Бойлер непрямого нагріву своїми руками пристрій саморобного бойлера

Як зробити бойлер непрямого нагріву своїми руками: інструкція та поради з виготовлення

Наявність водопроводу з гарячою водою – це частина звичного комфорту для сучасного житла. Однак не завжди вдається вирішити задачу підведення централізованих комунікацій до заміської нерухомості.

Тому власники приватних домоволодінь влаштовують автономне постачання гарячою водою, використовуючи в якості джерела нагріву опалювальний контур. Для вирішення завдання потрібно всього лише спорудити бойлер непрямого нагріву своїми руками.

Ми розповімо, як зробити корисний в побуті прилад. У статті докладно описані правила установки і підключення обладнання, яке постачає санітарну воду в точки розбору води. Ви дізнаєтеся, як підготувати бойлер до запуску і як ввести його в експлуатацію.

Пристрій бойлера непрямого нагріву

По суті, апарат являє собою звичайний теплообмінник.

Правда теплообмінники традиційно будують за принципом «труба в трубі», а в даному випадку елементами теплового обміну є посудину і трубчастий змійовик. Накопичувальний посудину виконує роль зовнішньої «труби», всередині якої розміщується «труба» внутрішня або змійовик.

Через трубчастий змійовик пропускається теплоносій опалювальної системи, а внутрішня область судини заповнюється холодною водою. Теплоносій нагріває стінки трубчастого змійовика, а ті, в свою чергу, гріють холодну воду в посудині.

Схема бойлера непрямого нагріву зазвичай робиться за технологією противотока двох середовищ, різних за температурним рівнем. Іншими словами, якщо вихід підігрівається води передбачений в нижній частині ємності, а патрубок підживлення холодною водою знаходиться вище, в цьому випадку подача теплоносія в змійовик здійснюється на верхньому рівні.

Зворотній конфігурація виконується, якщо вхід і вихід холодної води міняються місцями. На практиці частіше зустрічаються схеми з верхнім виходом нагрітої води.

З огляду на, що бойлер непрямого нагріву відноситься до теплового сантехнічного обладнання, апарат і прилегла до нього обв'язування трубопроводами підлягають теплової ізоляції.

Розумно монтувати систему в безпосередній близькості від котла системи опалення. Такий підхід забезпечить менше витрат на монтаж устаткування, а втрати тепла на шляху від системи опалення до бойлера непрямого нагріву будуть істотно знижені.

З прикладом виготовлення найпростішого бойлера непрямого нагріву ознайомить наступна фото-підбірка:

Проект і монтаж своїми руками

Головне завдання на стадії проектування своїми руками – це підбір накопичувальної ємності, яка б своїм обсягом покривала потреби в гарячій воді.

Вибір накопичувальної ємності

Для більшості випадків експлуатації системи розрахунок потреби робиться на 3-4 людини (середньостатистична сім'я). Згідно з нормативами, одна персона споживає близько 70 л / сут. Тобто, для середньостатистичної сім'ї цілком достатньо встановити бойлер непрямого нагріву об'ємом 200 л. При такій ємності потреба задовольняється повністю.

Бак для нагріву холодної води зазвичай вибирають під вертикальну установку, але не виключається також варіант монтажу в горизонтальному положенні. Як бойлерного бака допустимо використовувати тару, виконану з міцних термостійких матеріалів.

Звичайно ж, матеріал тари слід вибирати з урахуванням його високих антикорозійних властивостей, допустимого температурного розширення, інших експлуатаційних характеристик.

Відповідними матеріалами можна вважати:

  • алюміній;
  • нержавіючу сталь;
  • спеціальні полімери.

Слід пам'ятати: бойлери будь-якого типу відносяться до посудин, що працюють під тиском. До того ж теплоносій системи опалення може нагріватися до високої температури (90ºС і вище). Виходячи з цих властивостей бойлерних установок, слід проектувати і будувати систему своїми руками.

На практиці нерідко зустрічаються реально абсурдні конструкції, теж зроблені своїми руками, наприклад, на базі звичайної молочної фляги або їдальні каструлі. Таких рішень слід уникати.

Проект бойлера непрямого нагріву, виконуваного своїми руками, включає в себе ще й розрахунок трубчастого змійовика. Тут необхідно розрахувати необхідну теплову потужність цього пристрою, щоб за результатами розрахунку визначити довжину труби змійовика і її діаметр.

Розрахунок довжини змійовика

Традиційним матеріалом для виготовлення змійовиків бойлерів є мідь або латунь. Рекомендується вибирати саме один з цих матеріалів, так як обидва матеріали володіють високим коефіцієнтом теплопередачі.

Для розрахунку необхідних значень на виготовлення бойлерного змійовика підійде формула:

L = Q / D * (Tг – Тх) * 3,14

Буквені позначення тут:

  • L – довжина трубки,
  • Q – теплова потужність змійовика,
  • D – діаметр трубки,
  • – температура гарячої води,
  • – температура холодної води.

Давайте розберемо приклад, як розрахувати довжину мідної труби під спіраль потужністю 20 кВт для бойлера непрямого нагріву.

Є мідна труба діаметром 10 мм, придбана на ринку в бухті. Під бойлер узятий посудину ємністю 200 л. Розрахункові значення температур холодної і гарячої води: 15ºС і 80ºС, відповідно.

Потрібно визначити розмір довжини мідної труби, достатній для виробництва теплообмінної трубчастої спіралі потужністю 20 кВт. За формулою проводиться наступний розрахунок: 20 / 0,01 * (80-15) * 3,14. Результат розрахунку: необхідна довжина мідної труби складе 10 метрів.

Виготовлення та обробка змійовика

Для виготовлення змійовика бойлера непрямого нагріву ємністю 150-200 літрів, як правило, береться мідна або латунна трубка діаметром 10 – 20 мм. Трубка закручується спіраллю з урахуванням залишкового зазору в 5-7 мм між витками.

Зазор потрібно робити обов'язково (допускається після намотування розсовувати витки), так як необхідна компенсація розширення металу. До того ж при такому виконанні спіралі досягається повний контакт води з поверхнею мідної (латунної) трубки.

В принципі, мідні або латунні змеевики можна відшукати вже готові для експлуатації. Наприклад, взяти змійовик від якого-небудь технологічного обладнання. Але тоді доведеться врахувати розміри наявної ємності і відповідність спіралі по потужності теплообміну.

Найчастіше виконати підбір в точній відповідності з параметрами не вдається. Тому щоб не втрачати дорогоцінного часу в цьому сенсі вигідніше виготовити трубчастий спіральний нагрівач самостійно.

Виготовити змійовик своїми руками без досвіду складно, але таке завдання здійсненна. Тут головне – виконати якісну намотування спіралі. Під намотування мідної (латунної) трубки рекомендується використовувати барабан з відповідного матеріалу.

Діаметр барабана менше внутрішнього діаметра бойлерної ємності приблизно на 10-15%. У підсумку, якщо внутрішній діаметр бака 500 мм, значить, значення діаметра змійовика складе: (500 – 500/10) = 450 мм.

На кінцевих частинах трубки, свитою в спіраль, потрібно змонтувати контактні різьбові фітинги. Для вирішення цього завдання необхідно:

  1. Отримати рівний зріз на кінцях труби, обробивши їх труборізом.
  2. Одягти на кінцеві частини труби обтискні гайки.
  3. Обробити краї труби розгортку.
  4. Встановити фітинги та щільно підтягти їх до труби гайками.

Не обов'язково застосовувати виключно різьбові двосторонні фітинги. Якщо є навички пайки мідних труб і відповідний інструмент, можна методом пайки встановити односторонні різьбові фітинги.

Також в залежності від матеріалу корпусу посудини, не виключається варіант пайки безпосередньо до стінок ємності. Однак при самостійному виготовленні бойлера непрямого нагріву цей крок не рекомендується унаслідок складної технологічної операції.

У зібраному на фітингах або спаяному вигляді, теплообмінний елемент (змійовик бойлерний) вже можна вважати готовим до установки і подальшої експлуатації. Чи залишиться підготувати місце для монтажу безпосередньо на бойлерній ємності і впровадити водяний нагрівач до складу судини.

Підготовка бойлерної ємності

Як помістити готову мідну (латунну) спіраль всередину бойлерного бака, якщо ємність цільна? В цьому випадку доведеться акуратно зрізати верхню частину і зробити кришку, яка буде кріпитися на корпусі судини болтами.

Посадочні місця кришки і бака вирівнюються, шліфуються, оснащуються гумовою прокладкою. Тим часом внутрішній монтаж (і обслуговування) бачиться більш зручним, якщо на ємності зробити дві кришки – зверху і знизу.

Після установки кришки на бойлерній ємності проблема з монтажем змійовика усередині бака відпадає сама собою. Тепер досить висвердлити два отвори на корпусі судини, орієнтуючись під розташування кінцевих частин труби спіралі. Діаметр отворів повинен відповідати діаметру різьбової частини фітингів з запасом на 1-2 мм.

Різьбові частини фітингів пропускають в отвори, попередньо встановивши прокладки ущільнювачів. Потім із зовнішнього боку стінки бака накручують зустрічні фітинги та щільно стягують з'єднання.

При такому кріпленні нагрівальна спіраль цілком стійка, але додаткові опори зробити необхідно. Хід теплоносія під тиском всередині труби часто супроводжується появою вібрацій. Додаткові опори будуть компенсувати дефект.

На корпусі бойлера непрямого нагріву також потрібно зробити отвори для набору і зливу води, запресувати в них короткі патрубки, а на патрубках змонтувати запірні крани. При бажанні можна доповнити апарат стрілочним термометром.

Завершивши монтаж всіх компонентів, корпус посудини закривають зовні утеплює. Тут вдало підійде мінеральна вата з верхнім фольгированним покриттям.

Інструкція по підключенню і запуску системи

Насамперед саморобний домашній бойлер непрямого нагріву потрібно підключити до магістралі опалення. Там, де застосовується автономна опалювальна система, бойлер включають в мережу домашнього котла.

Механічне підключення проводиться при відкритій кришці на бойлерній ємності. Після підключення потрібно відкрити запірний кран, що зв'язує зі зворотним лінією теплоносія, і переконатися у відсутності підтікання як з зовнішньої стінки корпуса, так і всередині.

Якщо протікання не виявлено, відкривають лінію подачі теплоносія. Необхідно почекати деякий час, щоб змійовик прогрілося до температури системи опалення. У режимі повного нагріву ще раз уважно перевірити змійовик і всі крапки з'єднань на втрати води в системі.

Якщо перевірка показала цілісність системи, закривають кришку судини і підключають лінії подачі-розбору води, що нагрівається. Тестують систему в режимі реального теплообміну.

Висновки і корисне відео по темі

Колишній у вживанні газовий балон часто використовують для виготовлення саморобних пристроїв. Представляємо відеоролик про те, як з корпус балона зробити БКН.

Тут описаний лише один варіант з усіх можливих, які існують і вдало застосовуються. Потрібно відзначити, що варіантів самостійних конструкцій бойлерів непрямого нагріву є чимало.

Наприклад, замість циліндричної накопичувальної ємності використовуються прямокутні судини. Намотування спіралі змійовика роблять не одношарової, а багатошарової. Доповнюють водяний нагрівач електричним теном. Конструкторські задуми не мають кордонів.

Хочете поділитися власним досвідом у виготовленні бойлера непрямого нагріву або корисними відомостями по темі? Пишіть, будь ласка, коментарі в розташованому нижче блоці. Тут же задавайте питання, висловлюйте думку і розміщуйте фото.