Накопительный водонагреватель своими руками: советы от мастеров
Услуги ЖКХ. Как вы уже заметили, стоимость благ цивилизации повышается с каждым годом, причем на существенную сумму. Не избежал этой участи и тариф на горячую воду. На сегодняшний день 1 кубометр горячей воды стоит примерно 170-200 рублей.
Поэтому очень многие предпочитают не зависеть от капризов коммунальщиков (мало ли когда им взбредет в голову отключить воду) и покупают накопительные водонагреватели. Некоторые же на этом не останавливаются и планируют изготовить бойлер самостоятельно.
А наша статья будет отличным помощником в этом деле. Приступим!
Выгодно ли делать водонагреватель своими руками: расчет
Назад к содержанию.
Бойлер, сделанный своими руками
Согласитесь, сперва нужно просчитать: а целесообразно ли вообще устанавливать электрический бойлер в квартиру и дом для круглогодичного нагрева воды. Сделать это довольно просто, путем нехитрых подсчетов.
Итак, исходные данные таковы:
Стоимость 1 куб.м. горячей воды, как мы и говорили ранее – 200р.
Количество электроэнергии, которое потребуется потратить водонагревателю мощностью 2-3 кВт на подогрев 1 куб.м. воды до температуры 65˚С – 57 кВт*ч.
Теплоемкость воды – 4200 Дж/ кг ˚С.
Температура холодной воды зимой, которую мы будем греть, — около 8˚С.
Теперь рассчитаем какое количество энергии нужно передать 1 кубометру воды, чтобы нагреть его с 8 до 65˚С.
А = 4200* (65-8)*1000 л = 239,4 МДж.
А теперь посчитаем, какой должна быть мощность водонагревателя, чтобы за 1 час передать жидкости такое количество энергии.
N = А/t = 239,4 МДж/3600 = 66,5 кВт.
Как видно из расчетов, на нагрев одного кубометра воды с помощью водонагревателя потребует большей мощности, а, следовательно, и затраты электроэнергии будут больше, а нагрев выйдет дороже.
Вывод: если вы хотите установить водонагреватель в квартиру и использовать его и зимой, то это будет невыгодно, так как получится дороже, чем просто оплатить услуги ЖКХ.
Рассмотрим ситуацию, когда накопительный бойлер будет использоваться только летом, когда температура воды в стояке не 8 ˚С, а уже 15˚С. Согласитесь, нам понадобится меньше энергии, чтобы нагреть ее до 65˚С.
N = А/t = 4200* (65-15)*1000 л = 239,4 МДж /3600 = 58 кВт.
В итоге получается та же стоимость кубометра горячей воды, как и по тарифу ЖКХ.
Так как живем мы в России, где не всегда соблюдаются установленные нормы и правила, то не стоит забывать о следующем: температура горячей воды, которая поступает в квартиру, не всегда соответствует установленным 65˚С. Во многих домах она по факту ниже (55-58˚С).
Также стоит принимать во внимание, что у бойлера, изготовленного своими руками, есть потери тепла. Они также повышают затраты энергии на подогрев воды.
Какие выводы мы сделаем из полученных расчетов?
- В квартире устанавливать бойлер невыгодно, так как зимний подогрев воды получается дороже услуг ЖКХ, а летний – равен по стоимости. Лучше монтировать накопительный водонагреватель в частном доме, где нет центрального горячего водоснабжения.
- Если вы являетесь жителем квартиры, в которой температура горячей воды ниже, чем должна быть по нормативам, то вам будет экономически выгоднее не платить за кубометр недогретой воды, а греть холодную самодельным бойлером.
Что учесть перед изготовлением накопительного водонагревателя?
Назад к содержанию.
Прежде чем воплощать свой дерзкий план в реальность, нужно обдумать множество нюансов, начиная топливом для будущего изделия, и заканчивая материалом бака. Поверьте, лучше решить эти нюансы в первую очередь, чтобы потом не столкнуться с ними по ходу дела.
Топливо для бойлера
Назад к содержанию.
Как вы сами понимаете, рассматриваем мы наиболее распространенные варианты.
Газ – конечно, это наиболее дешевый вид топлива в нашей стране.
Однако речь идет все-таки о самодельном агрегате, а с газом самостоятельные работы нельзя проводить ни в коем случае! Даже если вы каким-то образом и сделаете водонагреватель, работающий на газу, то его установку служба 04 никогда не санкционирует. А вы можете понести как административную, так и уголовную ответственность в соответствие со статьей 38 ФЗ от 21.12.1994 «О пожарной безопасности».
Сами посудите: все газовое оборудование на заводе не только проходит многократные тестирование на безопасность и прочность. Производители тщательно следят за безопасной работой устройств и оснащают их несколькими степенями защиты от утечки и взрыва газа, которые обыкновенный житель в бытовых условиях реализовать не сможет.
Древесина – это также один из наиболее удобных и простых способов нагрева воды. Самая примитивная конструкция: небольшая печка, сверху которой стоит котел с водой и греется.
Однако в этой статье мы остановимся на электроэнергии – наиболее безопасном «топливе» для нагрева воды.
Из чего делать бак для бойлера?
Назад к содержанию.
Подходящий бак для самодельного бойлера
Это одна из основных проблем, которая поджидает любого, кто задумал изготовить накопительный водонагреватель самостоятельно. Посудите сами: бак должен быть не только прочным, но и долговечным и устойчивым к ржавчине.
Конечно, хорошим выбором будет нержавеющая или эмалированная сталь. Однако у нержавейки, как ни крути, есть швы, по которым конструкцию «варили». Они-то и становятся источником возникновения ржавчины. А эмаль трескается от перепадов температуры.
Конечно, можно взять алюминий, но сама прочность этого металла оставляет желать лучшего.
Можно остановить свой выбор на обычной пищевой стали AISI304, однако стоимость бака хотя бы на 200 литров из такой стали будет весьма существенной.
Вообще бак потребует от вас наибольших вложений, нежели остальные элементы оборудования.
Кроме того, не забывайте, что вам понадобится сварить лист и придать ему форму емкости, для чего вам обязательно понадобится сварочный аппарат, лучше инверторный – им проще и удобнее работать.
Напорный или безнапорный бойлер?
Назад к содержанию.
Выбор в этом пункте зависит от того, что вы хотите получить в итоге своих действий.
Напомним, что безнапорный водонагреватель, по сути, представляет емкость с ТЭНом и термостатом, из которого вода вытекает исключительно под воздействием земного притяжения. Такую емкость нужно подвесить повыше, если вы захотите принять душ.
Плюс безнапорных устройств – вам не нужно заморачиваться с выбором подходящей емкости для воды, так как подойдет любая большая кастрюля или ведро из материала, который предназначен для взаимодействия с пищевыми продуктами. Кстати, поискать такие можно в интернете, где они продаются по вполне приемлемой цене.
Минус безнапорного бойлера – в наполнении водой. Оно не будет производиться автоматически, вам придется следить за этим процессом. Конечно, можно собрать систему с поплавковым клапаном, однако не все хотят связываться с этой довольно сложной системой.
Другим недостатком является проблема смешивания нагретой воды и холодной, так как в домашних условиях довольно трудно организовать их порционное смешивание. Поэтому оптимальным вариантом является нагрев воды до нормальных 40-45˚С (оптимальная температура воды для душа) и использование ее сразу после нагрева.
Напорные водонагреватели, безусловно, более удобны в эксплуатации, однако требуют больших вложений: вам понадобится как минимум насосная станция для поддержания постоянного давления воды в 1 атм, или уже организованная система подачи воды в дом.
Бак для накопительного бойлера и сам бойлер
Назад к содержанию.
Как мы уже сказали ранее, наиболее оптимальным вариантом будет газовый баллон. Тут у вас 2 варианта: взять уже бывавший в эксплуатации баллон или же приобрести новый.
При покупке скажите, что баллон вам нужен без вентиля. Во-первых, так он выйдет дешевле, а, во-вторых, вам будет меньше мороки при дальнейшей его обработке.
Необходимое оборудование:
- Сварочный аппарат;
- Плашка/метчик;
- Дрель по металлу;
- Газовые ключи;
- Отвертки.
Материалы:
- Баллон из-под газа;
- Гайка на 32мм;
- ТЭН с терморегулятором – лучше купить в магазине, мощностью от 1,5 до 3 кВт;
- Смазка или пакля для покрытия ТЭНа;
- Трубы для воды (из пластика);
- Детали для фиксации бойлера;
- Клеммы и провода для подключения электрической части.
- Шаровые и обратные клапаны.
Для более наглядного представления процесса создания бойлера рекомендуем посмотреть видео:
Шаг 1. Обязательно нужно обработать внутреннюю поверхность баллона б/у, иначе вода всегда будет с запахом газа, что не очень приятно. Для этого вам нужно разрезать баллон на 2 части, используя обычный сварочный аппарат. После чего аккуратно зачистите и обработайте поверхность нитрогрунтовкой и сварите обе части обратно в единое целое.
Шаг 2. Далее с помощью дрели делаем 2 отверстия в баллоне. Одно будет находиться в верхней части емкости – для забора горячей воды, а второе – в нижней части емкости – для подачи холодной воды.
Шаг 3. На каждом выводе обязательно установите шаровой клапан, а на трубе подачи холодной воды – обратный клапан, чтобы жидкость не вытекала обратно.
Шаг 4. ТЭН монтируется на место крепления вентиля/крана. Чтобы его удачно присоединить, нам как раз и понадобится гайка на 32 мм. Прежде чем ее приварить, на ее внутренней поверхности следует сделать сгонную резьбу. Это обеспечит ее максимально точную фиксацию без дальнейших смещений.
Далее нагревательный элемент изолируется паклей и смазкой, монтируется терморегулятор и светодиод. Последний, как вы догадались, горит во время нагрева воды бойлером.
Шаг 5. Приступим к подсоединению 2х металлических труб. Длина трубы, по которой будет подаваться нагретая жидкость, не должна доходить до крышки баллона. Иначе это грозит смешиванием холодной и горячей воды.
Трубка для холодной воды должна быть около 13-16 сантиметров длиной. Один ее конец нужно наглухо закрыть заглушкой (запаять), а на втором конце «холодной» трубки (на расстоянии 7-10 см от низа баллона) нужно сделать рассекатель.
Сделать его достаточно просто: в теле трубы нужно сделать 2 отверстия.
Шаг 6. Теперь ограничим потери тепла, создав теплоизоляцию бойлера.
В качестве материала теплоизоляции подойдет:
- Монтажная пена;
- Пенополиуретан;
- Пеноплен;
- Изолон.
Этот этап весьма прост: из тонкого металла изготавливается цилиндрическая емкость, чей диаметр на 5-6 см больше, чем диаметр самого бойлера. Далее промежуток между стенками кожуха и водонагревателя заполняется одним из вариантов теплоизоляции. Сверху и снизу привариваются крышки.
Многие домашние мастера рекомендуют следующий способ теплоизоляции:
Берется фольгированная подложка под ламинат и оборачивается вокруг всего корпуса бойлера. Фиксируется она клеем или проволокой.
Шаг 7. Присоединяем крепление к бойлеру: крепи «ушки», а к стене, где будет располагаться водонагреватель, крепим уголок.
Система автоматической подачи воды в водонагреватель
Назад к содержанию.
Если вам не хочется постоянно сидеть около бойлера в ожидании, когда же эти 100-200 литров наполнятся, то мы представляем вам простейшую систему по автоматической наполнению.
Для этого нам понадобится обыкновенный поплавковый клапан от унитаза.
В газовом баллоне (баке) водонагревателя в его крышке прорежьте отверстие для этого клапана.
В данной статье мы не будем рассматривать сложные напорные системы с насосами и другими искусственными способами создания давления.
Мы рассмотрим работу ступенчатую систему работы водонагревателя от старой-доброй силы тяжести.
Итак, на самой большой высоте (2-3 метра) должна располагаться емкость с холодной водой, из которой и будет поступать вода в бойлер.
Чуть ниже, как вы уже поняли, должен находиться сам бойлер. Разница в высоте между баком с холодной водой и бойлером должна составлять примерно 0,8-1,5 метра.
Ниже всех располагается мойка или душ.
Летние варианты накопительного бойлера
Назад к содержанию.
В связи с регулярным повышением цен на тарифы электроэнергии, да и вообще подорожания любого типа топлива, глупо отказываться от возможности нагрева воды естественным способом – с помощью солнечного тепла. Мы представим вашему вниманию 2 варианта летнего водонагревателя, при изготовлении которых вам понадобится некоторое количество подручных материалов и самых простых инструментов.
Бойлер на солнечной энергии
Назад к содержанию.
Бойлер, работающий на солнечной энергии
Итак, нам понадобится:
— Бак для воды большого объема – 100-200 литров – какой сумеете найти;
— ПВХ трубы для подачи воды к баку и летнему душу;
— Железные уголки для каркаса бойлера.
Бочку устанавливают в солнечном месте, которое защищено о ветра. Многие предпочитают размещать емкость сразу на крыше летнего душа, и это вполне рациональное решение.
Учтите! Рядом с бочкой можно разместить светоотражающие элементы из фольги или фольгированной подложки. Они будут улавливать солнечные лучи и направлять их на емкость с водой, чтобы она прогрелась еще больше.
В жаркую и солнечную погоду с помощью такой системы можно нагреть 150-200 литров воды до 40˚С.
Водонагреватель из пластиковых бутылок
Назад к содержанию.
Так выглядит самодельная система нагрева воды из пластиковых бутылок. Быстро, просто, эффективно
Эта система очень проста, а ее изготовление займет у вас всего 1-2 дня.
- Для работы нам понадобится:
- Хороший герметик;
- ПВХ бутылки;
- Дрель;
- Шаровые краны.
Шаг 1. Подготавливаем бутылки. Для этого в донышке бутылки прорезаем отверстие, чей диаметр равен диаметру горлышка бутылки, которая будет в нее вставляться. И так далее.
Шаг 2. Вставляем бутылки одна в другую, образуя таким способом несколько «столбиков» по 10-12 бутылок в каждом. Обрабатываем места соединений герметиком.
Шаг 3. Полученные батареи бутылок располагаются на крыше, с солнечной стороны. Соединить несколько батарей между собой также необходимо с помощью пластиковых труб. Не забудьте все стыки обрабатывать герметиком. В итоге получается большой змеевик.
На картинке вы наглядно увидите систему в целом.
Общая схема летнего водонагревателя из пластиковых бутылок
Шаг 4. На выходе и выходе из системы, на трубах нужно установить по 1 шаровому крану, чтобы модно было контролировать подачу и забор воды.
Результат: за жаркий летний день можно нагреть 50-70 литров воды до очень высокой температуры 80 ˚С. Но не бойтесь обжечься6 из-за высоких потерь тепла (так как теплоизоляцию мы не предусмотрели) вода остывает быстро. Однако душ вы примете с большим комфортом.
За день такая система вполне может обеспечить семью из 2-3 человек теплой водой.
В условиях подорожания энергоресурсов советуем вам не упускать реальную возможность сэкономить!
Бойлер своими руками: как сделать накопительный водонагреватель
Коммунальные службы ежегодно «радуют» пользователей отключением горячего водоснабжения. Поэтому многие перешли на индивидуальные водонагреватели — некоторые даже изготавливают бойлер своими руками. Как это сделать, что учитывать, насколько работа выгодна, читайте в нашей статье.
Стоит ли изготавливать самодельный водонагреватель
Чтобы это выяснить, нужно вычислить целесообразность установки. Возможно, лучше использовать заводской?
Проведите подсчеты. Для этого нужно учесть:
- Цену горячей воды — 1 куб приблизительно 200 руб.
- Температуру нагрева — 65 градусов.
- Теплоемкость воды — 4200 Дж/кг.
- Температуру жидкости на входе — 8° зимой.
Расчет проводите по такой формуле:
А = 4200*(65 – 8)*1000 литров = 239,4 МДж
Далее нужно вычислить мощность нагревателя, чтобы довести жидкость до такой температуры:
N = А/t = 239,4 МДж/3600 = 66,5 кВт
Итог: самодельный прибор будет неразумно монтировать в доме или квартире. Дешевле оплатить услуги коммунальщиков.
Однако для летнего пользования он может подойти, ведь жидкость на входе будет уже не 8 градусов, а 15°С. Проведите подсчет:
N = А/t = 4200*(65 – 15)*1000 л = 239,4 МДж /3600 = 58 кВт
Учитывайте:
- Нагрев от коммунальных предприятий не всегда соответствует заявленным 65 градусам. Чаще всего это 58-59°С.
- В то же время самодельный бак имеет теплопотери, о которых нужно помнить.
Вывод: для постоянного использования в квартире самодельный водяной нагреватель не подойдет — это не выгодно. Проще установить покупной бойлер. А вот для дачи и летнего душа — отличный вариант.
Вид топлива
Работа техники основана на теплоносителе. Какими они бывают:
- Газовый водонагреватель. Это наиболее экономичные приборы, однако, самостоятельное изготовление категорически запрещено. Во-первых, это опасно для жизни. На заводах техника проходится множество тестов и проверок, прежде чем поступает в магазин. Во-вторых, даже изготовив нагреватель, вы не получите разрешение на его эксплуатацию. Более того — придется платить штраф.
- Бойлер на дровах (косвенного нагрева). Самый простой способ: можно организовать небольшую печь, а сверху установить котел.
- Электрический тип наиболее безопасный. О нем и пойдет речь дальше.
Напорный или безнапорный вариант
Накопительный электроводонагреватель лучше выбирать напорной конструкции — в душе вы получите сильный непрерывный поток. Но для самостоятельного монтажа понадобится организация циркуляционного насоса, которое создаст давление в системе. Это усложняет задачу.
Безнапорный вариант работает проще. Для его создания можно выбрать любую емкость: ведро, кастрюлю. Главное — устанавливать емкость повыше, чтобы был хороший ток воды.
Из чего изготовить бак
Корпус — это основа будущего бойлера. Для его создания потребуется стойкий к коррозии и ржавчине материал. Можно применять нержавеющую сталь, алюминий, пластик. Железо также используется, если его обработать специальной защитной краской, иначе вода будет малопригодна.
По итогу в емкости будет скапливаться вода и нагреваться ТЭНом. Можно брать готовые резервуары: например, выполнить корпус из газового баллона, бочки из пластика.
Как сделать бак для нагрева воды
Лучше всего для водяного обогревателя устанавливать новый баллон. Сначала подготовьте все, что понадобится при работе:
- Инструмент для сварки.
- Инструмент для резьбы.
- Газовые ключи.
- Набор отверток.
- Дрель.
- Баллон. Если вы приобретаете новый, выбирайте без вентиля. Он вам не пригодится, а стоить изделие будет дороже. Если используете вариант б/у, обработайте стенки нитрогрунтовкой для удаления остатков газа.
- Гайки на 3,2 см.
- Нагревательный элемент. Выбирайте ТЭН с термореле и небольшой мощностью.
- Пакля или смазка.
- Термостойкие пластиковые трубы.
- Проводка и клеммы для организации соединений.
- Запорные краны.
Этапы изготовления в домашних условиях:
- Подготовьте баллон. Сваркой разрежьте его вдоль, тщательно обработайте внутри нитрогрунтовкой. Теперь осталось сварить бак.
- В чистой емкости проделайте дрелью два отверстия: снизу для забора холодной воды, сверху для вывода прогретой жидкости. Расположение соответствует законам физики, ведь горячая вода поднимается вверх.
- Приварите к отверстиям трубки. Если оба выхода организованы снизу, тогда трубка для горячей жидкости должна быть длиной с корпус.
- На трубы установите краны. К холодному подключите обратный клапан, он поможет избежать стоку содержимого в канализацию. На горячем ставится клапан предохранительного назначения, который предотвратит повышение давления до критической отметки.
- Сверху, где стоял газовый вентиль, нужно установить ТЭН. Закрепите его гайками на 32 мм. Изолируйте элемент паклей или смазкой, после чего закрепите терморегулятор.
- Чтобы получить сверхэкономичный бойлер, нужно его утеплить. Для этого есть простой способ: выбирается металлический пласт по площади немного больше корпуса. Вставьте готовый корпус в подготовленный цилиндр из листа. Оставшееся пространство заполните теплоизоляционным материалом: изотоном, пенополиуретаном. Сверху и снизу привариваются крышки.
- Для установки металлические подводки подключите к трубам. Повесьте прибор в задуманном месте — учитывайте его вес в наполненном состоянии.
Осталось выполнить тестовый запуск. Для этого бак наполняется водой и осматривается на предмет течи. Если все в порядке, можно подключать ТЭН.
Накопительный нагреватель можно изготовить довольно просто, если работать он будет от солнечных лучей.
Подготовьте для организации:
- Резервуар на 100-200 литров.
- Шланги, трубы для подвода воды.
- Уголки для создания каркаса либо другие крепежи.
Реализация планов:
- В резервуаре проделайте отверстия.
- Подведите к ним патрубки и шланги.
- Закрепите конструкцию в безветренном месте, чтобы на нее постоянно попадали солнечные лучи.
- Позаботьтесь о заливе воды. Для этого может использоваться шланг от скважины.
- Организуйте вывод для душа.
Для усиления нагрева бочку можно покрасить черной краской. Возле конструкции организуйте панели из фольги. Они будут отражать тепло на бочку, что позволит содержимому прогреваться на 40 градусов.
Нет свободной емкости или бочки? Тогда используйте пластиковые бутылки. Организовать действующую систему просто. Вам понадобится:
- бутылки;
- герметик;
- краны;
- дрель.
Действуйте последовательно:
- На дне каждой бутылки сделайте отверстие диаметром с ее горлышко.
- Вставляйте бутылки одна в другую, пока не соберется батарея из 10-12 штук.
- Всего должно получиться от пяти и более полос.
- Все соединения герметизируйте.
- Сверху, на входе, установите кран. Так же поступите на выходе снизу.
- Организуйте подвод воды либо установите емкости.
Устанавливайте систему на крыше для лучшего прогрева. В зависимости от размеров конструкция обеспечит теплой водой 2-3 человека.
Самодельный водонагреватель — отличный выход из положения. В летнее время вы сможете принять душ на даче, а если изготовите прибор с ТЭНом, тогда он выручит вас в любое время года.
Вам помогла статья?
Да Нет
Водонагреватель накопительного типа своими руками
Схема самодельного генератора прямоугольных импульсов на микросхеме.
Конечно, если вы не ограничены в своих финансовых возможностях, то вполне можете приобрести бойлеры промышленного производства. Но при таком варианте нужно сразу рассчитывать на серьезные денежные затраты.
Хорошим выходом из положения может стать накопительный водонагреватель, цена на который вполне демократична, но сложность его использования заключаются в том, что для нормального функционирования ему требуется давление подачи воды как минимум в 1 атм. Поэтому подобные системы хороши при условии уже существующего водопровода или насосной станции с регулярным давлением.
Такой вариант, как проточный водонагреватель, если у вас нет водопровода, рассматривать смысла не имеет, к тому же потребляемый им объем электроэнергии достаточно высок, да и в сборке подобный самодельный агрегат сложен. А цена его будет не намного ниже, чем у изготовленного на производстве.
Именно поэтому стоит рассмотреть возможность собрать водонагреватель своими руками.
Какую бы систему для сборки вы ни выбрали, без электрического ТЭНа (трубчатого электронагревателя), который необходимо приобрести в магазине, вам не обойтись. Но это будет самая серьезная затрата денежных средств при самостоятельной сборке водонагревательной системы.
Как выбрать ТЭН для водонагревателя?
Схема бойлера косвенного нагрева.
ТЭНы для подобных устройств представляют собой медную трубку или конструкцию из нержавеющей стали, оба конца которой закреплены на фланце. Нагрев происходит за счет токопроводящей нихромовой нити, которая располагается внутри трубки.
Для того чтобы обезопасить систему от электрического тока, нить прокладывают электрическим изолятором, который также должен обладать достаточной теплопроводностью.
Именно поэтому самостоятельно такую изоляцию сделать проблематично, ТЭНы и рекомендуют покупать, а не изготавливать самостоятельно.
Необходимо заметить, что проточный электронагреватель отличается от накопительного именно типом ТЭНа. У первого типа систем нагревательный элемент заключен в специальную колбу, через которую и протекает вода.
Выбор этого элемента зависит от его мощности, от того, насколько быстро будет нагревать воду самодельный агрегат.
Оптимальная мощность для самодельного водонагревателя должна равняться 2 кВт, хотя в продаже присутствуют ТЭНы от 0,9 до 6 кВт. Но если мощность будет менее 2 кВт, то ждать прогрева воды придется слишком долго. При большей же мощности электропроводка дома (или квартиры) может быть перегружена.
При объеме бака в 50 л и ТЭНе мощностью 2 кВт вода будет нагреваться примерно 1,5-2 часа, со скоростью медленно закипающего чайника. При этом нагрузка на электросети будет оптимальной, и электроэнергии потребуется примерно столько же, сколько на тот же чайник.
Электрическая схема подключения бойлера.
Разумнее всего покупать нагреватель с уже смонтированной системой терморегуляции. Такая система должна нагревать воду до заданной температуры, чей диапазон варьируется от 35°С до 85°С, затем самостоятельно отключаться. Как только температура воды в баке снижается на 0,5-1 градус, ТЭН автоматически возобновляет свою работу.
Стоит обратить внимание и на длину трубки ТЭНа: чем она короче, тем меньше площадь ее теплоотдачи и выше температура на поверхности нагрева. Соответственно, на ТЭНе такой конфигурации накипь образуется гораздо быстрее.
В свою очередь накипь ухудшает параметры теплоотдачи от нагревательного элемента к воде и при ее наличии ТЭН практически постоянно будет работать на нагрев, что сильно увеличит расход электроэнергии.
Да и сломанный из-за накипи ТЭН проще и дешевле выкинуть, чем ремонтировать.
Накопительный водонагреватель с функцией самостоятельного наполнения
Для монтажа подобной системы можно приобрести готовый рукомойник со встроенным ТЭНом, обычно его накопитель рассчитан на 10-12 литров. Либо же водонагреватель можно сконструировать самостоятельно, приобретя только ТЭН и подобрав подходящую емкость.
Схема самодельного котла на дровах.
Многие мастера, собирая самодельный аппарат водонагрева, упускают этот момент — и напрасно. Недаром при протечке и поломке водонагревателя, сделанного промышленным способом, если этот анод не заменялся раз в год, гарантийное обслуживание на оборудование не распространяется.
Магниевый анод представляет собой стальной прут с наконечником, покрытым магнием. Анодом и является данный наконечник. Он необходим для расщепления воды и нейтрализует частицы, образующие накипь, вступая с ними в реакцию. Если смонтировать водонагреватель без анода, то ТЭН очень быстро выйдет из строя.
Поэтому приобретая трубчатый электронагреватель, отдайте предпочтение тем моделям, на которых магниевый расщепитель уже установлен или приобретите анод отдельно.
Бак для автоматического водонагревателя
Схема самодельного водонагревателя.
Как сделать самодельный накопительный водонагреватель?
- Аппарат для сварки.
- Резьбовой инструмент.
- Дрель и сверла по металлу.
- Трубные ключи.
- Отвертки.
Для работы потребуется следующие материалы:
- Газовый баллон. Лучше использовать новый, так как бывший в употреблении еще некоторое время будет иметь неприятный газовый запах, если же взяли старый, обработайте его внутри нитрогрунтовкой, затем хорошо промойте его.При покупке нового, покупайте его без вентиля, так он будет стоить намного дешевле, и проблем с его извлечением не будет.
- Набор гаек на 3,2 см.
- Нагревающее устройство (ТЭН) с терморегулятором. Мощность выбирайте не очень большую, чтобы не создавать лишней нагрузки на проводку.
- Пакля.ТЭН — нагревательный элемент
- Пластиковые трубы для подвода воды. При их выборе обратите внимание на то, что на выходе вода может достигать 80 градусов.
- Устройство для крепежа бойлера.
- Провода для подсоединения электричества, клеммы.
- Водяные краны (шаровый, обратный).
- Нитрогрунтовка.
Итак, весь материал и инструмент у нас приготовлен, далее подробно рассмотрим как сделать накопительный водонагреватель своими руками (как самостоятельно сделать электрический бойлер читайте в статье по ссылке: https://boilervdom.ru/boileri/ekspluataciya/kak-sdelat-protochnyj-elektricheskij-vodonagrevatel-svoimi-rukami.html).
Она позволит хорошо зафиксировать конструкцию, и в дальнейшей эксплуатации не произойдет смещения. Затем произведите изоляцию ТЭНа при помощи пакли или смазочного материала, следующим этапом сделайте монтаж терморегулятора и светодиода (устанавливаются для отслеживания за работой самодельного приспособления)
Длина трубки для холодной воды должна составлять порядка 14 см. Один из её концов необходимо перекрыть (запаять), а на втором конце внизу, на расстоянии 8-9 см, требуется выполнить рассекатель. Это можно сделать при помощи 3 отверстий, но не делайте его в конце трубы, так как это приведет к смешиванию воды.
Изготавливаем из него цилиндр, вставляем в него наше устройство. А в промежутке между стенками укладываем выбранный вами изоляционный материал. Внизу и вверху при помощи сварки монтируются крышки.
В помощь предлагаем видео о том, как сделать самодельный водонагреватель из газового баллона:
Бойлер косвенного нагрева своими руками: устройство самодельного бойлера
Наличие водопровода с горячей водой – это часть привычного комфорта для современного жилища. Однако не всегда удаётся решить задачу подвода централизованных коммуникаций к частной недвижимости.
Поэтому владельцы частных домовладений организуют автономное снабжение горячей водой, используя в качестве источника нагрева отопительный контур. Для решения задачи потребуется всего лишь соорудить бойлер косвенного нагрева своими руками.
Устройство бойлера косвенного нагрева
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.
Водонагревательное устройство – бойлер косвенного нагрева – часто используется для организации горячего водоснабжения в условиях частных домовладений, на дачах и в загородных домах
Накопительный сосуд исполняет роль наружной «трубы», внутри которой размещается «труба» внутренняя — змеевик. Через трубчатый змеевик пропускается теплоноситель отопительной системы, а внутренняя область сосуда заполняется холодной водой. Теплоноситель нагревает стенки трубчатого змеевика, а те, в свою очередь, греют холодную воду в сосуде.
Примерно так выглядит традиционная схема подключения бойлера косвенного нагрева.
В данном случае прибор работает в паре с отопительным котлом
Схема бойлера косвенного нагрева обычно делается по технологии противотока двух сред, разных по температурному уровню.
Другими словами, если выход подогреваемой воды предусмотрен в нижней части ёмкости, а патрубок подпитки холодной водой находится выше, в этом случае подача теплоносителя в змеевик осуществляется на верхнем уровне.
Обратная конфигурация выполняется, если вход и выход холодной воды меняются местами. На практике чаще встречаются схемы с верхним выходом нагретой воды.
С целью снижения тепловых потерь сделанный своими руками бойлер косвенного нагрева следует обязательно изолировать.
Хороший изолятор тепла – минеральная вата
Учитывая, что бойлер косвенного нагрева относится к тепловому сантехническому оборудованию, аппарат и прилегающая к нему обвязка трубопроводами подлежат тепловой изоляции.
Разумно монтировать систему в непосредственной близости от узла-регулятора теплоносителя системы отопления. Такой подход обеспечит меньше затрат на монтаж оборудования, а потери тепла на пути от системы отопления к бойлеру косвенного нагрева будут существенно снижены.
Проект и монтаж своими руками
Главная задача на стадии проектирования своими руками – это подбор накопительной ёмкости, которая бы своим объёмом покрывала потребности в горячей воде.
Выбор накопительной емкости
Для большинства случаев эксплуатации системы расчёт потребности делается на 3-4 человека (среднестатистическая семья). Согласно нормативам, одна персона потребляет около 70 л/сут. То есть для среднестатистической семьи вполне достаточно установить бойлер косвенного нагрева объёмом 200 л. При такой ёмкости потребность удовлетворяется полностью.
Подбору сосуда под переделку его в бойлер косвенного нагрева следует уделить особое внимание.
Это должна быть ёмкость крепкая, прочная, не поддающаяся влиянию коррозии
Бак для нагрева холодной воды обычно выбирают под вертикальную установку, но не исключается также вариант монтажа в горизонтальном положении.
В качестве бойлерного бака допустимо использовать тару, выполненную из прочных термостойких материалов. Конечно же, материал тары следует выбирать с учётом его высоких антикоррозийных свойств, допустимого температурного расширения, прочих эксплуатационных характеристик.
Подходящими материалами можно считать:
- алюминий;
- нержавеющую сталь;
- специальные полимеры.
Следует помнить: бойлеры любого типа относятся к сосудам, работающим под давлением. К тому же теплоноситель системы отопления может нагреваться до высокой температуры (90ºС и выше). Исходя из этих свойств бойлерных установок, следует проектировать и строить систему своими руками.
На практике нередко встречаются реально абсурдные конструкции, тоже сделанные своими руками, к примеру, на базе обычной молочной фляги или столовой кастрюли. Таких решений следует избегать.
Такой выглядит пародия на бойлер косвенного нагрева.
Сделано своими руками достойно, но для сопоставления с реально надёжным и эффективным устройством необходим совершенно иной подход
Проект бойлера косвенного нагрева, исполняемого своими руками, включает в себя ещё и расчёт трубчатого змеевика. Здесь необходимо рассчитать требуемую тепловую мощность этого устройства, чтобы по результатам расчёта определить длину трубы змеевика и её диаметр.
Расчет длины змеевика
Традиционным материалом для изготовления змеевиков бойлеров является медь или латунь. Рекомендуется выбирать именно один из этих материалов, так как оба материала обладают высоким коэффициентом теплопередачи.
Эффективность работы змеевика (время нагрева и набор требуемой температуры) во многом зависит от правильного расчёта. Также важно грамотно выполнить монтаж спирали внутри сосуда
Для расчёта необходимых значений на изготовление бойлерного змеевика подойдёт формула:
L = Q / D* (Tг – Тх) * 3,14
Буквенные обозначения здесь:
- L – длина трубки,
- Q – тепловая мощность змеевика,
- D – диаметр трубки,
- Tг – температура горячей воды,
- Tх – температура холодной воды.
Давайте разберем пример, как рассчитать длину медной трубы под спираль мощностью 20 кВт для бойлера косвенного нагрева.
Есть медная труба диаметром 10 мм, приобретённая на рынке в бухте. Под бойлер взят сосуд ёмкостью 200 л. Расчётные значения температур холодной и горячей воды: 15ºС и 80ºС, соответственно.
Требуется определить размер длины медной трубы, достаточный для производства теплообменной трубчатой спирали мощностью 20 кВт. По формуле проводится следующий расчёт: 20/0,01*(80-15)*3,14.
Результат расчёта: требуемая длина медной трубы составит 10 метров.
Изготовление и обработка змеевика
Для изготовления змеевика бойлера косвенного нагрева ёмкостью 150-200 литров, как правило, берётся медная или латунная трубка диаметром 10 – 20 мм. Трубка закручивается спиралью с учётом остаточного зазора в 5-7 мм между витками.
Зазор требуется делать обязательно (допускается после намотки раздвигать витки), так как необходима компенсация расширения металла. К тому же при таком исполнении спирали достигается полный контакт воды с поверхностью медной (латунной) трубки.
Пример самостоятельной намотки змеевика для бойлера косвенного нагрева. В качестве барабана применяется полиэтиленовая толстостенная труба.
После намотки витки раздвигаются на 1-2 мм
В принципе, медные или латунные змеевики можно отыскать уже готовые для эксплуатации. Например, взять змеевик от какого-нибудь технологического оборудования.
Но тогда придётся учесть размеры имеющейся ёмкости и соответствие спирали по мощности теплообмена.
Зачастую выполнить подбор в точном соответствии с параметрами не удаётся. Поэтому, дабы не терять драгоценного времени, в этом смысле выгоднее изготовить трубчатый спиральный нагреватель самостоятельно.
Изготовить змеевик своими руками без опыта сложно, но такая задача выполнима. Здесь главное — выполнить качественную намотку спирали.
Под намотку медной (латунной) трубки рекомендуется использовать барабан из подходящего материала. Диаметр барабана меньше внутреннего диаметра бойлерной ёмкости примерно на 10-15%.
В итоге, если внутренний диаметр бака 500 мм, значит, значение диаметра змеевика составит: (500 – 500/10) = 450 мм.
Один из возможных вариантов установки резьбового фитинга на концевой части трубы змеевика. Свободный конец фитинга с резьбой будет входить в отверстие на стенке сосуда
На концевых частях трубки, свитой в спираль, потребуется смонтировать контактные резьбовые фитинги. Для решения этой задачи необходимо:
Не обязательно применять исключительно резьбовые двухсторонние фитинги. Если есть навыки пайки медных труб и соответствующий инструмент, можно методом пайки установить односторонние резьбовые фитинги.
Также, в зависимости от материала корпуса сосуда, не исключается вариант пайки непосредственно к стенкам ёмкости. Однако при самостоятельном изготовлении бойлера косвенного нагрева этот шаг не рекомендуется по причине сложной технологической операции.
В собранном на фитингах или спаянном виде, теплообменный элемент (змеевик бойлерный) уже можно считать готовым к установке и последующей эксплуатации. Останется подготовить место для монтажа непосредственно на бойлерной ёмкости и внедрить водяной нагреватель в состав сосуда.
Подготовка бойлерной емкости
Как поместить готовую медную (латунную) спираль внутрь бойлерного бака, если ёмкость цельная? В этом случае придётся аккуратно срезать верхнюю часть и сделать крышку, которая будет крепиться на корпусе сосуда болтами.
Посадочные места крышки и бака выравниваются, шлифуются, оснащаются резиновой прокладкой. Между тем внутренний монтаж (и обслуживание) видится более удобным, если на ёмкости сделать две крышки – сверху и снизу.
Пример устройства крышки на сосуде, который используется под бойлер косвенного нагрева.
Уплотнение достигается прокладкой и болтовым крепежом по всей окружности
После установки крышки на бойлерной ёмкости проблема с монтажом змеевика внутри бака отпадает сама собой.
Теперь достаточно высверлить два отверстия на корпусе сосуда, ориентируясь под расположение концевых частей трубы спирали. Диаметр отверстий должен соответствовать диаметру резьбовой части фитингов с запасом на 1-2 мм.
Резьбовые части фитингов пропускают в отверстия, предварительно установив уплотнительные прокладки. Затем с наружной стороны стенки бака накручивают встречные фитинги и плотно стягивают соединение.
При таком креплении нагревательная спираль вполне устойчива, но дополнительные опоры сделать необходимо. Ход теплоносителя под давлением внутри трубы часто сопровождается появлением вибраций. Дополнительные опоры будут компенсировать дефект.
Вариант перехода от трубок змеевика бойлера к магистральным линиям с теплоносителем системы отопления.
Прямые фитинги одновременно исполняют роль крепежа
На корпусе бойлера косвенного нагрева также нужно сделать отверстия для набора и слива воды, запрессовать в них короткие патрубки, а на патрубках смонтировать запорные краны.
При желании можно дополнить аппарат стрелочным термометром. Завершив монтаж всех компонентов, корпус сосуда закрывают снаружи утепляющим материалом. Здесь удачно подойдёт минеральная вата с верхним фольгированным покрытием.
Инструкция по подключению и запуску системы
Первым делом самодельный домашний бойлер косвенного нагрева нужно подключить к магистрали отопления. Там, где применяется автономная отопительная система, аппарат включают в сеть домашнего котла.
Механическое подключение производится при открытой крышке на бойлерной ёмкости. После подключения нужно приоткрыть запорный кран, связывающий с обратной линией теплоносителя, и убедиться в отсутствии протечек как с внешней стороны устройства, так и внутри.
Перед тем, как включить самодельный бойлер косвенного нагрева полностью в работу, рекомендуется провести испытание на герметичность системы.
На фото — заводской экземпляр
Если протечек не обнаружено, открывают линию подачи теплоносителя. Необходимо выждать некоторое время, чтобы змеевик прогрелся до температуры системы отопления.
В режиме полного нагрева ещё раз внимательно проверить змеевик и все точки соединений на возможные утечки.
Если проверка показала целостность системы, закрывают крышку сосуда и подключают линии подачи-разбора нагреваемой воды. Тестируют систему в режиме реального теплообмена.
Выводы и полезное видео по теме
Бывший в употреблении газовый баллон часто используют для изготовления самодельных устройств. Представляем видеоролик о том, как из корпус баллона сделать БКН.
Здесь описан всего лишь один вариант из всех возможных, которые существуют и удачно применяются. Нужно отметить, что вариантов самостоятельных конструкций бойлеров косвенного нагрева имеется немало.
К примеру, вместо цилиндрической накопительной ёмкости используются прямоугольные сосуды. Намотку спирали змеевика делают не однослойной, а многослойной. Дополняют водяной нагреватель электрическим тэном. Конструкторские замыслы не имеют границ.
Создание, ремонт и установка водонагревателя своими руками
Самостоятельно изготовленный водонагреватель своими руками отличная альтернатива дорогостоящему оборудованию. Установка и монтаж самодельного водонагревателя не сложная.
Его преимущество состоит в получении необходимого количества экономичной горячей воды для обеспечения бытовых нужд жилого помещения при минимальных затратах. Народные «Кулибины» в изготовлении самодельных водонагревателей используют для них несколько источников нагрева воды.
Это электрический тэн, солнечная энергия, тепло от обогревательного котла. Рассмотрим более подробно как создать самодельный накопительный водонагреватель.
Бойлер, работающий от электрического тэна
Самодельный электрический водонагреватель представляет собой систему, которая выполняет самостоятельно нагрев воды. Его конструкция состоит из емкости, где внутри устанавливается тэн, отвечающий за подачу тепла.
Вода в емкости нагревается за счет температуры тэна до необходимого уровня. Как одним из дополнительных к предпочтению вариантов, здесь можно еще использовать параллельное подключение бойлера к системе отопления дома.
Схема правильного устройства самодельного бойлера с ТЭНом
Чтобы сделать водонагреватель, нужно поэтапно выполнить ряд основных работ.
Из комплектующих элементов и рабочего оборудования понадобится:
- Медный змеевик или трубчатый тепловой обменник;
- Гайка размером 32 мм;
- Пластиковые трубы;
- Сварочный аппарат;
- Нитрогрунтовка./li>
Основной бак для водонагревателя может быть выполнен из:
- Алюминиевого сплава;
- Нержавеющей стали;
- Обычной стали, прошедшей внешнюю антикоррозийную обработку.
Идеальным вариантом здесь может быть емкость воды из нержавейки, которая более надежная и долговечная. Для дачного варианта прекрасно подойдет 50 литровая емкость газового баллона.
Особенности обустройства газового баллона под водонагреватель
Фото пример использования газового баллона в качестве бойлера
В случае газового баллона, его лучше брать новым и сразу без вентиля. Чтобы нанести на внутреннюю поверхность газового баллона противокоррозийное покрытие в виде нитрогрунтовки, емкость необходимо разрезать с помощью сварочного аппарата. Затем внутренность этой конструкции зачистить, прогрунтовать и обратно сварить.
После в емкости необходимо вырезать два отверстия. Одно будет располагаться сверху корпуса емкости воды, и использоваться для отвода горячей воды. Второе – обустраивается снизу, чтобы обеспечить поступление холодной воды.
Для обеспечения нормального функционирования самодельного водонагревателя, на каждом выводе производится монтаж шаровых клапанов.
На входе холодной воды в водонагреватель, подающая труба обустраивается обратным клапаном, чтобы не допустить вытекания воды из емкости.
Для получения нагревателя косвенного типа и использование его от отопительной системы, с помощью сварки, кроме отводов холодной и горячей воды, делаются еще дополнительно два отверстия для монтажа теплового обменника, где одна труба будет прилегать к другой.
На место монтажа тэна, там, где раньше вкручивался заводской латунный вентиль, приваривается 32 мм гайка с внутренней резьбой. Сам тэн желательно приобретать мощностью на 1,2 или 2 кВт с терморегулятором и электрическим сигнализирующим датчиком.
Таким образом получается бойлер косвенного нагрева, или что-то похожее на него, где осуществляется подогрев воды. При этом, основной элемент конструкции — газовый баллон, а конструкция водонагревателя не такая уж и сложная.
Теплоизоляция и крепежи
Для снижения тепловых потерь снаружи водонагревателя укладывается теплоизоляционный слой. Здесь можно использовать:
- Обыкновенную монтажную пену;
- Изолон;
- Пенополиуретан;
- Пеноплен.
Некоторые мастера советуют для этой цели использовать фольгированную подложку под ламинат, обертывая ею водонагреватель по типу термоса. Утеплитель крепят при помощи клея или проволоки. Для повышения КПД водонагревателя желательно утеплить весь его корпус.
Для обустройства крепления на верхнюю часть баллона привариваются специальные ушки, а на стене устанавливается металлический уголок, куда они будут закрепляться.
Солнечный водонагреватель
Водонагреватель от солнца — наиболее распространенный, экономически выгодный, практически традиционный способ получения горячей воды на даче летом. Такой водонагреватель не сложный в изготовлении, поэтому многие могут сделать его своими руками. Для его монтажа нужно иметь или приобрести:
- Большую емкость для накопительного бака от 100 и более литров;
- Пластиковые трубы ПВХ, чтобы наполнить емкость и подвести воду к летнему душу;
- 20 мм стальные уголки или 50 мм в сечении квадратные деревянные бруски для каркаса под накопительную емкость.
В качестве емкости лучше использовать большие бочки из полиэтилена, как наиболее легкого, удобного и долговечного материала. Их располагают своими руками на солнечном, защищенном от ветра месте. Чаще для места установки выбирают крышу летнего душа.
Для лучшего нагрева накопительную емкость окрашивают в черный цвет. С подветренной стороны многие устанавливают возле накопителей защитные экраны из досок со светоотражающими материалами типа фольги.
В этом случае лучи солнца отражаясь, будут дополнительно попадать на водонагреватель, тем самым, увеличивая в нем нагрев воды.
В жаркую погоду 200 литровая бочка может к вечеру выдать воду температурой 40 – 45 градусов в накопительном водонагревателе.
Водонагреватель из полиэтиленовых бутылок
Монтаж водонагревательной системы из обычных пластиковых бутылок можно сделать своими руками в течение дня. Ими обустраивается накопительный резервуар. Количество их напрямую зависит от желаемой емкости. Кроме этого, для монтажа понадобится:
- Недорогой герметик;
- Соединительные пластиковые ПВХ трубы;
- Электрическая дрель;
- Два вентильных или шаровых крана.
До начала нужно подготовить для монтажа все бутылки. Для этого в донышке каждой бутылки просверливается отверстие равное по диаметру его горлышку.
Затем в отверстие дна одной бутылки вставляется горлышко другой, в дно последней вставляется горлышко третьей и так далее до 10 бутылок для одной «батареи». Количество таких «батарей» не ограничивается.
Все стыки обрабатываются герметиком для надежности соединения.
Затем подготовленные модули располагаются на южном склоне крыше, в идеале на внутренние волны шифера. После вывод каждой секции подсоединяется к пластиковой трубе, которая располагается к ним перпендикулярно. Врезка каждой секции модулей проходит по аналогии с установкой бутылок в «батарею» с последующей герметизацией всех стыковочных соединений.
Схематичная суть работы самодельного бойлера из пластмассовых бутылок
Обустроив зону накопительных модулей, в основную трубу, куда вставлены выходы от каждой «батареи», с двух сторон от нее встраиваются по одному вентилю для подачи холодной и отвода горячей воды. Далее подающие и отводящие трубы монтируются по желанию хозяина.
Результативность такого простого солнечного водонагревателя, сделанного своими руками, довольно прилична. Для принятия душа одному человеку понадобится 100 литров воды. Учитывая потребность семьи в горячей воде, можно ориентировочно рассчитать размер водяного модуля.
Летним днем от энергии солнца в ясную погоду можно за час нагреть 60 литров воды почти до кипения, однако этого никогда не происходит из-за больших теплопотерь.
Практически нам этого не и надо, а вот в ясную погоду солнце может нагреть объем воды в установленных модулях до 40 -45 градусов 2 или 3 раза в течение дня.
Поэтому этой горячей воды вполне хватит для бытовых и хозяйственных нужд семьи в условиях дачи.
Заключение
Тенденция стремительного подорожания энергоресурсов заставляет многих искать дешевые и альтернативные их источники для своих потребностей. Бесплатным источником тепла на Земле является Солнце.
Сегодня многие стремятся любым способом хотя бы часть этого природного блага использовать для себя, при этом получая значительную экономию средств на традиционном горячем водоснабжении.
Исходя из существующих условий, многие стремятся оборудовать свое жилье водонагревателями, сделанными своими руками и создать комфортные условия для своей семьи с минимальными денежными вложениями на нагрев воды.
