Чтобы изготовить самодельный бойлер косвенного нагрева нужно хорошо понимать принцип работы водонагревателя. Потребуется рассчитать объём ёмкости, выбрать тип и материал змеевика, а также подобрать теплоизоляцию.
Принцип работы и назначение БКН
Емкостный водонагреватель косвенного нагрева имеет простое внутреннее устройство и отличается несложным принципом работы. Конструкция БКН состоит из следующего:
- Нагревательный элемент — змеевик или емкость (в устройстве бак в баке), по которому циркулирует теплоноситель из системы отопления. В комбинированных моделях дополнительно установлен электроТЭН.
- Накопительная емкость — холодная вода внутри бака соприкасается с змеевиком, отбирая тепло. Нагретая жидкость направляется в систему горячего водоснабжения.
- Теплоизоляция — служит для снижения теплопотерь накопителя. В заводских бойлерах используется полистирол с толщиной не менее 5 см.
Нагрев горячего водоснабжения осуществляется за счет тепла из системы отопления. Бойлер подключается к котлу. Теплоноситель передает энергию нагревательному элементу: змеевику или баку. Разогретая поверхность змеевика соприкасается с водой из ГВС, происходит теплообмен. На выходе получается горячая вода для бытовых нужд с температурой 65-70°.
Как рассчитать объём изготавливаемого БКН
Согласно приблизительным расчетам, учитываемым при проектировании частного дома, среднестатистическая семья, состоящая из 4 человек, тратит в среднем 280 л./сут. Для нормального водоснабжения семьи потребуется бойлер на 200 л. Если планируется использовать горячую воду только для душа и умывания будет достаточно 100-120л. емкости.
Чтобы рассчитать приблизительные потребности в ГВС, используют следующую таблицу:
| Место водозабора | Примерный расход воды (л) | Обычная температура | Расход воды из бойлера (л) |
| Кухонная мойка | от 10 до 20 | 50°С | от 5 до 10 |
| Ванна | от 110 до 180 | 40°С | от 50 до 85 |
| Душ | от 30 до 50 | 37°С | от 16 до 27 |
| Умывание | от 3 до 8 | 37°С | от 1 до 3 |
При расчетах объема бойлера учитывают еще один фактор. Если планируется установка навесного БКН, то его вместительность ограничена 150-160 л, что связано с нагрузкой на стену. Если требуется больший объем, устанавливают напольный бойлер.
Можно ли сделать БКН из электрического водонагревателя?
Теоретически это возможно. Нагревательный элемент легко вынимается из корпуса накопителя. На его место можно поставить змеевик и в результате переделки из обычного электрического бойлера сделать бойлер косвенного нагрева.
Преимущества решения в том, что в наличии уже имеется хорошо утепленная емкость. При необходимости можно демонтировать змеевик и обратно установить трубчатый нагревательный элемент.
У данного технического решения есть несколько минусов:
- Недостаточная производительность — змеевик будет иметь небольшую нагревательную площадь, соответственно снизится скорость работы бойлера.
- Уменьшение скорости нагрева воды.
На практике бойлер из водонагревателя изготавливают редко. Лучше сделать накопительную ёмкость заново. Так, можно учесть все необходимые теплотехнические расчеты, подобрать материал для бака и теплообменника. Выбрать правильную теплоизоляцию.
Из чего можно сделать БКН — материалы
Самодельный бойлер косвенного нагрева, при условии правильных расчетом змеевика, подбора емкости и теплоизоляции по своей производительности не будет уступать заводским моделям накопителей.
Схема изготовления бойлера:
- подготовка аккумулирующей емкости;
- производство теплообменника;
- установка ТЭНа;
- теплоизоляция корпуса.
Во время проведения сборки потребуются теплотехнические расчеты, проект бойлера в разрезе и поэтапный план выполнения.
Как сделать бак косвенного нагрева
Для изготовления емкости берут термостойкие материалы, отличающиеся прочностью, устойчивые к механическим повреждениям. Сделать бак можно из уже готовой емкости, к примеру, из бочки или пивной кеги, либо использовать трубу достаточного диаметра (в этом случае понадобятся сварочные работы).
Еще один популярный вариант — накопительный бойлер косвенного нагрева из пластиковой бочки. Плюсами можно считать небольшую массу ёмкости, простоту встраивания змеевика и патрубков. Если устанавливают накопитель из пластика, то необходимо чтобы полимер соответствовал следующим критериям:
- подходил для пищевой воды;
- выдерживал нагрев до 90°.
| Размеры | Описание | 1500 л |
| Н | Высота | 2285 мм |
| ø ext | Внешний диаметр (включая изоляцию) | 1200 мм |
| ø int | Внутренний диаметр | 1000 мм |
| F | Вход холодной воды (1″1/4) | 315 — 1″1/4 мм — » дюйм |
| G | Выход воды из нижнего змеевика (1″1/4) | 470 мм |
| L | Отверстие для нижнего датчика температуры (1/2″) | 582 мм |
| M | Подача воды в нижний змеевик (1″1/4) | 1180 мм |
| N | Выход воды из верхнего змеевика (1″1/4) | 1330 мм |
| P | Отверстие для верхнего датчика температуры (1/2″) | 1500 мм |
| Q | Рециркуляция (1″) | 1460 — 1″ мм — » дюйм |
| R | Подача воды в верхний змеевик (1″1/4) | 1735 мм |
| S | Выход горячей бытовой воды (1″1/4) | 1935 — 1″1/4 мм — » дюйм |
| A | Фланец для инспекционного контроля (ø внутр. 114 — ø внешн. 168) | 520 мм |
| B | Дополнительное электрическое сопротивление (1″1/2) | 1255 мм |
| C | Термометр (1/2″) | 1825 мм |
Емкость косвенного нагрева в основном устанавливают вертикально: вешают на стену или монтируют на пол, что необходимо учитывать при выборе формы бака.
Металл, наиболее подходящий для самодельного косвенного водонагревателя — нержавеющая сталь. Следует учесть, что существуют десятки сортов нержавейки и только несколько подходят для бытовых потребностей. Бойлер косвенного нагрева из нержавеющей стали самый надежный. Прослужит долго за счет хороших антикоррозионных свойств.
Устройство бака из нержавеющей стали не отличается от того что используется в стандартном накопителе, но требует применения специального оборудования. Слабое место всех емкостей (изготовленных самостоятельно или в заводских условиях) сварные швы. От квалификации мастера выполняющего сварку зависит конечный результат и соответственно длительность эксплуатации водонагревателя.
Из какого материала сделать теплообменник
Изготовление змеевика — это следующий шаг после подготовки бака водонагревателя. На этапе подготовки следует рассчитать полезную площадь нагревательного элемента и подобрать подходящий материал для изготовления.
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 рассчитывают длину змеевика и толщину используемого материала. Теплообменник, как правило, изготавливают из медной или латунной трубки. Металл легко гнется и имеет хорошую теплоотдачу. Еще одно достоинство: способность выдерживать длительное термальное воздействие.
Еще один популярный вариант сердечника БКН: нержавеющий змеевик из гофры. Обойдется теплообменник из нержавейки приблизительно в 1,5 раза дешевле чем из меди. Вместе с гофрой продаются фитинги с резьбовым соединением, облегчающие подключение к трубопроводу отопления.
Самодельную спираль легко сделать. Для этого медная или латунная трубка накручивается на стальную трубу необходимого диаметра. Между витками обязательно оставляют зазор на расширение.
Можно использовать уже готовый змеевик, от технологического оборудования. При этом важно, чтобы теплообменник из меди, используемый для бойлера косвенного нагрева соответствовал расчетным параметрам и мощности теплообмена.
ТЭН для комбинированного БКН
Трубчатые нагреватели продаются в ассортименте в строительных магазинах. Рассчитать производительность ТЭНа поможет следующая формула:
P= 0,0011*m*(tk-tн)/T
Расчетными считаются следующие значения:
- P — мощность ТЭНа;
- M — масса нагреваемой воды;
- tk — желаемая температура воды;
- tн — начальная температура воды;
- T — время нагревания воды.
В комбинированном бойлере косвенного нагрева змеевик размещается по всему водонагревательному баку снизу доверху — схема обеспечивает максимальный КПД и равномерное прогревание воды. ТЭН устанавливают внизу емкости.
Как сделать теплоизоляцию БКН
Для минимизации теплопотерь на поверхность бака наносят несколько слоев теплоизоляционных материалов. Рекомендуется соблюдение следующего порядка обработки:
- Корпус покрывают теплоизоляционной краской — в составе присутствуют керамические составляющие, удерживающие тепло. Одновременно ЛКМ защищает поверхность бака от коррозии.
- Минеральная вата — слой теплоизоляции около 5 см. Оптимально использование базальтового утеплителя. Материал предотвращает тепловые потери, устойчив к воздействию влаги и одновременно пропускает пар, не давая жидкости скапливаться в слоях материала. Сверху минеральную вату закрывают любым материалом с фольгированной основой. Можно использовать Пенофол и производные.
- Вместо трехслойного утепления допускается использование Полинора. Утеплитель похож на монтажную пену. Легко наносится и предотвращает теплопотери.
Изготовление бойлера косвенного нагрева экономит порядка 10-15 тыс. руб. КПД и производительность, при условии грамотного выполнения сборки будет близка к заводской продукции.
