Бойлер косвенного нагрева своими руками – экономный вариант горячего водоснабжения жилища. Бойлер косвенного нагрева своими руками — виды, достоинства, недостатки и технология изготовления Теплообменник бойлера косвенного нагрева из медной трубы

Считаете, достаточно правильно выбрать водонагреватель? Для успешной эксплуатации не менее важно его подключить. В статье вы узнаете, как выполняется обвязка бойлера косвенного нагрева. Наши рекомендации помогут провести установку так, чтобы техника работала максимально эффективно и не ломалась.

Виды водонагревателей и принцип их работы

В отличие от моделей, которые работают от электричества или газа, бойлер косвенного нагрева (БКН) функционирует благодаря постороннему источнику тепла. Если система подключается к отоплению, тогда теплоноситель прогревается за счет твердого топлива. Такой подход выручает в зимнее время, а что делать летом, когда отопительный сезон закончен?

Производители выпускают комбинированные системы: дополнительно в баке размещается ТЭН, который может работать от электричества или солнечного коллектора. , читайте в отдельной публикации.

Различают два типа водонагревателей:

управляемые;
без управления.

Первые более дорогие и удобные в эксплуатации, работают на автомате. Все, что нужно:

Соединить вход и выход горячей воды.
Организовать подачу холодного потока в резервуар.
Установить прибор для распределения жидкости.

Даже техника с терморегулятором не может нагревать сильнее, чем позволяет теплоноситель. Например, котел греется до 40 градусов, значит, и теплоноситель прогреет воду максимум на 40 градусов.

Приборы без управления работают автоматически, в зависимости от параметров котла. Вам придется самостоятельно монтировать термодатчик и соединять его с отопительной системой. После чего выполняется обвязка, о которой подробно расскажем ниже.

При выборе обращайте внимание на дополнительный функционал - он может пригодиться при эксплуатации. Более дорогие модели могут оснащаться системой аккумуляции . Благодаря улучшенной изоляции и большому объему бака жидкость хорошо сохраняет тепло при отсутствии электричества.

Также есть приборы с рециркуляцией . Быстрый нагрев обеспечивают три патрубка. По двум из них движется горячий поток, по одному холодный. Дополнительный патрубок можно использовать для подсоединения к сушилке вещей.

Особенности баков и их установки

Косвенные водонагреватели бывают и . Настенные достигают вместительности до 150 литров. Форма бака чаще всего круглая. Крепятся на специальные кронштейны, которые идут в комплекте.

Баки литражом от 200 до 1500 устанавливаются на полу. Они имеют боковую или заднюю подводку шлангов. Основание часто держится на ножках. Для крупногабаритной техники придется выделить отдельное помещение.

Нюансы установки и обвязки прибора

Лучше всего выполнять обвязку водонагревателя совместно с монтажом котла и другого оборудования, чем врезать устройство в уже готовую систему. Есть два основных принципа подключения:

С приоритетом . Для этой схемы требуется мощный котел. Он обеспечивает быстрый нагрев содержимого бака, прокачивая весь объем через змеевик. Таким образом горячая вода попадает в радиаторы, что не позволяет температуре снизиться.
Без приоритета . Отличается длительным нагревом, поскольку через теплоноситель проходит не вся вода.

Правила обвязки:

Выбирайте место для установки бака как можно ближе к котлу. Так можно снизить теплопотери.
Монтаж должен проводиться на ровной и прочной поверхности.
Для нормального функционирования системы на выходе водонагревателя нужно установить расширительный бак. Он нейтрализует тепловое расширение.
Каждое отдельное устройство (контур) должно оснащаться кранами. Это позволит отключать их по отдельности, независимо от остальной системы.
Обязательна установка .
Чтобы снизить жесткость воды, .
Не размещайте баки более 150 литров на стене, тем более если она из гипсокартона.

Как обвязать бойлер

Есть несколько схем обвязки, которые мы приведем ниже. Выбирайте наиболее удобный для вас.

Принудительная циркуляция и трехходовой клапан

Схема подойдет для обвязки или с бойлером. Если на данный момент газовый котел уже установлен, расположите БКН рядом. На подачу монтируется насос циркуляции. После чего подключается трехходовой клапан, который управляется термодатчиком.

На входную трубу перед корпусом врезается тройник, к которому подсоединяется шланг для отвода жидкости из теплообменника. Как это работает:

Как только термодатчик сообщает плате управления, что температура снижена, клапан включает теплоноситель водонагревателя. Происходит запуск системы отопления.
Содержимое теплоносителя проходит через теплообменник, в резервуаре нагревается.
Как только нагрев достигает заданной температуры, клапан переключает работу на отопление.

Удобная схема для регулярного использования водонагревателя.

Использование двух насосов

Если монтаж БКН происходит на большом расстоянии от котла или вы редко им пользуетесь, в систему лучше включить насос циркуляции.

Схема подключения к автоматическому котлу:

Один насос монтируется на входном патрубке, а другой - на корпусе отопления. Обвязка выполняется с помощью тройников, без трехходового клапана. Запуском и отключением насосов руководит термостат.

Энергонезависимый котел

Для этой схемы лучше использовать настенные модели, поскольку бойлер должен располагаться выше остальных приборов.

Возможна установка и напольной модели. Но в таком случае нагрев воды будет проходить медленнее.

Приоритет обеспечивается большим контуром, который подводится к водонагревателю. Он должен быть на шаг больше, чем тот, который подводится к отопительной системе.

Температуру и переключение потока обеспечивает термостатическая головка с датчиком. На нем устанавливаются желаемые показатели. Если датчик показывает, что в баке холодная вода, нагрев переключается на бойлер - и наоборот.

Применение гидравлического подключения

Подходит для установок с несколькими контурами и большими объемами бака. Подобные схемы применяются в многоквартирных домах, когда помимо отопления нужно обеспечить, например, нагрев полов.

Гидравлический распределитель (гидрострелка) помогает рассредоточить давление так, чтобы избежать теплового удара. Выполнять самостоятельный монтаж рискованно, лучше обратиться к специалисту.

Оборудование рециркуляции

Если вы хотите включить в работу дополнительный прибор обогрева, сушилку для полотенец, нужно организовать подключение так, чтобы в трубах вода постоянно циркулировала. Можно сразу купить прибор с функцией рециркуляции либо включить ее с помощью тройников. Однако такое подключение имеет негативные моменты:

Большой расход электроэнергии, топлива. Проходя через трубы сушилки, вода остывает, поэтому прибор нуждается в более частом включении.
Смешение слоев. При обычной работе горячая жидкость поднимается вверх. Поток, который выходит из труб, перемешивает слои, и на выходе вы получаете жидкость более низкой температуры.

Этапы подключения

Сделайте необходимые расчеты, нанесите на план помещения разметку труб, место установки котла и бойлера. Подготовьте прочный фундамент под водонагреватель, особенно если он рассчитан на большие объемы. Далее поступите так:

Выполните разводку, обозначив места размещения горячего и холодного патрубка.
Установите тройник, предохранительный клапан. Последний позволяет избавиться от избыточного давления.
Все соединения надежно герметизируйте.
Выполните подключение к электричеству, установите автомат УЗО.
По окончании отрегулируйте значения терморегулятора. Выполните тестовый запуск.

Понаблюдайте за соединениями, патрубками. Не должно быть течи или подозрительного шума. Помните, что источником тепла может быть не только котел, но и солнечный коллектор. Иногда его установка гораздо выгоднее.

Чтобы окончательно разобраться в принципах обвязки, просмотрите видео

В числе всего ассортимента водонагревателей именно косвенный нагрев считается самым экономичным. Для нагрева воды в таком устройстве не требуется дополнительная электроэнергия или расход иного топлива, поэтому и эксплуатационные расходы сведены к минимуму. Принцип работы оборудования построен на нагревании воды за счет движения теплоносителя. По сути, это водяная система отопления, где тепло отдается не в воздух, а в воду в баке.

Учитывая то, что одновременно отапливается дом и подогревается вода, такая система является самой рациональной. При несомненных преимуществах подобных водонагревателей у них есть один минус - цена промышленной модели (от 15 000 рублей). Мы же расскажем, как сделать бойлер косвенного нагрева своими руками, что для этого понадобится, а также приведем рекомендации специалистов.

Устройство и принцип работы

Самый простой бойлер косвенного нагрева представляет собой емкость, куда вставлены трубы. При включении котла теплоноситель начинается циркулировать по трубам, нагревая одновременно воду. В баке изначально находится холодная вода, которая по мере работы котла нагревается и может использоваться по прямому назначению.

Это своеобразный накопительный бойлер, в котором задачу ТЭНа выполняет труба с теплоносителем. Учитывая то, что для нагрева воды используется КПД котла, затраты на этот вид горячего водоснабжения минимальны.

Схема устройства

Как видно на схеме, бойлер косвенного нагрева представляет собой накопительный бак, соединенный с котлом системой труб. В самом баке установлен змеевик, по которому циркулирует горячий теплоноситель и подогревает воду. За счет постоянного движения теплоносителя температура в баке держится на определенной отметке. Даже при расходовании воды и добавлении новой, она за короткое время нагревается и снова готова к употреблению.

Преимуществом использования подобного устройства является то, что горячая вода может подаваться одновременно на несколько точек, и везде температура стабильна. Если взять для примера двухконтурный котел или проточный водонагреватель, то при включении необходимо подождать некоторое время, пока вода нагреется. Если подключено сразу 2 точки, то пока в одной идет горячая вода, в другой, прохладная, так как мощности ТЭНа не хватает на мгновенный нагрев воды в таком объеме. Бойлер косвенного нагрева, построенный на принципе накопления воды, исключает такие недостатки и сохраняет постоянную температуру воды.

Как сделать своими руками

Для самодельного изготовления подходит 3 варианта бойлеров:

емкость со змеевиком, по которой движется теплоноситель;
емкость, где трубы расположены вдоль стенок - принцип обращения теплоносителя аналогичен первому варианту;
2 емкости - большая и малая, где в малую заливается вода для подогрева, а теплоноситель циркулирует в большой.

Примитивная конструкция бойлера косвенного нагрева дает большой простор для творчества. Если понятен принцип работы, то можно придумать любой собственный вариант оформления.

Порядок изготовления

Перечень работ можно изложить в 7 основных пунктах:

выбор емкости под бойлер;
изготовление змеевика или трубы для теплоносителя;
теплоизоляция бака;
финальная сборка;
соединение змеевика с обвязкой котла;
подключение холодной воды;
монтаж крана горячей воды.

Выбор емкости

В качестве накопительного бака может использоваться любая емкость соответствующего размера, устойчивая к перепаду температур и имеющая защиту от коррозии. Это может быть пластик, бак из нержавеющей стали, чугунная конструкция и т.д. Оптимальным будет бак, изготовленный из нержавеющей стали толщиной 3-4 мм.

Для того, чтобы самостоятельно изготовить такой бак, берете лист стали и свариваете из него цилиндр. Отдельно понадобиться приварить дно. Это возможно, если вы владеете электродуговой сваркой.

Можно использовать газовый баллон б/у. Это вообще идеальный вариант, поскольку отличается высокой степенью прочности. Для того, чтобы полностью избавиться от остатков газа и его аромата, достаточно под завязку наполнить баллон, а спустя несколько часов слить воду. Далее надо разрезать баллон, зашкурить его изнутри наждачкой и нанести грунтовку. Оставить высыхать на сутки.

Не стоит использовать под бак эмалированные емкости. Постоянный контакт с водой быстро приведет в негодность стенки конструкции и уже спустя год-полтора бак придется переделывать.

Изготовление бака

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.

Теплоизоляция

Для сокращения потерь тепла оборачиваете баллон теплоизоляций. В качестве таковой может быть использован любой теплоизоляционный материал, вплоть до монтажной пены. Фиксируете изоляцию поверх пеностиролом или поролоном, стягиваете проволокой, после чего бак можно вешать на стену.

В качестве теплоизоляции может использоваться и большая по размеру емкость, в которую помещается бойлер. Пространство между ними заполняется сыпучим или кусковым теплоизолятором.

Изготовление змеевика

Змеевик преимущественно делают из медной трубы. Именно медь почти не вступает в реакцию с водой, не резонирует на перепад температур, хорошо отдает тепло и эксплуатировать ее можно несколько десятков лет.

В трубу набирают песок, чтобы не допустить излома или изменения диаметра, и накручивают ее на подходящую по диаметру емкость.

Величина шага между витками зависит от диаметра змеевика и может варьироваться от 2 до 5 сантиметров. Витки не соприкасаются.

Чем больше витков в змеевике и суммарная его длина, тем быстрее будет нагреваться воды в баке.

Не менее 1 раза в год чистите змеевик от известковых отложений и налета. Известно, что вода у нас не самого лучшего качества, поэтому не забывайте проводить своевременную профилактику.

Финальная сборка и подключение

Устанавливаете бойлер на стену неподалеку от котла. Соединяете шланги подачи и вывода холодной и, соответственно, горячей воды.

На трубе, по которой будет идти холодна вода, делаете обратный клапан, чтобы бак не подтекал.

В процессе сборки важно не повредить теплоизоляционный слой, иначе вода в баке будет очень быстро остывать. Проверьте перед запуском, насколько равномерный слой и нет ли нигде прорех.

Все подробности о том, как сделать бойлер косвенного нагрева своими руками на видео:

Наличие водопровода с горячей водой – это часть привычного комфорта для современного жилища. Однако не всегда удаётся решить задачу подвода централизованных коммуникаций к загородной недвижимости.

Поэтому владельцы частных домовладений устраивают автономное снабжение горячей водой, используя в качестве источника нагрева отопительный контур. Для решения задачи потребуется всего лишь соорудить бойлер косвенного нагрева своими руками.

Мы расскажем, как сделать полезный в быту прибор. В статье подробно описаны правила установки и подключения оборудования, поставляющего санитарную воду в точки разбора воды. Вы узнаете, как подготовить бойлер к запуску и как ввести его в эксплуатацию.

По сути, аппарат представляет собой обычный теплообменник.

Правда теплообменники традиционно строят по принципу «труба в трубе», а в данном случае элементами теплового обмена являются сосуд и трубчатый змеевик. Накопительный сосуд исполняет роль наружной «трубы», внутри которой размещается «труба» внутренняя или змеевик.

Галерея изображений

Если на даче или в загородном доме не подведена горячая вода или вы не хотите зависеть от сезонных отключений, прочитайте эту статью. Мы расскажем, как сделать бойлер самостоятельно. Прибор косвенного нагрева можно собрать с минимальными финансовыми затратами.

Как устроен водонагреватель

Косвенный бойлер зависит от дополнительного источника энергии: твердого или дизельного топлива. Поэтому он является наиболее экономичным среди остальных водонагревателей.

Как работает прибор? Внутри корпуса установлена спираль с теплоносителем. При запуске он циркулирует, нагревая содержимое бака. Схема устройства бойлера такова:

Накопительный бак соединяется с котлом. Благодаря постоянной циркуляции теплоносителя температура поддерживается на оптимальной отметке. Техника способна обеспечить несколько точек забора, моментально подавая горячую воду.

Преимущества и недостатки сборки своими руками

Косвенный водонагреватель позволяет использовать воду не только в хозяйственных целях, но и для отопления. А также:

В летнее время в качестве нагревателя может использоваться ТЭН.
Установка проводится возле котла отопления.
Недорогой монтаж конструкции.
Экономия электроэнергии.
Постоянное наличие воды нужной температуры.

Недостатки:

Для установки контура потребуется много места, а лучше - отдельное помещение.
Во время нагрева большого количества воды батареи прогреваются менее интенсивно.
Примеси в воде быстро налипают на спиралевидную трубу. Требуется периодическая чистка.

Как правильно изготовить нагреватель

Есть несколько вариантов - самодельная конструкция так проста, что можно выбрать любой:

Емкость, внутри которой расположен змеевик с теплоносителем.
Бак, в котором теплообменник размещен вдоль стен.
Один большой и один маленький бак. В маленький заливается вода, а в большом циркулирует теплоноситель.

Дополнительно вам понадобятся: обратный клапан, кран, ТЭН, .

Какие этапы предстоит пройти:

Подбор бака.
Изготовление теплоносителя.
Утепление корпуса.
Общая сборка.
Обвязка котла.
Установка крана.

Мощность нагрева основывается на:

Температуре содержимого спирали.
Мощности циркуляции.
Температуре воды на входе.

Например, для емкости на 120 литров подойдет насос на 1 Атм. Он сможет прогонять 200 литров в час. Максимальная температура теплообменника - 85 градусов. От этого стоит отталкиваться при изготовлении прибора.

Чертежи конструкции:

Подготовка бака

В качестве бака можно выбирать любую емкость из нержавейки, пластика. Его можно сделать из пластиковой бочки, старого водонагревателя, газового баллона.

При этом учитываются такие особенности:

Газовый баллон предварительно нужно зачистить, разрезать вдоль и обработать специальным средством. Затем загрунтовать и сварить две части.
Если за основу берется стальной лист, согните его, сварите в цилиндр и приварите днище. В качестве формы можно взять бревно.
Старый бойлер также нужно разрезать, очистить от накипи и отложений, обработать. Готовые бочки из пластика осматриваются на целостность и подготавливаются для установки труб.

В корпусе нужно проделать 5 отверстий: два сбоку для установки змеевика, одно сверху для отбора воды, два снизу для забора и слива воды.

Спираль для нагрева воды

Лучше всего делать змеевик из того же материала, что и бак. Но это не всегда возможно, поэтому чаще всего изготавливают латунный или медный змеевик. Прежде чем приняться за работу, нужно сделать расчет длины изделия по формуле:

L=V/S=V/πR²=0,0044/3,14х0,0185²=4 м

Возьмите пустотелую трубку с внешним диаметром 42х2,5 см.

Для расчета размера витка нужно вычислить радиус. К примеру, возьмем радиус 15 см. Исходите из того, чтобы между стенками и спиралью оставалось пространство.

L=2πR=2х3,14х15=94,2 см

Выходит четыре витка. Не забудьте оставить запас трубки для установки.

Возьмите подходящую основу и накручивайте на нее трубу. При этом соблюдайте такие правила:

Витки не должны соприкасаться для лучшего контакта.

Не накручивайте вплотную к основе - сложно будет снять.

Теплоизоляция корпуса

Качественная теплоизоляция позволяет повысить КПД прибора и снизить теплопотери. Можно использовать любой материал: монтажную пену, минеральную вату. Сверху покройте корпус листом металла или установите бак в емкость побольше.

Сборка конструкции

Все элементы подготовлены, приступайте к сборке:

Установите спираль в емкость так, чтобы она не касалась стенок бойлера. Если емкость металлическая, предварительно приварите основы для змеевика.
Вывод и ввод в теплообменник выводите наружу. Загерметизируйте их сваркой.
Приварите патрубки для забора и выдачи воды.
Установите обратный клапан.
Снизу на корпус приварите опоры или ушки для подвешивания.
Если бойлер планируется использовать в летнее время года, дополнительно монтируйте ТЭН и термостат в нижней части.
В удобном месте установите магниевый анод.
Сверху накройте конструкцию крышкой.
Подключите змеевик к контуру отопительной системы.
Подключите входную и выходную трубу для воды.
Проверьте конструкцию на герметичность.

Чтобы определить, насколько герметично спаяны элементы, выполняется пробный запуск. Видео по теме поможет вам вникнуть в работу:

Бойлер косвенного нагрева можно разместить в подвале частного дома. Вы будете самостоятельно контролировать силу нагрева и количество расходуемого топлива.

Владельцам частного жилья приходится использовать различное обогревательное оборудование, которое требует существенных затрат на содержание и эффективное функционирование. Бойлер косвенного нагрева является прекрасным дополнением к системе газового и электрического отопления. Устройство снижает энергозатраты на нагрев воды и обеспечивает её постоянный приток.

Что такое бойлер косвенного нагрева

Бойлер косвенного нагрева - это водонагревательный бак, который функционирует совместно с устройствами центрального отопления. В отличие от традиционных водонагревателей бойлер косвенного типа не требует подключения к электросети.

Бойлеры косвенного нагрева могут иметь разную конструкцию, но все они подогревают воду за счет энергии теплоносителя котла

Нагрев воды происходит благодаря теплообмену между горячей водой, протекающей по теплообменнику, и холодной водой, которой заполнен бак бойлера. Внешне бойлер представляет собой цилиндрическую ёмкость вместимостью от десятков до нескольких тысяч литров.

Водонагреватели косвенного типа используются как в частных домах, владельцы которых не имеют возможности подключения к автономному централизованному отоплению, так и на крупных производствах, где требуется большое количество горячей воды.

Достоинства и недостатки оборудования косвенного нагрева

Среди преимуществ бойлера косвенного типа можно выделить:

экономичность (отсутствуют затраты на электроэнергию);
высокую производительность оборудования, ограниченную только мощностью обогревательного котла;
отсутствие прямого контакта между проточной водой и теплоносителем;
возможность потребления тепловой энергии сразу с нескольких источников для увеличения мощности и эффективности работы бойлера.

К существенным недостаткам оборудования можно отнести:

Видео: опыт использования бойлера косвенного типа

Виды бойлеров косвенного нагрева

Современные бойлеры косвенного типа имеют разнообразную конструкцию и форму. Помимо округлого тонкостенного бака, существуют бойлеры, имеющие более сложное устройство, позволяющее оборудованию быть более экономичным и эффективным. Классификация оборудования выполняется по нескольким признакам.

Типы теплообменника

Косвенные водонагреватели могут иметь теплообменник различной конструкции:

одноконтурный змеевик - спиралеобразная металлическая тонкостенная труба, расположенная внутри ёмкостного бака. Из-за циркуляции теполоносителя по трубе змеевик нагревается и передаёт тепловую энергию холодной воде, которая находится в баке. Это самая простая и доступная конструкция на рынке;
Бойлер косвенного нагрева с одноконтурным змеевиком - самый простой и доступный вариант
двухконтурный змеевик - конструкция аналогичная описанному выше варианту с той лишь разницей, что водонагреватель обеспечивает одновременную подачу нагретой воды и теплоносителя для центрального отопления. Такое оборудование несколько дороже более простого аналога, но гораздо эффективнее при необходимости нагрева большого количества воды;
конструкция типа «бак в баке» – оборудование имеет бак, состоящий из ёмкостей большего и меньшего размера. Внутри большого бака располагается вода, которую необходимо нагреть, а внутри меньшего - теплоноситель. Такие бойлеры обладают не только высокой скоростью нагрева воды до 75–90 о С, но и выполняются в более габаритных корпусах;
Бойлер косвенного типа по технологии «бак в баке»
комбинированный бойлер - конструкция водонагревателя с двумя теплообменниками. Первый представляет собой обычный змеевик из алюминиевой или медной трубы. Второй выполнен в виде трубчатого электронагревателя. Комбинированные модели имеют довольно высокую стоимость, но и сочетают в себе функции разных устройств.

Материал теплообменника

Для изготовления теплообменника в виде змеевика и внутреннего бака используются такие материалы, как:

латунь - низкая теплопроводность, 100–110 Вт/(м∙°C);
алюминий - средняя теплопроводность, 200–240 Вт/(м∙°C);
медь - высокая теплопроводность, 360–390 Вт/(м∙°C).

Чем более высокую теплопроводность имеет материал теплообменника, тем дороже бойлер.

Способ установки

В зависимости от способа установки устрйоства подразделяются на два типа:

Способ компоновки

По способу расположения конструктивных элементов водонагреватели подразделяются на два типа:

Выбор бойлера для самостоятельного изготовления

Общее устройство бойлера косвенного нагрева довольно простое - при умении работать с электроинструментом и сваркой водонагреватель можно изготовить самостоятельно.

Для использования в условиях частного дома, где проживает семья из трёх человек, достаточно вертикального бойлера с медным теплообменником. Если семья большая, то лучше выбрать напольную конструкцию. Это позволит сделать оборудование необходимой ёмкости, а также провести должную теплоизоляцию бака.

Изготавливать самостоятельно бойлер c теплообменником типа «бак в баке» не желательно. Во-первых, потребуется найти или изготовить сам бак, что потребует достаточно много сил и времени. Во-вторых, при изготовлении водонагревателей большого объёма габариты конструкции увеличиваются в несколько раз.

К тому же заводские модели, изготавливаемые по этой технологии, имеют специальное покрытие (эмаль, керамика, серебряное напыление) на теплообменнике. Повторить нанесение подобного покрытия в «гаражных условиях» не получится.

Особенности конструкции косвенного бойлера

Бойлер косвенного типа представляет собой резервуар, изготовленный из нержавеющей стали. Внутренние стенки ёмкости покрыты специальным материалом, который не только защищает поверхность водонагревателя от процессов коррозии, но и снижает концентрацию вредных бактерий и микроорганизмов.

Схема устройства бойлера косвенного типа с одноконтурным змеевиком

В остальном бойлер простейшей конструкции состоит из следующих компонентов:

теплообменник - спиралевидная труба или бак меньшего размера. В зависимости от объёмов бака может располагаться в его верхней и нижней части;
входной патрубок - штуцер в нижней части устройства для подвода трубы с холодной проточной водой;
выводной патрубок - штуцер для подсоединения трубы вывода горячей воды;
магниевый анод - дополнительная защита стенок бака от процессов коррозии;
внутренний термометр - прибор для измерения температуры нагрева воды;
термостат - устройство, препятствующее перегреву оборудования;
блок управления - поворотная ручка с делениями для установки температуры нагрева;
теплоизоляция - слой утепляющего материала, который помогает поддерживать заданную температуру нагретой воды;
выпускное отверстие - клапан для слива застоявшейся воды;
ревизия - отверстие большого диаметра, предназначенное для обслуживания, ремонта и модернизации бойлера.

Конструкция новых моделей баков может несколько отличаться и иметь ряд доработок от производителей, но в целом любой бойлер косвенного типа состоит из перечисленных элементов.

Принцип работы бойлера

Бойлер косвенного типа является частью отопительной системы и подключается непосредственно к газовому, электрическому или твердотопливному котлу, который нагревает теплоноситель за счёт энергии, выделяющейся при сжигании топлива.

Теплоноситель циркулирует по системе ГВС и проходит через теплообменник, находящийся в бойлере косвенного нагрева. За счёт отдачи тепловой энергии от горячего теплоносителя происходит нагрев холодной воды, которой заполнен резервуар устройства. Из него нагретая вода через выводное отверстие по трубе транспортируется в ванную комнату, на кухню и в другие помещения с сантехническим оборудованием.

Бойлер косвенного типа может работать с любыми видами котлов отопления

При выключении обогревательного котла или его переходе в экономичный режим работы теплоноситель быстро остывает. Благодаря конструкции, предусматривающей утепление стенок бака уретановой пеной, вода в резервуаре остывает очень медленно. Это позволяет использовать весь объём тёплой воды ещё в течение нескольких часов.

Расчёт основных параметров бойлера

Прежде чем приступить к поиску материала и непосредственно изготовлению, потребуется провести расчёт минимального объёма резервуара и рабочей длины теплообменника.

Объём и форма бака

Объём резервуара для воды напрямую зависит от количества жильцов, постоянно проживающих по месту установки оборудования. Считается, что в сутки человек расходует до 80 л воды. За расчётное значение рекомендуется брать 45–50 л на человека. При превышении нормы вода в баке будет застаиваться, что непременно скажется на её качестве.

Форма бака выбирается с учётом силы давления в водопроводной системе. Если давление низкое, то допускается использование самодельных бойлеров с квадратным резервуаром. При высоком давлении в системе можно использовать только оборудование со скруглённым дном и верхом.

Бойлеры с накопительным резервуаром 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, поэтому резервуар квадратной или прямоугольной формы может деформироваться. Ёмкость с круглым дном более устойчива к деформациям за счёт лучшей обтекаемости.

Мощность и длина теплообменника

В вертикальных моделях косвенного нагрева в качестве теплообменника обычно используется змеевик из меди, расположенный между входным и выходным отверстием.

Змеевик для бойлера из медной трубы

Для самостоятельного изготовления лучше всего использовать медную трубу диаметром 10 мм. Такое изделие без труда гнётся руками без применения какого-либо инструмента. При использовании металлопластиковой трубы следует учитывать, что температура нагрева теплоносителя не должна быть более 90 о C, иначе труба деформируется, а стыки протекут - это приведёт к смешиванию воды в резервуаре.

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

L - длина трубы (м);
d - сечение трубы (м);
∆Т - разность температур нагретой и холодной воды (о C);
P - мощность теплообменника на каждые 10 л воды (кВт).

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

Например, рассчитаем материал для змеевика, который будет установлен в бойлер ёмкостью 200 л. Температура холодной воды, поставляемой в ёмкость, будет равняться 15 о С, а после нагрева необходимо получить воду с температурой 80 о С: L = 1,5 ∙20 / (3,14 ∙0,01 ∙65) ≈ 15 м.

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

Количество витков змеевика зависит от способа изгиба и расстояния между элементами. Обычно змеевик располагается так, чтобы расстояние между витками и стенками резервуара было не менее 10–12 см. Расстояние между витками не должно быть менее 5 см. Расчётные значения для накопительных резервуаров различного объёма можно увидеть в таблице выше.

Если бойлер косвенного типа необходимо оборудовать трубчатым электронагревателем, то мощность высчитывается исходя из того, что для быстрого нагрева 50 л воды необходим ТЭН мощностью не менее 1,5 кВт. Кроме того, любой комбинированный бойлер должен быть оборудован термостатом.

Необходимые материалы и инструменты

Накопительный бак устройства изготавливается из термостойкого пластика, нержавеющей стали, алюминия или стали с керамическим покрытием. В качестве заготовок под резервуар можно взять пластиковые бочки для пищевых продуктов, алюминиевые бачки или ненужный газовый баллон.

Для изготовления теплообменника, как было указано выше, лучше использовать круглую или квадратную медную трубу. При сборке теплообменника из труб квадратного сечения потребуются отводы под 90 о.

В качестве инструмента необходимо подготовить:

Фитинги, сливной кран и другие соединительные элементы подбираются исходя из размеров подсоединяемой трубы. Дополнительно приобретается ФУМ-лента, предохранительный клапан, магниевый анод и насадка для его установки.

Подготовка бака для сборки водонагревателя

Для изготовления бойлера косвенного типа можно использовать новый или старый газовый баллон. Эта ёмкость изготовлена из толстой нержавеющей стали толщиной 3–4 мм и прекрасно подходит для работы с горячей водой.

Перед сборкой обогревательной конструкции потребуется тщательно подготовить баллон. Для этого изделие разрезается пополам при помощи болгарки. Внутренняя поверхность ёмкости зачищается при помощи углошлифовальной машинки с соответствующей насадкой.

Перед сборкой бойлера баллон необходимо вскрыть и почистить внутреннюю поверхность

После этого внутренняя часть баллона моется, сушится и покрывается нитро-грунтовой краской. Данные работы следует проводить в обязательном порядке, иначе после ввода бойлера в эксплуатацию нагреваемая вода будет пахнуть газом.

При использовании резервуара из других металлических ёмкостей подготовка проводится по аналогичной схеме.

Изготовление бойлера косвенного нагрева

Процесс сборки водонагревателя может разниться в зависимости от типа конструкции, но в большинстве случае оборудование для газовых и электрических котлов изготавливается в следующей последовательности:

В заранее подготовленном баллоне просверливается два отверстия при помощи электродрели с корончатой насадкой. Одно отверстие будет располагаться в нижней части и использоваться для подвода холодной воды, другое - в верхней для отвода горячей.
Полученные отверстия зачищаются, в них монтируются фитинги и шаровые краны. Затем в нижней части просверливается ещё одно отверстие, в которое устанавливается кран для слива застоявшейся воды.
В нижней и верхней частях баллона делаются отверстия, в которые вставляются краны для подключения труб водоснабжения
Для изготовления змеевика потребуется медная труба диаметром 10 мм. Спиралевидный изгиб лучше делать с помощью трубогиба. Если таковой инструмент отсутствует, то можно взять любую круглую заготовку - трубу большого диаметра, полено, бочку и т. д.
Изготовление змеевика для водонагревателя из круглой медной трубы диаметром 10 мм
Выполняется изготовление змеевика согласно проведённым ранее расчётам. Концы теплообменника загибаются в одном направлении на расстоянии 20–30 см. Для монтажа змеевика в нижней части баллона просверливается два отверстия. В них устанавливаются и привариваются резьбовые штуцеры.
Для подсоединения змеевика к бойлеру используется резьбовой штуцер
Перед монтажом змеевик опускается в ведро или большую ёмкость с водой и продувается. Если конструкция герметична, то змеевик опускается в баллон, выставляется относительно вводного и выводного отверстия и заваривается.
Если баллон был разрезан посередине, то в верхней части монтируется анод. Для этого просверливается отверстие, куда вкручивается резьбовая насадка, а уже в неё монтируется магниевый анод. Если ёмкость собирается из трёх отдельных частей - дно, крышка и центральная часть, то анод можно установить на последнем этапе.
С наружной стороны бойлера монтируется теплоизоляционный материал. Лучше всего использовать напыляемый полиуретан. Перед нанесением все патрубки защищаются плотным полиэтиленом и тканью. Если средства ограничены, то можно использовать обычную монтажную пену, которая после застывания оборачивается отражающей изоляцией.
Для теплоизоляции проще всего использовать монтажную пену и фольгированный утеплитель
К задней части бойлера привариваются крепления для подвеса на кронштейны. Для напольных бойлеров ко дну оборудования привариваются опорные ножки из стального уголка или арматуры.

На завершающем этапе накручиваются фитинги, краны и монтируется верхняя крышка. При возможности крышку можно не заваривать, а изготовить зажимные крепления из стальной проволоки сечением 3 мм.

При изготовлении бойлера для совместного использования с твердотопливными котлами вместо медного змеевика используется стальная труба П-образной формы, которая монтируется в нижней части устройства. Со стороны печи или котла труба подсоединяется к выходному патрубку. От бойлера труба выводится и подключается напрямую к дымоходу.

Видео: бойлер косвенного нагрева из газового баллона

Обвязка бойлера косвенного нагрева

Для подключения бойлера косвенного типа применяется три рабочих схемы:

Обвязка с трёхходовым клапаном.
Подключение к двум циркуляционным наносам.
Обвязка с применением гидрострелки.

Обвязка с трёхходовым клапаном

Схема обвязки с использованием трёхходового клапана применяется наиболее часто, особенно при потреблении большого количества горячей воды. Для этого в системе монтируется два контура отопления. Первый - основной контур, применяемый для обогрева помещений. Второй - предназначен для нагрева воды в бойлере.

Схема обвязки бойлера косвенного нагрева с трехходовым клапаном применяется чаще всего

Для равномерного распределения и регулирования объёмов поступающего в бойлер теплоносителя используется трёхходовой клапан, который подключается к термостату.

Принцип работы системы достаточно прост: если температура в накопительном резервуаре опускается ниже выставленного значения, то клапан перенаправляет часть теплоносителя на нагрев воды в бойлере. После нагрева воды теплоноситель возвращается обратно в контур обогрева.

Обвязка с двумя циркуляционными насосами

Водонагреватель косвенного типа устанавливается в системе с двумя контурами: бойлера и отопления. Для регуляции каждого отдельного контура применяется рециркуляционный насос. При этом насос на контур бойлера монтируется перед насосом отопительного оборудования.

В схеме обвязки с циркуляционными насосами подача теплоносителя к бойлеру регулируется автоматически

Оба насоса подключаются к термостату бойлера. При остывании воды в бойлере термостат включает соответствующий насос, который перенаправляет часть потока от отопления и наоборот.

Обвязка с применением гидрострелки

Обвязка с использованием гидроразделителя применяется в системах центрального отопления, состоящих из двух и более контуров. Если в системе без гидрострелки перераспределение потоков в контурах обязательно сказывается на работе какого-либо оборудования, то при её установке происходит плавное перераспределение холодных и горячих потоков.

Схема обвязки бойлера с установкой гидроразделителя обеспечивает наиболее плавное распределение потоков холодной и горячей воды

Например, гидроразделитель обязательно монтируется в частных домах, где к центральному отоплению помимо бойлера косвенного нагрева подключается система тёплого пола. Схема этой обвязки достаточно сложна в исполнении, особенно при большом количестве оборудования. Поэтому работы по её монтажу лучше доверить специалистам.

Система с рециркуляцией теплоносителя

Эта схема обвязки применяется при необходимости минимизировать скорость нагрева воды в бойлере, так как при частых простоях вода в резервуаре быстро остывает, а на её повторный обогрев требуется от 30 до 60 минут.

Для этого в трубопровод, идущий от бойлера к водоразборному крану, монтируют «обратку» к водонагревателю. На этом участке также устанавливается циркуляционный насос, подключённый к термостату.

При застое и остывании воды в трубопроводе термостат включает насос, который перенаправляет остывшую воду обратно на обогрев. При возобновлении подачи воды пользователю не придётся ждать её нагрева, так как она будет уже тёплая.

Особенности эксплуатации косвенного бойлера

Для правильного функционирования бойлер должен быть установлен на ровную монолитную поверхность. При монтаже настенного бойлера используются соответствующие крепёжные элементы, рассчитанные на вес заполненного водой устройства.

Бак ёмкостью до 100 л крепится на дюбель-гвозди длиной 100 мм, а для оборудования ёмкостью 150–200 л нужно использовать крепежи длиной до 150 мм. Бойлер желательно вешать на стены из бетона или кирпича.

На магистрали, подающей холодную воду, перед бойлером должен быть установлен обратный клапан, который будет предотвращать попадание горячей воды в холодный контур.

Подключение бойлера косвенного нагрева в систему производится через обратный клапан

Главная проблема при эксплуатации бойлеров косвенного типа - это образование накипи внутри накопительного резервуара и теплообменника при нагреве воды свыше 80 о С. Поэтому при умеренном расходе горячей воды (мытье посуды) целесообразно снижать температуру до комфортных 40–50 о С. Это позволит значительным образом продлить срок эксплуатации оборудования.

Чистка и ремонт бойлера

При частом использовании бойлера чистку бака необходимо проводить раз в год. Для этого в резервуар закачивается концентрированный раствор лимонной или уксусной кислоты и нагревается до температуры 80–90 о С. Через 20–30 минут жидкость сливается. Если в системе отопления используется теплоноситель в виде обычной воды, то в целях профилактики выполняется чистка теплообменника по аналогичной схеме.

При появлении течи в местах соединения труб необходимо разобрать проблемный участок и выполнить монтаж заново с применением большего количества уплотнителя. Вместо сантехнического льна следует использовать более современные материалы, например, ленту ФУМ или сантехническую нить.

Видео: установка и обвязка бойлера косвенного типа

Водонагреватель косвенного типа - это оборудование, которое должно быть установлено в каждом частном и загородном доме, где используется газовое или электрическое отопление. Это позволит снизить затраты на горячее водоснабжение на 15–20%, что станет весьма ощутимой экономией в условиях постоянно растущих тарифов.