Как сделать бойлер косвенного нагрева своими руками

Изготовление самодельного бойлера косвенного нагрева — это экономичный способ обеспечить горячее водоснабжение в доме. Весь процесс создания водонагревателя можно разделить на следующие этапы:

• Выбор подходящего теплообменника (змеевик из гофрированной или медной трубы)
• Изготовление корпуса бойлера из листового металла или пластиковой емкости
• Утепление бойлера для снижения теплопотерь
• Окончательная сборка и подключение к системе отопления

В данной статье мы подробно рассмотрим конструкцию и процесс сборки самодельного бойлера косвенного нагрева. Мы расскажем о типах теплообменников, материалах для их изготовления, а также поделимся рекомендациями по созданию корпуса бойлера. В статье вы найдете полезные видеоинструкции, которые помогут вам в процессе создания собственного бойлера.

Самодельный бойлер косвенного нагрева своими руками: пошаговое руководство

Для изготовления бойлера косвенного нагрева понадобятся:

• Бак: из нержавеющей стали, термостойкого пластика или полипропилена.
• Змеевик: из медной трубы, согнутой в спираль.
• Фитинги: штуцеры, обратные клапаны, муфты и вентили.
• Утеплитель: минеральная вата или фольгированный утеплитель.

Этапы сборки:

1. Подготовка бака: Выберите подходящую емкость и врежьте в дно и крышку два штуцера для подключения змеевика.
2. Изготовление змеевика: Согните медную трубу в спираль и определите ее длину.
3. Монтаж змеевика: Вставьте концы змеевика в отверстия в баке и загерметизируйте стыки с помощью резьбовых муфт и контргаек.
4. Подключение к водопроводу: Подключите вход и выход холодной и горячей воды к штуцерам на баке.
5. Утепление: Оберните бак минеральной ватой и фольгированным утеплителем для повышения КПД.
   

   Советы:

   • Для эффективного нагрева используйте змеевик с большей площадью наружной поверхности.
   • Обязательно проверьте герметичность змеевика и бака перед утеплением.

   • Рассмотрите возможность использования альтернативных источников тепла для змеевика, таких как солнечные коллекторы или геотермальные насосы.

Схему и принцип работы бойлера «косвенника» детально описаны в нашей статье Принцип работы бойлеров косвенного нагрева: схема устройства, преимущества и недостатки.

Типы теплообменников в бойлерах косвенного нагрева

Бойлеры косвенного нагрева оснащаются теплообменниками различных конструкций.

Одноконтурный змеевик:

•  Спиралеобразная металлическая труба, расположенная внутри бака.
• Теплоноситель циркулирует по трубе, нагревая змеевик, который передает тепло воде в баке.
• Простая и доступная конструкция.

Двухконтурный змеевик:

• Аналогичен одноконтурному, но обеспечивает одновременный нагрев воды и теплоносителя для отопления.
• Более эффективен при необходимости нагрева большого объема воды.

Конструкция «бак в баке»:

•  Бак состоит из емкостей разного размера.
• Внутри большего бака находится вода, которую нужно нагреть, а внутри меньшего — теплоноситель.
• Высокая скорость нагрева, но большие габариты.

Комбинированный бойлер:

• Имеет два теплообменника: змеевик и трубчатый электронагреватель.
• Сочетает функции различных устройств, но стоит дороже.

Материалы теплообменников:

1. Латунь: Низкая теплопроводность. 100–110 Вт/(м∙°C);
2. Алюминий: Средняя теплопроводность. 200–240 Вт/(м∙°C);
3. Медь: Высокая теплопроводность. 360–390 Вт/(м∙°C).

Из какого материала сделать теплообменник своими руками

Змеевик обычно изготавливается из медной трубы. Медь почти не вступает в реакцию с водой и хорошо отдает тепло. Медь также не резонирует на перепады температур, что позволяет эксплуатировать змеевик в течение нескольких десятков лет.

Чтобы избежать излома или изменения диаметра трубы, в нее насыпают песок. Затем трубу накручивают на подходящую емкость. Величина шага между витками зависит от диаметра змеевика и может составлять от 2 до 5 сантиметров. Витки не соприкасаются друг с другом. Чем больше витков в змеевике и чем длиннее общая его длина, тем быстрее будет нагреваться вода в баке.

Некоторые специалисты рекомендуют использовать пластиковые трубы, учитывая их долговечность и инертность в качестве химического материала. Это разумное решение, но только если трубы будут расположены вдоль стенки.

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.

По этой формуле можно рассчитать длину змеевика и толщину используемого материала. Теплообменник обычно изготавливается из медной или латунной трубки. Эти металлы легко гнутся и имеют хорошую теплоотдачу.

Еще один популярный вариант сердечника БКН — змеевик из нержавеющей гофры. Теплообменник из нержавеющей стали обойдется примерно в 1,5 раза дешевле, чем из меди. Вместе с гофрой поставляются фитинги с резьбовым соединением, которые облегчают подключение к трубопроводу отопления.

Самодельную спираль легко изготовить. Для этого медную или латунную трубку накручивают на стальную трубу необходимого диаметра. Между витками обязательно оставляют зазор на расширение.

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

Как сделать змеевик из гофрированной трубы

Материалы:

• Гофрированная труба из нержавеющей стали для газовой магистрали, диаметр ¾ или ½ дюйма

Инструменты:

• Трубогиб или другой инструмент для сгибания труб
• Накидные гайки
• Ключ для накидных гаек
• Клипсы из полипропилена для подвески труб
• Пластиковые стойки

Шаги:

1. Рассчитайте длину трубы: Для достижения мощности теплопередачи 20 кВт потребуется около 15-17 метров трубы.
2. Развальцуйте концы трубы: Установите накидные гайки на концы трубы и развальцуйте их с помощью соответствующего инструмента.
3. Согните трубу в спираль или эллипс: Используйте трубогиб или другой инструмент для сгибания труб, чтобы сформировать спираль или эллипс.
4. Закрепите спираль: Используйте клипсы из полипропилена, чтобы закрепить спираль на пластиковых стойках внутри корпуса. Расположите спираль как можно ниже в корпусе.
5. Подсоедините к переходникам: Соедините концы трубы с переходниками с помощью накидных гаек и торцевых уплотнений.

Советы:

• Используйте цельную трубу, чтобы избежать протечек.
• Обеспечьте достаточное расстояние между витками спирали для обеспечения надлежащей циркуляции воды.

• Проверьте все соединения на наличие утечек перед использованием змеевика.

Изготовление змеевика из медной трубки

Для изготовления змеевика своими руками потребуется:

• Медная или латунная трубка диаметром 10-20 мм.
• Барабан из подходящего материала (например, полиэтиленовая труба).

Процесс изготовления:

1. Намотайте трубку на барабан, оставляя зазор 5-7 мм между витками.
2. Раздвиньте витки на 1-2 мм после намотки.
3. Установите резьбовые фитинги на концах трубки.

Параметры змеевика

Длина змеевика зависит от объема бойлера и мощности оборудования. Приблизительные значения приведены в таблице:

Змеевик устанавливается в бойлер косвенного нагрева таким образом, чтобы расстояние между витками и стенками резервуара было не менее 10-12 см. Расстояние между витками должно быть не менее 5 см.

Если бойлер косвенного нагрева оснащается трубчатым электронагревателем, его мощность должна составлять не менее 1,5 кВт для быстрого нагрева 50 л воды. Кроме того, любой комбинированный бойлер должен быть оборудован термостатом.

В видео приведен пример, как согнуть трубу без трубогиба.

Изготовление корпуса бойлера косвенного нагрева

Корпус бойлера косвенного нагрева можно изготовить из стали. Для этой цели подойдет старый газовый баллон.

Разборный корпус

Если вы хотите сделать разборный корпус, то с одного торца нужно приварить фланец большого диаметра.

Неразборный корпус

Большинство бойлеров косвенного нагрева имеют неразборный корпус.

Отверстия в корпусе

В корпусе необходимо вырезать отверстия для:

• подачи и обратки отопления;
• подачи ГВС;
• циркуляции ГВС;
• подпитки из водопровода;
• ТЭНа;
• магниевого анода;
• датчика температуры.

Размещение компонентов

Теплообменник размещается либо по всей высоте бака, либо снизу. Подача ГВС находится вверху, а под ней патрубок для циркуляции. Подпитка из водопровода врезается в самом низу. ТЭН и магниевый анод размещаются как можно ниже. Датчик температуры устанавливается посередине резервуара.

Патрубки

К отверстиям подачи и циркуляции ГВС, подпитки из водопровода и датчика температуры привариваются металлические патрубки с наружной резьбой ½ или ¾ дюйма. Патрубок под анод должен быть большего диаметра.

Крепление теплообменника

Теплообменник можно закрепить двумя способами:

• с помощью медного или латунного сгона, который вставляется в отверстие и крепится гайками;
• с помощью стального сгона, который вваривается в корпус.

ТЭН

К отверстию для ТЭНа приваривается гайка необходимого диаметра.

Слив

Слив необязателен. При необходимости воду можно спустить через тройник, установленный на подаче воды из водопровода.

Из чего сделать корпус косвенного бойлера

Популярны 3 варианта изготовления корпусов косвенного бойлера:

• Старый газовый баллон на 50 литров. В активе — толстый металл и большой срок службы. Бак небольшой емкостью 50 литров также жизнеспособен и полезен, но при условии, если котел достаточно мощный, от 20 кВт, и змеевик также может отдать эту мощность. Для большой ванны наиболее комфортный вариант — 100-литровый бак, 2 баллона, установленные один на другой.
• Бочка из 2-мм стали на 100 или 150 литров. Обычная бочка может послужить сносным бойлером, если толщина металла сохранена (выдерживается давление 4 бара и больше) и установлен и своевременно меняется магниевый анод. Емкости с остатками «каких-то химических» не допускаются.
• Листовой металл 2–4 мм толщиной. Из него можно сварить прямоугольный бак емкостью 70–120 литров. При этом сварочных работ больше, но бак можно подогнать по конфигурации к установке.

Сварочные работы по корпусу

Меры безопасности:

• Газовые баллоны перед резкой заполняются водой.

Процесс изготовления:

• Для круглых корпусов:
  • Возможно приварить крышки.
  • Сварить вторую секцию корпуса.
• Для прямоугольных корпусов:
  • Требуется высокая квалификация.

Установка патрубков:

• Заготовить отрезки труб диаметром ¾ дюйма, длиной 15-20 см, с резьбой с двух сторон.
• Просверлить отверстия в корпусе с минимальным увеличением.
• Обварить патрубки с двух сторон, изнутри и снаружи корпуса.

Схема бойлера:

• Змеевик: 15 и 70 см от днища.
• Подача воды: 15 см от днища.
• Обратка рециркуляции: чуть ниже середины корпуса.
• Забор воды: 10 см от верха.
• Магниевый анод: 1,5-2,0 дюйма гайка-заглушка с отверстием 6 мм в самой нижней части корпуса.
• Слив: кран для слива и промывки емкости в нижней точке днища.
• Предохранительный клапан, манометр: на подводе холодной воды.
• Расширительный бак: на патрубке горячей воды.

Расположение патрубков наглядно показано в видео ниже:

Какие отверстия необходимы в баке

В баке (газовом баллоне) сваркой проделываете 4 отверстия:

• 2 для горячей и холодной воды;
• 2 для монтажа трубы или змеевика.

Отверстия под змеевик делаются по принципу труба к трубе. При этом все детали соединяются между собой электродуговой сваркой.

К баку отдельно привариваются петли для крепления на стену. Петля может быть выполнена из арматуры или уголка.

Подготовка бака для сборки водонагревателя

Перед сборкой обогревательной конструкции необходимо тщательно подготовить баллон:

1. Его нужно разрезать пополам при помощи болгарки.
2. Внутренняя поверхность ёмкости должна быть зачищена при помощи углошлифовальной машинки с соответствующей насадкой.
3. После этого внутреннюю часть баллона нужно помыть, высушить и покрыть нитро-грунтовой краской.

Эти работы следует проводить обязательно, иначе нагреваемая вода может пахнуть газом.

Если вы используете резервуар из других металлических ёмкостей, подготовка проводится по аналогичной схеме.

Самодельный бойлер косвенного нагрева обязательно утепляется несколькими слоями:

1. Теплоизоляционная краска. В ней есть полые керамические микрогранулы, которые удерживают тепло. Краска-утеплитель защищает бак от коррозии.
2. Минеральной вата. Для этих целей подходит стекловата, так как она эластичная.
3. Фольга или Пенофол наматываются сверху.

Сделать все быстрее и проще можно используя полинор – утеплитель, похожий на монтажную пену. Кстати, монтажная пена тоже сгодится.

Окончательная сборка

Когда все детали будущей конструкции подготовлены, то начинается ее сборка:

1. Змеевик устанавливается по центру или вдоль внутренней поверхности емкости. К концам змеевика присоединяются патрубки (с помощью пайки или сварки). Концы теплообменника загибаются в одном направлении на расстоянии 20-30 см.
2. Для монтажа змеевика в нижней части баллона просверливаются два отверстия. В них устанавливаются и привариваются резьбовые штуцеры.
3. Для подсоединения змеевика к бойлеру используется резьбовой штуцер.
4. Перед монтажом змеевик опускается в ведро или большую емкость с водой и продувается. Если конструкция герметична, змеевик опускается в баллон, выставляется относительно вводного и выводного отверстий и заваривается.
5. Если баллон был разрезан посередине, в верхней части монтируется анод. Для этого просверливается отверстие, куда вкручивается резьбовая насадка, а уже в нее монтируется магниевый анод. Если емкость собирается из трех отдельных частей — дна, крышки и центральной части, то анод можно установить на последнем этапе.
6. При вертикальном расположении к емкости привариваются ножки, при настенном — специальные петли крепления.
7. К нижней части бака приваривается нагревательный элемент. Сверху устанавливается крышка и приваривается к корпусу.
8. Змеевик подключается к контуру автономной системы согласно выбранной схеме.
9. Подключаются трубы подвода холодной воды и магистраль отвода горячей.
10. Водонагреватель подключается к системе домашнего водопровода.

Видеообзор самодельного косвенного бойлера