Котел водонагревательный своими руками

Самодельный бойлер для нагрева воды от котла

Приготовление горячей воды на бытовые нужды можно сделать от котла с помощью бойлера косвенного нагрева. Его рекомендуемый объем небольшой — 50 — 100 литров, при условии, что внутренний нагреватель будет достаточно мощным, что обеспечить несложно.

Важно, что горячая вода получится дешевой, в отличие от электрических бойлеров. Ведь для отопления обычно используется топливо, энергия которого, дешевле в разы, чем электричество. Поэтому позаимствовать 5 – 7 кВт для разогрева среднего объема бойлера – нет проблем. Речь идет фактически менее чем о килограмме угля… Остается сделать бойлер, умеющий греть воду от котла …

Типовое изготовление бойлера из металла

Для изготовления бойлера необходимы две основные вещи – металлическая емкость и змеевик. Важное требование экологичность, отсутствие внутри каких либо мастик… так как там будет находится горячая вода, расходуемая на бытовые нужды, в том числе и для купания.

Чаще всего для дешевого изготовления используют легированную сталь толщиной 2 — 4 мм, или бак из нержавейки. Если найдется толстостенная труба большого диаметра – значит сварных швов будет меньше – достаточно приварить крышки, а также вваривать патрубки подключения.

Если же в наличии будет листовой металл, то сварочных работ станет на порядок больше, важно будет сделать правильный прямоугольник и обеспечить исключительно качественные швы, что не просто.

Мощность и змеевик

Бойлер косвенного нагрева обязан быть мощным, чтобы обеспечивать чуть ли не проточный нагрев. Приемлемая мощность для проточного нагревателя составляет 15 – 20 кВт, которая обеспечивает «бесконечную струйку» горячей воды.

Для развития такой мощности достаточно расположить в бойлере 12 метров газового гофрированного трубопровода из нержавейки диаметром 20 мм. В концах он развальцовывается и присоединяется к патрубкам накидными гайками с торцевым уплотнением.

Для подвески змеевика, на дно устанавливаются пластиковые (полиэтиленовые) подставки, к ним подвязками крепится змеевик. Учитывая, что холодная вода будет скапливаться внизу, греющий змеевик рекомендуется располагать не выше 15 см от днища. При этом подающий холодный патрубок – 25 – 30 от дна.

Бойлер из баллона

Умельцы создают 100 литровые бойлеры из газовых баллонов, по 50 литров каждый. Предварительно их заливают водой (вытеснение газа), срезают верхнюю часть болгаркой, затем в нижнем баллоне вваривают патрубки под змеевик и подачу холодной воды, а в верхнем – выход горячей, а также подключение группы безопасности (термометр, клапан и манометр). Остается только сварить баки вместе, и отличный большой бойлер косвенного нагрева готов. Но можно обойтись в принципе и одним баллонном на 50 литров, позаботившись лишь о мощности змеевика для проточного нагрева…

Штуцера – это трубы ¾ дюйма с резьбой с двух сторон. Ввариваются в боковину бака таким образом, чтобы изнутри крепился змеевик, а снаружи подключающие трубы.

В днище также рекомендуется вварить штуцер под сливной кран, для слития осадка, а также приварить ножки. Бак опирается на 3 – 4 ножки и крепится хомутом вверху к стене для устойчивости.

На видео процесс изготовления водонагревателя из одинарного баллона с электрическим теном внутри.

Теплоизоляция

Бойлер, который нагревается от котла, желательно теплоизолировать, чтобы подавать горячую воду по предназначению, а не превращать прибор в еще один радиатор, греющий дом. Да и быстрое остывание воды может быть не слишком приемлемым, при ручной регулировке нагрева.

Теплоизолировать же лучше войлоком толщиной 10 мм в два слоя. Это экологичный материал не дающий при нагреве лишнего (пенополистирол разлагается при нагреве ускоренно на стирол…, минеральная вата дешевая выделяет формальдегид). Поверх войлока можно уложить фольгированный вспененный полиэтилен толщиной 6 мм, а шов склеить скотчем, или создать другую отделку. Но и в таком виде бойлер «уже сойдет для котельной». Длину подключающих штуцеров выбирают с учетом толщины утепляющего слоя.

Автоматизация

Управление бойлером косвенного нагрева делается на основе трехходового клапана с термоголовкой и с выносным датчиком управления, который располагается на циркуляционном трубопроводе системы горячего водоснабжения. Как только в ней температура понизится ниже, скажем, 40 градусов, клапан срабатывает и перенаправляет часть теплоносителя с отопления в змеевик бойлера.

Возможно также и электроуправление от термостата. Типовая схема ГВС с бойлером косвенного нагрева.

В системе ГВС может быть циркуляционный насос, который обеспечивает циркуляцию горячей воды по кранам. Поэтому сливать холодную не приходится – открыл кран — сразу пошла горячая вода.

При отсутствии желания ставить автоматизацию нагрева, можно воспользоваться ручным управлением с помощью балансировочного клапана. Часть теплопотока будет направляться в бойлер и разогревать его до температуры по установке пользователя, — простейшая схема, но жизнеспсобная.

Источник

Делаем экономичный самодельный водонагреватель

Иногда самодельный водонагреватель — это отличный вариант сэкономить на необходимом дорогостоящем оборудовании. Его можно использовать в качестве временного варианта в случае поломки старой техники, либо на постоянной основе, например, в дачных домиках, где потребность в горячей воде сезонная. Конечно, для постоянного водоснабжения в частном доме или квартире лучше всего использовать заводские системы. Изготовление и монтаж самодельного устройства для нагрева воды не требует специального опыта, его может изготовить любой. Главное – наличие необходимого материала и инструментов для работы. Итак, как сделать водонагреватель своими руками?

Напорный или безнапорный вариант

Безусловно, напорные самодельные накопительные водонагреватели, сконструированные своими руками, будут удобнее в эксплуатации. Но для их сборки требуются дополнительные вложения и знания. Такие системы должны оснащаться циркуляционным насосом, чтобы поддерживать давление в 1 атм или подключаться к уже проведенной в дом системе водопровода.

Если же бюджет ограничен и нет возможности приобретать подобное дополнительное оборудование, или вообще отсутствует система водоснабжения в доме, стоит обратить внимание на безнапорный вариант. Такой водонагреватель своими руками можно сделать из обычного ведра или кастрюли большой емкости. Главное — монтировать такое устройство повыше, чтобы вода выбегала из него под действием силы притяжения. Но придется все время следить за наполнением накопительного резервуара и температурой воды.

Поскольку в таком самодельном устройстве трудно предусмотреть систему смешивания, нагревать воду стоит изначально не выше 40 градусов.

Из чего сделать накопительный бак

Перед тем, как сделать водонагреватель, необходимо определиться с конструктивными особенностями будущего бойлера. Чаще всего, это накопительная емкость с установленным внутри ее ТЭН, который отвечает за нагрев воды.

Для накопительного бака лучше выбирать емкости из стойкого к коррозии металла. Наиболее походящие варианты: нержавеющая или эмалированная сталь, качественный пластик, алюминий. Можно использовать и железные баки, только их придется предварительно обрабатывать специальным защитным составом, который минимизирует образование ржавчины. В противном случае вода, проходящая через такое нагревающее устройство, может быть не пригодна для бытовых нужд.

Для самодельных накопительных водонагревателей используют самые различные емкости, в качестве примера можно отметить газовый баллон. Это довольно удобный по размерам, форме и прочности резервуар.

Как сделать водонагреватель из газового баллона

Идеально, если для этого будет приобретен новый сосуд. В случае отсутствия такой возможности, используйте бывший в употребление баллон. Чтобы избавиться от запаха газа, его следует тщательно обработать нитрогрунтовкой и промыть внутреннюю поверхность. Для этого баллон придется сначала разрезать, а потом снова сварить.

Стоит обратить особое внимание, что перед выполнением работ, которые будут связаны с нарушением целостности баллона, его необходимо наполнить водой, чтобы исключить возможность взрыва.

Инструменты и материалы:

• сварочный аппарат и дрель по металлу;
• металлорежущий инструмент для нанесения резьбы (плашка);
• отвертки и газовый ключ;
• пустой газовый баллон;
• нагревательный элемент с терморегулятором;
• изолирующий состав для тэна (смазка или пакля);
• металлические подводки;
• гайка, предохранительный и обратный клапаны;
• крепежные элементы для фиксации готового бойлера.

Инструкция по изготовлению.

1. В чистом, подготовленном для работы баллоне, при помощи дрели и насадки для металла выполняются два отверстия: в нижней части — для забора воды, в верхней – для выхода нагретой до нужной температуры воды. Такое расположение отверстий способствует максимально эффективной работе водонагревающего оборудования. Объясняется это тем, что горячая вода по законам физики поднимается, соответственно, максимальная температура жидкости будет в верхней части. Можно сделать оба отверстия и с одной стороны (где находиться газовый вентиль), а между ними будет установлен ТЭН. Такая конструкция будет напоминать стандартные навесные водонагреватели.
   
2. Ввариваются трубки. Стоит обратить внимание, что, если оба отверстия делаются снизу, то трубка, по которой будет происходить забор горячей воды, должна иметь длину, соответствующую размеру бака. Это необходимо, чтобы на выходе вода имела максимальную температуру нагрева.
3. Устанавливаются краны. На кран, который предназначен для холодной воды, подсоединяется обратный клапан — он будет препятствовать выходу холодной жидкости обратно. На горячий кран устанавливается предохранительный клапан. Он выполняет защитные функции: предотвращает разгерметизацию резервуара с водой из-за давления, выпускает излишек жидкости, поскольку при нагреве вода увеличивает свой объем на 2-3%. Также он позволяет слить воду для демонтажа конструкции.
   
4. Нагревательный элемент устанавливается на место крепления газового вентиля. Для этого врезается резьба размером 32 мм. ТЭНовая группа изолируется паклей. Для удобства во время эксплуатации здесь же следует подцепить светодиод — он будет сигнализировать работу нагревательного элемента.
5. Самодельный бойлер должен иметь хороший теплоизоляционный слой, чтобы минимизировать потерю тепла. Для этих целей можно использовать: монтажную пену, изолон, пенополиуретан, фольгированную подложку, пеноплен. Выбранный материал крепиться на баллон, сверху надевается кожух из тонкого металла.
6. Готовый электрический водонагреватель монтируется на стену при помощи кронштейнов.
7. Теперь к отверстиям для воды можно подсоединять металлические подводки, которые крепятся к водопроводным трубам.
   

Водонагреватель своими руками практически готов. Теперь сделанное устройство можно заполнить водой и проверить на предмет протечки. Если все хорошо, можно подключать ТЭН и пользоваться прибором.

Экономный водонагреватель своими руками

Постоянное повышение тарифов на электроэнергию заставляет переходить в режим экономии многих потребителей. Неплохой вариант — накопительный бойлер своими руками, работающий на солнечной энергии.

Для его изготовления потребуется:

• накопительный резервуар большого объема (100-200 литров);
• пвх трубы и шланги для подачи воды;
• крепежные элементы.

Инструкция, как сделать экономный бойлер для дачного участка:

• в накопительной бочке проделываются отверстия для патрубков;
• к ним подсоединяются шланги;
• емкостный бак устанавливается в защищенном от ветра солнечном месте;
• организуется подача воды (это может быть шланг, подключаемый к водопроводу);
• делается вывод на кран или летний душ.

Под действием солнечных лучей вода в бочке нагревается, и ее можно использовать для своих нужд. Это практичный вариант для организации летнего душа на своем садовом участке. Зачастую такие бочки устанавливают прямо на крыше различных построек. Чтобы по максимуму использовать естественную энергию и добиться максимальной эффективности от такого устройства, рядом с резервуаром, в котором находится вода, размещаются светоотражающие элементы (например, остатки фольгированной подложки для ламината), либо сам бак краситься в темный цвет.

При желании, водонагреватель своими руками сделать может любой. Главное, заранее продумать конструктивные особенности оборудования, подобрать подходящие материалы и обезопасить систему нагрева воды.

Источник

Делаем 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.

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

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

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

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

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

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.

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

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

Источник