Бойлер косвенного нагрева своими руками: как сделать и подключить

После выбора бойлера косвенного нагрева встаёт вопрос о его правильном подключении. Различия схем обвязки, наличие дополнительных циркулярных насосов и гидравлической стрелки требуют наличия у мастера базового багажа информации, почерпнуть который можно из написанного далее.

Еще о бойлере, как приборе косвенного нагрева

Схема устройства косвенного водонагревателя.

Двухконтурный котел всегда работает только на один из контуров, что является недостатком, который остается и в схеме одноконтурного котла с бойлером, но некоторые недостатки двухконтурных котлов бойлер все же компенсирует.

Так, в двухконтурном котле нагрев воды во втором контуре осуществляется в проточном режиме, и для достижения требуемой температуры необходимо от 30 до 60 с, что приводит к определенной потере воды. Бойлер же в связке с одноконтурным котлом является аккумулятором тепла и как термос сохраняет его длительное время.

Статья по теме: Жалюзи из ткани своими руками легко и быстро

Только бесперебойная подача газа или электроэнергии и исправно работающие первичные источники тепла могут гарантировать нормальную работу бойлера ГВС. Более надежными в этом отношении являются котлы, работающие на твердом или жидком топливе, так как количество запасаемого топлива должно быть рассчитано по требуемой энергии на обогрев дома с учетом ГВС.

Обеспечение ГВС после прекращения отопительного сезона с помощью того же источника тепла нецелесообразно хотя бы по причине не эффективного его использования, когда достаточно максимум 50 % его установленной мощности. На этот период времени следует предусмотреть настенный газовый котел небольшой мощности, оснащенный ТЭНом. Кроме того, в отличие от мощных котлов, настенные газовые котлы обладают малой инерцией, что полезно для быстрого нагрева воды. Требуемая мощность ТЭНа только для нагрева бытовой воды будет значительно меньшей. Можно приобрести и бойлер с установленным в нем ТЭН-ом.

Расчет объема бойлера косвенного нагрева и проектирование змеевика

Объем бака напрямую зависит от потребности в горячей воде. Принято считать, что на каждого члена семьи достаточно от 50 до 70 литров горячей воды ежедневно. Поэтому для семьи из 3-4 человек достаточно 200-литрового бойлера.  В качестве бака используют любую подходящую термостойкую емкость из антикоррозионного материала: нержавеющей стали, алюминия, пластика. В баке устанавливают входной и выходной шаровые краны.

Диаметр и длина трубы для змеевика рассчитываются исходя из объема бака, материала трубы, скорости потока теплоносителя и его температуры. На каждые 10 литров бака необходимо около 1,5 кВт тепловой мощности змеевика. Змеевик обычно изготовляют из латунной трубки диаметром от 8 до 20 мм, свернутой в спираль так, чтобы витки не соприкасались – так обеспечивается максимальный контакт его греющей поверхности с нагреваемой водой. Чтобы определить общую длину трубки, необходимо вычислить необходимую мощность змеевика, после чего определить длину трубы по формуле:

Формула для вычисления обей длины трубы для бойлера

где         P – тепловая мощность змеевика в кВт;

d – диаметр трубы в метрах;

ΔТ –разность температур теплоносителя и нагреваемой воды, °C.

Например, для бака 200 литров необходим змеевик с тепловой мощностью 30 кВт. Диаметр трубки для змеевика – 10 мм, или 0,01 м. Температура теплоносителя 80°С, температура поступающей воды – 15°С. По приведенной формуле вычисляем длину змеевика:

По приведенной ниже формуле вычисляем длину змеевика

Змеевик в этом случае выполняют в виде спирали диаметром 40 см. При диаметре бака в 0,5 м и высоте 1 метр такой змеевик будет иметь 12 витков с межвитковым расстоянием в 6-8 см. Для удобства намотку производят с помощью шаблона – трубы соответствующего диаметра. Ввод и вывод змеевика удобнее выполнять с одной стороны бака.

Принцип работы системы

Технология монтажа бойлера косвенного нагрева

  1. В металлическом или пластиковом баке необходимого объема выполняют отверстия под входные и выходные трубы для горячего водоснабжения. К отверстиям крепят шаровые краны или другие запорные элементы. Удобнее располагать отверстие для поступления воды снизу, а для отбора – сверху, при таком расположении вероятность резких перепадов температуры на выходе сведена к минимуму. В нижней части бака необходимо также установить сливной кран – он нужен для полного слива воды при очистке бака от накипи или его ремонте.
  2. Змеевик выполняют из трубки выбранного диаметра, согнутой в спираль сзаранее определенным количеством витков. Сгибать трубку удобнее по шаблону, например, по стальной трубе подходящего диаметра. При этом нельзя производить намотку слишком туго, иначе спираль сложно будет снять без перегибов. Спираль снимают с шаблона, к концам трубы с помощью пайки крепят резьбовые фитинги.

    Образец змеевика для бойлера

  3. Выполняют отверстия для змеевика. К стенкам бака приваривают металлические штуцера с резьбовым соединением, к нимкрепят на резьбовые соединения латунный змеевик. Проверяют герметичность трубки с помощью сжатого воздуха от компрессора, перекрыв одно из отверстий и подавая воздух в другое. Сам змеевик при этом смачивают мыльной водой. При необходимости трубку пропаивают еще раз. Особенно важно проверить герметичность трубки при использовании в качестве теплоносителя антифриза.

    Образец бойлера изнутри

  4. Выполняют плотно закрывающуюся крышку бака. Через крышку не должно уходить тепло, поэтому ее можно оснастить защелками. Также утепляют сам бак с помощью напыляемых современных утеплителей или пенопласта. Для более эстетичного вида можно установить бак в емкость большего размера, заполнив промежутки утеплителем по принципу термоса.
Технология монтажа бойлера косвенного нагрева
Технология монтажа бойлера косвенного нагрева

Образец бойлера выполненного своими руками

Технология монтажа бойлера косвенного нагрева

Как сделать бойлер косвенного нагрева: сборка

Несмотря даже на некоторые технологические сложности, процесс сборки водонагревательного бака косвенного нагрева выглядит не сложно. Здесь есть, конечно, нюансы, которые заставят вас крепко поломать голову, но они вполне решаемы. В целом же, всю эту работу можно представить в виде трех основных этапов.

Читайте также:  Как работает печь на отработанном масле и как ее сделать

После того как монтаж бойлера косвенного нагрева, а вернее его частичная сборка, будет выполнена, змеевик нужно опрессовать – так сказать, проверить на возможные протечки. На один его выход из бака накрутить заглушку, а второй подсоединить к водопроводу и дать давление – если в течение получаса протечки не появятся, значит можно двигаться дальше и приступать к завершающему этапу работ.

Как сделать бойлер косвенного нагрева: сборка

3. Закрываем бак – завариваем наглухо его последнюю сторону. Здесь нюансов нет, и герметичность бака в полной мере зависит от руки сварщика.

И совсем последний этап изготовления бойлера косвенного нагрева своими руками – это врезки для подключения к горячему и холодному водопроводу, а также, если имеется необходимость, то и для тэна. Для подачи в бойлер холодной воды врезка диаметром ¾ дюйма делается в нижней части бака, а для горячей (такого же диаметра) в его верхней части – не снизу и сверху, а сбоку бака. Снизу врезается муфта диаметром полтора дюйма, в которую вкручивается электрический нагревательный элемент.

Здесь нужно остановиться и опрессовать сам бак. В принципе, его герметичность видна на стадии прорезывания первого отверстия для врезки водопровода – если произошел хлопок, значит все герметично. Но не стоит обольщаться – проверить его герметичность все равно нужно. Принцип тот же – устанавливаем бак в место постоянной дислокации, подключаем к холодному водопроводу через нижний патрубок (подключение можно делать капитальное – если все нормально, оно там и останется), верх глушим и даем давление воды. Спустя полчаса, если течей не будет обнаружено, бак можно подключать в систему полностью и пускать его в эксплуатацию.

Как сделать бойлер косвенного нагрева: сборка

Совсем забыл. Для экстренного сброса воды в нижней части бака следует предусмотреть сливной кран – это еще одна врезка диаметром полдюйма, на которую впоследствии  устанавливается кран. И еще одно – прямо сверху бака нужно врезать еще один патрубок с резьбой (желательно с внутренней). В него будет установлен сбросник для воздуха – можно просто кран, а можно и автоматический воздушный клапан.

Как работает водонагреватель косвенного нагрева?

Бойлер косвенного нагрева выглядит вот так в разрезе.

Он состоит из накопительного бака, который утеплен и препятствует отдаче тепла в окружающую среду. Теплообменник — змеевик (как правило медный) через который циркулирует теплоноситель системы отопления. Вход холодной воды. Выход горячей воды (может быть несколько на разных уровнях для возможности создания системы циркуляции ГВС). Датчик регулировки температуры. Также возможно комплектация бойлера анодом, термометром, встроенным электрическим догревателем.

Когда бойлер косвенного нагрева горячий

Теплоноситель от котла циркулирует на систему отопления (радиаторы и теплые полы). Система автоматики перекрывает контур нагрева бойлера, и вся мощность уходит на обогрев дома. Если есть циркуляция ГВС, то она работает в штатном режиме и постоянно обновляет горячую воду на этажах и в полотенцесушителях.

Когда бойлер косвенного нагрева холодный

При остывании накопительного водонагревателя косвенного нагрева датчик температуры включает (насос циркуляции, трехходовой клапан или др. автоматику). Весь теплоноситель начинает циркулировать (по крайней мере так должно быть при правильном монтаже системы) через теплообменник бойлера.

Как работает водонагреватель косвенного нагрева?

При этом котел из обычного режима переходит в режим повышенной температуры 70 – 80 гр. (необходимо, чтобы котел поддерживал такую функцию). Если такого не произойдет и котел останется в режиме 40 гр. то очень скоро вы замерзните т.к. котел не нагреет бойлер до нужной температуры и будет постоянно циркулировать через него. Автоматика не переключится обратно на отопление.

При нагреве бойлера с имеющейся системой рециркуляции ГВС автоматика должна также отключится, чтобы, нагрев воды осуществился как можно быстрее.

Если все смонтировано правильно, то водонагреватель вскоре нагреется. Сработает термореле и котел продолжит обогревать дом. Включится система рециркуляции и т.д.

Читайте также:  Автоматика для электрических котлов отопления своими руками

Летний режим накопительного водонагревателя косвенного нагрева.

В летний сезон, когда отопление дома не требуется. На котле — если он настенный, выключаем нагрев радиаторов до минимального значения. При включении бойлера котел включится только на его нагрев.

У напольных котлов есть функция «Лето». Принцип тот же самый.

Основные схемы включения бойлера косвенного нагрева

Для правильного монтажа бойлера к водопроводу необходимо выполнение таких условий:

  • выход нагретой воды осуществляется вверху бака;
  • необходимая точка рециркуляции обязательно должна находиться посреди корпуса;
  • холодная вода заходит в бойлер через нижнюю часть;
  • жидкость должна передвигаться сверху вниз для обеспечения конвекции.

Различные варианты подключения бойлера

Схема подключения бойлера: 1,2-водопроводные краны; 3,4 — перекрыватели труб; 5-обратный клапан.

Встречаются такие типы включения:

  1. Соединение посредством 3-ходового регулировочного клапана.
  2. Двухнасосная система.
  3. Применение стрелки гидравлической.
  4. Использование рециркуляции.

Это самая применяемая система подключения бойлера косвенного нагрева, которая используется в случае большого расхода воды в здании.

Этот вариант подключения использует двухконтурную цепь отопления:

  • главная тепловая цепь;
  • нагреватель накопителя.

Происходит распределение водяного потока в сетях 3-ходовым распределительным клапаном. Система подогрева накопителя наиболее применима, чем входящая в систему сеть отопления. При охлаждении жидкости до нижнего уровня термостат перебрасывает клапан и вся вода из контура котла косвенного нагрева идет в накопитель. Когда нужный уровень нагрева будет достигнут, вся вода идет в цепи отопления.

Следующая схема монтажа бойлера работает при использовании двухнасосной циркуляции воды на разных цепях системы.

Схема подключения бойлера косвенного нагрева.

Приоритет здесь принадлежит цепям горячего водоснабжения, включенной перед насосом основной сети отопления (сети работают параллельно). Переключение необходимых режимов произведено терморегулятором бойлера. Во избежание взаимного влияния фракций воды на всех насосах установлены обратные клапаны.

Для очень сложных систем, для уменьшения охлаждения теплоносителя при переходах из одного режима в другой применяют двухкотловую систему: один постоянно используется для нагрева воды, а второй обслуживает цепи отопления.

Следующая схема подключения бойлера косвенного нагрева — использование гидравлической стрелки. При многоконтурном отоплении для балансировки потоков жидкости совместно с насосами применяется гидравлический распределитель.

При такой схеме применяют большее количество линий отопления: цепь радиаторов; так называемый теплый пол; обычный контур разогрева бойлера и т. д. При удалении из схемы гидравлического модуля надо установить достаточное количество вентилей для необходимой компенсации давления во всех частях.

Различные схемы обвязки бойлера

Различают несколько основных способов обвязки устройства, которые бывают:

С двумя циркулярными насосами

Различные схемы обвязки бойлера

Оба насоса предназначены для параллельной работы. Дин из них устанавливается на трубу отопления, второй – на тёплое водоснабжение. Их включение и выключение производится за счёт срабатывания тепловых реле.

Особенностью данного подключения есть необходимость установки обратных клапанов. Их монтируют после насосных устройств. Это нужно для предотвращения смешивания потоков в теплоносителе.

Подробно правильное расположение всех элементов такой обвязки можно рассмотреть на схеме:

Различные схемы обвязки бойлера

Трехходовой клапан с сервоприводом

Сервоприводом называют элемент системы, отвечающий за управление работой трёхходовым клапаном. В случае с описываемым оборудованием, таким устройством выступает термореле, которое может быть составным компонентом главного нагревательного прибора или устанавливаться дополнительно.

Устроена такая система так:

  • 1. Есть два контура: бойлерный
  • отопительный
Различные схемы обвязки бойлера
  • 2. Когда в системе горячего водоснабжения понижается температура, термостат подаёт сигнал клапану.
  • 3. Клапан переключает движение теплоносителя в сторону бойлера косвенного нагрева.
  • 4. При достижении нужного теплового показателя термостат сигнализирует об этом клапану.
  • 5. Происходит переключение подачи потока на отопительный контур.
  • Различные схемы обвязки бойлера

    На схеме показан способ обвязки с 3-х ходовым клапаном:

    Способ с гидравлической стрелкой

    Этот вариант применяется, когда присутствует несколько контуров. В состав могут входить контуры:

    Различные схемы обвязки бойлера
    • бойлера косвенного нагрева;
    • тёплый пол;
    • основное радиаторное отопление.

    Если не поставить при таком обустройстве системы гидравлическую стрелку, то нужно будет, вместо неё, ставить балансировочные вентили. Их установка буде необходима из-за разницы давления в разных контурах.

    На рисунке показан план такой обвязки:

    Различные схемы обвязки бойлера

    Метод возвратной рециркуляции в системе ГВС

    Этот метод ускоряет подачу подогретой воды потребителю. Чтобы обеспечить такой вид обвязки, нужно присутствие в бойлере третьего входа для подключения к нему компонентов рециркуляции. Носитель, который нагнетает насос, проходит несколько циклов по магистрали, обеспечивая тем самым более эффективный нагрев воды внутри бойлера.

    План такого обустройства представлен ниже:

    Различные схемы обвязки бойлера

    Создание бойлера

    1. С самого начала подготавливается емкость, которая выступит в роли бака. Можно использовать любой сосуд из нержавеющей стали, даже не герметичный. Для работы с ним понадобится сварочный аппарат. Нужно отметить, что стеклокерамические и эмалированные сосуды при таком использовании быстро изнашиваются и требуют замены. Поэтому лучше все же остановиться на нержавейке. Самым популярным считается использование газового баллона. Он разрезается на две половины, очищается, грунтуется и сваривается обратно. Конечно же этого можно и не делать, но тогда еще долго у воды будет запах газа.
    2. Затем нужно сделать качественную теплоизоляцию стенок бака. Это осуществляется при помощи разных материалов: монтажная пена, стекловата или любой другой утеплитель. Чтобы утеплитель выполнял нужные функции, должна быть покрыта вся используют дополнительный бак для этого. Емкость устанавливают в большую, а между ними как раз и помещается изолирующий материал.
    3. Змеевик. Он изготавливается из металлической трубы небольшого диаметра. Она наматывается на объект цилиндрической формы. Лучше всего подойдет другая труба гораздо большего диаметра. На концы получившейся спирали прикрепляются резьбовые фитинги. Не стоит делать витки слишком плотными друг к другу, так как будет не удобно его снимать и монтировать обратно. А это нужно будет делать как минимум пару раз в год.
    4. После подготовки наступает время, когда нужно собрать бойлер своими руками. Итак, на баке проделывается два отверстия: для холодной воды снизу, а для горячей — сверху. Это объясняется физическим законом, что горячие массы всегда поднимаются вверх. На отверстия монтируются краны. Кроме того, нужно сделать также еще одну пробоину внизу — для сливного патрубка. Это поможет при необходимости быстро удалить всю воду из емкости. После вырезается еще два отверстия, в которые устанавливаются металлические штуцеры. К ним и будет крепиться змеевик.
    5. После сборки обязательно проверяется вся система на герметичность. Это лучше проводить тщательно. Во-первых, только так можно будет достичь оптимального уровня нагрева обоих систем. Во-вторых, в случае использования в системе масла или того же антифриза, могут появиться проблемы при пользовании водой для хозяйственных нужд. Не говоря уже о выходе из строя некоторых компонентов или даже всей конструкции. Для проверки нужно змеевик промазать мыльной водой и пустить воздух внутри. То же самое нужно сделать и со всеми соединениями.
    6. Бак сверху закрывается крышкой с резиновой прокладкой. На нее тоже делается утепление.
    Читайте также:  Выбор и монтаж матов для теплого водяного пола

    Есть варианты монтирования даже пластиковой емкости, но она должна быть только из пищевого ПВХ. Кроме того, могут возникнуть проблемы в случае непредвиденного контакта с нагревающей поверхностью.

    Создание бойлера

    После этого остается только произвести монтаж в систему. Можно пользоваться.

    Как видно каждый может сделать свой бойлер косвенного нагрева. Он считается экономным вариантом не только во время изготовления, но и использования. Подобная система позволяет иметь отопление в доме, и за небольшие энергетические затраты получить теплую воду для хозяйственных нужд. При этом объем бака можно делать, исходя из потребностей.

    Что потребуется для монтажа?

    Перед тем как установить электрический или газовый бойлер, необходимо выделить ему подходящее место с учетом следующих моментов:

    • размещение водонагревателя в квартире или частном доме должно быть сделано с учетом удобства использования и обслуживания;
    • надо предусмотреть, что при опорожнении либо ремонте аппарата значительная часть воды может пролиться на пол;
    • выполнять подключение водонагревателя своими силами удобно, когда водопроводная и электрическая сеть проходит неподалеку и в том же помещении;
    • монтаж и присоединение газового бойлера своими руками предполагает подводку в помещение магистрали, подающей природный газ.

    Исходя из перечисленных условий, установку и подключение накопительного водонагревателя можно выполнить в таких помещениях частного дома или квартиры:

    • кухня — над мойкой;
    • санузел — над ванной;
    • котельная — над кафельным полом.

    Прежде чем решить вопрос, как подключить бойлер к водопроводу, необходимо подвесить его к стене. Для выполнения всех работ понадобится электрическая дрель с ударной функцией (или перфоратор), сверла с твердосплавными напайками и стандартный набор слесарных инструментов, включая газовый и разводной ключ. Схема подключения бойлера собирается из таких элементов и материалов:

    • клапан обратный с предохранительным в одном корпусе (как правило, идет в комплекте с бойлером);
    • тройник бронзовый ДУ 15 (1/2»);
    • кран шаровой ДУ 15 (1/2») — 3 шт., 2 из них — с американкой;
    • трубы для соединения (обычно металлополимерные);
    • ФУМ-лента, лен или специальная нить для уплотнения стыков.

    Существует и электрическая схема подключения бойлера, в соответствии с которой необходимо приобрести дифференциальные автоматические выключатели на ток 16 А (2 шт.), розетку и вилку с заземляющим контактом, а также силовой кабель необходимой длины. Присоединение аппарата, работающего на природном газе, осуществляется посредством газового шланга.

    Подключение к электросети

    Для основного теплотехнического процесса БКН не использует электроэнергию. В современных бойлерах она требуется исключительно для работы системы управления и защиты. Для функционирования блока большой мощности не требуется, потому устройство подключается в ближайшую заземленную розетку. Кабель к ней прокладывается скрытым способом, подключается непосредственно к электрощиту либо распределительной коробке.

    Для защиты от перепадов напряжения используется автомат-двухполюсник на 20 А, устанавливаемый в любом удобном месте.

    Для подключения бойлера косвенного нагрева применимы несколько схем. Выбор в пользу одной из них производится в зависимости от системы отопления, типа котла и бойлера, требуемого количества горячей воды и скорости ее нагрева.

    Как правильно подключить бойлер косвенного нагрева можно узнать и из видео: