Как сделать бойлер косвенного нагрева самостоятельно без помощи профессионалов

Отопление

В современном мире наличие горячей воды в квартире воспринимается как нечто само собой разумеющееся, так как без нее невозможна комфортная жизнь. К сожалению, не всем владельцам загородных домов удается решить проблему с горячей водой путем подключения к центральным коммуникациям. Для них и будет полезна наша самая подробная инструкция о том, как сконструировать бойлер косвенного нагрева без помощи профессионалов.

Конструкция бойлера косвенного нагрева

По факту, бойлер косвенного нагрева — это теплообменник. Единственным отличием является то, что теплообменник работает по схеме «труба в трубе», а в рассматриваемом нами механизме в тепловом обмене участвует накопительный сосуд и трубчатый змеевик. Первая деталь выступает в качестве внешней «трубы», в которую вставляется внутренняя «труба» (т.е. трубчатый змеевик).

Принцип работы бойлера косвенного нагрева состоит в следующем:

  1. Через трубчатый змеевик проходит теплоноситель.
  2. Во внутреннюю часть сосуда поступает холодная вода.
  3. Трубчатый змеевик согревается благодаря теплоносителю и, как следствие, превращает холодную воду в горячую воду.

Как сделать бойлер косвенного нагрева самостоятельно без помощи профессионалов

Чаще всего для составления схемы описываемого устройства используется технология притока двух сред, различающихся между собой температурой. Если говорить не научным языком, а простыми словами, то при этом способе выход подогреваемой воды осуществляется в нижнем отделе емкости, а патрубок подачи холодной воды размещается выше. При таких условиях забор теплоносителя производится на верхнем отделе емкости. Также возможен прямо противоположный вариант — когда забор и выход холодной воды меняют местами. Но наиболее удобными считаются бойлеры косвенного нагрева с верхним выходом горячей воды.

Важно! Ввиду того, что бойлер косвенного нагрева входит в группу теплового сантехнического оборудования, не забудьте позаботиться о тепловой изоляции. Она необходима как самому механизму, так и трубопроводам, с которыми он непосредственно соприкасается.

Мы советуем размещать систему неподалеку от отопительного котла. Это позволит сократить расходы на установку, а также минимизировать риск потерь тепла.

Разработка проекта и монтаж

Первое, что потребуется — разработать проект. На этой стадии ваша основная задача — найти емкость оптимального объема, которая бы, во-первых, покрывала нужду в горячей воде и, во-вторых, не занимала слишком много места.

Особенности выбора емкости

Как правило, выбор емкости происходит с учетом того, что среднестатистическая семья состоит из трех или четырех человек (двое родителей и один или два ребенка). Помимо этого принимается во внимание то, что в среднем одному человеку вне зависимости от возраста необходимо семьдесят литров воды в день. Выходит, что среднестатической семье хватит двести литров воды в день.

Бак может иметь как вертикальную, так и горизонтальную ориентацию, но первая модель пользуется большей популярностью у жителей частного сектора. Что касается материала, то он должен быть устойчив к высокой температуре и ржавчине. Подходят:

  • нержавеющая сталь;
  • алюминий;
  • особенные полимеры.

Помните, что бойлеры косвенного нагрева относятся к числу сосудов, находящихся под серьезным давлением. Кроме того, их теплоноситель иногда нагревается до 90 градусов по Цельсию. Поэтому ни в коем случае не применяйте подручные средства вместо нормальной емкости (молочные фляги, столовые кастрюли и т.д.).

Как сделать бойлер косвенного нагрева самостоятельно без помощи профессионалов

Расчеты для трубчатого змеевика

После выбора емкости можно переходить к расчетам для трубчатого змеевика. Сначала определяется тепловая мощность, а на основании нее два других показателя — длину и диаметр трубы змеевика.

Как установить длину трубы змеевика?

Классические материалы для трубчатых змеевиков в бойлерах косвенного нагрева — медь и латунь. Это объясняется тем, и у первого, и у второго химического соединения высокий коэффициент теплопередачи.

Для того чтобы установить длину трубы змеевика, удобнее всего воспользоваться формулой:

L = Q / D* (Tг – Тх) * 3,14.

Расшифровки иностранных обозначений:

L — искомая величина, длина трубы змеевика;

Q — тепловая мощность обсуждаемого устройства;

D — диаметр трубы змеевика;

Tr — температура горячей воды;

Tx — температура холодной воды.

Для наглядности приведем пример. Представим, что у нас есть труба змеевика, имеющая диаметр 10 миллиметров и изготовленная из меди. Она предназначена для спирали мощностью двадцать кВт. Объем емкости равен двумстам литрам. Температура холодной воды достигает 15 градусов по Целью, температура горячей воды — 80 градусов по Цельсию.

Если подставить цифры в приведенную выше формулу, то получится 20/0,01*(80-15)*3,14=10.

Изготовление и обработка трубчатого змеевика

Практически во всех бойлерах косвенного нагрева используются змеевики, которые изготовлены из медных или латунных труб диаметром от 10 до 20 миллиметров. Эта труба завинчивается в виде спирали с интервалом от пяти до семи миллиметров между завитками. Эти характеристики актуальны в том случае, если объем емкости варьируется в диапазоне от ста пятидесяти до двухсот литров.

Важно! Интервал от 5 до 7 миллиметров между завитками должен быть обязательно. Причина в том, что требуется компенсировать расширение металла.

В теории, можно взять уже готовый трубчатый змеевик, скажем, достать его из какой-нибудь неработающей установки. Однако в этом случае придется брать в расчет размеры бака и проверить соответствие спирали по мощности теплообмена. Добиться идеальных параметров очень сложно, поэтому чтобы не тратить впустую время и нервы, лучше всего сразу приступить к изготовлению трубчатого змеевика своими руками. Да, это — не самая простая задача, но если постараться, то все выйдет так, как надо. Главное в этом деле — хорошо намотать спираль.

Как сделать бойлер косвенного нагрева самостоятельно без помощи профессионалов

Внутренний диаметр барабана должен быть меньше, чем внутренний диаметр емкости. Оптимальная разница — от 10 до 15%. Так, если внутренний диаметр бака составляет 500 миллиметров, то диаметр трубчатого змеевика равен 450 миллиметрам (500 – 500/10).

На концевиках спирали необходимо соорудить контактные резьбовые фитинги. Для этого потребуется выполнить несколько действий:

  1. Добиться максимально ровного среза на концах трубы. Для того чтобы справиться с этой задачей, нужно использовать специальный инструмент — труборез.
  2. Накрутить на концы трубы обжимные гайки.
  3. Обработать концы трубы разверткой.
  4. Разместить фитинги, после чего присоединить их к трубе посредством обжимных гаек.

Резьбовые двусторонние фитинги не обязательны. Резьбовые односторонние фитинги тоже подойдут. Также, если вы обладаете навыком пайки и располагаете соответствующим оборудованием, допускается припаивание непосредственно к корпусу емкости. Но эта операция трудна в технологическом плане, поэтому ее не рекомендуется проводить.

Вне зависимости от того, каким способом собрана теплообменная составляющая (на резьбовых двусторонних или односторонних фитингах или пайкой), на этом этапе она является готовой к монтажу и дальнейшей эксплуатации. Далее остается только выделить место для установки на емкости и интегрировать нагреватель в сосуд.

Подготовка емкости

Для того чтобы сконструированную своими руками медную или латунную спираль засунуть внутрь бака цельной емкости, необходимо осторожно срезать верхнюю часть и соорудить из нее подобие крышки. Для фиксации такой крышки к корпусу потребуются болты.

Те участки, в которых бак и крышка контактируют, нужно выровнять, отшлифовать и оснастить прокладкой из резины. Внутренний монтаж, а также последующее техническое обслуживание будут более простыми, если на емкости сделать не одну, а две крышки — одну в нижней части, а другую в верхней части.

Как сделать бойлер косвенного нагрева самостоятельно без помощи профессионалов

После того, как у емкости появится крышка, задача установки трубчатого змеевика внутри бака пропадет. В этом случае вам необходимо всего лишь сформировать две дырки в корпусе сосуда, учитывая местонахождение концевиков трубы спирали. Сверлите отверстия так, чтобы их диаметр соответствовал диаметру резьбы фитингов, причем с отклонением в большую сторону на 1 или 2 миллиметра.

Резьба фитингов должна пройти через дырки (но сначала ее следует защитить при помощи уплотнительных прокладок). Далее с внешней стороны корпуса банка размещают встречные фитинги и стягивают насколько возможно соединение.

Благодаря описанной выше технологии фиксации нагревательная спираль получается довольно устойчивой, однако вспомогательные опоры не будут лишними. Дело в том, что при прохождении теплоносителя внутри трубы образуется давление, что, в свою очередь, порождает вибрации. Дополнительные подставки решат проблему.

У бойлера косвенного нагрева еще должны быть два отверстия: одно предназначается для забора воды, а другое служит для слива воды. В обе дырки необходимо запрессовать короткие патрубки, а на тех установить запорные краны. Если есть потребность и желание, в качестве полезного дополнения можно смонтировать стрелочный термометр.

Как сделать бойлер косвенного нагрева самостоятельно без помощи профессионалов

После того, как установка всех составляющих системы подойдет к концу, корпус с внешней стороны необходимо обернуть утепляющим материалом. Один из наиболее распространенных вариантов — минеральная вата, которая имеет верхний слой в виде фольги.

Правила подключения и запуска бойлера косвенного нагрева

Когда бойлер косвенного нагрева, сделанный своими руками, готов, его необходимо подключить или к магистральной, или к автономной отопительной системе. В последнем случае потребуется подсоединить бойлер к домашнему котлу.

Для того чтобы осуществить подключение механическим способом, нужно открыть крышку на бойлерной емкости. После подключения следует чуть-чуть приоткрыть запорный механизм и проконтролировать, нет ли где-нибудь протечек (они могут как снаружи, так и внутри).

При отсутствии протечек возможно начинать подачу теплоносителя. На этом этапе стоит потерпеть несколько минут для того, чтобы трубчатый змеевик прогрелся до температуры отопительной системы. После того, как он прогреется, имеет смысл провести еще одну проверку на протечки. Если все в порядке, то закройте крышку и включите линию подачи и разбора воды.

Как сделать бойлер косвенного нагрева самостоятельно без помощи профессионалов

Выводы

Мы рассказали всего лишь об одном методе конструирования бойлера косвенного нагрева без помощи профессионалов. Существуют и другие способы, и их довольно много. Например, цилиндрическую емкость допускается заменить на прямоугольный сосуд. Также намотку спирали возможно сделать не одно-, а двухслойной.

Надеемся, что наша статья была полезной и понятной. Если у вас остались вопросы, то задавайте их в комментариях.

Оцените статью
Добавить комментарий