Система горячего водоснабжения в загородном доме или на даче всегда была и остается актуальной. При отсутствии централизованных коммуникаций приходится использовать автономные системы с электрическими или газовыми водонагревателями. Однако их эксплуатация обходится довольно дорого. Выходом может стать установка бойлера косвенного нагрева.
Такой бойлер представляет собой емкость, внутри которой размещен медный змеевик-теплообменник. Он нагревается от отдельного источника, например, твердотопливного котла. За счет разницы температур вода в резервуаре нагревается до нужной температуры. Такая система позволяет существенно сэкономить на оплате электроэнергии или газа.
Выбор емкости для бойлера косвенного нагрева
При выборе емкости для бойлера косвенного нагрева нужно учитывать несколько ключевых факторов. Во-первых, это объем бака, который должен соответствовать потребностям семьи в горячей воде. Стандартная норма составляет около 70 литров воды в сутки на одного человека. Таким образом, для семьи из 4 человек оптимальный объем бойлера составит около 200-250 литров.
- Размер частного дома и количество проживающих в нем людей.
- Необходимый расход горячей воды в течение суток.
Во-вторых, следует выбрать подходящий материал для бака бойлера. Лучше всего подойдут нержавеющая сталь, алюминиевый сплав или другие цветные металлы, устойчивые к коррозии. Можно также использовать газовые баллоны, но их внутреннюю поверхность необходимо предварительно обработать специальной грунтовкой.
| Материал бака | Преимущества и недостатки |
| Нержавеющая сталь | Высокая стоимость, но и максимальный срок службы |
| Алюминиевый сплав | Оптимальное соотношение цены и качества |
| Газовые баллоны | Низкая стоимость, но требуется внутренняя обработка |
Также при выборе емкости стоит обратить внимание на число и размер отверстий для подключения трубопроводов и змеевика. Как правило, их должно быть не менее пяти: два сбоку для змеевика, два снизу для подачи холодной воды и слива, одно сверху для выхода горячей.
Расчет нужной мощности и объема бойлера
Чтобы правильно подобрать бойлер косвенного нагрева, важно рассчитать его оптимальную мощность и объем. Эти параметры напрямую зависят от потребностей конкретной семьи в горячей воде.
Для начала определяем необходимый объем бака, исходя из суточного расхода горячей воды. Как мы уже говорили ранее, в среднем на одного человека требуется около 70 литров горячей воды в сутки. Если в доме проживает семья из 4 человек, то оптимальный объем бойлера косвенного нагрева составляет приблизительно 280 литров.
Далее переходим к расчету нужной мощности, которая напрямую зависит от объема бака. Принято считать, что на каждые 10 литров воды требуется примерно 1,5 кВт мощности нагревательного элемента (змеевика). Исходя из этого, для нашего 280-литрового бойлера потребуется змеевик мощностью около 42 кВт.
Также при выборе мощности стоит учитывать желаемую температуру нагрева воды. Чем выше нужный нагрев, тем больше мощности потребуется. Обычно максимальная рабочая температура змеевика составляет около 85°С, это оптимальный вариант.
Мощность змеевика влияет на скорость нагрева воды. Чем выше мощность, тем быстрее вода нагревается до нужной температуры. Это тоже стоит учесть при выборе параметров.
Материал и параметры медного змеевика
Ключевым элементом бойлера косвенного нагрева является змеевик – нагревательный элемент, внутри которого циркулирует теплоноситель. От того, из какого материала выполнен змеевик, напрямую зависят эффективность и долговечность всего бойлера.
Чаще всего в качестве материала для змеевика используется медь. По сравнению с алюминием, медь обладает рядом преимуществ: более низкий коэффициент износа при высоких температурах, повышенная коррозийная стойкость, а также лучшая теплопроводность и теплоотдача.
- Змеевик из медной трубки имеет повышенную прочность и стойкость к деформациям.
- Такой змеевик прослужит минимум 15-20 лет, тогда как стандартные промышленные аналоги рассчитаны всего на 5-7 лет.
- Медь легче и удобнее монтировать в изделия самодельные «бойлер косвенного нагрева своими руками».
Оптимальный диаметр медных труб для змеевика составляет около 8-15 мм, толщина стенки должна быть не менее 2 мм. Такая трубка надежно выдержит многолетнюю эксплуатацию и будет эффективно передавать тепло теплоносителю.
Длина змеевика рассчитывается исходя из объема бака бойлера по следующей формуле:
L = 0,3 * V * (R1^2 - R2^2) / (R1 - R2)Где L – длина змеевика, м; V – объем бака, м3; R1 – радиус змеевика с теплоизоляцией, м; R2 – внутренний радиус змеевика, м.
Монтаж змеевика и разводка трубопроводов
После того, как змеевик изготовлен, его необходимоправильно смонтировать внутри корпуса бойлера. Для начала в баке просверливают два отверстия диаметром чуть больше диаметра трубы змеевика. Отверстия должны располагаться на противоположных сторонах бака.
Через эти отверстия аккуратно пропускают концы змеевика так, чтобы он плотно прилегал к стенкам емкости. Убедитесь, что спиральное направление витков обеспечивает равномерный нагрев всего объема воды в баке. Затем концы трубки необходимо надежно загерметизировать.
Следующий этап – разводка труб для подачи холодной воды и отбора нагретой. Снизу бака просверливают еще два отверстия и устанавливают патрубки с вентилями или шаровыми кранами. Через них будет осуществляться забор холодной воды и слив из бойлера.
Наверху бака монтируется выходной патрубок с краном для отбора горячей воды. Все соединения должны быть герметичными, чтобы исключить утечки.
После монтажа змеевика и прокладки труб бойлер готов к подсоединению к системе теплоснабжения и водоснабжения дома. Перед эксплуатацией рекомендуется выполнить гидравлические испытания на герметичность.
Выбор оптимальной теплоизоляции бака
Теплоизоляция бака является обязательным элементом бойлера косвенного нагрева. От качества теплоизоляции напрямую зависят теплопотери и общий КПД самодельной конструкции бойлера косвенного нагрева.
Основное требование к материалу для теплоизоляции бака – минимальная теплопроводность, а также стойкость к высоким температурам. Наиболее оптимальным выбором являются специализированные теплоизоляционные материалы:
- Минеральная вата или базальтовая вата;
- Пенополиуретан;
- Пенопласт ППУ.
Толщина слоя теплоизоляции должна составлять не менее 30-50 мм. Это обеспечит эффективную работу бойлера и сведет теплопотери к минимуму.
Для еще большего уменьшения потерь тепла рекомендуется использовать отражающий экран из фольги, который устанавливается поверх слоя основной изоляции.
Фиксация теплоизоляционного мата на корпусе бака может осуществляться с помощью стяжек, крепежной сетки или клея. Герметизацию швов желательно обеспечить с помощью силиконового, акрилового герметика или монтажной пены.
Запуск и тестирование бойлера косвенного нагрева
После того, как бойлер косвенного нагрева собран, необходимо провести его тестирование, чтобы убедиться в правильности работы. Для начала нужно заполнить бак водой и убедиться, что нигде не протекает. Затем включить котел и дать поработать системе около 30 минут, после чего проверить температуру воды при помощи термометра - она должна быть около 60 градусов. Также стоит открыть кран горячей воды и убедиться, что она поступает ровным напором и не снижается по температуре. Если все работает корректно, можно приступать к подключению бойлера к системе водоснабжения дома.
Во время тестирования нужно обращать внимание на следующие моменты:
- Плотность соединений, отсутствие течей
- Температура воды в баке
- Напор и температура воды из крана
Если в процессе тестирования обнаружены какие-то неполадки, их нужно устранить до подключения бойлера к системе водоснабжения. Правильно проведенное тестирование позволит избежать проблем при дальнейшей эксплуатации самодельного бойлера косвенного нагрева.
Подключение бойлера к системе отопления дома
Подключение самодельного бойлера косвенного нагрева к системе отопления частного дома - один из важнейших этапов монтажа конструкции. Правильное выполнение этой операции позволит обеспечить максимальную эффективность и безопасность работы прибора. Для начала необходимо определиться со схемой подключения бойлера к отопительной системе. Возможны два основных варианта: параллельное и последовательное подключение.
- При параллельном подключении бойлер косвенного нагрева устанавливается как отдельный контур отопления, независимый от остальных приборов системы. Отопительная вода из котла поступает непосредственно в бойлер по подающей магистрали и возвращается обратно по отдельному трубопроводу. Такое подключение наиболее простое и надежное.
- Последовательное подключение подразумевает установку бойлера в общий контур отопления после других нагревательных приборов. В этом случае вода проходит через радиаторы отопления, нагревая помещения, а затем поступает в бойлер для нагрева воды. Такая схема сложнее в монтаже.
Для большинства частных домов оптимальным вариантом является параллельное подключение бойлера косвенного нагрева. При этом контур отопления дома и контур нагрева воды в бойлере разделены. Это позволяет более гибко регулировать температуру в помещениях и температуру горячей воды в бойлере.
Рассмотрим подробную пошаговую инструкцию параллельного подключения бойлера косвенного нагрева к системе отопления частного дома:
- Установите бойлер в выбранном месте (обычно в подвале или техническом помещении), закрепив его с помощью кронштейнов или подставки. Бойлер должен находиться в вертикальном положении, быть устойчивым и не передавливать трубы подвода и отвода воды.
- Подведите от отопительного котла трубу подачи теплоносителя диаметром 1 дюйм к месту подключения бойлера. Установите на трубе запорный вентиль для возможности отключения подачи к бойлеру.
- От обратного коллектора котла или трубы обратки проложите еще одну трубу аналогичного диаметра к месту подсоединения бойлера. Также установите на ней запорный вентиль.
- Подготовьте медные трубки с наружным диаметром 12-15 мм для непосредственного подключения бойлера. На концах трубок развальцуйте штуцера или нарежьте резьбу.
- Подсоедините медные трубки к патрубкам входа и выхода змеевика бойлера, предварительно уплотнив резьбу сантехническим герметиком или лентой ФУМ. Затяните соединения с помощью двух гаечных ключей.
- Подсоедините другие концы медных трубок к трубам отопления, идущим к бойлеру. Соединения также уплотните и затяните ключами.
- Установите циркуляционный насос между подающей магистралью и входом в бойлер. Подсоедините насос к электрической сети через отдельный автомат.
- Установите на подающем и обратном трубопроводе термометры и манометры для контроля температуры и давления теплоносителя. При необходимости добавьте предохранительный клапан.
- Выполните теплоизоляцию всех трубопроводов для исключения потерь тепла. Для этого используйте специальную трубную изоляцию.
- Проведите гидравлические испытания системы, заполнив ее водой и проверив на герметичность. Устраните возможные протечки.
После завершения монтажа можно приступать к настройке и запуску бойлера косвенного нагрева. Оптимальная температура теплоносителя на входе в бойлер составляет около 85°C, но ее можно регулировать с помощью циркуляционного насоса и запорной арматуры. Главное, чтобы разница температур теплоносителя на входе и выходе была в пределах 10-15°C.
Преимущества и недостатки самодельного бойлера
Изготовление бойлера косвенного нагрева своими руками имеет ряд преимуществ по сравнению с покупкой готового устройства. Это экономия денежных средств. Стоимость материалов для самостоятельной сборки значительно ниже цены на готовое изделие. Кроме того, вы сможете подобрать комплектующие, оптимально подходящие для ваших нужд.
При самостоятельной сборке есть возможность максимально адаптировать конструкцию под особенности размещения в вашем доме. Например, если для установки готового бойлера не хватает места, то самодельный можно сделать нестандартных размеров.
Собранное своими руками устройство позволяет хорошо изучить принципы его работы. Это облегчает дальнейшее обслуживание и устранение возможных неполадок.
Однако есть и минусы в изготовлении бойлера косвенного нагрева самостоятельно:
- Необходимо владеть определенными навыками сантехнических и слесарных работ, чтобы качественно выполнить сборку.
- Требуется внимательно следовать всем рекомендациям по сборке, чтобы избежать утечек и поломок в процессе эксплуатации.
- Самостоятельная сборка занимает гораздо больше времени по сравнению с установкой готового устройства.
Решение о сборке бойлера косвенного нагрева своими руками стоит принимать после тщательного анализа всех за и против, а также оценки собственных навыков и возможностей.
Профилактика и возможные неполадки при эксплуатации
Для бесперебойной работы самодельного бойлера косвенного нагрева необходимо проводить его регулярное обслуживание и профилактику.
В первую очередь, следует периодически проверять герметичность всех соединений и при необходимости подтягивать резьбовые соединения. Также важно вовремя удалять накипь и отложения с внутренних поверхностей емкости и трубопроводов.
Для предотвращения коррозии рекомендуется использовать специальные присадки, ингибиторы коррозии. Это позволит продлить срок службы бойлера.
Также важно следить за состоянием теплоизоляции и при необходимости восстанавливать ее.
Наиболее распространенные неисправности самодельного бойлера:
- Утечки в местах соединений. Устраняются подтяжкой резьбовых соединений или заменой прокладок.
- Недостаточный нагрев воды. Может быть связано с проблемами в системе отопления, либо недостаточной изоляцией бойлера.
- Повреждение теплообменника. Требуется полная замена змеевика.
Своевременная профилактика и устранение неполадок позволит продлить срок службы самодельного бойлера косвенного нагрева.
Альтернативные варианты сборки бойлера своими руками
Существует несколько альтернативных вариантов сборки бойлера косвенного нагрева своими руками, которые позволяют сэкономить и обойтись минимальными затратами.
- Использование недорогих материалов. Вместо дорогого металла можно взять пластиковую или эмалированную емкость, пластиковые трубы вместо медных.
- Изготовление змеевика из подручных материалов. В качестве теплообменника может выступать металлическая спираль от старого электрического чайника.
- В качестве бака использовать старую газовую баллонную установку, бочку из пластика, водонагреватель. Они уже готовы к эксплуатации.
- Для утепления пространства между баком и внешней оболочкой использовать подручные материалы - старую одежду, газеты, опилки.
- Подключение к электрическому ТЭНу вместо твердотопливного котла. Экономия на топливе и упрощение конструкции.
Также существует несколько альтернативных схем сборки бойлера косвенного нагрева, отличающихся расположением элементов:
- Горизонтальная установка бака и змеевика. Такая компоновка занимает меньше места по высоте.
- Установка змеевика сверху бака. Позволяет упростить систему подачи воды, не прокладывая трубы через всю емкость.
- Использование нескольких небольших змеевиков вместо одного большого. Увеличивается площадь теплообмена при сохранении компактности.
- Установка дополнительного электрического ТЭНа для использования в теплое время года без растопки котла.
- Подключение системы отопления дома напрямую через бойлер. Экономия тепла за счет дополнительного контура.
При правильном подборе материалов и оптимальной схеме сборки можно создать полностью работоспособный бойлер косвенного нагрева в домашних условиях с минимальными затратами. Главное правильно рассчитать все параметры и соблюдать технику безопасности при монтаже и эксплуатации.
