур, стирки, мытья посуды.

Для среднестатистической семьи в 3-4 человека необходимо иметь бойлер объемом бака 200 л.

Если горячая жидкость используется исключительно для хозяйственных нужд, то потребуется водонагреватель меньшего размера. Достаточно будет бойлера на 50-70 л. Не нужно приобретать больший бак без необходимости. На нагрев воды тратится драгоценное тепло, а это увеличивает стоимость эксплуатации прибора.

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.

Магниевый анод защищает элементы от коррозии. Его установка необходимо, даже, когда не планируется монтаж ТЭНа.

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.

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

Змеевик для бойлера своими руками

Для теплообменника используют медную или латунную трубку. Диаметр патрубка может составлять от 8 до 20 мм. При этом делают расчет погонажа трубы, чтобы мощности было достаточно для нагрева бака.

Данные для расчета:

• Диаметр (параметр берут в метрах);
• Температура жидкости в системе отопления;
• Температурные показатели водопроводной воды.

Чтобы определить длину теплообменника используют специальную формулу. При этом тепловую мощность разделяют на число Пи, затем умножают на диаметр и на разницу температур отопления и водопровода. Полученные данные лучше округлить и взять трубу с запасом.

Чтобы придать теплообменнику спиральной формы, трубу накручивают на болванку. Диаметр змеевика должен соответствовать диаметру бака. Между спиралями предусматривается небольшое расстояние. Конец змеевика оборудуется фитингами. Перед свариванием системы проверяют ее работоспособность.

Бойлер косвенного нагрева своими руками (видео)

Сделать бойлер самому вполне реально, так как принцип работы косвенного водонагревателя достаточно простой. Для работы потребуется металлическая бочка, медные трубы и некоторые элементы системы. Изготовление включает оборудование внешнего корпуса, змеевика и подключение труб.

С проблемой отсутствия горячей воды сталкиваются даже жители многоквартирных домов, снабжённых централизованной системой горячего водоснабжения.

Если владельцы частных домов не позаботились об установке двухконтурного котла, обеспечивающего коттедж, как теплом, так и горячей водой, то и они начинают искать способ получить достаточное количество подогретой воды для хозяйственных нужд.

Даже в идеальном варианте, когда дом газифицирован, установка газовой колонки не всегда полностью решает проблему получения горячей воды в достаточном количестве.

Для того, чтобы в кране появилась горячая вода, должно пройти некоторое время, а при пользовании душем температура воды может резко упасть, если начинают пользоваться точкой отбора воды на кухне. Эти недостатки всегда свойственны проточным водонагревателям, где нагрев воды происходит с помощью газа или электроэнергии.

При использовании бойлера косвенного нагрева таких проблем не появляется, так как их устройство позволяет сохранить температуру воды постоянной .

Если подсчитать стоимость получения горячей воды при использовании проточных водонагревателей и сравнить её с затратами на обогрев воды бойлерами косвенного нагрева, очевидно, что работа последних обходится потребителям значительно дешевле.

Однако приобретение такого водонагревателя промышленного изготовления обойдётся в немалую сумму . Обычно необходимый объём конструкции подсчитывается исходя из количества людей, проживающих в доме. В сутки для одного человека потребуются не менее 50 литров горячей воды.

Для семьи из четырёх человек , необходимо приобрести бойлер косвенного нагрева с минимальным объёмом 200 литров. В зависимости от изготовителя, приобретение такой модели обойдётся владельцам дома 35-45 тыс. рублей .
Поскольку его конструкция не слишком сложная, то многие владельцы жилья изготовляют устройство самостоятельно.

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.

Правда, функционировать он будет только в отопительный сезон. Для того, чтобы устройством можно было пользоваться при отсутствии отопления, в конструкцию добавляют электрический ТЭН, включая его в сеть по мере необходимости.

Виды самодельных бойлеров косвенного нагрева

В самом популярном варианте конструкции для прохода теплоносителя используют змеевик, изготовленный из металлической трубы. Змеевик помещают в бак, заполняют ёмкость водой, а затем пропускают теплоноситель.

При контакте со змеевиком холодная вода в баке нагревается. Если трубы с теплоносителем разместить вдоль стен ёмкости, работать хуже накопительный бойлер не станет.

Домашние мастера постоянно придумывают новые конструкции устройства. Существует вариант, позволяющий обойтись без труб для теплоносителя. В этом случае используют две ёмкости, имеющий различный диаметр. Их вставляют друг в друга, в меньшую подают холодную воду, а теплоносителю отводится место между их стенками.

Однако использование змеевика даёт более быстрый нагрев воды , так как труба такой формы имеет большую длину, а это даёт возможность более эффективно использовать теплоноситель. Существуют и другие конструкции, но вышеописанные наиболее просто изготовить самостоятельно.

Материалы и детали, необходимые для изготовления бойлера

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.

Часто начинающие мастера не знают, как правильно рассчитать размеры змеевика. Его параметры зависят от нескольких факторов – следует учесть объём ёмкости, материал изготовления змеевика и температуру теплоносителя. Считается, что на каждые 10 литров объёма воды для нагрева требуется 1,5 кВт тепловой мощности .

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.

Для сборки бойлера следует позаботиться о наличии штуцеров, гаек, резиновых уплотнителей, шаровых кранов. При изготовлении конструкции из газового баллона потребуется сварочное оборудование.

Смотрите видео о том, как сделать бойлер косвенного нагрева своими руками:

Порядок монтажа

Монтаж бойлера косвенного нагрева, в котором теплоноситель подаётся по змеевику, начинается с его установки. На концах змеевика нарезается резьба, на которую накручивается контргайка, а затем они вставляются в подготовленные отверстия бака так, чтобы контргайки имели упор.

Часть змеевика с резьбой должна выходить за пределы поверхности бака. На них надевают резиновые прокладки, а поверх них накручиваются резьбовые муфты. В результате этих манипуляций змеевик надёжно фиксируется, при этом появляется возможность его подключения к отопительной системе.

Следующим этапом работы является подключение бака к холодной воде и отвод в необходимое место крана горячей воды. Завершающей частью монтажа будет утепление водонагревателя, но перед этим следует проверить герметичность всех соединений.

Таким образом, можно обеспечить свой дом достаточным количеством горячей воды с минимальными затратами. Стоимость приобретённых материалов обойдётся в незначительную сумму, особенно если сравнить её с моделями, изготовленными промышленным способом. Цена бойлера заводского исполнения начинается от 20 тысяч рублей за модели фирмы Drazice OKC.

Видео о том, как правильно подключить бойлер косвенного нагрева своими руками:

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

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

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

Простейший теплообменник

Самодельный нагреватель выглядит следующим образом:

На трубу центрального отопления наваривается оболочка большего диаметра. Получается герметичный сосуд, внутри которого протекает горячий теплоноситель. С противоположных сторон внешней трубы (фактически, это бойлер), устраиваются фланцы для подачи (стока) холодной воды. При достаточно горячем теплоносителе, вода в бойлере быстро нагревается. После чего верхний кран можно открывать, и пользоваться горячим водоснабжением, пока горячая вода не будет замещена холодной.

Если оставить за скобками законность переоборудования коллективной сети отопления (едва ли за это предусмотрена серьезная ответственность), система работает эффективно. Горячая вода условно бесплатная, за вычетом разовых вложений на материалы, и бутылку горячительного напитка для сварщика.

Если вы устраиваете такой проточный водонагреватель своими руками в частном домовладении - никаких условных проблем не будет.

Единственное ограничение - объем наружной емкости. В реальном времени вода нагреваться не будет, слишком малый запас тепловой энергии в трубе отопления. Поэтому система работает циклично: нагрев - использование - нагрев. Чем выше коэффициент соотношения диаметров (или чем длиннее труба), тем больше запас горячей воды. Соответственно, тем дольше она будет прогреваться.

Еще один серьезный недостаток: летом (при выключенном отоплении) такие нагреватели не работают.

Усовершенствованная конструкция

Как улучшить теплообмен? Правильно, необходимо увеличить площадь контакта. Разумеется, материал внутренней трубы также важен, медная труба передает тепло гораздо эффективнее. Но в данной конструкции, ставка делается на экономию, поэтому делаем бойлер косвенного нагрева своими руками из стали.

Для улучшения коэффициента теплообмена, можно применить несколько схем:

1. Классический вариант мы уже рассмотрели.
2. «U» образная форма при той же габаритной длине улучшает характеристики почти вдвое.
3. Двойное «U» гарантирует двукратное увеличение КПД

Важно по п.п. 2 и 3:

Термодинамика - не линейная наука. При увеличении площади обмена в таких несовершенных конструкциях, как бойлер «труба в трубе», коэффициент полезного действия меняется дифференцировано.

1. Создание дополнительного объема за счет образования своеобразной «складки» во внешней трубе. Позволяет накопить больше воды вторичного нагрева.
2. Змеевик существенно увеличивает длину устройства, при неизменных габаритах.
3. Так называемая «турбо» схема. Сложная конструкция первичной трубы (с теплоносителем) увеличивает время прохождения тепла через внешнюю оболочку.

Накопительные системы с большим объемом

Мы выяснили, в чем основной недостаток водонагревательного элемента «труба в трубе». Косвенный нагрев происходит слишком долго. Поскольку увеличение теплоотдачи затруднительно, для нагрева воды можно использовать емкость покрупнее. Тогда и над теплообменником можно «поколдовать». Оптимальный вариант на иллюстрации: змеевик внутри широкого корпуса.

Конструкция представляет собой бак требуемой емкости (50, 100, 200 литров), внутри которого, расположен змеевик (чем длиннее, тем эффективнее прогрев). Источник тепла не имеет значения: обычно, это контур отопления помещения. Вода в санитарном (внутреннем) баке достаточно быстро прогревается. Единственная проблема - неравномерность распределения тепла. В нижней части емкости остается «холодная» область. Несмотря на правильную схему отбора нагретой воды (приемный патрубок сверху), холодная область не дает прогреться всему объему.

Тем более, что материалы дефицитом не являются. Бак подойдет от старой стиральной машинки активаторного типа. А медная трубка продается в любом сантехническом магазине.

Еще один вариант: «бак в баке». Если перед вами встает вопрос, как сделать бойлер своими руками, присмотритесь к такой схеме.

Внутренняя емкость (в которой будет происходить косвенный нагрев) подбирается с гофрированными стенками (желательно). Так больше площадь теплообмена. А вода первичного нагрева протекает через точку внешнюю. Если вы охлаждали кастрюлю с горячим компотом в тазу с холодной водой, принцип работы нагревателя понятен.

Разумеется, выполнить такою систему сложнее, но эффективность будет выше.

Общие правила изготовления бойлеров косвенного нагрева

• Обязательно наличие теплоизолирующей оболочки. Иначе нагретая вода будет стремительно охлаждаться через внешние стенки. Оптимальный вариант - установка рабочей емкости в более крупную бочку, и задувание промежутка между стен строительной пеной.
• Можно укутать емкость строительными теплоизоляционными материалами, правда это выглядит не так эстетично (зато недорого). Если бойлер расположен в помещении котельной, можно сэкономить.
• Внутренняя труба (если применяется схема со змеевиком) должна быть коррозийно устойчивой. После сборки конструкции доступ для обслуживания будет затруднен.
• При использовании электрохимических пар (например, алюминиевый бак + медная трубка) фланцы подключения должны быть изолированы нейтральными прокладками.
• Желательно устраивать в стенке наружного бака ревизионное окошко, через которое проводится чистка или обслуживание.

Подручные материалы

Мы уже говорили о баках из нержавейки от старых стиральных машин. Однако найти такую заготовку непросто. Отличным донором может стать списанный пропановый баллон на 100 л. Давление он не держит (потому и списали), а в качестве бака для воды еще послужит. Разумеется, бойлер из газового баллона должен быть тщательно очищен (особенно изнутри) и покрашен качественной водостойкой эмалью.

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

При свободном доступе к иным материалам, можно выполнить нагреватель хоть из листовой нержавейки. Посмотреть, как изготовить бойлер косвенного нагрева своими руками, можно на видео (смотреть ниже).

Возможно, страдает эстетика, но качество и долговечность сделанного нагревателя, не хуже заводского.

Электрический косвенный нагреватель

Использование ТЭНа не относится к косвенным способам нагрева, поскольку присутствует прямой контакт воды с первичным источником тепла. Исключение составляет индукционный водонагреватель. Жидкость получает энергию как бы виртуально, не касаясь внутреннего термоэлемента. Собственно, его вообще нет в конструкции.

Проточный водонагреватель своими руками делается по принципу индукционных варочных поверхностей. Только вместо кастрюли с водой, нагревается металлическая труба.

Главное преимущество системы в том, что нагрев происходит не за счет прямого теплового контакта с источником электрической энергии, а с помощью вихревых токов. Потери на коэффициент теплопередачи минимальны, КПД стремится к 100%. При этом, нагревается как металлическая труба, так и непосредственно жидкость (если она достаточно теплопроводна). Кроме того, проточные индукционные нагреватели существенно безопаснее бойлеров с традиционным электрическим нагревателем: нет контакта воды с подключенным к электросети элементом.

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

Схема устройства и принцип работы

С помощью генератора высокой частоты (десятки кГц), в индукционной катушке генерируется переменный ток. По законам физики, в этот момент возникает магнитное поле с постоянно меняющимся вектором. В проводнике, попавшем под действие магнитного поля, возникают беспорядочные вихревые токи. Молекулы начинают хаотичное движение и материал быстро нагревается.

С помощью такого индуктора можно даже раскалить докрасна металлическую заготовку. Поскольку в трубе протекает вода, избыточного нагрева не происходит.

Генератор можно позаимствовать из варочной поверхности (разумеется, индукционной), либо изготовить самостоятельно.

Еще один вариант донорства - инверторный сварочный аппарат.

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

Вывод

В зависимости от энерговооруженности вашего жилища и способа его отопления, можно подобрать, разработать, и сделать своими руками любой из перечисленных бойлеров косвенного нагрева. Затраты на «производство» зависят от доступности материала и элементной базы.

Видео по теме

Для обеспечения частного дома горячей водой на хозяйственные нужды применяется различная бытовая техника. К ней относятся проточные водонагреватели и разные бойлеры – электрические, газовые и косвенного нагрева. Последние представляют наибольший интерес, поскольку не требуют для своей работы никаких энергоносителей. С другой стороны, подобные агрегаты в заводском исполнении очень дороги. Вот почему сделать косвенный бойлер своими руками – удачное решение, а как его реализовать, мы расскажем в данной статье.

Устройство и принцип работы бойлера косвенного нагрева

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.

Надо сказать, что устройство бойлера косвенного нагрева достаточно простое, так что при наличии некоторых навыков его можно сделать самому. По сути, это круглый герметичный резервуар приличной вместительности (не менее 100 л), внутрь которого помещен змеевик из медной трубки. Снаружи бак покрыт теплоизоляционным слоем, не дающим воде в емкости быстро остывать. Подробно устройство водонагревателя показано на схеме:

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. С целью исключить электрохимическую коррозию металлического бака внутрь помещен магниевый анод, образующий более активную гальваническую пару медь – магний, нежели медь – сталь.

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.

Чтобы сделать бойлер косвенного нагрева в домашних условиях, потребуется 2 основных элемента – это сам резервуар и теплообменник из медной трубки. Идеальная форма для бака – цилиндрическая, поэтому лучше использовать в таком качестве какой-нибудь баллон, металлическую бочку или тонкостенную трубу большого диаметра. Медная трубка не должна быть слишком тонкой, такой теплообменник не будет эффективным. Подходящий диаметр – 15-20 мм.

Совет. Для изготовления теплообменника хорошо подойдет и гофрированная нержавеющая труба, используемая для систем отопления и водоснабжения. Ее и согнуть проще, нежели медь.

Подобрав подходящий бак и определившись с его размерами, можно приступать к навивке змеевика. Рекомендуется для этого использовать шаблон в виде трубы или бревна, чей диаметр наполовину меньше размера емкости. Зафиксировав один конец трубки, выполните навивку на шаблон как можно плотнее, виток к витку. При этом надо следить за высотой изделия, чтобы оно впоследствии поместилось внутрь бойлера, сделанного своими руками.

Готовый теплообменник устанавливается по центру бака, чтобы трубка нигде не касалась его стенок. Теперь нужно устроить герметичный проход трубок сквозь бак, что делается с помощью пайки и резьбовых соединений, как это показано на фото:

Теперь остается выполнить теплоизоляцию резервуара с помощью рулонных утеплителей и бандажей из проволоки или тонкой стальной полосы. Предварительно надо закончить все сварочные работы – приделать дно и крышку, врезать все патрубки и приварить опоры. Поверх утеплителя следует надеть декоративный кожух из тонколистового металла или другого удобного материала.

Совет. С целью продлить срок службы самодельного стального резервуара рекомендуется приобрести и установить внутрь водонагревателя магниевый анод.

Схема подключения бойлера к котлу

Собрать накопительный водонагреватель – это только полдела, нужно еще выполнить правильную установку агрегата и его подключение к источнику тепла. Поскольку бак с водой имеет достаточно большой вес, его лучше поставить на фундамент и выверить по вертикали. Если у вас в котельной полы залиты бетонной стяжкой толщиной 100 мм, то можно обойтись и без фундамента. После установки можно приступать к обвязке бойлера.

Совет. Возможно, вам кто-либо посоветовал присоединять бойлер к водогрейному тракту двухконтурного котла или вы отыскали подобную схему в интернете. Запомните, что таким образом соединять эти агрегаты нельзя, водонагреватель должен быть подключен к той же линии, что и система отопления.

Дело в том, что двухконтурный котел нагревает воду для нужд ГВС только до 60 °С. А это значит, что большой объем воды в бойлере он нагреет не более, чем до 50 °С, затратив при этом много времени. Есть и другой момент: когда теплогенератор работает на контур ГВС, он полностью отключается от системы отопления, в результате чего последняя значительно остынет, а вместе с ней и весь дом. Обо всех нюансах подробно рассказано в следующем видеоролике:

Чтобы правильно объединить водонагреватель и котел в одну правильно работающую систему, необходимо выполнить их обвязку по одной из представленных ниже схем. В первой распределение потоков теплоносителя организовано за счет установки трехходового клапана с сервоприводом. Когда температура воды внутри бойлера начинает снижаться, привод по сигналу датчика направляет поток теплоносителя в змеевик агрегата.

В другой схеме подключения с двумя циркуляционными насосами бойлер косвенного нагрева загружается за счет включения насоса в своем контуре. Отопительный контур при этом может функционировать постоянно либо отключаться, что зависит от автоматики. Если тепловая мощность котла достаточна, то обе ветви могут действовать одновременно. Только надо верно подобрать насосы, чтобы они не мешали друг другу.

Еще один способ обвязки бойлера применяется в сложных системах с несколькими циркуляционными насосами и гидравлическим разделителем.

Здесь водонагреватель со своим насосом просто присоединяется к общим коллекторам, находящимся за гидрострелкой. Больше подробностей о правильном подключении бойлера косвенного нагрева показано на видеоролике ниже.

Установка предохранительного клапана для водонагревателя

Это небольшое устройство играет в схеме подключения бойлера важную роль. Когда вода в баке начинает нагреваться, она расширяется в объеме и в результате возрастает давление.

Когда оно достигает критического значения, срабатывает и сбрасывает часть воды, чтобы снизить давление. Поэтому патрубок клапана необходимо соединять гибкой трубкой с выходом канализации.

В резервуарах большой емкости принято дополнительно ставить мембранный расширительный бак (экспанзомат). Он способен скомпенсировать больший объем расширяющейся жидкости. При этом важно при покупке бака выбрать тот, что предназначен для систем водоснабжения, а не отопления. Распознать его можно по величине максимального рабочего давления 7-8 Бар (у бачков для отопления 3 Бар).

Помимо этих элементов в обвязке бойлера со стороны водоснабжения должны присутствовать и другие необходимые детали: краны, клапаны, фильтры и прочая арматура. Как правильно обвязать косвенный водонагреватель с водопроводом частного дома, отражено на схеме с обратным циркуляционным контуром:

Заключение

В сущности, конструкция накопительного водонагревателя не отличается сложностью, так что при желании его можно изготовить самому. При этом есть возможность снабдить бойлер всеми возможными функциями и встроить в него датчики для совместной работы с автоматикой котла. А вот с обвязкой придется повозиться, от правильности ее выполнения зависит эффективная работа всего отопления дома.