Как сделать бойлер косвенного нагрева своими руками

Горячее водоснабжение – один из факторов комфорта, как в городской квартире, так и в загородном коттедже или дачном домике. Но если в городе достаточно подключить кран в централизованной системе водоснабжения, на даче приходится решать проблему своими силами.

Установка отопительного котла – дорогостоящая процедура, которая далеко не всегда рентабельна. Поэтому многие собственники загородной недвижимости решают сделать бойлер косвенного нагрева своими руками. Он отлично решает задачу снабжения дома горячей водой, но куда более экономичен.

Бойлер

Бойлер косвенного нагрева своими руками

Бойлер косвенного нагрева – это бюджетный аналог электрического бойлера, который не зависит от электричества или газовой магистрали. Подогрев воды в бойлере происходит за счет спиралеобразной трубы, находящейся внутри емкости. По змеевику из отопительного контура поступает горячая вода, которая через поверхность трубки нагревательного элемента отдает тепло воде в водонагревателе. Выходная труба для доставки горячей воды расположена обычно в верхней части накопительного бака. Обе трубки оснащают шаровыми кранами, позволяющими легко соединить конструкцию с водопроводом и отопительной системой. Чтобы минимизировать теплопотери, емкость надежно укутывают слоем теплоизоляции.

К главным достоинствам изготовленного своими силами бойлера можно отнести:

• установку рядом с котлом системы отопления;
• дешевизну монтажных работ;
• отсутствие расхода энергии на прогрев воды;
• постоянное поддержание температуры воды в нагревателе;
• возможность присоединения к центральной отопительной магистрали.

Есть у данного варианта и минусы:

• для монтажа бойлера потребуется достаточно свободного пространства;
• нагрев большого объема холодной воды займет много времени;
• во время прогрева емкости эффективность работы отопительного контура несколько снижается;
• на змеевике внутри бака быстро образуется налет, что требует регулярного (один-два раза в год) очищения.

Соорудить бойлер своими руками значительно проще, чем полноценный водонагреватель. Именно простота конструкции делает его столь популярным.

Устройство бойлера косвенного нагрева

Устройство бойлера

Бойлер косвенного нагрева – это видоизмененный теплообменник. Обычно конструкция теплообменника подразумевает трубу, которая находится в другой трубе. В случае с бойлером змеевик расположен внутри бака. Таким образом, бак берет на себя функцию наружной трубы, а змеевик – внутренней. По трубчатому змеевику циркулирует горячий теплоноситель, поступающий в него из отопительного контура. Холодная вода нагревается при соприкосновении с поверхностью горячего змеевика.

Схема нагревателя разрабатывается по технологии противотока двух сред, имеющих различную температуру. Труба, через которую в бак наливается холодная вода, присоединена к верхней части бака, а труба, доставляющая горячую воду в водопроводный кран, – к нижней. При таком расположении труб теплоноситель подается в змеевик по трубе, присоединенной к верхней части бака.

Но куда чаще реализуется схема, когда горячая вода выходит через соединение с трубой, расположенное в верхней части бака. В таком случае, расположение других труб также меняется: холодная вода подается снизу (труба, по которой она наливается в бак, монтируется в нижней его части), и подача горячего теплоносителя в змеевик также осуществляется снизу.

Важно! Целесообразнее устанавливать бойлер как можно ближе к узлу-регулятору теплоносителя, что упрощает монтажные работы и снизит теплопотери по пути следования жидкости от отопительного контура к бойлеру.

Если доступно описать принцип работы прибора, то получается следующая схема:

• горячая вода, нагретая в котле, поступает в змеевик;
• теплоноситель отдает тепло бойлеру и выходит наружу в виде охлажденной воды;
• охлажденная вода заново направляется в котел для нагрева.

Проект и монтаж своими руками

Основная задача, которая стоит перед мастером, вознамерившимся выполнить монтаж своими силами, заключается в подборе подходящего бака. Важно, чтобы сосуд покрывал потребности обитателей дома в горячем водоснабжении.

Поскольку принцип устройства прибора довольно прост, с его установкой справится даже новичок в сфере сантехнических работ. Монтажные работы по установке бойлера своими руками сводятся к сборке его составных элементов: бака и трубчатого змеевика.

Выбор накопительной емкости

Нормативы потребления воды говорят о том, что один человек тратит в сутки примерно 70 литров. Нагреватель объемом в 200 литров без труда закроет потребности семьи из трех-четырех человек в горячем водоснабжении.

Чаще всего домовладельцы выбирают бак под вертикальную установку, но в некоторых случаях из-за особенностей помещения или других нюансов монтажа можно приобрести и горизонтальную емкость. Водонагреватель подвешивают не стену или устанавливают на опоры на полу.

Выбор емкости для бака

В качестве бака может использоваться емкость из прочного термостойкого материала, обладающего отличными антикоррозийными характеристиками. Также следует принимать во внимание допустимое температурное расширение и другие эксплуатационные свойства. Чаще всего покупатели отдают предпочтение бакам из алюминия, нержавеющей стали или полимеров.

Важно! Бойлер наполняется водой под давлением, причем, температура теплоносителя может достигать 90°С и более. Этот фактор необходимо учитывать при подборе материала для емкости и последующей установке конструкции.

Нередко сантехники-любители выбирают в качестве тары для бака алюминиевые фляги или кастрюли, что, конечно же, недопустимо и опасно.

Сборка бойлера своими руками

В баке просверливают пять отверстий: два отверстия для змеевика, два отверстия для подачи и отвода воды и еще одно – для сливного крана. Чтобы пользоваться бойлером в теплое время года, когда отопительная система отключена, стоит заранее позаботиться о работе прибора от электросети и установить ТЭН. Ко всем отверстиям в баке крепят запорные элементы и шаровые краны, которые позволят без труда подключить конструкцию к отопительному контуру и системе водоснабжения.

Расчет длины змеевика

Работа над проектом подразумевает не только подбор емкости, но и расчет змеевика. Потребуется вычислить его тепловую мощность для определения длины трубы и ее диаметра.

Чаще всего змеевик изготавливают из латуни, либо меди, поскольку эти материалы отлично передают тепло. Также подойдет в качестве материала металлопластик. Чтобы рассчитать необходимые параметры, применяют следующую формулу:

L = Q / D* (T_гор. – Т_хол.) * 3,14, где:

• буквой L обозначается длина трубки;
• буква Q обозначает тепловую мощность трубчатого змеевика;
• D – диаметр трубы, из которой будет изготовлен змеевик;
• T_гор. – температура гор. воды;
• T_хол. – температура холл. воды.

Для примера ниже приведен расчет длины медной трубы для изготовления спирали мощностью 20 кВт. Емкость бака – 200 литров, диаметр трубки – 10мм. Температура холодной воды – 15°С, горячей – 80°С. Необходимо вычислить размер трубы, которого будет достаточно для изготовления теплообменной спирали, имеющей мощность20 кВт:

20/0,01*(80-15)*3,14.

В результате вычислений становится понятно, что требуемая длина трубы составляет 10 метров.

Изготовление змеевика и его обработка

Змеевик для бойлера

Медная трубка служит материалом для изготовления змеевика. Ее закручивают спиралью, делая зазор в 5-7 мм между соседними витками. Зазор необходим, чтобы компенсировать расширение металлических элементов при нагреве в процессе работы бойлера. Можно учитывать его сразу, либо раздвинуть витки уже после намотки. Еще одна причина необходимости зазора – так вода в баке контактирует с большей площадью поверхности змеевика, и работа бойлера становится эффективнее.

Змеевик можно изготовить из трубки самостоятельно, либо взять для этих целей готовую трубку от другого оборудования. В таком случае следует сопоставить размеры позаимствованной трубы и выбранного бака: они должны подходить друг другу, чтобы теплообменник работал максимально эффективно.

На практике найти змеевик, который идеально подойдет к баку, довольно сложно, поэтому проще сделать его своими руками. Это может быть довольно сложно для новичка, но при должном старании все получится. Главное – выполнить намотку спирали очень качественно. Для намотки трубы понадобится барабан, диаметр которого приблизительно на 10-15% меньше, чем внутренний диаметр емкости бака. Как барабан можно использовать бревно нужного диаметра. Например, если диаметр бака составляет 50 см, диаметр змеевика будет 45 см.

Чтобы выполнить намотку правильно, нужно:

• выполнять витки на небольшом расстоянии друг от друга: так нагреваемая вода сможет контактировать со всей поверхностью трубки и прогреваться быстрее;
• не стоит усердствовать в процессе, иначе есть риск, что снимать намотку с барабана придется с большими усилиями;
• количество витков змеевика рассчитывается, исходя из объема и высоты емкости бойлера.

На обоих концах трубки-спирали устанавливают контактные резьбовые фитинги. Данная операция состоит из нескольких простых шагов:

1. Обработка концов труб труборезом для получения ровного среза.
2. Установка на конечные части трубы обжимных гаек.
3. Обработка края разверткой.
4. Установка фитингов и подтяжка их при помощи гаек.

Если тот, кто занимается монтажом бойлера, имеет навыки пайки, то двусторонние фитинги можно заменить односторонними резьбовыми фитингами, припаяв их к концам трубы. Либо, если это позволяет материал корпуса бака, припаять трубу можно непосредственно к корпусу. Но профессионалы не рекомендуют новичкам выбирать такой вариант из-за технических сложностей его реализации.

После того, как змеевик получил нужную форму и был оснащен фитингами с обеих сторон, можно устанавливать его непосредственно в бойлер.

Подготовка бойлерной емкости

Если емкость, используемая в качестве бака, цельная, то ее придется распилить, чтобы установить внутрь змеевик. С этой целью верхнюю часть спиливают и делают крышку, которая потом закрывается с помощью болтов. Места соединения крышки с баком тщательно выравниваются и шлифуются. Во избежание протеканий используют резиновую прокладку.

Подготовка емкости для бойлера

Для того, чтобы разместить в баке змеевик, достаточно одной крышки. Но поскольку конструкция во время эксплуатации будет нуждаться в периодическом обслуживании, целесообразнее сделать две крышки: одну сверху и одну снизу. Так проще будет очистить змеевик от отложений.

Когда крышка готова, остается высверлить отверстия для трубок змеевика и разместить его внутри конструкции. Отверстия выпиливают такого же диаметра, как и резьба фитингов, которые будут в них вставляться, оставляя зазор в пару миллиметров для прокладки.

После того, как отверстия просверлены, а фитинги вставлены в них и уплотнены прокладкой, с внешней стороны бака накручивают встречные фитинги и стягивают соединение.

Такой способ крепления надежно фиксирует спираль внутри бака, но для надежности следует предусмотреть дополнительные опорные элементы. Поскольку перемещение горячей воды по трубе происходит под напором, в результате часто возникают вибрации. Дополнительная фиксация змеевика точно не будет лишней.

В баке просверливаются отверстия, через которые в него будет поступать холодная вода и выходить горячая. На патрубки, отходящие от этих отверстий, устанавливают запорные краны.

Теплоизоляция

Для сведения теплопотерь к минимуму и повышения КПД бойлера необходимо выполнить его теплоизоляцию. Для этой цели используют монтажную пену, минеральную вату или просто размещают бак внутри более крупного бака, а свободное пространство между их стенками прокладывают пенопластом или другим изолирующим материалом. Снаружи емкость бака закрывают листами металла или фольгированной изоляцией для придания ему опрятного вида.

Инструкция по подключению и запуску системы

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.

Бойлер для нагрева воды электричеством: как сделать нагреватель из газового баллона самостоятельно

Схема бойлера

Если зимой бойлер косвенного нагрева прогревается за счет отопительной системы, то на летний период целесообразно оснастить его ТЭНом. В качестве бака для бойлера может послужить один или два газовых баллона, которые можно найти у себя дома. Подойдет как новый баллон, так и бывший в употреблении.

Можно использовать один баллон, но поскольку емкость его невелика (обычно 50 литров), целесообразнее взять сразу два баллона и сварить их между собой, отрезав дно у обеих емкостей. Стенки баллонов выполнены из нержавеющей стали, которая отлично подходит для длительного взаимодействия с горячей водой.

Инструменты и материалы

Чтобы собрать бойлер, потребуется:

• сам баллон или два, если планируется сделать нагреватель большого объема;
• болгарка;
• углошлифовальная машинка для зачистки поверхностей;
• змеевик (самостоятельно сделанный из медной или латунной трубы), либо труба;
• нитро-грунтовая краска;
• электродрель с корончатой насадкой;
• фитинги и шаровые краны для соединения конструкции с трубопроводом;
• трубогиб для формирования витков, либо полено, труба подходящего размера (если конструкция подразумевает использование змеевика, а не прямой трубы);
• плотный полиэтилен или ткань, а также напыляемый полиуретан для теплоизоляции;
• крепления для подвеса или опоры.

Когда все материалы готовы, можно приступать к изготовлению.

Инструкция по изготовлению

Подготовка состоит из следующих этапов:

Газовый баллон для бойлера

1. Сначала подготавливается газовый баллон.  Его необходимо хорошенько почистить и распилить при помощи болгарки.
2. Затем внутреннюю поверхность зачищают с использованием углошлифовальной машины, моют, сушат и покрывают нитро-грунтовой краской, чтобы избежать запаха газа от воды при эксплуатации.

Затем приступают к сборке водонагревателя.

Сборка

Сборка выполняется в следующей последовательности:

1. В баллоне электродрелью просверливают отверстия подвода холодной воды и отвода горячей. Также делается отверстие под змеевик или трубу.

Сборка бойлера из газового баллона

1. Отверстия зачищают и устанавливают в них фитинги и шаровые краны.
2. В нижней части бака сверлят еще одно отверстие, через которое будет сливаться застоявшаяся вода.
3. С помощью трубогиба из медной трубы диаметром 10мм делают змеевик. Изготавливать его стоит по заранее проведенным расчетам. Концы змеевика загибают в одном направлении на расстоянии 20-30 см.
4. В отверстия, выпиленные под змеевик, приваривают резьбовые штуцеры.

Важно! Прежде, чем монтировать змеевик внутрь бака, его опускают в воду и продувают, чтобы исключить вероятность протечек.

1. Змеевик вставляется в высверленные для него отверстия и приваривается.
2. При разрезании баллона посередине, в нижней части монтируют ТЭН, высверливая под него отверстие и вкручивая резьбовую насадку. Если же конструкция бака предполагает наличие отдельного дна, крышки и центральной части, электрический нагреватель можно установить в конце сборки.
3. Снаружи бак утепляется теплоизоляционным материалом. Все патрубки защищают при помощи полиэтилена и ткани, а затем наносят напыляемый полиуретан. Если хочется сэкономить. Можно использовать монтажную пену, завернутую в фольгированную телпоизоляцию.

Теплоизоляция для бойлера

1. К бойлеру приваривают крепления и размещают его в выбранном месте.

В конце работ накручивают фитинги, краны, и монтируют верхнюю крышку. Лучше не заваривать ее, а закрепить на болты или стальную проволоку, чтобы иметь доступ внутрь бака.

Описанные в тексте варианты самодельных бойлеров косвенного нагрева – лишь некоторые из возможных. Наряду с цилиндрическими бойлерами сантехники-любители собирают также конструкции на основе квадратных емкостей, делают многослойную обмотку вместо однослойной. Главное – правильно рассчитать конструкцию, чтобы бак имел достаточный объем, а змеевик обеспечивал нужный уровень прогрева.

Опубликовано 05.08.2018 Обновлено 03.03.2021 Пользователем digrand

Автор статьи

Сергей Зайцев

Мастер по ремонту стиральных, посудомоечных машин, холодильников, кулеров, кондиционеров, варочных панелей, духовых шкафов и прочей бытовой техники. Опыт работы более 7 лет. Имеет профильное техническое образование.

Задать вопрос