Как сделать бойлер косвенного нагрева своими руками?

Как сделать бойлер косвенного нагрева своими руками?
Содержание
  1. Преимущества и недостатки
  2. Проект и монтаж своими руками
  3. Выбор накопительной емкости
  4. Расчет длины змеевика
  5. Изготовление и обработка змеевика
  6. Подготовка бойлерной емкости
  7. Установка предохранительного клапана для водонагревателя
  8. Проект и монтаж собственноручно
  9. Выбор накопительной емкости
  10. Расчет длины змеевика
  11. Изготовление и обработка змеевика
  12. Подготовка бойлерной емкости
  13. Водонагреватель накопительный, косвенный бойлер
  14. Как рассчитать объём изготавливаемого БКН
  15. Принцип работы бойлера косвенного нагрева
  16. Конструкция
  17. Инструкция по подключению и запуску системы
  18. Расчёт основных параметров бойлера
  19. Объём и форма бака
  20. Мощность и длина теплообменника
  21. Таблица: длина медного теплообменника для бойлеров ёмкостью 50–200 литров
  22. Схема устройства и принцип работы
  23. Расчет объема бойлера косвенного нагрева и проектирование змеевика
  24. Виды самодельных бойлеров косвенного нагрева
  25. Материалы и детали, необходимые для изготовления бойлера
  26. Создание теплообменника
  27. Подготовка емкости бойлера.
  28. Порядок монтажа

Преимущества и недостатки

Даже в идеальном случае, когда дом газифицирован, установка газовой колонки не всегда решает проблему обеспечения горячей водой в достаточном количестве.

Требуется некоторое время, чтобы в кране появилась горячая вода, а при пользовании душем температура воды может резко упасть, если вы начнете пользоваться водопроводным краном на кухне. Эти недостатки всегда присущи проточным водонагревателям, где вода нагревается с помощью газа или электричества.

Хайду PT1000
При использовании бойлера косвенного нагрева таких проблем не возникает, так как их конструкция позволяет поддерживать постоянную температуру воды.

Если подсчитать стоимость получения горячей воды с помощью проточных водонагревателей и сравнить ее со стоимостью нагрева воды бойлерами косвенного нагрева, то очевидно, что работа последних обходится потребителям гораздо дешевле.

Однако покупка такого промышленного водонагревателя обойдется в значительную сумму. Обычно необходимый объем постройки рассчитывается исходя из количества проживающих в доме человек. На одного человека требуется не менее 50 литров горячей воды в сутки.

Для семьи из четырех человек необходимо приобрести бойлер косвенного нагрева объемом не менее 200 литров. В зависимости от производителя покупка такой модели обойдется владельцам дома в 35-45 тысяч рублей.
Поскольку конструкция не слишком сложна, многие домовладельцы изготавливают агрегат самостоятельно.

Проект и монтаж своими руками

Главной задачей на этапе проектирования своими руками является подбор накопительного бака, который с объемом покроет потребность в горячей воде.

Выбор накопительной емкости

Для большинства случаев работы системы расчет производится из потребности в 3-4 человека (средняя семья). По регламенту на одного человека расходуется около 70 литров в сутки. То есть для средней семьи вполне достаточно установить бойлер косвенного нагрева объемом 200 литров. При такой мощности потребность полностью удовлетворяется.

Контейнер для бойлера косвенного нагрева
Особое внимание следует уделить выбору сосуда для переоборудования его в бойлер косвенного нагрева. Это должна быть тара прочная, долговечная, не подверженная коррозии

Бак для нагрева холодной воды обычно выбирают для вертикальной установки, но не исключена возможность установки и в горизонтальном положении. В качестве бака котла допускается использовать емкость из прочных термостойких материалов.

Безусловно, материал контейнера следует выбирать с учетом его высоких антикоррозионных свойств, допустимого теплового расширения и других эксплуатационных характеристик.

Подходящие материалы:

  • алюминий;
  • нержавеющая сталь;
  • специальные полимеры.

Следует помнить: котлы любого типа – это сосуды под давлением. Кроме того, теплоноситель системы отопления может нагреваться до высокой температуры (90ºС и выше). Исходя из этих характеристик котельных систем, следует спроектировать и построить систему своими руками.

На практике часто встречаются действительно абсурдные конструкции, тоже сделанные своими руками, например на основе обычной фляги из-под молока или столовой кастрюли. Таких решений следует избегать.

Пародия на котел
Это похоже на пародию на бойлер косвенного нагрева. Сделано своими руками достойно, но для сравнения с действительно надежным и эффективным устройством требуется совсем другой подход

Проект бойлера косвенного нагрева своими руками также включает расчет трубчатого змеевика. Здесь необходимо рассчитать требуемую тепловую мощность этого устройства, чтобы по результатам расчета определить длину спиральной трубы и ее диаметр.

Расчет длины змеевика

Традиционным материалом для изготовления змеевиков котлов является медь или латунь. Рекомендуется выбирать именно один из этих материалов, так как оба материала имеют высокий коэффициент теплопередачи.

Спираль котла
От правильного расчета во многом зависит КПД змеевика (время нагрева и установка нужной температуры). Также важно правильно установить спираль внутри сосуда

Для расчета необходимых величин для изготовления змеевика котла подойдет формула:

L = Q/D*(Тг — Тх)*3,14

Буквы здесь:

  • L — длина трубы,
  • Q — тепловая мощность катушки,
  • D – диаметр трубы,
  • Тг — температура горячей воды,
  • Tx – температура холодной воды.

Рассмотрим на примере, как рассчитать длину медной трубы для спирали на 20 кВт для бойлера косвенного нагрева.

Это медная труба диаметром 10 мм, купленная на рынке в бухте. Под котел взят сосуд вместимостью 200 литров. Расчетные температуры холодной и горячей воды: 15ºС и 80ºС соответственно.

Необходимо определить размер длины медной трубы, достаточный для изготовления трубчатого змеевика теплообменника мощностью 20 кВт. По формуле производится следующий расчет: 20/0,01*(80-15)*3,14. Результат расчета: необходимая длина медной трубы составит 10 метров.

Изготовление и обработка змеевика

Для изготовления бойлера косвенного нагрева емкостью 150-200 литров обычно берут медную или латунную трубу диаметром 10-20 мм. Труба закручивается по спирали с учетом оставшегося зазора 5-7 мм между витками.

Зазор необходимо делать обязательно (допускается раздвигать витки после намотки), так как необходима компенсация расширения металла. Кроме того, при такой конструкции спирали возможен полный контакт воды с поверхностью медной трубы (лат.

Батарея самодельного котла
Пример самостоятельной намотки змеевика для бойлера косвенного нагрева. В качестве барабана используется толстостенная полиэтиленовая труба. После намотки витки раздвигаются на 1-2 мм

В принципе, медные или латунные катушки можно найти готовыми к использованию. Возьмем, к примеру, змеевик от какого-нибудь технологического оборудования. Но тогда придется учитывать размеры имеющегося бака и соответствие спирали по мощности теплоотдачи.

Осуществить отбор в точном соответствии с параметрами зачастую не представляется возможным. Поэтому, чтобы не тратить драгоценное в этом смысле время, выгоднее сделать трубчатый спиральный нагреватель самостоятельно.

Сделать катушку своими руками без опыта сложно, но такая задача выполнима. Самое главное здесь выполнить качественную намотку спирали. При намотке медной трубы (латуни) рекомендуется использовать барабан из подходящего материала.

Диаметр барабана меньше внутреннего диаметра бака котла прибл. 10-15%. В результате при внутреннем диаметре бака 500 мм значение диаметра змеевика будет: (500 — 500/10) = 450 мм.

Котельная арматура
Возможной альтернативой является установка резьбового фитинга на конец спиральной трубы. Свободный конец резьбового фитинга войдет в отверстие в стенке сосуда

На торцевые части трубы, скрученные в спираль, необходимо смонтировать контактные резьбовые фитинги. Для решения этой проблемы вам необходимо:

  1. Сделайте ровный срез на концах трубы, обработав их труборезом.
  2. Наденьте компрессионные гайки на концы трубки.
  3. Обработайте края трубы разверткой.
  4. Установите фитинги и прочно затяните их на трубе с помощью гаек.

Не обязательно использовать исключительно резьбовые двусторонние фитинги. При наличии навыков пайки медных труб и соответствующих инструментов можно установить односторонние резьбовые фитинги методом пайки.

Также в зависимости от материала корпуса сосуда не исключена возможность припайки непосредственно к стенкам сосуда. Однако при самостоятельном изготовлении бойлера косвенного нагрева этот шаг не рекомендуется из-за сложной технологической операции.

Смонтированный на арматуре или спаянный элемент теплообменника (котловая батарея) уже можно считать готовым к монтажу и последующей эксплуатации. Осталось подготовить место для установки непосредственно на бак котла и ввести в состав сосуда водонагреватель.

Подготовка бойлерной емкости

Как разместить готовый медный (латунный) змеевик внутри бака котла, если бак цельный? В этом случае нужно аккуратно срезать верхнюю часть и сделать крышку, которая будет крепиться болтами к корпусу сосуда.

Посадочные места на крышке и баке отрегулированы, отполированы, снабжены резиновой прокладкой. Между тем внутренняя установка (и обслуживание) представляется более удобной, если на баке сделать две крышки — верхнюю и нижнюю.

Крышка бойлера косвенного нагрева
Пример устройства крышки на сосуде, используемом для бойлера косвенного нагрева. Герметизация достигается за счет уплотнения и болтового соединения по всей окружности

После установки крышки на бак котла проблема установки змеевика внутри бака отпадает сама собой. Теперь достаточно просверлить два отверстия на корпусе сосуда, ориентируясь на расположение концевых частей спиральной трубки. Диаметр отверстий должен соответствовать диаметру резьбовой части фитинга с запасом 1-2 мм.

Резьбовые части фитингов вставляются в отверстия после установленных ранее уплотнительных прокладок. Далее с внешней стороны стенки бака прикручивается скамья и прочно затягивается муфта.

С таким креплением нагревательный змеевик достаточно устойчив, но необходимо сделать дополнительные опоры. Течение теплоносителя под давлением внутри трубы часто сопровождается появлением вибраций. Дополнительные опоры компенсируют дефект.

Подключение змеевика в котле
Возможность перехода от труб змеевика котла к магистралям с теплоносителем системы отопления. Прямые фитинги также выполняют роль креплений

На корпусе бойлера косвенного нагрева также необходимо сделать отверстия для сбора и слива воды, запрессовать в них короткие патрубки и установить на патрубки запорные краны. При желании можно дополнить прибор стрелочным термометром.

После завершения монтажа всех компонентов корпус сосуда закрывается снаружи изоляционным материалом. Здесь хорошо подойдет минеральная вата с верхним фольгированным покрытием.

Установка предохранительного клапана для водонагревателя

Это небольшое устройство играет важную роль в схеме подключения котла. По мере того, как вода в баке начинает нагреваться, она расширяется в объеме и, как следствие, увеличивается давление.

Когда оно достигает критического значения, срабатывает предохранительный клапан и выпускает часть воды для снижения давления. Поэтому патрубок клапана необходимо соединить гибкой трубой с канализационным выходом.

В баках большой емкости принято дополнительно устанавливать мембранный расширительный бак (экспансомат). Он способен компенсировать больший объем расширяющейся жидкости. При этом важно при покупке бака выбрать такой, который предназначен для систем водоснабжения, а не отопления. Узнать его можно по величине максимального рабочего давления 7-8 бар (для баков для отопления 3 бар).

Проект и монтаж собственноручно

Главной задачей на этапе проектирования своими руками является подбор накопительного бака, который с объемом покроет потребность в горячей воде.

Выбор накопительной емкости

Для большинства случаев эксплуатации системы расчет производится из потребности в 3-4 человека (среднестатистическая семья). По регламенту на одного человека расходуется около 70 литров в сутки. Другими словами, для семьи со средним достатком вполне достаточно установить 200-литровый бойлер. При соответствующей мощности потребность полностью удовлетворяется.

косвенно

Во многих случаях бак для холодной воды выбирается для вертикальной установки, но весьма вероятна и горизонтальная установка. В качестве бака котла допускается использовать емкость из прочных жаростойких материалов. Разумеется, материал контейнера следует выбирать с учетом его высоких антикоррозионных характеристик, потенциального теплового расширения и других эксплуатационных параметров.

Подходящие материалы:

  • алюминий;
  • нержавеющая сталь;
  • специальные полимеры.

Следует помнить: котлы различных типов являются сосудами под давлением. Кроме того, теплоноситель системы отопления может нагреваться до высокой температуры (90°С и выше). Исходя из этих характеристик котельных установок, следует самостоятельно спроектировать и построить систему.

На практике часто встречаются абсурдные конструкции в реальности, тоже сделанные своими руками, например на основе обычной фляги из-под молока или столовой кастрюли. Таких решений следует избегать.

непрямой нагрев

Проект бойлера косвенного нагрева, выполненный своими руками, также включает расчет трубчатого змеевика. Здесь необходимо рассчитать необходимую тепловую мощность такого устройства, чтобы по результатам расчета определить длину трубы змеевика и ее диаметр.

Расчет длины змеевика

Традиционным материалом для изготовления змеевиков котлов является медь или латунь. На самом деле лучше выбрать один из этих материалов, так как оба материала имеют высокую скорость теплопередачи.

косвенный бойлер

Для расчета необходимых величин для изготовления змеевика котла подойдет формула:

L = Q/D*(Тг — Тх)*3,14

Дословные определения здесь:

  • L — длина трубы,
  • Q — тепловая мощность катушки,
  • D – диаметр трубы,
  • Тг — температура горячей воды,
  • Tx – температура холодной воды.

Рассмотрим на примере, как рассчитать длину медной трубы для спирали на 20 кВт для бойлера косвенного нагрева.

Это медная труба размером 10 мм, купленная на рынке в бухте. Под котел взят сосуд вместимостью 200 литров. Расчетные температуры холодной и горячей воды: 15? С и 80? С, конечно. Необходимо определить размер длины медной трубы, достаточный для изготовления теплообменника трубчатого спирали мощностью 20 кВт. По формуле происходит следующий расчет: 20/0,01*(80-15)*3,14. Результат расчета: требуемая длина медной трубы обычно составляет 10 метров.

Изготовление и обработка змеевика

Для изготовления бойлера косвенного нагрева емкостью 150-200 литров в основном берется медная или латунная труба диаметром 10 — 20 мм. Труба закручивается по спирали с учетом оставшегося зазора 5-7 мм между витками.

Зазор нужно делать в первую очередь (допускается раздвигать витки после намотки), так как необходима компенсация увеличения металла. Кроме того, при подобной конструкции спирали достигается полный контакт воды с поверхностью медной (латунной) трубы.

косвенный бойлер

В основном можно найти готовые к использованию медные или латунные катушки. Возьмем, к примеру, катушку от какого-нибудь из этих устройств. Но тогда надо будет учитывать размеры имеющегося бака и соответствие спирали по мощности теплоотдачи.

Довольно часто не получается подобрать точно по параметрам. В итоге, чтобы не терять драгоценное время, выгодно в этом смысле сделать трубчатый спиральный нагреватель самостоятельно.

Сделать катушку своими руками без опыта сложно, но такая задача реальная. Самое главное здесь выполнить хорошую намотку спирали. Для намотки медной (латунной) трубы рекомендуется использовать барабан из хорошего материала. Диаметр барабана меньше диаметра посередине бака котла примерно на 10-15%. Наконец, если диаметр в центре резервуара равен 500 мм, диаметр змеевика обычно будет равен: (500 — 500/10) = 450 мм.

паровой котел

На концевых участках трубы змеевика должны быть установлены резьбовые контактные фитинги. Для решения этой проблемы вам необходимо:

  1. Получите ровный срез на концах трубы, обрезав их труборезом.
  2. Наденьте компрессионные гайки на концы трубки.
  3. Обработайте края трубы разверткой.
  4. Установите фитинги и прочно затяните их на трубе с помощью гаек.

Совсем не обязательно использовать исключительно резьбовые двухсторонние фитинги. При наличии умения паять медные трубы и хорошего инструмента можно установить односторонние резьбовые фитинги методом пайки.

Также, в зависимости от материала корпуса сосуда, весьма вероятно, что вариант пайки будет для стенок сосуда. Однако при самостоятельном изготовлении бойлера косвенного нагрева этот шаг не рекомендуется из-за сложной технологической операции.

Смонтированный на арматуре или спаянный элемент теплообменника (котловая батарея) уже можно считать готовым к монтажу и последующей эксплуатации. Осталось подготовить место для установки на бак котла и ввести в состав сосуда водонагреватель.

Подготовка бойлерной емкости

Как поместить готовый медный (латунный) змеевик внутрь бака котла, если бак цел? В этом случае нужно будет аккуратно срезать верхнюю часть и сделать крышку, которая будет крепиться болтами к корпусу сосуда.

Места для посадки крышки и бака будут идеальными, отшлифованными, снабженными резиновой прокладкой. Между тем внутренняя установка (и обслуживание) видится более удобной, если на баке сделать две крышки — верхнюю и нижнюю.

косвенно

Как только произошла установка крышки на бак котла, проблема установки змеевика внутри бака отпадает сама собой. На данный момент достаточно просверлить на корпусе сосуда два отверстия, определяемых расположением концевых частей спиральной трубки. Диаметр отверстий должен соответствовать диаметру резьбовой части соединителей с запасом 1-2 мм.

Резьбовые части соединителей вставляют в отверстия, предварительно установив уплотнительную прокладку. Далее с внешней стороны стенки бака прикручивается скамья и прочно затягивается муфта.

При подобном креплении нагревательный змеевик совершенно неуязвим, но необходимо делать дополнительные опоры. Движение сжатого теплоносителя внутри трубы часто сопровождается вибрациями. Дополнительные опоры компенсируют дефицит.

непрямой нагрев

На корпусе бойлера косвенного нагрева также необходимо сделать отверстия для набора и слива воды, запрессовать в них короткие трубы и установить на трубы запорную арматуру. При желании можно дополнить прибор стрелочным термометром. После завершения монтажа всех компонентов корпус сосуда закрывается снаружи изоляционным материалом. Здесь отлично подойдет минеральная вата с верхним покрытием из фольги.

Водонагреватель накопительный, косвенный бойлер

Для того чтобы получить водонагреватель тоже костного типа — накопительный, чтобы он грелся от системы отопления, вырезаем отверстия диаметром 50 для теплообменника, проще говоря труба в трубе. Пропустить трубу и сварить стыки, заглушки и соединительную резьбу. Затем при подключении водонагревателя к котлу или отоплению включить подачу сверху, а обратку включить снизу бойлера косвенного нагрева. Можно вообще приварить на вертикальный подающий стояк, идущий от котла, труб меньше и о монтаже на стену не может быть и речи. Существуют и другие варианты косвенного нагрева, но приведенный является самым простым в плане исполнения.

Все это дело сваривается газосваркой или электросваркой. Берем стальной уголок и делаем ушки для крепления и крепления котла на стене. Я обычно использую для крепления два заводских болта, загнутых с одного края, их вполне достаточно, спрашивайте на рынке — крепеж для котлов.

Затем водонагреватель необходимо обмотать теплоизоляцией, подложка под ламинат красиво и хорошо держит тепло. Купите два метра и толще (от 5 мм.), вырежьте два круга для шапки, придайте им необходимую форму с помощью смекалки, маркера и ножниц. Оставшимся утеплителем оберните шар сначала блестящей стороной к баку, второй слой блестящей стороной наружу. Получается термос, и уже можно приступать к установке котла.

Как рассчитать объём изготавливаемого БКН

По примерным расчетам, учитываемым при проектировании частного дома, среднестатистическая семья из 4 человек использует в среднем 280 литров в сутки. Для нормального водоснабжения семьи необходим бойлер на 200 литров. Если вы планируете использовать горячую воду только для душа и умывания, емкости на 100-120 литров будет достаточно.

Для расчета примерной потребности в горячей воде используйте следующую таблицу:

Место забора воды

Примерный расход воды (л)

Нормальная температура

Расход воды из котла (л)

Кухонная мойка

от 10 до 20

50°С

от 5 до 10

Ванна

от 110 до 180

40°С

от 50 до 85

Душ

от 30 до 50

37°С

с 16 до 27

Мыть

от 3 до 8

37°С

от 1 до 3

При расчете объема котла учитывается еще один фактор. Если планируется установка навесного БКН, то емкость ограничивается 150-160 л, что связано с нагрузкой на стену. Если требуется больший объем, установите напольный котел.

Принцип работы бойлера косвенного нагрева

Прежде чем производить такой отопительный прибор, следует понять, как он работает и для этого изучить устройство. Косвенный бойлер представляет собой обычный бак с трубами внутри. По ним циркулирует охлаждающая жидкость.

Источником тепла может быть система отопления. В бак подается вода и постепенно нагревается до температуры, определяемой параметрами теплоносителя. Так как вода для хозяйственных нужд берется сверху бака, температура остается стабильной, пользоваться подогретой водой удобно.

Схема агрегата

Таким образом, можно обеспечить частный дом, где есть система отопления, работающая на всех видах топлива, горячей водой в достаточном количестве. Бойлер косвенного нагрева можно использовать и в многоэтажных домах, подключив его к системе отопления.

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

Все, что нужно знать о водоснабжении частного дома из скважины в этой статье.

Как правильно сварить полипропиленовые трубы? Необходимые инструменты и инструкции.

Конструкция

Устройство котла достаточно простое. Резервуар изготовлен из коррозионностойкого материала и содержит теплообменник в виде змеевика или резервуара меньшего размера. Теплообменник для увеличения теплоотдачи выполнен из материала с высокой теплопроводностью, как правило, из меди.
Конструкция бойлера косвенного нагрева

Бак оборудован штуцерами для подачи и отвода воды. Забор холодной воды расположен в нижней части бака и оборудован обратным клапаном, слив которого осуществляется с помощью перепускного клапана. Выходной патрубок для горячей воды расположен на верхней части бака.

Стенки бака должны быть хорошо утеплены, чтобы уменьшить потери тепла. Для этого можно использовать разные материалы, но лучший вариант – полиуретан, он обладает высокими теплоизоляционными свойствами, при этом не боится влаги, гасит водяной шум, возникающий при нагреве, долговечен и экологичен.

Чтобы сделать котел своими руками, проще всего разместить накопительный бак в баке чуть большего размера или домике аналогичной формы и заполнить пространство между ними пенополиуретаном из баллона.

Для измерения и регулирования температуры котел оснащен термометром и термостатом. Этот элемент является необязательным, но значительно повышает удобство использования обогревателя. Для уменьшения внутренней коррозии в бак также можно встроить магниевый анод, предназначенный для водонагревателей с нагревательным элементом. Они продаются в сервисных центрах или бытовых приборах.

Инструкция по подключению и запуску системы

При подготовке котла к работе его первым делом подключают к системе отопления. Это может быть сеть домашней автономной котельной или центральная магистраль. В процессе подключения крышка бака горячей воды должна быть открыта. Когда все трубы будут соединены друг с другом в правильном порядке, откройте запорный вентиль обратной трубы, чтобы убедиться в отсутствии протечек на стыках и самих трубах.

Если утечек не обнаружено, откройте кран подачи охлаждающей жидкости к змеевику. После прогрева змеевика до нормальной температуры конструкцию снова осматривают на герметичность.

Если все в порядке, закройте крышку бака и наберите в нее воду, а также откройте кран горячей воды водопровода. Теперь можно оценить качество обогрева.

Расчёт основных параметров бойлера

Прежде чем приступить к поиску материала и непосредственному изготовлению, необходимо будет рассчитать минимальный объем бака и рабочую длину теплообменника.

Объём и форма бака

Объем резервуара для воды напрямую зависит от количества жителей, постоянно проживающих в месте установки оборудования. Считается, что человек употребляет до 80 литров воды в сутки. За расчетную величину рекомендуется брать 45-50 литров на человека. При превышении нормы вода в баке будет застаиваться, что непременно скажется на качестве.

Форма бака выбирается с учетом силы давления в системе труб. Если давление низкое, допускается использование самодельных котлов с квадратным баком. Если давление в системе высокое, можно использовать только оборудование с закругленными днищем и верхом.

Котел квадратной и прямоугольной формы

Котлы с накопительными баками квадратной и прямоугольной формы можно использовать только в системах водоснабжения с низким рабочим давлением

Дело в том, что повышенное давление способствует возникновению изгибающих усилий на стенках бака, благодаря чему квадратный или прямоугольный бак может деформироваться. Емкость с круглым дном более устойчива к деформации за счет лучшей обтекаемости.

Мощность и длина теплообменника

В вертикальных моделях косвенного нагрева в качестве теплообменника обычно используется медный змеевик, размещаемый между входом и выходом.

Медная спираль

Котельная батарея из медных труб

Для самостоятельного изготовления лучше всего использовать медную трубу диаметром 10 мм. Такое изделие можно легко согнуть вручную без применения каких-либо инструментов. При использовании металлопластиковой трубы необходимо помнить, что температура нагрева теплоносителя не должна быть более 90°С, иначе труба деформируется и стыки будут давать течь — это приведет к перемешиванию воды в бачке.

Длина трубы, необходимая для изготовления змеевика, рассчитывается по формуле L = P/(3,14∙d∙∆T), где:

  • L – длина трубы (м);
  • d – сечение трубы (м);
  • ∆Т – разница температур горячей и холодной воды (оС);
  • P — мощность теплообменника на каждые 10 литров воды (кВт).

По мнению специалистов, на каждые 10 литров воды должно приходиться не менее 1,5 кВт тепловой энергии. С учетом этого можно рассчитать длину трубы для изготовления змеевика.

Например, рассчитаем материал для змеевика, который предполагается установить в бойлер объемом 200 литров. Температура подаваемой в бак холодной воды будет 15 °С, а после нагрева необходимо получить воду с температурой 80 °С: L = 1,5∙20/(3,14∙0,01∙65) ≈ 15 м.

Таблица: длина медного теплообменника для бойлеров ёмкостью 50–200 литров

Объем накопительного бака, л Мощность оборудования, кВт Длина теплообменника, м Диаметр бака котла, м Диаметр петли, м Количество ходов
200 тридцать пятнадцать 0,5 0,4 12
150 22,5 одиннадцать 0,5 0,4 9
100 пятнадцать 7,5 0,4 0,3 восемь
50 7,5 четыре 0,4 0,3 5

Количество витков катушки зависит от способа изгиба и расстояния между элементами. Обычно змеевик размещают так, чтобы расстояние между змеевиками и стенками бака было не менее 10-12 см. Расстояние между витками не должно быть меньше 5 см. Расчетные значения для накопительных баков различных размеров можно увидеть в таблице выше.

Если бойлер косвенного нагрева необходимо оснастить трубчатым электронагревателем, то эффект рассчитывается исходя из того, что для быстрого нагрева 50 литров воды требуется ТЭН мощностью не менее 1,5 кВт. Кроме того, каждый двухконтурный котел должен быть оснащен термостатом.

Схема устройства и принцип работы

Котел 10

С помощью высокочастотного генератора (десятки кГц) в индукционной катушке вырабатывается переменный ток. По законам физики в этот момент существует магнитное поле с постоянно меняющимся вектором. В проводнике, находящемся в магнитном поле, возникают случайные вихревые токи. Молекулы начинают хаотично двигаться, и материал быстро нагревается.

С помощью такого индуктора можно даже нагреть металлическую заготовку. Поскольку по трубе течет вода, лишнего тепла нет.

Генератор можно позаимствовать у варочной панели (конечно индукционной), или сделать самостоятельно.

Котел 11

Еще один вариант пожертвования — инверторный сварочный аппарат.

Хотя, учитывая простоту электрической схемы, многие домашние умельцы изготавливают такие генераторы из доступных радиоэлементов.

Котел 12

Расчет объема бойлера косвенного нагрева и проектирование змеевика

Объем бака напрямую зависит от потребности в горячей воде. Принято считать, что на каждого члена семьи в день достаточно от 50 до 70 литров горячей воды. Поэтому для семьи из 3-4 человек достаточно 200-литрового котла. В качестве бака используется любая подходящая термостойкая емкость из антикоррозийного материала: нержавейка, алюминий, пластик. В баке установлены входной и выходной шаровые краны.
Диаметр и длина трубы для змеевика рассчитывается исходя из объема бака, материала трубы, расхода теплоносителя и температуры. На каждый 10-литровый бак ок. Тепловая мощность змеевика 1,5 кВт. Змеевик обычно изготавливают из латунной трубки диаметром от 8 до 20 мм, свёрнутой в спираль так, чтобы спирали не соприкасались — это обеспечивает максимальный контакт поверхности нагрева с нагретой водой. Для определения общей длины трубы необходимо рассчитать необходимое усилие витка, а затем определить длину трубы по формуле:

Формула расчета обеих длин труб для котла

где Р — тепловая мощность змеевика в кВт;

d – диаметр трубы в метрах;

ΔT – разница температур теплоносителя и нагретой воды, °С.

Например, для бака объемом 200 литров требуется змеевик с мощностью нагрева 30 кВт. Диаметр трубы для змеевика 10 мм, или 0,01 м. Температура теплоносителя 80 °С, температура поступающей воды 15 °С катушка:

По приведенной ниже формуле рассчитываем длину катушки

Катушка в этом случае выполнена в виде спирали диаметром 40 см. При диаметре бака 0,5 м и высоте 1 метр такая спираль будет иметь 12 витков с межвитковым расстоянием 6-8 см. Для простоты намотка производится с помощью шаблона – трубки подходящего диаметра. Входить и выходить из змеевика удобнее с одной стороны бака.


Как работает система

Виды самодельных бойлеров косвенного нагрева

В самом популярном варианте конструкции для пропуска теплоносителя используется змеевик из металлической трубы. Змеевик помещается в бак, бак заполняется водой, а затем пропускается теплоноситель.

При контакте со змеевиком холодная вода в баке нагревается. Если трубы с теплоносителем расположены вдоль стенок бака, накопительный котел будет работать не хуже.

Домашние умельцы постоянно придумывают новые конструкции устройств. Есть вариант, позволяющий обойтись без патрубков для теплоносителя. В этом случае используются две емкости разного диаметра. Они вставляются друг в друга, в самый маленький подается холодная вода, и теплоноситель получает место между их стенками.

Однако использование спирали обеспечивает более быстрый нагрев воды, так как труба при такой форме длиннее, а это дает возможность эффективнее использовать теплоноситель. Есть и другие конструкции, но приведенные выше проще всего сделать самому.

рисунки

Чертежи бойлера косвенного нагрева

Материалы и детали, необходимые для изготовления бойлера

В первую очередь нужно выбрать тару для производства танка. Лучший выбор материала – нержавеющая сталь. Вы можете использовать готовую бочку, заказать баллон нужного размера или купить газовый баллон. Он имеет достаточную прочность, соответствующие размеры и форму. Еще одним вариантом изготовления бака может стать емкость из термостойкого пластика.Вместимость

В баке нужно сделать отверстия нужного размера. Два отверстия потребуются для подключения подающих труб для холодной и горячей воды. Один из них делается внизу бака, а другой вверху. Еще два отверстия потребуются для крепления змеевика, предназначенного для прохода теплоносителя.

Катушка

Для изготовления катушки отлично подойдет трубка из латуни или меди. Эти материалы хорошо передают тепло, и они просто принимают необходимую форму. Также можно использовать пластиковые трубы небольшого диаметра.

Для изготовления катушки наматывается труба нужной длины на основу, в качестве которой может выступать прочная металлическая труба или оцилиндрованное бревно.

Для того чтобы труба, предназначенная для змеевика, изгибалась ровно, без складок, перед началом работ ее полностью засыпают песком. Тогда катушка получится правильной формы, с одинаковым диаметром по всей длине.

Часто новички не знают, как правильно рассчитать размеры катушки. Параметры зависят от нескольких факторов – следует учитывать объем бака, материал змеевика и температуру теплоносителя. Принято, что на каждые 10 литров объема воды для нагрева требуется 1,5 кВт тепловой мощности.

Исходя из объема бака, температуры теплоносителя и температуры поступающей воды, рассчитывается необходимая длина змеевика. Для этого используют специальную формулу расчета. Для бака объемом 200 литров при использовании змеевика диаметром 10 мм длина составит примерно 15 метров.

Еще до установки накопительного котла необходимо решить, как будет осуществляться его теплоизоляция. Без него не обойтись, так как естественные потери тепла велики и КПД водонагревателя будет слишком низким. Идеальный способ утеплить резервуар — поместить его в подходящий контейнер, а затем заполнить пенополиуретаном.

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

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

Как выбрать подходящую насосную станцию ​​для частного дома?

Этапы работы по изготовлению котла

Чертеж котла может выглядеть так.

Делаем бойлер косвенного нагрева своими руками

Создание теплообменника

При выборе диаметра будущего змеевика важно, чтобы вода в баке максимально соприкасалась с такой трубой. Для этого оставьте свободное пространство между изгибами трубы

Для удобства можно использовать бревно или трубу, вокруг которой будет оборачиваться труба теплообменника. Один конец этой трубки закрепляют, а затем создают витки равномерно, контролируя герметичность получившейся спирали.

Делаем бойлер косвенного нагрева своими руками

Подготовка емкости бойлера.

Выбрав подходящую емкость, в ней нужно сделать два отверстия для входа холодной воды и выхода горячей. В каждый из них должны быть встроены шаровые краны для удобства эксплуатации. Также потребуются два отверстия для крепления теплообменника. Еще одно отверстие понадобится для сливного клапана, который находится на дне агрегата.

Делаем бойлер косвенного нагрева своими руками

Порядок монтажа

Монтаж бойлера косвенного нагрева, где теплоноситель подается через змеевик, начинается с монтажа. На концах витка нарезают резьбу, на которую накручивают контргайку, а затем вставляют в подготовленные отверстия в баке так, чтобы контргайки имели упор.

Резьбовая часть змеевика должна выступать за поверхность бака. На них надеваются резиновые прокладки, а поверх них накручиваются резьбовые соединения. В результате этих манипуляций змеевик надежно фиксируется, при этом появляется возможность подключить его к системе отопления.

Схема подключения

Следующим этапом работы является подключение бака к холодной воде и слив крана горячей воды в нужное место. Последней частью установки будет утепление водонагревателя, но перед этим следует проверить герметичность всех соединений.

Таким образом, вы сможете обеспечить свой дом достаточным количеством горячей воды при минимальных затратах. Стоимость покупных материалов обойдется в небольшую сумму, особенно по сравнению с моделями, изготовленными промышленным способом. Цена котла заводского изготовления начинается от 20 тысяч рублей для моделей Drazice OKC.

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

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Adblock
detector