Открытый водонагреватель своими руками

Как сделать проточный водонагреватель своими руками

Можно пойти в магазин и купить кран-проточник, имеющий встроенный тен мощностью 3 кВт. Но придется потратится на 20 – 30 у.е. Также большие траты ожидаются в будущем, ведь электричество является наиболее дорогим энергоносителем. Поэтому принять душ и помыть посуду оказывается не столь дешево, и если делать это все горячей водой регулярно…

Нагревание воды газом намного дешевле, но проблема значительная в установке газового проточника. Можно ли решить вопрос с нагревом воды, соорудив нечто своими руками, из дешевых или подручных материалов… Посмотрим, что получается у умельцев, как можно сделать проточный нагреватель самостоятельно и дешево…

Электрический проточник из недорогих тенов и труб

Проточный нагреватель можно спаять из полипропиленовых трубок диаметром 32 мм и подобрать к ним пару тенов по 1,5 – 2,0 кВт, вкручивающихся на резьбе ¾ или 1 дюйм.

К тройнику с одной стороны подключается подача воды, с другой – муфта под тен, а напротив нее — трубка 30 см, куда этот тен помещается. Важно обеспечить прямолинейность муфты и трубы, чтобы тен не касался стенок. Поэтому во время пайки рекомендуется пользоваться внутренним шаблоном-трубой, чтобы не пришлось позже подгибать в кипятке.

Два таких тройника с трубками под тены, которые соединяются между собой, образуют полный нагреватель. Но есть вопрос – как управлять включением, и главное, как выключить, когда кран закрывается и проток воды прекращается? Посмотрите видео о монтаже своими руками проточного нагревателя работающего на электричестве…

На что хватит горячей воды с проточника

Наш самодельный проточный водоагреватель сопоставим по мощности с изделиями заводского изготовления – все те же 3,0 кВт, которые можно включить в любую сеть 220 В. Но расход горячей воды здесь совсем небольшой, приблизительно 1,5 литра при нагреве на 25 градусов и меньше 1,0 литр/мин при нагреве на 35 град, т.е. примерно до 42 – 45 градусов. Душ принять не очень комфортно, воды попросту мало. Но для мытья рук и посуды под краном, в принципе, достаточно.

Таким образом, экономя совсем немного при изготовлении прибора, мы можем понести довольно значительные затраты в будущем по оплате счетов энергосети, если наше изделие будет работать часто.

Хорошо экономить возможно лишь с дешевым газом, энергия от которого минимум в 5 раз дешевле чем от электричества, но как это сделать?

Как делают проточный нагреватель на газовой печке

Во всех квартирах имеется газовая плита с 3 – 4 конфорками, а также кастрюли и мыски большого диаметра. Осталось докупить (достать) медную или стальную гибкую трубку диаметром 10 – 13 мм общей длиной не менее 5 метров, намотать ее в змеевики, и разместить их в паре-тройке кастрюлей. Также приобщить силиконовую гибкую трубочку для соединения нескольких таких бойлеров косвенного нагрева между собой. А также для подключения к водопроводной сети, где использовать стандартный переходник, например, 12 мм на ½ дюйма.

Видео расскажет, как можно сделать самостоятельно проточный водонагреватель на газу. Но польза от него под вопросом…

Поможет ли самодельный газовый нагреватель

Мощность трех газовых конфорок не превысит 5 кВт в лучшем случае, но с учетом качества газа и несколько уменьшенной отдачи каждой горелки от паспортной (обычно), можно не получить мощность горения и 4 кВт. Но главное, что КПД самодельного проточного нагревателя на газу будет низким – много тепла уходит на обогрев кухни. При самом оптимистичном прогнозе он не более 70%.

Итого, получаем все те же 3 кВт нагрева воды – ни душик принять толком, ни тем более ванночку горячей водой наполнить. Получается, что целесообразней просто в ведре нагреть воды для ванной за 20 минут до кипения…

Но терпеть эту бытовую проблему — нагромождение на газовой печке и поджигать-тушить конфорки только для того, чтобы тарелку сполоснуть, вряд ли кто-то будет. И перспектива у этого эксперимента по созданию проточного газового нагревателя своими руками только одна – быть разобранным обратно на запчасти.

Что же практичного можно создать самостоятельно?

Котел или водонагреватель из металлической трубы и тенов

Солидный электрокотел своими руками можно изготовить из трубы диаметром 100 мм, если сделать филигранно сварочные работы по монтажу муфт под тены. Так как в отрезке трубы нужно разместить параллельно 3 шт длинных нагревательных приборов.

Как сделать, расскажет уважаемый специалист на видео. Но данные аппарат с успехом может нагревать и проточную воду, если только его снабдить автоматикой на включение и выключение… При мощностях порядка 10 кВт и трехфазном питании это будет уже довольно приемлемый электрический водонагреватель, собранный своими руками…

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