Сделать бойлер косвенного нагрева своими руками: Создаем и подключаем бойлер косвенного нагрева своими руками + чертежи и видео

Создаем и подключаем бойлер косвенного нагрева своими руками + чертежи и видео

Ситуации, в которых не обойтись без дополнительного нагревателя воды, бывают довольно часто — это может быть частный дом или дача, где просто нет централизованного горячего водоснабжения, или в тех многоквартирных домах, где его нередко отключают.

Самодельный бойлер косвенного нагрева

Если Вам надоело бегать с ведрами и кастрюльками от кухни до ванной, а на покупку бойлера в магазине не хватает денег — можно попробовать сделать бойлер косвенного нагрева своими руками. Поверьте нам, это не такая уж и не выполнимая задача!

Такой бойлер бывает двух видов — нагреваемый с помощью теплоносителя от системы отопления и дровяной.

Принцип работы бойлера косвенного нагрева

Этот вариант идеально подходит для многоквартирного дома, но использовать его можно без лишних затрат только в период отопительного сезона. Для периода, когда центральное отопление отключено, в нем можно предусмотреть электрический ТЭН. В этом случае придется больше заплатить за электроэнергию, но включать нагрев можно по мере необходимости.

Принципиальная схема работы водонагревателя косвенного нагрева

Такую же систему можно устроить и в частном доме, если в нем установлено автономное отопление от котла.

Конструкция и материалы

Бойлер этого вида состоит из емкости, которая может иметь любой объем. Ее лучше изготовить из нержавеющего материала, так он прослужит более долгий срок, и подогретая вода будет всегда чистой. Для емкости бойлера обычно используют бочку, новый газовый баллон или же делают бак на заказ.

• В середине емкости устанавливается труба, скрученная в виде змеевика, по ней и будет циркулировать теплоноситель. В качестве трубы хорошо использовать медь или латунь – металлы с хорошей теплоотдачей. Впрочем, как вариант, возможно, выбрать для этой цели и металлопластиковую трубу маленького диаметра.
• Чтобы изготовить аккуратный змеевик, длинную трубку (порядка 15 метров) накручивают на другую трубу большего диаметра, на деревянное ровное бревно или на другой подходящий цилиндрический предмет.

Навивка змеевика

• Количество витков на змеевике зависит от формы и высоты емкости, но чем длиннее труба, закрученная в змеевик, тем быстрее можно будет получить подогретую воду.
• Концы трубы выводятся из бака в разных местах. Сверху емкости располагают патрубок, в который будет попадать теплоноситель из системы отопления. Пройдя через змеевик, он возвратиться в отопительный контур через другой патрубок, расположенный в нижней части бака.
• В баке устраивается два отверстия: для заполнения его холодной водой и для забора подогретой. Первое устраивается снизу бака, а второе сверху, откуда горячая вода разводится в нужные точки: душ или кухонный кран.

Схема-чертеж подключения бойлера косвенного нагрева

На схемах хорошо можно рассмотреть подключение и циркуляцию воды и теплоносителя системы отопления.

Другим вариантом может стать бойлер того же типа, но без змеевика. Для него понадобится две емкости — большого и компактного размера. Маленькая емкость устанавливается в середине большого бака, она и будет исполнять роль теплообменника. Теплоноситель не будет циркулировать по трубкам – он проходит через внутреннюю компактную емкость. Принципы работы и проведения труб для циркуляции подогреваемой воды идентичны первому варианту.

Нужно сказать, что принцип устройства такого прибора достаточно прост, поэтому, опираясь на него, можно изобрести и свою конструкцию водонагреватель косвенного типа.

При желании можно оснастить бойлер ТЭНом

В данных вариантах бойлера возможно также использование электрического ТЭНа, который встраивается в емкость снизу. Поэтому лучше, если бойлер будет подвешен на стену с помощью кронштейнов. Также можно установить корпус на высокие ножки, которые несложно сделать из уголка или арматуры. ТЭН, по сути, является тем же кипятильником, только нужно правильно подобрать его мощность — она будет зависеть от объема бойлера.Этот нагревательный элемент можно приобрести в специализированном магазине.

Схема бойлера косвенного нагрева с ТЭНом

Инструкция по сборке и подключению своими руками

Сборка бойлера происходит после подготовки всех комплектующих.

В баке просверливаются отверстия: для крана заполнения водой, входа и выхода теплоносителя. Если решено установить ТЭН, то для него снизу также устраивается отверстие.

• Далее в емкость устанавливается змеевик, и трубки проводятся в отверстия с помощью специальных переходников, которые желательно вварить в корпус бойлера. Возможны и иные варианты, но главное, чтобы отверстия были заделаны герметично.
• Ко дну привариваются ножки (если они предусмотрены).
• Устанавливается ТЭН, если это было запланировано.
• Затем змеевик подключается к контуру отопительной системы, согласно схеме.
• Подсоединяются труба для поступления холодной воды и кран для отбора воды подогретой. Можно сразу сделать разводку в точки водоразбора — в кухонное помещение и ванную комнату.

Теплоизоляция

Чтобы вода на долгое время сохраняла тепло, производят теплоизоляцию емкости. Для нее используют фольгированную минеральную вату или монтажную пену. Корпус бойлера полностью необходимо одеть в теплоизоляционный материал — от этого напрямую будет зависеть КПД прибора. Чтобы утеплитель смотрелся аккуратно, можно сверху него расположить кожух из тонкого листового металла (например, оцинковки) — получится нечто подобное сэндвич-трубе. Визуальный пример — на первой картинке статьи.

Принцип работы бойлера на дровах

Бойлер дровяной

Другим видом водонагревателя косвенного нагрева является титан на дровах, который потребует только затрат на создание запаса твердого топлива. Такой бойлер имеет конструкцию самовара и работает автономно от всех источников энергоснабжения, поэтому идеален для устройства в частном доме.

Принцип работы бойлера-титана

Чтобы соорудить подобный прибор своими руками, необходимо в первую очередь устроить печь, которая и будет нагревать воду внутри бака. Такой бойлер может иметь круглый или квадратный бак, и он может устанавливаться, как на небольшую печь, сложенную из кирпича, так и на печь по типу буржуйки, сваренной из отрезка металлической трубы достаточно большого диаметра.

• Второй вариант более сложен из-за того, что придется из трубы вырезать участки металла для устройства в этих местах дверец топки и поддувала. Кроме этого, с помощью сварки внутри трубы нужно укрепить кронштейны для укладки колосника. Дно и верх трубы-печки заваривается цельными листами металла. В верхней части устраивается круглое отверстие, в него вваривается дымоходная труба, которая будет проходить непосредственно через емкость с водой и нагревать ее до нужной температуры.

Бак также должен быть приварен к крышке печи.

• Если печь решено сложить из кирпича, бак бойлера может быть и круглый, и квадратный. Печь сверху перекрывается металлической панелью, в которой также вварена дымоотводная труба. Далее емкость без дна (водяной бак) герметично приваривается к верхней металлической плоскости печи.

Дымоход, пройдя через водяную емкость, выводится на улицу.

В баке должно быть вварено два или три патрубка с вентилями: для поступления воды, для выхода на кран смесителя и на душ.

Вода может поступать в бойлер как из магистрали, так и заливаться вручную. Кроме этого, выше бойлера можно установить накопительный бак для воды, из которого вода также может поступать в нагревательную емкость.

Если такой водонагреватель установить в ванной комнате, то он не только даст горячую воду, но и обогреет помещение.

Всем, кто пользовался газовыми колонками или проточными нагревателями, работающими от электросети, знакома ситуация, что когда открывается кран, приходится ждать некоторое время, чтобы пошла горячая вода. При установке водонагревателя косвенного нагрева, этот фактор полностью исключается — открывая кран, можно сразу же получить подогретую воду.

По сравнению с водонагревателями, работающими на газе или от электричества, этот вид бойлера поможет сэкономить на энергоносителях.

Видео: Интересный вариант самодельного бойлера косвенного нагрева по проекту ЭНКдом

Готовый бойлер можно приобрести в магазине и тогда останется только установить его на заранее подготовленное место. Однако стоимость его достаточно велика и если у вас есть навыки работы с необходимыми для его изготовления инструментами, то, приобретя нужный материал, можно сделать все своими руками, сэкономив при этом приличную сумму денег и повысив свою самооценку !))

чертеж, изготовление самодельного бойлера косвенного нагрева

Решая проблему снабжения дома горячей водой, очень часто останавливаются на варианте бойлера косвенного нагрева. Однако стоит такой вид нагревателей достаточно дорого, поэтому вопрос о возможности его создания своими руками довольно актуален.

Устройство и принцип работы

Бойлером с косвенным нагревом называют прибор накопительного типа, нагревание воды в котором происходит от теплоносителя из отопительной системы. Конструкция такого бойлера представлена корпусом, внутри которого размещен бак, а между баком и корпусом присутствует утеплитель, помогающий сохранять тепло нагретой воды.

Внутри бака помещен теплообменник, наиболее часто представляющий собой закрученную по спирали трубу. По ней перемещается теплоноситель, который поступает в прибор из системы отопления.

Также в каждом бойлере косвенного нагрева имеется по два входных и выходящих патрубка – одни отвечают за циркуляцию теплоносителя, другие связаны с санитарной водой (подводят холодную воду из водопровода и выводят нагретую воду).

Принцип работы подобного прибора очень простой – через стенки теплообменника тепло от теплоносителя переходит к холодной воде в баке бойлера, нагревая ее.

Как рассчитать нужный объем?

В расчетах необходимого объема самодельного бойлера следует учесть потребности всей семьи. Один человек тратит в день в среднем 5-15 л воды на умывание и от 50 до 90 л на душ. Для мытья посуды в среднем нужно 20-25 л теплой воды в день. Чтобы набрать ванну, нужно 160-200 л теплой воды. При расчетах нужно не забыть, что вода в бойлере имеет высокую температуру, и для использования она почти вдвое будет разбавляться холодной.

Сложив нужный для всех членов семьи объем, цифру следует округлить в большую сторону.

Особенности бойлеров, сделанных своими руками

• Установка такого прибора экономит финансы владельца дома.
• Аппарат подключается к отопительной системе дома и должен устанавливаться рядом с отопительным котлом.
• Из такого прибора пользователь получает воду с постоянной температурой.
• Если емкость бойлера большая, нагрев воды в нем довольно длительный. Причем за время этого нагрева интенсивность обогрева помещений дома снижается.
• На трубке теплообменника постепенно откладывается накипь, поэтому 1-2 раза в год ее придется очищать механически или с помощью химических средств.
• Горячая вода из такого бойлера может поступать только в отопительный сезон. Чтобы аппарат обеспечивал воду и в летний период, в него следует встроить ТЭН.

Материалы

• Для емкости следует подобрать материал, стойкий к коррозии. Это может быть как пластик или алюминиевый сплав, так и нержавеющая сталь. Также для бака подходит обычная сталь, если ее предварительно обработали защитными средствами, например, покрыли эмалью. Нередко баком используют газовый баллон, который очищают и грунтуют. При этом предпочтительнее взять новый баллон, чтобы у воды не было неприятного запаха, а при работах с ним (разрезании и проделывании отверстий) баллон обязательно нужно заполнить водой.
• Для змеевика можно взять металлическую или металлопластиковую трубу с небольшим диаметром. Хорошим выбором будет латунная либо медная трубка. Ее диаметр и длину подбирают в зависимости от объема будущего бака.
• Для теплоизоляции самодельного бойлера подходит любой материал с теплоизолирующими свойствами. К примеру, можно воспользоваться пенополиуретаном, минеральной ватой, изолоном, пенопленом, монтажной пеной и другим строительным материалом. Снаружи такой утеплитель часто покрывают фольгированным материалом.

Этапы работ по созданию бойлера

Чертеж бойлера может выглядеть следующим образом.

Создание теплообменника

При выборе диаметра будущего змеевика важно, чтобы вода в баке соприкасалась с такой трубой по максимуму. Для этого между витками трубы оставляют свободное пространство. Для удобства проведения работ можно применить бревно или трубу, вокруг которого будет оборачиваться трубка теплообменника. Один конец этой трубки фиксируют, а затем плавно создают витки, контролируя плотность образующейся спирали.

Подготовка емкости бойлера.

Выбрав подходящую емкость, в ней нужно проделать два отверстия для ввода холодной воды и вывода горячей. В каждое из них следует встроить шаровые клапаны для легкости эксплуатации. Также нужно два отверстия для монтажа теплообменника. Еще одно отверстие понадобится для сливного крана, который располагают внизу устройства.

Если запланирован монтаж электронагревателя, для него также высверливают отдельное отверстие внизу бака.

Установка

Подготовив все составные части будущего бойлера, вам нужно:

1. Приварить петли для монтажа бойлера на стену или ножки при установке прибора на пол.
2. Установить теплообменник внутрь бака.
3. Подсоединить необходимые трубки и шланги. Особое внимание следует уделить трубе, по которой холодная вода будет поступать внутрь бойлера. На ней обязательно монтируется обратный клапан, препятствующий вытеканию воды из аппарата.
4. Установить внутрь бака ТЭН, если это запланировано.
5. После проверки герметичности змеевика закрыть бак наглухо, заварив его крышку.
6. Выполнить теплоизоляцию прибора. Выбранный теплоизолирующий материал прикрепите к баку стяжками из проволоки либо клеем, стараясь охватить весь периметр прибора. Такая обшивка не только поможет сохранять температуру нагретой в бойлере воды, но и сократит время нагрева, что повысит КПД аппарата. Одним из вариантов может быть применение двух емкостей с укладыванием теплоизоляции между их стенками.

В следующем видео автор Богдан Хмельницкий показывает, как он самостоятельно собрал бойлер косвенного нагрева.

Бойлер косвенного нагрева своими руками: принцип работы и устройство

Бойлеры косвенного нагрева — это один из лучших способов обеспечить дачу или частный дом достаточным количеством горячей воды. По сравнению с проточными нагревателями различного типа обогрев воды с помощью такого бойлера обходится дешевле. Однако приобретение промышленной модели может обойтись довольно дорого, поэтому многие дачники и домовладельцы предпочитают сделать бойлер косвенного нагрева своими руками. Многие справляются с этой задачей вполне успешно.

Зачем нужен и как работает такой бойлер?

Чтобы понять как работает обыкновенный бойлер косвенного нагрева, достаточно изучить устройство этого прибора. Он представляет собой бак, в котором установлены трубы. По трубам циркулирует теплоноситель, например, используемый для обогрева дома. В бак подается холодная вода, она постепенно нагревается до определенной температуры и может быть использована для хозяйственных нужд.

На схеме наглядно представлено устройство бойлера косвенного нагрева, который состоит из бака для воды и вставленных внутрь труб с теплоносителем

Владельцам газовых колонок и электрических проточных нагревателей хорошо известны проблемы, связанные с их эксплуатацией. После того, как вода открыта, нужно некоторое время ожидать, пока она прогреется до нужной температуры. Случается и так, что температура воды в душе внезапно понижается, если в этот момент открыли кран на кухне и т.п. А вот бойлер косвенного нагрева эти недочеты устраняет, поскольку вода в устройстве сохраняет постоянную температуру.

Различают несколько типов устройства самостоятельно изготовленного бойлера косвенного нагрева:

1. Самый популярный вариант представляет собой змеевик, сделанный из металлической трубы. Змеевик помещают в бак и пускают по нему теплоноситель. В бак заливают холодную воду, которая нагревается при контакте со змеевиком.
2. Трубы с теплоносителем можно разместить не в центре бака, а вдоль его стен, если это удобнее. Других принципиальных отличий от первого варианта бойлера косвенного нагрева в это случае нет.
3. Можно обойтись и вовсе без труб, а использовать две емкости разного диаметра. Их вставляют одна в другую, в меньший бак подают воду для нагрева, а теплоноситель циркулирует в пространстве между стенками емкостей.

Поскольку принцип работы бойлера косвенного нагрева довольно прост, можно придумать собственный вариант такой конструкции.

Порядок изготовления бойлера

Для изготовления самодельного бойлера косвенного нагрева необходимо:

• подготовить емкость;
• сделать змеевик;
• выполнить теплоизоляционные работы;
• собрать конструкцию;
• подключить змеевик к отопительной системе дома;
• подключить подачу холодной воды;
• сделать кран или разводку для теплой воды.

Этап #1 — из чего и как сделать бак?

Емкость, в которой будет находиться теплая вода, может быть изготовлена из пластика, нержавейки, эмалированного металла и т. п. Словом, подойдет любой устойчивый к коррозии бак достаточно чистый и имеющий подходящие размеры. Для работы с металлической емкостью, разумеется, понадобится сварочный аппарат. Емкости, покрытые эмалью или слоем стеклокерамики, особой устойчивостью к коррозии не отличаются и могут потребовать замены уже через год после начала эксплуатации. Баки из нержавеющей стали гораздо надежнее и долговечнее.

Вполне подходящим для изготовления бойлера считается газовый баллон. Лучше всего приобрести новую емкость, но если такой возможности нет, подойдет и баллон, бывший в употреблении. Его нужно просто разрезать на две части, а затем тщательно зачистить и прогрунтовать внутренние стенки баллона. Если этого не сделать, придется на несколько недель смириться с тем фактом, что вода, поступающая из бойлера, пахнет пропаном.

Подходящим баком для бойлера косвенного нагрева может стать газовый баллон. Он достаточно прочный, имеет подходящие размеры и конфигурацию

В баке делают отверстия:

• для подачи холодной воды;
• для вывода горячей воды;
• два — для монтажа змеевика с теплоносителем.

Поскольку в летнее время отопительное оборудование не используется, понадобятся альтернативные источники обогрева теплоносителя. Некоторые успешно используют для этих целей солнечные панели, установленные на крыше. Более бюджетный вариант решения проблемы — монтаж электрического ТЭНа.

Этап #2 — решаем вопрос о теплоизоляции

Чтобы уменьшить естественные потери тепла, снаружи бойлера обязательно нужно положить слой хорошей теплоизоляции. Теплоизоляционные работы, как правило, удобнее выполнять еще до того, как конструкция будет собрана. В качестве утеплителя можно использовать любой подходящий материал, даже обычную монтажную пену. Утеплитель закрепляют с помощью клея, проволочной стяжки или любым другим способом. Важно, чтобы утеплен был весь корпус бойлера, поскольку от качества теплоизоляции зависит КПД работы прибора.

Иногда теплоизоляцию делают с помощью большего по диаметру бака. В него вставляют бойлер, а пространство между стенками этих емкостей заполняют утеплителем

Этап #3 — изготовление змеевика

Змеевик делается из металлической или пластиковой трубы малого диаметра. Трубу аккуратно наматывают на цилиндрическую оправку, в качестве которой можно использовать достаточно прочную трубу большого диаметра, оцилиндрованное бревно и т. п.

Чтобы сделать змеевик для бойлера косвенного нагрева, можно использовать как металлические, так и пластиковые трубы малого диаметра. Их размещают в центре емкости или вдоль ее стен

Диаметр самого змеевика и количество витков подбирают в зависимости от размеров и конфигурации бака. Чем больше площадь змеевика, с которой контактирует вода, тем быстрее вода прогреется до необходимой температуры.

Не стоит прилагать особые усилия при наматывании трубы на оправку. Если змеевик будет прилегать к оправке слишком плотно, его будет трудно снять.

В процессе эксплуатации на поверхности нагревательного элемента скапливаются различные отложения. Примерно раз в год змеевик следует от них очищать.

Этап #4 — сборка и подключение конструкции

После того, как все элементы готовы, следует собрать устройство. Если в процессе сборки слой теплоизоляции был поврежден, необходимо его тщательно восстановить.

Змеевик подключают к системе отопления дома, затем монтируют трубы подачи холодной воды. Для горячей воды обычно устанавливают кран или сразу делают разводку на ванную комнату, кухонную мойку и т. п.

Для установки такого бойлера на стене можно использовать кронштейны. Чтобы надежно закрепить конструкцию, к металлическому баку приваривают специальные «ушки», которые делают из стального уголка. Остается надежно прикрепить устройство в удобном месте и наслаждаться полноценным горячим водоснабжением без лишних затрат.

Видео-пример изготовления такого бойлера

Интересные подробности изготовления бойлера косвенного нагрева представлены в видеоматериале:

Оцените статью:

Поделитесь с друзьями!

Как сделать бойлер косвенного нагрева своими руками?

Проблема с горячей водой для многих частных владельцев недвижимости, где отсутствует подключение к системе центрального отопления, остается и сегодня актуальной. Установка бойлера требует серьезных капиталовложений, а вот изготовление бойлера косвенного нагрева своими руками может стать альтернативой в решении этого важного вопроса. Его основная выгода в том, что горячая вода подается по мере необходимости без особых затрат в денежном эквиваленте с вашей стороны.

Конструкция бойлера

Многих частных домовладельцев интересует вопрос: что это за устройство, каким образом в нем происходит нагревание воды. Изделие такого типа — крупная накопительная конструкция, не зависящая от стандартных источников энергии (газа, электросистемы), проще говоря, водонагреватель циркуляционного вида.

Внутри бака устанавливается спиралевидная труба — именно в ней циркулирует вода, нагреваемая котлом автономного отопления. Холодная вода поступает через трубу, расположенную снизу, равномерно нагревается в баке и подается пользователю через выходной трубопровод, который расположен вверху. Для максимального удобства к трубам подсоединены шаровые краны. Снаружи бак закрыт толстым слоем теплоизоляции.

Чертежи этого изделия весьма просты и легко читаются, если у вас есть хотя бы основы технического образования.

Разновидности систем

Те пользователи, которые используют газовые колонки и различного вида бойлеры для получения горячей воды, отлично знакомы с массой проблем, возникающих при их эксплуатации: надо выждать некоторое время, пока вода нагреется до нужной температуры, если включить одновременно горячую воду на кухне и в ванной, то ее температура понизится. Косвенный бойлер устраняет эти проблемы: поступающая от него вода всегда имеет постоянную температуру, независимо от того куда она подается. Такие водонагреватели могут быть нескольких типов.

1. Самым распространенным является конструкция со змеевиком, который устанавливается внутри бака, и по нему циркулирует горячая вода. Холодная вода, поступая в емкость, контактирует со змеевиком и нагревается до установленной температуры.
2. Другой вариант — когда змеевик монтируется вдоль стенок емкости, а не в ее центре.
3. Если есть две емкости — большая и маленькая, то меньшую по размерам вставляют в большую. Вода циркулирует между ними: в малую нагнетается горячая вода, а вокруг нее — холодная для нагрева.

Принцип работы таких водонагревателей прост, чтобы наглядно разобраться в работе системы есть подробная схема.

Достоинства и минусы бойлера косвенного нагрева

Преимущества бойлера косвенного нагрева, сконструированного своими руками, над другими водонагревателями:

• возможность подключения к централизованной отопительной системе;
• основная емкость устанавливается в непосредственной близости от котла автономного отопления;
• монтаж всей конструкции не занимает много времени;
• сокращается расход электроэнергии и газа;
• дом обеспечивается горячей водой одной температуры постоянно.

Недостатков у такой конструкции не так уж и много:

• для монтажа вам потребуется специальное помещение;
• чтобы нагреть воду в баке до оптимальной температуры при первом запуске, нужно продолжительное время, а это гарантирует потери на общем обогреве всех остальных помещений;
• чистить змеевик надо не реже двух раз за 12 месяцев, чтобы он не забивался отложениями.

Важно! Такой вариант действует только во время осенне-зимнего сезона, по его окончании включается встроенный ТЭН. Владельцы частных строений, которые используют автономное отопление, могут перекрыть поступление воды на обогрев дома, а воду в емкости продолжать нагревать с помощью котла.

Если вы пользуетесь электрическими нагревательными элементами, то включать их лучше ночью, во время действия льгот.

Виды работ и материалы

Чтобы изготовить бойлер своими руками, надо выполнить такие работы:

• подготовить металлическую емкость с хорошими антикоррозийными характеристиками;
• аккуратно согнуть трубу для змеевика;
• сделать качественную теплоизоляцию конструкции;
• осуществить полную сборку всей системы;
• подвести воду;
• змеевик надежно подсоединить к домашней системе отопления;
• подключить подачу нагретой воды к домашнему водопроводу.

Для выполнения некоторых операций вам понадобятся такие материалы и оборудование:

• трубы металлопластиковые или из нержавеющего металла;
• грунтовка на основе нитроэмали;
• гайка с диаметром около 32 мм;
• емкость большого размера — для небольшой семьи сгодится простой газовый баллон;
• понадобится сварка.

Со всеми материалами и предстоящими видами работ мы определились, теперь приступаем к непосредственному монтажу.

Технология сборки

Распишем поэтапно, как сделать бойлер косвенного нагрева своими руками — весь комплекс работ будет состоять из последовательной сборки разных частей конструкции.

Бак водонагревателя

Объем емкости, куда будет поступать вода для последующего нагревания, зависит от потребностей домовладельца: стандартный расход до 70 литров на каждого домочадца в сутки, поэтому для семьи в 4 человека будет вполне достаточно 200 л.

Материал бака следует выбирать из сплава алюминия, а также других цветных металлов, которые не подвержены коррозии, если позволяют финансы — нержавеющей стали. Хорошей альтернативой является баллон для газа, но внутренние стенки надо обработать специальной грунтовкой, иначе горячая вода будет иметь неприятный тухлый запах.

В корпусе бака своими руками надо вырезать не менее 5 отверстий: два с любого бока — они предназначены для врезки змеевика, внизу также 2 — для подачи воды и крана слива, вверху только одно — отбор горячей воды.

Делаем змеевик

Этот элемент, сделанный из медной трубы малого диаметра, но толстостенной, обязательно может иметь различные габариты — это зависит от объема и высоты емкости. Специалисты утверждают, что на каждые 10 л. воды необходимо 1,5 кВт тепловой мощности змеевика.

Вы можете для экономии средств из домашнего бюджета использовать трубы из другого материала, но обязательно с отличной теплоотдачей. При изготовлении надо очень внимательно следить за образованием витков:

• они ни в коем случае не соприкасаются — между витками должен быть зазор;
• нельзя делать чрезмерные усилия — это сильно затруднит снятие готового изделия со специальной оправки;
• количество витков строго рассчитывается и зависит от габаритов бака.

Для оправки используют трубу необходимого диаметра или круглое деревянное полено без сучков. После изготовления спираль тщательно покрывают защитным термостойким лаком.

Утепляем конструкцию

Бак с наружной стороны обязательно покрывается теплоизоляцией для уменьшения потерь и повышения КПД изделия — это может быть специальная пена для монтажа или другой материал с отличными теплоизоляционными свойствами, например, пенопласт.

Его крепят при помощи проволоки, специальными стяжками или сажают на клей. Сверху утеплителя мастера рекомендуют укрепить листы фольги или использовать утеплитель с одной фольгированной стороной. Некоторые умельцы для утепления вставляют бойлер в емкость большего размера, а пространство между ним и внутренними стенками заполняют утеплителем любого вида.

Окончательная сборка

Когда все детали будущей конструкции подготовлены, то начинается ее сборка.

1. Змеевик устанавливается по центру или же вдоль внутренней поверхности емкости, к концам присоединяются патрубки (пайка или сварка).
2. При вертикальном расположении к емкости привариваем ножки, при настенном расположении — специальные петли крепления.
3. К нижней части бака приваривается нагревательный элемент.
4. Сверху устанавливается крышка и приваривается к корпусу.
5. Змеевик подключается к контуру автономной системы согласно выбранной схеме.
6. Подсоединяем трубы подвода холодной воды и магистраль отвода горячей.
7. Подключаем водонагреватель к системе домашнего водопровода.

Для консультации, чтобы было меньше вопросов, советуем посмотреть вот такое видео:

Потом вам остается только наслаждаться изобилием горячей воды без существенных финансовых вложений.

Бюджетный вариант изготовления

Специалисты предлагают оригинальный вариант изготовления аналогичного типа водонагревателя, но для этого вам понадобятся такие составляющие:

• медная или бронзовая труба;
• доски разного размера;
• листовой алюминий;
• коллектор, сделанный из меди или ее сплава;
• определенного формата листы стекла;
• специального состава краска.

Делаем из досок необходимого размера корпус, изнутри обшиваем его листовым алюминием. По периметру устанавливаем трубы наподобие змеевика, к ним присоединяем коллектор, учитывая, с какой стороны будет вход, а где — выход.

Такая система довольно проста и функциональна — с ее помощью вы будете нагревать нужное количество воды, а технология изготовления аналогична стандартному варианту.

Чтобы конструкция лучше поглощала тепло и не отдавала его наружу, применяется стекло и специальная краска.

При изготовлении такого водонагревателя получается завидная экономия денежных ресурсов — вам остается только выбрать приемлемый для вашего помещения вариант и приступить к работам.

Бойлер косвенного нагрева: своими руками, видео, чертежи

Горячее водоснабжение — это привычно и удобно, но как быть, если подключиться к центральной системе затруднительно? Решить этот вопрос целым рядом способов, и самый простой и экономичный из них — установка бойлера косвенного нагрева.

Особенности

В отличие от водонагревателей, в бойлере косвенного нагрева используется энергия теплоносителя, применяемого для отопления. Для этого в бак-накопитель встраивается теплообменник, обычно имеющий форму змеевика. Проходя по нему, теплоноситель системы отопления нагревает воду, находящуюся в баке.

Нагрев воды в бойлере, как и в водонагревателе накопительного типа, происходит в течение нескольких часов, но ее температура потом долго остается стабильной, что повышает удобство использования горячей воды для душа и ванны.

Бойлер косвенного нагрева не только экономичен, он еще и более безопасен, чем водонагреватель. В случае отказа автоматики в ТЭНовых нагревателях может произойти закипание воды и разрушение самого прибора или фитинговых соединений, что приведет к утечке. В бойлере же вода не может нагреться сильнее, чем теплоноситель, обычно этот показатель находится в пределах 60-90 градусов, что безопасно и для труб, и для человека.

Плюсы использования бойлера косвенного нагрева:

• теплообменник можно подключить как к центральному отоплению, так и к котлу любого типа;
• для нагрева воды не нужна электроэнергия, газ или другое топливо, что снижает затраты на монтаж и эксплуатацию бойлера;
• температура воды стабильная, без резких скачков;
• безопасность использования даже без установки дорогостоящей автоматики — вода не закипает, при утечке или прекращении подачи холодной воды не происходит выхода прибора из строя;
• простая конструкция и монтаж позволяют дополнительно сэкономить, сделав и установив бойлер косвенного нагрева своими руками.

Минусы:

• довольно большие размеры и вес, сравнимые с водонагревателем накопительного типа;
• бойлер косвенного нагрева используется только в отопительный сезон, для летнего применения его оснащают ТЭНом;
• длительный нагрев воды, во время которого температура теплоносителя в радиаторах снижается;
• отложение солей на змеевике требует регулярной чистки и обслуживания.

На рынке представлено множество моделей бойлеров, использующих косвенный нагрев. Но при наличии минимальных навыков сварки и монтажа возможно изготовление бойлера для дома или дачи своими руками.

Конструкция

Устройство бойлера довольно простое. В баке из материала, не подверженного коррозии, расположен теплообменник в виде змеевика или бака меньшего размера. Теплообменник для увеличения теплоотдачи выполняют из материала с высокой теплопроводностью, обычно из меди.

Бак оснащен штуцерами для подвода и отбора воды. Ввод холодной воды расположен снизу бака и оснащен обратным клапаном, через него же, с помощью обводного вентиля, производят слив. Выводной патрубок для горячей воды располагают в верхней части бака.

Стенки бака для уменьшения тепловых потерь необходимо хорошо утеплить. Для этого можно использовать различные материалы, но наилучший вариант — полиуретан, он обладает высокими теплоизоляционными качествами, при этом не боится влаги, хорошо гасит шум воды, возникающий при нагреве, долговечен и экологически безопасен.

Чтобы сделать бойлер своими руками проще всего поместить бак-накопитель в бачок или корпус аналогичной формы чуть большего размера и заполнить пространство между ними полиуретановой пеной из баллона.

Для измерения и регулировки температуры бойлер оснащают термометром и термостатом. Этот элемент не обязателен, но существенно увеличивает удобство использования нагревателя. Чтобы уменьшить внутреннюю коррозию, можно также встроить в бак магниевый анод, предназначенный для водонагревателей ТЭНового типа. Их продают в сервисных центрах обслуживания или в магазинах бытовой техники.

Технология изготовления своими руками

Прежде чем начать самостоятельное изготовление бойлера, нужно определиться с его параметрами и характеристиками:

• расход воды и объем бака;
• вид змеевика и расчет его размеров;
• наличие дополнительных устройств — ТЭНа, термостата.

Исходя из полученных ответов можно выбрать емкость для накопительного бака, материал для изготовления змеевика, а также определиться с размерами и выполнить эскиз будущего бойлера.

Расчет объема

Чтобы обеспечить достаточное количество горячей воды, необходимо представлять себе ее ежедневный расход. Принято считать, что на каждого постоянно проживающего в доме человека необходимо 50-80 литров нагретой воды в день.

Это количество позволит принять душ или ванну, а также удовлетворит потребность в горячей воде для стирки, уборки и мытья посуды. Таким образом, для семьи из 3-4 человек понадобится бойлер с баком на 200 литров.

Если вода нужна только для хозяйственных нужд, например, мытья рук и посуды, достаточно бака меньшего размера — на 50-70 литров. Не стоит без необходимости выбирать бак слишком большого размера — это увеличит время нагрева воды и приведет к уменьшению эффективности отопительной системы.

Выбор и расчет змеевика

Змеевик в бойлере может быть выполнен из металлической трубы в виде спирали или змейки, либо представлять собой внутренний бак меньшего размера. Делать его лучше из материала, обладающего высокой теплопередачей и устойчивостью к коррозии, например, из меди.

Также можно использовать трубу из нержавейки, но ее сложнее согнуть и придать ей необходимую форму. Обычные стальные трубы использовать не рекомендуется — проточная вода при нагреве будет выделять пузырьки кислорода, которые вызовут быструю коррозию металла. Наиболее удобна трубка из меди диаметром 10 мм — она гнется без применения горелки по шаблону.

Некоторые мастера используют также металлопластиковые трубы. Они устойчивы к внешней и внутренней коррозии, но использовать их нужно строго при температуре ниже 90 градусов. Любой перегрев приведет к деформации труб, протечкам и смешиванию воды в контурах. При определенных условиях это может привести к воздушным пробкам и ухудшению циркуляции.

Змеевик из трубы наматывают в виде спирали из расчетного числа витков и располагают в нижней части бака круглого сечения. Для нормальной теплоотдачи он не должен касаться стенок. При изготовлении бака прямоугольной формы теплообменник делают в виде змейки и размещают у одной из стенок.

Размеры и число витков змеевика определят с помощью расчета по формуле:

В этой формуле:

• Р — тепловая мощность змеевика, которая должна составлять 1,5 кВт на каждые 10 литров объема бака;
• d — диаметр используемой трубы, выраженный в метрах, принимаем 0,01 м;
• l — общая длина трубы, в метрах;
• ∆Т — разность температур до и после нагрева, обычно для предварительного расчета принимают 65 градусов.

Для бака на 200 литров с мощностью в 30 кВт расчет будет таким:

Отмерив необходимую длину трубы, нужно рассчитать также диаметр витка. Чтобы спираль не касалась стенок, его принимают на 10-12 см меньше диаметра бака-накопителя. Расчетные значения для некоторых размеров бака приведены в таблице.

Расстояние между витками целесообразно делать 5-8 см, чтобы улучшить условие теплообмена. При этом важно рассчитать общую высоту змеевика так, чтобы он не перекрывал входной и выходной патрубок для нагреваемой воды.

Теплообменник в виде бака выполняют обычно из того же материала, что и сам бак, а его размеры составляют 1/5-1/8 общего объема бойлера.

ТЭН, термостат и другие вспомогательные устройства

Один из недостатков бойлера косвенного нагрева — возможность его использования только в отопительный период. Решить эту проблему можно двумя способами:

• выполнить монтаж короткого замкнутого контура от котла, рассчитанного только на нагрев воды в бойлере;
• установить в самом баке ТЭН.

Первый способ связан с лишним расходом времени и топлива — при загрузке на неполную мощность котел будет работать с пониженным КПД, а в случае использования твердого топлива — еще и с образованием повышенного количества копоти и сажи. Кроме того, потребуется время на его обслуживание, загрузку и чистку.

Установка ТЭНа в сам бак бойлера позволит использовать его летом в режиме обычного водонагревателя. Для снижения затрат на электроэнергию нагрев можно производить в ночное время по более низким тарифам или подключить в систему солнечный коллектор.

Мощность ТЭНа должна соответствовать объему бака. В среднем, для объема 50 литров необходим ТЭН электрической мощностью 1,5-1,8 кВт, а для 200 литрового бойлера — 5-6 кВт. Эти значения могут быть незначительно изменены, при этом стоит помнить: чем больше мощность, тем короче время нагрева, и наоборот.

Осуществляя монтаж ТЭНа в бак бойлера, обязательно установите термостат, отключающий нагрев при температуре не более 90 градусов!

Также рекомендуется установить в бак магниевый анод, который отвлекает на себя процессы электрохимической коррозии внутри бака. Он постепенно растворяется при этом, и через несколько лет может потребоваться его замена.

В данной статье вы узнаете, что лучше: купить электрокотёл для частного дома или сделать своими руками.
Как правильно выбрать электрокотёл для обогрева дома площадью 100 квадратных метров, читайте здесь

Порядок изготовления и монтажа

После проведения всех необходимых расчетов и подготовки эскиза можно собирать бойлер косвенного нагрева своими руками.

1. Сборку начинают с подготовки самой важной части — бака-накопителя. Можно использовать любую готовую емкость из нержавейки, алюминия или термостойкого пластика или сварить бак из листового металла и обрезков труб подходящего диаметра. Главное требование — достаточная толщина стенок и прочность бака и устойчивость к коррозии.
2. Достаточно просто сделать бак из отработанного газового баллона. Для этого верхнюю часть баллона срезают, внутренние стенки тщательно зачищают, промывают несколько раз и проветривают на свежем воздухе в течение 3-5 дней. В противном случае вода приобретет запах газа. После просушки поверхность грунтуют водостойкой краской.
3. В баке в соответствии с эскизом нужно сделать несколько отверстий: для подключения змеевика, для входного и выходного патрубка, а также для ТЭНа и термостата при их установке.

1. Приваривают обрезки трубы — патрубки, и нарезают на внешней части резьбу для подключения контура ГВС и отвода от контура отопления.
2. Далее нужно сделать змеевик по расчетным размерам. Навивать спираль удобно по шаблону, в качестве которого используют трубу нужного диаметра, бревно или любой прочный цилиндрический предмет. Навивка должна быть достаточно свободной, чтобы готовый змеевик снялся с оправки.

1. К патрубкам змеевик крепят с помощью пайки, проверяя герметичность соединений. Это можно сделать с помощью воздуха из компрессора и мыльной воды. Давление при опрессовке должно превышать рабочее давление в системе отопления как минимум в 1,5 раза.
2. При необходимости устанавливают в бак ТЭН, термостат и магниевый анод. Подключают к электрической части медный кабель необходимого сечения — для ТЭНа 2 кВт — 1,5 мм², для 4 кВт — 2,5 мм², для 5 и более — 4 мм².
3. Помещают бак в корпус, если он предусмотрен проектом. Устанавливают между стенками бака и корпуса временные или постоянные распорки, чтобы выдержать одинаковое расстояние со всех сторон. Заполняют пространство утеплителем, например, монтажной полиуретановой пеной.
4. После высыхания пены срезают излишки, обрабатывают патрубки и крепят крышку корпуса. Можно окрасить его краской по металлу в светлые тона, для меньшего излучения тепла и продления срока службы.
5. Подключают бойлер к системе отопления и ГВС соответственно приведенной схеме.

Сделать бойлер косвенного нагрева своими руками довольно просто и бюджетно, а его эффективность и экономичность быстро окупит все затраты. Горячая вода со стабильной температурой сделает жизнь в загородном доме обеспечит привычный горожанам комфорт.

устройство, схема и принцип работы водонагревателя

Для обеспечения частного дома горячей водой на хозяйственные нужды применяется различная бытовая техника. К ней относятся проточные водонагреватели и разные бойлеры – электрические, газовые и косвенного нагрева. Последние представляют наибольший интерес, поскольку не требуют для своей работы никаких энергоносителей. С другой стороны, подобные агрегаты в заводском исполнении очень дороги. Вот почему сделать косвенный бойлер своими руками – удачное решение, а как его реализовать, мы расскажем в данной статье.

Устройство и принцип работы бойлера косвенного нагрева

Чем так привлекательны эти агрегаты, так это возможностью выдать большое количество горячей воды сразу нескольким потребителям. При этом нагрев происходит без дополнительных подключений к электрической сети или газовой магистрали, источником тепла служит все тот же котел, что мы используем для отопления дома. Единственное условие – теплогенератор должен иметь запас по мощности, дабы успевать работать с отопительной системой и водонагревателем.

Надо сказать, что устройство бойлера косвенного нагрева достаточно простое, так что при наличии некоторых навыков его можно сделать самому. По сути, это круглый герметичный резервуар приличной вместительности (не менее 100 л), внутрь которого помещен змеевик из медной трубки. Снаружи бак покрыт теплоизоляционным слоем, не дающим воде в емкости быстро остывать. Подробно устройство водонагревателя показано на схеме:

На рисунке показан обычный косвенный бойлер в минимальной комплектации, более совершенные модели дополнительно оборудованы:

• вторым змеевиком для подключения альтернативного источника тепла;
• электрическим ТЭНом для поддержания температуры воды в случае отключения котла;
• термометром и манометром.

Сам принцип работы бойлера косвенного нагрева заключается в передаче тепла не прямым способом от котла массе воды, находящейся в емкости. Посредником служит теплоноситель, нагретый до температуры 70—80 °С и циркулирующий по медной трубке змеевика. Это позволяет довести температуру воды, предназначенной для ГВС, до 60 °С. С целью исключить электрохимическую коррозию металлического бака внутрь помещен магниевый анод, образующий более активную гальваническую пару медь – магний, нежели медь – сталь.

Также накопительный водонагреватель косвенного типа снабжается патрубком для подключения предохранительного клапана безопасности и датчика температуры, присоединяемого к терморегулятору. На тот случай, когда необходимо обеспечивать моментальную подачу горячей воды к смесителям, бойлер снабжен патрубком для подсоединения обратной рециркуляционной линии.

Рекомендации по изготовлению

Чтобы сделать бойлер косвенного нагрева в домашних условиях, потребуется 2 основных элемента – это сам резервуар и теплообменник из медной трубки. Идеальная форма для бака – цилиндрическая, поэтому лучше использовать в таком качестве какой-нибудь баллон, металлическую бочку или тонкостенную трубу большого диаметра. Медная трубка не должна быть слишком тонкой, такой теплообменник не будет эффективным. Подходящий диаметр – 15—20 мм.

Совет. Для изготовления теплообменника хорошо подойдет и гофрированная нержавеющая труба, используемая для систем отопления и водоснабжения. Ее и согнуть проще, нежели медь.

Подобрав подходящий бак и определившись с его размерами, можно приступать к навивке змеевика. Рекомендуется для этого использовать шаблон в виде трубы или бревна, чей диаметр наполовину меньше размера емкости. Зафиксировав один конец трубки, выполните навивку на шаблон как можно плотнее, виток к витку. При этом надо следить за высотой изделия, чтобы оно впоследствии поместилось внутрь бойлера, сделанного своими руками.

Готовый теплообменник устанавливается по центру бака, чтобы трубка нигде не касалась его стенок. Теперь нужно устроить герметичный проход трубок сквозь бак, что делается с помощью пайки и резьбовых соединений, как это показано на фото:

Теперь остается выполнить теплоизоляцию резервуара с помощью рулонных утеплителей и бандажей из проволоки или тонкой стальной полосы. Предварительно надо закончить все сварочные работы – приделать дно и крышку, врезать все патрубки и приварить опоры. Поверх утеплителя следует надеть декоративный кожух из тонколистового металла или другого удобного материала.

Совет. С целью продлить срок службы самодельного стального резервуара рекомендуется приобрести и установить внутрь водонагревателя магниевый анод.

Схема подключения бойлера к котлу

Собрать накопительный водонагреватель – это только полдела, нужно еще выполнить правильную установку агрегата и его подключение к источнику тепла. Поскольку бак с водой имеет достаточно большой вес, его лучше поставить на фундамент и выверить по вертикали. Если у вас в котельной полы залиты бетонной стяжкой толщиной 100 мм, то можно обойтись и без фундамента. После установки можно приступать к обвязке бойлера.

Совет. Возможно, вам кто-либо посоветовал присоединять бойлер к водогрейному тракту двухконтурного котла или вы отыскали подобную схему в интернете. Запомните, что таким образом соединять эти агрегаты нельзя, водонагреватель должен быть подключен к той же линии, что и система отопления.

Дело в том, что двухконтурный котел нагревает воду для нужд ГВС только до 60 °С. А это значит, что большой объем воды в бойлере он нагреет не более, чем до 50 °С, затратив при этом много времени. Есть и другой момент: когда теплогенератор работает на контур ГВС, он полностью отключается от системы отопления, в результате чего последняя значительно остынет, а вместе с ней и весь дом. Обо всех нюансах подробно рассказано в следующем видеоролике:

Чтобы правильно объединить водонагреватель и котел в одну правильно работающую систему, необходимо выполнить их обвязку по одной из представленных ниже схем. В первой распределение потоков теплоносителя организовано за счет установки трехходового клапана с сервоприводом. Когда температура воды внутри бойлера начинает снижаться, привод по сигналу датчика направляет поток теплоносителя в змеевик агрегата.

В другой схеме подключения с двумя циркуляционными насосами бойлер косвенного нагрева загружается за счет включения насоса в своем контуре. Отопительный контур при этом может функционировать постоянно либо отключаться, что зависит от автоматики. Если тепловая мощность котла достаточна, то обе ветви могут действовать одновременно. Только надо верно подобрать насосы, чтобы они не мешали друг другу.

Еще один способ обвязки бойлера применяется в сложных системах с несколькими циркуляционными насосами и гидравлическим разделителем.

Здесь водонагреватель со своим насосом просто присоединяется к общим коллекторам, находящимся за гидрострелкой. Больше подробностей о правильном подключении бойлера косвенного нагрева показано на видеоролике ниже.

Установка предохранительного клапана для водонагревателя

Это небольшое устройство играет в схеме подключения бойлера важную роль. Когда вода в баке начинает нагреваться, она расширяется в объеме и в результате возрастает давление.

Когда оно достигает критического значения, срабатывает предохранительный клапан и сбрасывает часть воды, чтобы снизить давление. Поэтому патрубок клапана необходимо соединять гибкой трубкой с выходом канализации.

В резервуарах большой емкости принято дополнительно ставить мембранный расширительный бак (экспанзомат). Он способен скомпенсировать больший объем расширяющейся жидкости. При этом важно при покупке бака выбрать тот, что предназначен для систем водоснабжения, а не отопления. Распознать его можно по величине максимального рабочего давления 7—8 Бар (у бачков для отопления 3 Бар).

Помимо этих элементов в обвязке бойлера со стороны водоснабжения должны присутствовать и другие необходимые детали: краны, клапаны, фильтры и прочая арматура. Как правильно обвязать косвенный водонагреватель с водопроводом частного дома, отражено на схеме с обратным циркуляционным контуром:

Заключение

В сущности, конструкция накопительного водонагревателя не отличается сложностью, так что при желании его можно изготовить самому. При этом есть возможность снабдить бойлер всеми возможными функциями и встроить в него датчики для совместной работы с автоматикой котла. А вот с обвязкой придется повозиться, от правильности ее выполнения зависит эффективная работа всего отопления дома.

Как сделать бойлер косвенного нагрева своими руками?

Устройство косвенного нагрева – специальный накопительный агрегат, который подогревает воду, не используя каких-либо дополнительных источников питания. За счет этого горячее водоснабжение частных домостроений требует от их владельцев минимальных финзатрат.

1 Агрегат косвенного нагрева – горячая вода за малую цену

Собственники многих частных домов сейчас устанавливают в своих жилищах двухконтурные котлы. Эти устройства способны обеспечивать домостроение не только теплом, но и горячей водой. Обычные же отопительные агрегаты такими возможностями не обладают. Это означает, что владельцу жилья приходится искать другие пути выработки подогретой воды, используемой для каждодневных хозяйственных нужд.

Бойлер косвенного нагрева для дома

На первый взгляд самый простой вариант решения подобной проблемы заключается в приобретении и установке проточного водонагревателя. Он быстро подогревает воду, без особых проблем монтируется своими руками. Но его стоимость, а также космические цены за потребленное электричество по душе не каждому человеку. Кроме того, проточные водонагреватели зачастую требуют полной замены электропроводки, имеющейся в доме. Такие мероприятия обходятся в копеечку.

Разумной альтернативой проточным устройствам, подогревающим воду, по мнению многих экспертов и рядовых потребителей, станет аппарат косвенного нагрева.

Он по-настоящему экономичен в работе и при этом эффективно выполняет свою задачу. К сожалению, стоимость заводского бойлера доступна не всем. В этом случае домашние умельцы имеют возможность сделать подобный агрегат самостоятельно. Чуть позже мы подробно опишем процесс его изготовления. Но сначала разберемся с принципом работы интересующего нас оборудования.

Бойлер – это бак, внутри которого монтируются трубы. По ним происходит циркуляция теплоносителя, который применяется для отопления жилища. В нижней части бака имеется входная трубка. Она предназначена для подачи холодной воды в описываемую емкость. Нагрев поступившей жидкости осуществляется за счет перемещающегося теплоносителя. Важная особенность! Снаружи бак укутывается теплоизоляционным слоем, благодаря чему подогретая вода длительное время сохраняет свою температуру. Труба для подогретой воды обычно монтируется в верхней части бака. Ее рекомендуется оснащать обычным шаровым краном, чтобы упростить процесс эксплуатации устройства.

2 Плюсы и минусы оборудования – бойлер хорош, но далеко не идеален

Экономичность использования косвенного водонагревателя является важным, но не единственным его достоинством. Бойлер имеет и ряд других эксплуатационных преимуществ:

• Достаточно высокая производительность. Ее конкретный показатель зависит от сечения труб, установленных в агрегат, а также от мощностных характеристики самого отопительного котла.
• Нет нагрузки на бытовую электросеть (если дополнительно не монтируется нагревающий элемент).
• Возможность эксплуатации оборудования круглогодично (требуется установка ТЭНа – специального нагревателя) и использования разных источников тепловой энергии. В ряде случаев это имеет огромное значение.
• Отсутствие участков соприкосновения между содержащим немалое количество вредных солей теплоносителем и подогреваемой водой.

Теперь разберемся с недостатками рассматриваемых водонагревателей и с возможными способами их решения. Главный минус бойлера – большие размеры бака. Агрегат занимает немало места, что может вызвать затруднения при его установке в скромных по площади помещениях. Второй недостаток заключается в том, что в крупной по объему емкости вода нагревается достаточно долго. Причем при подогреве жидкости в баке отмечается некоторое уменьшение интенсивности отопления жилища.

Установка обвязки

Из описания принципа функционирования косвенного водонагревателя видно, что без дополнительных приспособлений его можно эксплуатировать только тогда, когда работает отопительная система. То есть, используется бойлер исключительно в холодное время года. А если нам хочется постоянно получать горячую воду, вне зависимости от температуры на улице? Это вполне реально. Нужно всего лишь оснастить водонагреватель ТЭНом. Его встраивают в бак и подключают к электросети. Понятно, что при этом приходится оплачивать счета за электричество. Но зато в вашем доме всегда будет горячая вода в требуемом количестве.

3 Самодельный водонагреватель – популярные конструкции

Народные умельцы используют различные способы изготовления интересующих нас приспособлений. Бойлер косвенного нагрева без лишних трудозатрат реально соорудить своими руками по одному из предложенных далее вариантов:

1. Внутрь бака устанавливаются трубы определенного диаметра. Их можно разместить в центральной части накопительного резервуара или вдоль его боковых поверхностей. Во втором случае скорость нагрева воды будет немного выше.
2. Монтаж змеевика. Принцип работы устройства останется тем же. Но эффективность работы агрегата увеличится. Змеевик обычно делают из   трубы (металл, пластик). Ее просто потребуется изогнуть, чтобы получить спиралевидный элемент.
3. Использование двух (разных по геометрическим параметрам) емкостей. В данном случае трубы не нужны. Требуется в бак с большим объемом вставить емкость меньшего размера. Теплоноситель в подобной конструкции перемещается между стенками используемых баков.

Самодельный водонагреватель

Наиболее эффективными в применении признаются системы косвенного нагрева со змеевиком. Суть в том, что изогнутая труба характеризуется большой длиной. Это дает возможность использовать потенциал теплоносителя по максимуму. Кроме того, сделать самому бак со спиральным элементом проще всего. Об этом далее.

4 Емкость для нагревателя – из чего сделать и как подготовить?

Бак водонагревателя разрешается изготавливать практически из любых материалов, которые обладают некоторой стойкостью к коррозионным явлениям. Можно использовать эмалированный металл, стеклокерамику, нержавейку, пластик. При выборе материала нужно учитывать следующее: пластиковые, стеклокерамические и эмалированные емкости не отличаются особой механической прочностью, кроме того, эмаль и керамика склонны к коррозии. Из-за этого уже через пару лет эксплуатации может потребоваться замена бака, сделанного из этих материалов.

Емкость для нагревателя из подручных средств

А вот емкости из нержавеющей стали являются в разы долговечнее и надежнее. Проще всего сделать водонагреватель косвенного действия из обычного газового баллона. Желательно купить новую емкость. Но допускается и применение со старым баллоном. Его необходимо разрезать на две половинки, очистить внутренние стенки от загрязнений и обработать их грунтовкой (обычно наносится 2–3 слоя). Нюанс. Грунт допускается и не использовать. Но тогда в первые пару недель эксплуатации самодельного бойлера вы будете явственно ощущать запах газа, идущего от горячей воды.

В подготовленном описанным способом баллоне мы сделаем четыре отверстия. Через один будет выходить нагретая вода, второй нужен для подачи холодной жидкости. Еще два отверстия позволят соединить теплоноситель и змеевик. Затем следует позаботиться о качественной теплоизоляции бака. Самодельный бойлер необходимо утеплять максимально тщательно. Если данное условие не выполнить, показатель полезного действия устройства значительно снизится. Вода в теплом состоянии в нем будет поддерживаться совсем недолго.

Теплозащиту емкости рекомендуется производить до сборки агрегата. Это удобнее, проще и надежнее. Функцию утеплителя может выполнять практически любой теплоизолятор. Некоторые мастера используют стекловату. На корпус баллона ее крепят проволокой или клеящим составом. При желании сначала можно приклеить вату, а потом дополнительно зафиксировать ее проволочной стяжкой. Еще лучше использовать для утепления монтажную пену. Работа с ней требует минимальных трудовых затрат. А результат получается отличный.

5 Изготавливаем змеевик и собираем прибор – проблем не будет!

Спиралевидный элемент для бойлера делаем из пластиковой либо металлической трубы. Ее диаметр должен быть небольшим – в пределах 0,8–2 см. Трубу наматываем на большее по сечению оцилиндрованное бревно, металлическое трубное изделие либо на любую другую прочную оправку цилиндрической формы. Следим за тем, чтобы витки спирали не соприкасались друг с другом. В этом случае мы обеспечим максимальный контакт нагреваемой воды и греющей поверхности.

Изготавливаем змеевик для водонагревателя

Число витков и длина змеевика определяются, исходя из вместимости бака. Для бойлера, изготавливаемого из 200-литрового баллона, протяженность спирали составляет около 15 м. Требуемое количество витков – 12 (при дистанции между ними около 7 см). Змеевик не следует наматывать на оправку чересчур плотно. Каждый год его придется в обязательном порядке демонтировать и очищать от скопившихся отложений. Если спираль намотать слишком сильно, снять ее будет проблематично.

Теперь собираем наш водонагреватель:

1. Устанавливаем змеевик вдоль стен либо в центре емкости.
2. Припаиваем патрубки к выходной и входной трубе.
3. Привариваем к корпусу устройства ушки – крепежные элементы, сделанные из металлического уголка, когда бойлер планируется повесить на стене. Если нагреватель устанавливается вертикально на пол, к его днищу нужно приварить ножки. Они обеспечат устойчивость агрегата.
4. На концах спирального элемента нарезаем резьбу, навинчиваем на нее контргайку. Затем выводим змеевик за пределы бака, натягиваем на его окончания прокладки из резины, а на них – муфты с резьбой. Подключаем змеевик к контуру системы отопления.
5. Подсоединяем устройство к входной и выходной трубе.

Финал работ – обустройство разводки труб в разные помещения (санузел, кухня). Совет. Если разводка не планируется, на кран с горячей водой устанавливаем вентиль. Проверяем все соединения на герметичность и начинаем пользоваться самодельным водонагревателем.

Подключение котла своими руками

Надо признать, что подключение болинага бака в большинстве случаев является вынужденной мерой из-за отсутствия надлежащей горячей воды. Иногда установка и подключение бойлера оказывается единственным доступным решением, хотя наличие в квартире или доме огромного тяжелого котла с кипятком как бы немного радует. Последние разработки котлов сделали их достаточно безопасными, стандартизация узлов ответвления сделала доступным подключение котла к коммуникациям и сделку своими руками.Конечно, при условии соблюдения схемы подключения котла.

Большинство людей условно делят модели котлов на две категории:

• Устройство проточного типа, в котором поток воды нагревается в системе теплообменников и небольшой емкости и сразу же передается потребителю;
• Приводы котлов, использующие метод термоса, вода заливается в утепленный бак, нагревается и хранится по мере использования;

Для нас это устройство для производства горячей воды, хотя более правильным было бы использование термина «котел» как второго типа устройств.Разобравшись с подключением котла-привода, подключить подачу котла к водопроводу и разводке несложно. Основным требованием к цитометрическим системам является подключение индивидуальной электропроводки и пакетной машины, выдерживающей электрическую нагрузку 8-10кВт. Для этого нужен кабель с медными жилами сечением не менее 4-5мм ^Два .

Важно! Самым слабым звеном в подключении к проточным нагревателям является необходимость замены старого счетчика и модели подключения, выдерживающей ток 20-25А.

Часто в котельной резервуара, кроме ТЭНа, устанавливаются теплообменники для нагрева воды в резервуаре с помощью циркулирующего в замкнутом контуре теплоносителя, пара, горячего газа или воды. Это так называемые котельные системы, использующие косвенный нагрев.

Перед покупкой накопительного котла сделайте предварительную оценку технических возможностей квартиры или дома и сделайте предварительную схему подключения с разметкой водопровода и электрических коммуникаций в различных местах установки тяжелого и громоздкого резервуара.

Стандартная грузоподъемность крепится к стене на расстоянии 15-20 см от потолка с помощью специальных анкерных крюков. Они легко выдерживают вес конструкции котла при условии, что стена не менее 30 см, сделана из кирпича или бетонной плиты.

Для крепления котла выполните следующие действия:

1. С помощью линейки измерьте расстояние между отверстиями на держателе резервуара и переместите отметку на поверхность стены. Дыроколом пробейте отверстие в стене на глубину 10-12 см и осторожно с помощью молотка запрессуйте крючок для нейлоновой трубки и закрутите сам кронштейн.Обычно используют анкер диаметром 8-12 мм, поставляемый с резервуаром.
2. Подвесив пустой резервуар на закрученный анкер, с помощью уровня выровняйте его положение по горизонту и отметьте места для отверстий под остальными крючками. После снятия бака смонтировали оставшиеся анкерные крюки.
3. Снова повесьте пустую чашу на приспособление и проверьте равномерность нагрузки на крюки.

?

В отличие от высоконагруженной работающей системы, прогревая поток воды с головокружительной скоростью, при накопительных схемах используется ТЭН, нагрузка разводки не более пары киловатт.Электропроводка в старых домах часто выполнялась из алюминиевого провода и рассчитана на общий ток нагрузки не более 10А. В этом случае следует и дополнительную проводку подключить от ТЭНа к болинагу счетчика.

Важно! Подключение и подключение дополнительной проводки и установка розетки с выключателем, а также установка подводящих труб для горячей и холодной воды производится после навешивания резервуара водонагревателя на стену.

Если проект вашей квартиры предусматривает установку кондиционера или электрики, скорее всего, проводка рассчитана на нагрузку в 35А и дополнительных мер не требуется.Осталось протестировать подключение и работоспособность земли.

Перед подключением котла своими руками производится подключение дополнительной проводки к клеммам двух дополнительных выключателей-пазов в предохранителе. Снять 10 мм внешней оболочки каждого проводника в проводе. При маркировке жил кабеля используется красный или коричневый цвет для фазы, синий — нейтральный провод и желто-зеленый — жилой «земли». Отверните отверткой с плоской головкой на пару оборотов винт в нижней части переключателя, вставьте провод из нижнего отверстия для контакта и закрутите обратно.Сделайте это со всеми жилами, подключив желто-зеленый контакт к клемме заземления. Аналогичным образом подключить проводку к розетке для котла.

Включение котельной только после проверки подключения и наполнения емкости водой.

Совет! Если на электрощите нет маркировки «фаза» и «ноль», для дальнейшей проверки контактов и правильности подключения воспользуйтесь неоновым индикатором отверточного типа.

Не использовать при соединении коммуникаций гибкие тележки или алюминиево-полипропиленовые трубы.Безусловно, работать с ними легко и удобно, но гарантий безопасной эксплуатации таких трубок дать сложно из-за проблем с коррозией металла. Для линий связи используются пластиковые трубы с алюминиевым каркасом, применяемые в индивидуальных системах отопления. Перед тем, как подключить котел к трубам холодной и горячей воды, проложите втулку в соответствующих трубах по следующей схеме:

1. Если в квартире есть пластиковые трубы для подключения, в достаточно удобном месте отрезать трубу специальными ножницами и с помощью паяльника установить и припаять тройник для дополнительной трубы к котлу.Аналогичная процедура возможна и на «горячей» трубе путем установки тройника перед обратным клапаном или дополнительного крана.
2. В арматуре подвода-отвода воды на корпусе котла винт на уплотнительной ленте «Funke» одним краном. Обернуть вентили пластиковыми переходными муфтами, позволяющими соединить кран с пластиковой трубкой.
3. В ранее установленных тройниках на трубках горячей и холодной воды нарезать пластиковые трубы необходимой длины, соединить их переходными муфтами для кранов.
4. Произвести снятие и подключение предохранительного клапана котла.

Перед подключением котла к воде проверьте герметичность соединений и надежность клапана.

Использование косвенного нагрева котла дает значительные преимущества по сравнению с обычными электрическими методами. В теплообменнике, установленном в баке котла, происходит довольно слабая, но продолжительная передача тепла от внешнего теплоносителя к аккумулируемой воде. Как правило, вход в полость котла к горячему теплоносителю происходит в верхней части, а отбор холодного — в нижних слоях.

Наиболее выгодной является схема подключения бойлера косвенного нагрева при наличии электрического котла отопления квартиры или дома и двухтарифного счетчика электроэнергии. В этом случае максимальное количество энергии, которое можно сохранить в льготный период потребления, используя тепло, накопленное в котле, для отопления и для обычных целей. Такая схема обязательно дополнит каждый контур независимыми циркуляционными насосами.

Самым распространенным, простым и практичным является отопление и горячее водоснабжение с помощью специального трехходового клапана.Клапан, способный переключать гидравлический контур системы отопления и теплообменник котла.

Процесс переключения функций управления закреплен за термостатом котла. В открытом положении клапан перекрывает движение магистрали отопления и направляет горячий теплоноситель в теплообменник котла. По окончании нагрева воды термостат накопителя дает команду, и клапан меняет положение, замыкая контур болинага теплообменника и восстанавливая подключение и циркуляцию теплоносителя в контуре отопления.Примерно такой же способ подключения котла к комбинированному котлу. Для нормального нагрева котла в системе отопления подключение к выходу горячего теплоносителя из котла, второе, привязанное только к теплообменнику котла.

Срок службы котла может достигать десятков лет и часто зависит от развития электрохимических процессов коррозии и жесткости потребляемой воды. В любом случае используйте малейшую возможность для регулярного обслуживания, чистки и замены магниевого элемента в защите.

Связанные с контентом

причин, по которым водонагреватель не производит достаточно горячей воды

Ваш водонагреватель — это рабочая лошадка, которая работает почти постоянно. От водонагревателя зависит не только каждый смеситель в вашем доме, но и такие приборы, как стиральная и посудомоечная машины. Как и любой трудолюбивый прибор, водонагреватель подвержен множеству проблем с обслуживанием и часто сталкивается с проблемами, но одна из самых распространенных жалоб заключается в том, что он не производит достаточно горячей воды.

Интересный факт

Первый жилой водонагреватель для горячей воды был изготовлен в Англии в 1868 году. Он работал за счет пропускания холодной воды по трубам, контактирующим с горелкой горячего газа; нагретая вода стекала в раковину или ванну.

Вот некоторые вещи, на которые следует обратить внимание, когда ваш водонагреватель не обеспечивает достаточного количества горячей воды, с предложениями по решению проблемы.

Слишком высокий спрос

Возможно, наиболее распространенной причиной недостаточного снабжения горячей водой является то, что слишком много приспособлений и приборов, потребляющих горячую воду для водонагревателя, не может удовлетворить спрос.Если проблема только что появилась, возможно, вам не хватает горячего водоснабжения по следующим причинам:

• Недавний переход на большую ванну или ванну типа СПА может потребовать больше горячей воды, чем ваша предыдущая ванна. Ваш водонагреватель может не соответствовать спросу.
• Для новой душевой лейки с увеличенным потоком или с несколькими распылительными головками может потребоваться больше горячей воды. Души класса «люкс» могут потреблять значительно больше воды, чем простые одинарные души.
• Проект реконструкции, предусматривающий добавление новой ванной комнаты или большей кухни, может повысить спрос на водонагреватель.
• Дополнительные члены домохозяйства могут вызвать превышение потребности в горячей воде. Некоторые семьи обнаруживают, например, что студенты колледжей, возвращающиеся домой на лето, внезапно вызывают нехватку горячей воды.
• Новые крупногабаритные или дополнительные приборы также могут вызвать чрезмерную нагрузку на водонагреватель. Если вы только что добавили посудомоечную машину в бар в комнате отдыха или новую стиральную машину большой емкости, неудивительно, что водонагреватель окажется перегруженным.

Решения проблемы спроса

• Замена водонагревателя на модель большей емкости. Водонагреватели доступны в размерах резервуаров от 28 галлонов до 100 галлонов. Большинство экспертов предлагают резервуар на 30 галлонов как минимум для одного или двух человек, резервуар на 40 галлонов для трех или четырех человек и резервуар на 50 галлонов или больше для пяти или более человек. Имейте в виду, что газовые водонагреватели восстанавливаются быстрее, чем электрические водонагреватели.
• Установить безбаковый водонагреватель.Водонагреватели без резервуаров нагревают воду по мере необходимости, поэтому у вас практически никогда не закончится горячая вода, если все приборы не потребляют горячую воду одновременно. Бесконтактные водонагреватели доступны как в моделях для всего дома, так и в небольших бытовых нагревателях, которые можно спрятать под раковиной.
• Создайте график использования, который распределяет потребность в горячей воде. В многодетных семьях, например, непродолжительное время приема душа, а также использование стиральных и посудомоечных машин поздно ночью может улучшить доступ к горячей воде.

Входящая вода слишком холодная

Проблема

В регионах с холодным климатом поступающая вода может быть очень и очень холодной зимой, а это значит, что вашему водонагревателю потребуется значительно больше времени для нагрева воды. В результате вам может показаться, что вы не получаете такой объем горячей воды, как раньше.

Решение

Увеличивайте температуру термостата вашего водонагревателя в зимние месяцы. Это частично компенсирует поступление более холодной воды в резервуар в это время года.

Пониженное давление воды на входе

Проблема

Это входящий поток холодной воды, который выталкивает горячую воду к приборам и приборам. Если в водопроводе падает давление воды, это также снижает давление, при котором горячая вода вытесняется из бака, и создается впечатление, что у вас не так много горячей воды.

Решение

Устранение проблем с напором воды может быть трудным, потому что может быть несколько причин.В некоторых случаях может потребоваться замена старых, проржавевших труб на новые водопроводные трубы. Если в вашем доме есть клапан регулятора давления воды, это устройство может нуждаться в регулировке или замене.

Термостат водонагревателя установлен слишком низко

Проблема

В интересах экономии энергии и безопасности дома многие люди устанавливают термостат на водонагревателе на довольно скромные 120 F. Это хорошая практика, но это также означает, что вы можете использовать смеситель для душа или раковины в полностью горячем положении. чтобы получить необходимую вам горячую воду.Это может быстро опустошить водонагреватель в часы пиковой нагрузки.

Решение

Установите термостат выше — на 140 F или выше. При этой настройке получение комфортной теплой воды из душа или крана будет включать смешивание потоков горячей и холодной воды, что означает, что горячая вода в баке будет израсходована дольше.

Предупреждение

Повышение температуры водонагревателя может вызвать сильные ожоги. Во многих случаях рекомендуется и требуется установка TMV для защиты потребителя от ожогов.

Неисправен термостат

Проблема

Если вы не заметили повышения температуры воды при увеличении настройки на водонагревателе, возможно, термостат неисправен. Это довольно часто встречается с электрическими водонагревателями, у которых есть термостаты, прикрепленные как к верхним, так и к нижним нагревательным элементам на баке.

Решение

Вам следует заменить неисправный термостат.

Неисправный электрический нагревательный элемент

Проблема

Электрические водонагреватели имеют два нагревательных элемента, установленных в баке, и они довольно часто изнашиваются.Диагностировать нагревательный элемент довольно просто. Постоянная подача теплой воды обычно означает неисправный верхний нагревательный элемент, в то время как кратковременная подача полностью горячей воды означает, что, вероятно, неисправен нижний нагревательный элемент.

Решение

Проверить и заменить неисправный элемент. Это довольно простой проект своими руками.

Накопление осадка в резервуаре

Проблема

Если ржавчина, коррозия и отложения накапливаются на дне бака водонагревателя, горелка или нагревательные элементы не будут нагревать воду так эффективно, что затрудняет поддержание хорошего снабжения достаточно горячей водой.

Решение

Профилактика — в виде ежегодной промывки бака водонагревателя для удаления любых отложений и ржавчины, которые скапливаются на дне бака.

Слишком большое расстояние до водонагревателя

Проблема

В домах, где ванная комната находится на значительном расстоянии от водонагревателя, горячая вода может не только долго добраться до крана душа и раковины, но и горячая вода может быстро закончиться.Причина этого в том, что для нагрева длинных участков труб, идущих от водонагревателя к кранам, используется значительное количество горячей воды.

Решения

Есть несколько решений, которые следует учитывать:

• Установите дополнительный водонагреватель рядом с краном. По сути, эти приборы представляют собой небольшие электрические водонагреватели, установленные в туалетном шкафу.
• Установите рециркуляционный насос мгновенной подачи горячей воды, чтобы вода в линиях горячего водоснабжения постоянно оставалась теплой.
• Изолируйте трубы горячей воды, идущие от водонагревателя к дальнему крану. Это предотвратит потерю тепла, излучаемого трубами.

Неисправность погружной трубки

Проблема

Водонагреватели сконструированы таким образом, что холодная вода поступает в резервуар через погружную трубку, которая проходит от верхнего впускного отверстия для холодной воды вниз через внутреннюю часть резервуара, доставляя холодную воду вниз. Это гарантирует, что самая горячая вода будет в верхней части бака, рядом с выпускной трубой для горячей воды.

Если погружная трубка отсоединится или сломается, холодная вода может попасть в резервуар сверху, где она сразу же разбавит горячую воду. Это приводит к теплой воде и очевидному уменьшению объема горячей воды.

Решение

Отсоедините впускное отверстие холодной воды на водонагревателе, снимите старую погружную трубку и установите новую погружную трубку. Деталь недорогая, и замена — это простой проект, сделанный своими руками.

Газовая горелка грязная или неисправная

Проблема

Газовый водонагреватель не может эффективно нагревать, если горелка загрязнена или не работает должным образом.Газовое пламя у горелки должно гореть устойчиво ярко-синим пламенем. Если пламя нерегулярное или желтого цвета, оно не будет таким горячим и не так эффективно нагреет воду в резервуаре.

Решение

Выполните техническое обслуживание газовой горелки, что обычно означает очистку форсунок, чтобы газ мог свободно течь. Если горелка треснула или сильно корродировала, ее следует заменить.

Водонагреватель изношен

Проблема

Средний срок службы водонагревателя составляет от 8 до 12 лет, и независимо от того, насколько хорошо вы его обслуживаете, в конечном итоге будет накапливаться осадок, влияющий на эффективность прибора и уменьшающий доступный объем для горячей воды.Если вашему водонагревателю не менее 10 лет, попытки исправить сокращающийся запас горячей воды могут быть бесполезными.

Решение

Необходимо заменить старый водонагреватель . Выбирая новый водонагреватель, убедитесь, что вы выбрали модель с емкостью бака, достаточной для ваших нужд. А теперь, возможно, настало время подумать о современном водонагревателе без резервуара.

Как работают водонагреватели?

Наша сантехническая компания объясняет

Хотя холодная вода — это здорово, но горячая вода просто лучше подходит для некоторых вещей (например, мытья посуды, принятия душа или стирки одежды), и у вас, вероятно, есть водонагреватель для этих вещей.Но знаете ли вы, как это работает? Сегодняшние водонагреватели бывают прямого, непрямого и безбаквального типа, но в чем разница между ними? А как они работают?

По сути, водонагреватели работают за счет использования механизма нагрева, который нагревает воду, а затем перекачивает воду по вашим трубам. Механизм нагрева находится либо в баке, либо в отдельном бойлере, и есть разные способы получения горячей воды. Вот два самых популярных стиля:

Прямой

Водонагреватели прямого действия — это, вероятно, то, о чем вы думаете, когда думаете о водонагревателе.Эти водонагреватели могут работать от электричества или газа и выглядят как большие металлические баллоны. Когда холодная вода поступает в одну из двух трубок в верхней части резервуара, она стекает вниз и нагревается либо электрическим механизмом, либо газовой горелкой (в зависимости от вашего источника питания).

Когда вода нагреется, она поднимется до верха бака, а когда вы включите кран или включите прибор, она потечет из второй трубки в ваши трубы. Как электрические, так и газовые водонагреватели могут нагреть 30-80 галлонов воды и держать ее в резерве, когда она вам понадобится.

Косвенный

Водонагреватели косвенного действия могут работать на газе, электричестве, масле или пропане и работать как водонагреватели прямого действия. Однако вместо нагревательного механизма внутри резервуара он использует тепло вашей печи или котла. К вашей печи или котлу будет прикреплена труба к водонагревателю. По этой трубе горячая вода циркулирует от бойлера к теплообменнику внутри водонагревателя. Затем этот теплообменник нагревает воду в резервуаре и дает вам от 30 до 100 галлонов воды для использования, когда вам это нужно.

Выбор водонагревателя зависит от многих факторов, таких как размер вашего дома, размер вашей семьи, ваш основной источник энергии, энергоэффективность и многое другое. Наши специалисты по водонагревателям West Chester помогут вам выбрать подходящий. Позвоните нам сегодня.

Как работает котел? Нью-йоркский техник объясняет — Ranshaw

Как работает котел, на самом деле зависит от типа котла, который у вас есть.

Но основное назначение всех котлов — передача тепла воде. Как правило, котлы работают, нагревая воду или производя пар, который затем используется для обогрева дома .

Но, конечно, это простое объяснение того, как работают котлы. Внутреннее устройство котла становится более сложным, когда вы начинаете изучать различные типы котлов.

Мы объясним, как работают разные типы котлов. Но сначала давайте подробнее рассмотрим рабочий процесс, который есть у всех котлов.

Есть проблемы с котлом и нужна помощь специалиста? Просто свяжитесь с нами . Мы сразу пришлем техника.

Запланировать обслуживание сегодня

Процесс котла

1. Термостат вашего дома определяет падение температуры в вашем доме и требует включения котла.
2. Ваш котел включается и использует масло, газ или электричество для производства тепла.
3. Тепло от источника топлива используется для нагрева воды внутри котла.
4. Нагретая вода или пар разносится по всему дому (через радиаторы или системы теплых полов), где отдает тепло для обогрева воздуха.
5. По мере того, как вода охлаждается (или пар конденсируется), она возвращается в ваш котел, где снова нагревается и отправляется обратно для продолжения обогрева вашего дома.
6. Этот процесс продолжается до тех пор, пока в вашем доме не будет достигнута заданная температура и ваш термостат не потребует выключения бойлера.

Теперь, когда вы знаете общий процесс работы котла, давайте посмотрим на различные типы котлов и то, как они работают, немного отличающиеся друг от друга.

Различные типы котлов

Котлы классифицируются в соответствии с партией различных факторов, в том числе:

• Давление и температура

• Вид топлива

• Форма нагрева (горячая вода против пар)

• Метод нагрева (дымовая труба против водяной трубки)

• Тяговый метод

• Размер / мощность

• Возможность обеспечивать только тепло по сравнению сheat и горячая вода

• Эффективность (независимо от того, может ли он рекуперировать потерянное тепло или нет)

Но для простоты мы рассмотрим наиболее распространенные классификации: тип топлива , вид отопления и способность котла давать только тепло по сравнению с теплом и горячей водой.

График обслуживания сегодня

Тип топлива

Как мы упоминали выше, котел должен сначала произвести тепло (во время так называемого «процесса сгорания»), прежде чем он сможет передать тепло воде.Но разные котлы используют разные источники топлива для создания этого тепла.

Для выработки тепла котел использует один из 3 различных источников топлива:

1. Газ

2. Нефть

3. Электричество

Газовые котлы

Когда поступит звонок для получения тепла от вашего термостата газовый котел использует либо запальную лампу, либо электрический пуск для воспламенения газа и кислорода внутри «камеры сгорания».Камера сгорания — это безопасная, защищенная камера, в которой газ сжигается для получения тепла. Этот горящий газ нагревает «теплообменник» — сеть медных трубопроводов, передающих тепло воде.

Газовые котлы являются наиболее распространенной формой котлов и обычно на дешевле в установке и эксплуатации, чем на масляных котлов.

Масляные котлы

Масляные котлы работают так же, как газовые котлы: масло горит внутри камеры сгорания и нагревает теплообменник, который, в свою очередь, нагревает воду.

Однако основное различие между масляными и газовыми котлами состоит в том, что для масляного котла требуется резервуар для хранения масла. Масло необходимо доставить на дом и хранить в резервуаре до тех пор, пока оно не понадобится. Жидкотопливные котлы не так экологичны, как газовые горелки, но иногда они могут быть более эффективными, в зависимости от модели.

Хотя цены на нефть и газ колеблются, масляные котлы, как правило, на дороже в эксплуатации, чем газовые котлы.

Электрокотлы

Электрокотлы обычно используются в домах, где нет природного газа.Электрический котел создает тепло немного иначе, чем его нефтяные или газовые аналоги. Вместо сжигания топлива они используют электроэнергию для нагрева элементов. Эти горячие элементы затем передают тепло непосредственно воде.

Хотя электрические котлы горят «чище», они не так эффективны и стоят дороже в эксплуатации , чем жидкие или газовые котлы.

График обслуживания сегодня

Форма отопления

Газовые, масляные и электрические котлы могут обогреть ваш дом двумя способами:

1. Горячая вода

2. Пар

Водогрейные котлы фактически не «кипящая вода.Они нагревают воду до 140–180 градусов по Фаренгейту. Электрический насос необходим, чтобы протолкнуть эту горячую воду по всему дому.

Паровые котлы , напротив, нагревают воду выше точки кипения для получения пара. Затем пар распространяется по всему дому через радиаторы или теплые полы.

Поскольку для кипячения воды требуется больше энергии, чем для ее простого нагрева, паровые котлы обычно менее эффективны. Однако преобразование воды в пар увеличивает давление внутри системы, а это означает, что паровым котлам не требуется дополнительное потребление энергии циркуляционным насосом.

Бойлеры, работающие только на нагрев, и комбинированные / системные котлы

В то время как традиционные бойлеры предназначены только для обеспечения центрального отопления, некоторые бойлеры также могут работать как водонагреватель.

Котлы, которые предназначены для нагрева горячей воды и :

• Системы без резервуаров

• Системы косвенного нагрева

В системах без резервуаров теплообменник котла используется для нагрева воды по запросу.Это означает, что каждый раз, когда вы включаете кран с горячей водой, вода будет течь по горячему теплообменнику, нагревается и доставляется вам.

Этот метод нагрева воды очень эффективен в зимние месяцы, поскольку он использует тепло, создаваемое котлом, для обогрева вашего дома. С другой стороны, становится «пожирателем энергии» в теплые летние месяцы , потому что бойлер больше не используется для обогрева, но по-прежнему вынужден включаться в любое время, когда требуется горячая вода.

Источник

Непрямые системы также используют теплообменник для нагрева воды, но горячая вода хранится в баке. Вода в накопительном баке остается горячей и используется только тогда, когда это необходимо. Обычно это более эффективная форма для нагрева воды , потому что она не требует включения и выключения бойлера каждый раз, когда вам нужна горячая вода.

Источник

Остались вопросы, как работает ваш котел? Спросите у технического специалиста Нью-Йорка

Если вы живете в районе метро Нью-Йорка и вам нужен совет по бойлерам или у вас проблемы с котлом, мы можем помочь.

Просто позвоните нам или назначьте встречу онлайн. Мы пришлем технику прямо сейчас!

Запланировать обслуживание сегодня

Что делать, если у меня нет горячей воды или отопления? Плунжер

Неважно, вошли ли вы в душ и испытали неожиданный арктический сюрприз или обнаружили, что носите по дому три слоя одежды, чтобы согреться, отсутствие горячей воды или отопления — настоящая боль.

Однако, прежде чем позвонить нашей опытной команде, есть несколько простых способов, с помощью которых вы можете выявить и решить некоторые общие проблемы как с обычными, так и с комбинированными котлами.

Возможные причины отсутствия горячей воды или отопления

Прежде чем засучить рукава и попытаться исправить ситуацию, когда у вас нет горячей воды или отопления, важно понять корень проблемы.

С большинством обычных или комбинированных котлов источник проблемы обычно сводится к чему-то простому. Ниже мы перечислили некоторые моменты, на которые следует обратить внимание, чтобы помочь вам диагностировать проблему:

1) Низкое давление котла

Показывает ли встроенный манометр вашего котла один бар или меньше? Тогда проблема могла быть в низком давлении.Это может произойти при утечке воды в системе, при замене предохранительного клапана или в результате удаления воздуха из радиаторов.

2) Радиатор не нагревается

Иногда холодные пятна в радиаторах могут стать причиной отсутствия отопления. Это часто происходит, когда внутри системы накапливается ил или воздух попадает в ловушку, что приводит к неравномерному распределению тепла. Если нижняя часть обогревателя теплая, а остальная часть — нет, вы можете просто удалить воздух из радиатора, чтобы решить эту проблему.

3) Громкий стук или свист из вашего котла

Эта оглушающая проблема может возникать по ряду причин. Например, если ваш обычный или комбинированный котел издает шум, это может означать, что в системе есть воздух, низкое давление воды, неисправный насос или признаки газообразования.

4) Трубки для замерзшего конденсата

В новых котлах происходит конденсация, то есть небольшое количество отработанного газа превращается в воду, когда она охлаждается и выводится наружу через конденсатопровод.В зимние месяцы он может легко замерзнуть и вызвать засор.

5) Прерывистый нагрев и горячая вода

Эта проблема обычно возникает, когда у вас сломаны диафрагмы и воздушные пробки, неисправны клапаны с электроприводом, сломан термостат или низкий уровень воды.

6) Ваш котел сам отключается

Это признак того, что давление в котле может быть слишком низким, в системе есть закупорка, ограничивающая поток воды, или насос неисправен в ограничении потока воды.

7) Контрольная лампа продолжает выключаться

Контрольная лампочка — это синее пламя, которое горит под котлом.Если он продолжает отключаться, скорее всего, у вас неисправная термопара, из-за которой подача газа не попадает в котел.

8) Неисправный или ненадежный термостат

Если ваш термостат теряет точность или включается и выключается по своему усмотрению, вам необходимо приобрести другой.

9) Утечка или подтекание

Одна из наиболее частых причин — сломанный внутренний компонент, например, уплотнение насоса или нагнетательный клапан.

10) Кеттлинг

Ваш котел и трубы издают необычно громкие звуки? Кеттлинг часто вызывается накоплением известкового налета или шлама внутри системы, который блокирует поток воды внутри теплообменника, что приводит к его перегреву и возникновению ужасных шумов.

6 быстрых исправлений котла перед вызовом инженера

Теперь вы знаете, в чем может заключаться возможная проблема. Вот несколько различных вещей, которые вы можете попробовать, прежде чем позвонить инженеру.

1) Перепрограммируйте таймер котла

Если вы недавно столкнулись с отключением электричества, вам стоит выполнить этот шаг. Обратитесь к инструкции по эксплуатации, чтобы узнать, как это сделать.

2) Проверить манометр

Если показание составляет один бар или меньше, причиной отсутствия горячей воды или отопления может быть низкое давление.Чтобы получить простое пошаговое руководство о том, как снизить давление, прочитайте наш предыдущий блог здесь.

3) Включите комнатный термостат

Если комнатный термостат установлен ниже 21 градуса, это может помешать включению обогрева. Итак, увеличьте температуру выше этой и посмотрите, заработает ли ваш бойлер снова.

4) Перезагрузите котел

Иногда стоит переустановить котел по инструкции. Если ваш был выпущен до 2004 года, велика вероятность, что на нем будет световой индикатор вместо кнопки сброса, то есть вам нужно будет посмотреть, горит ли он сзади.Если это не так, вы можете снова зажечь его, следуя инструкции по эксплуатации.

5) Проверить на герметичность

Ищите пятна на потолке, отслаивающуюся или отслаивающуюся краску на трубах или вокруг них, вздутые деревянные детали и пятна плесени. Если утечка вызвана незакрепленными соединениями или поврежденным уплотнением котла, вы можете легко подтянуть или заменить эти детали.

6) Проверьте водоснабжение

Если у вас обычная бойлерная система и ваш водонагреватель не работает, вы должны проверить, достаточно ли воды в вашем напорном баке.Если он иссяк, возможно, проблема с заеданием шарикового крана, из-за которого он не может заправляться.

Все еще не везет?

Ни одно из наших быстрых исправлений не помогло? Тогда пора вызвать эксперта. Обладая более чем 20-летним опытом, наша команда высококвалифицированных инженеров по газобезопасности в Plunger имеет все инструменты, необходимые для решения любых проблем с обычными или комбинированными котлами.

Мы также понимаем, насколько неудобно отсутствие горячей воды и отопления, поэтому можем организовать даже оперативный ремонт в тот же день.

Просто позвоните или закажите инженера сегодня.

Двухконтурный котел

Как это работает и как использовать один

Пароварка — это кухонный инструмент, используемый для мягкого нагрева плиты. Это полезно для деликатных задач, таких как приготовление голландского соуса, плавление шоколада и приготовление заварного крема, например, английского крема. При приготовлении этих продуктов вы можете использовать специальную пароварку или создать одну из пары повседневных кухонных предметов.

Зачем нужен паровой котел?

Теория пароварки заключается в том, что вы хотите нагреть что-то максимально щадящим способом.Некоторые продукты чрезвычайно чувствительны к нагреванию, и стандартные методы нагрева — например, бросание их в кастрюлю прямо на конфорку — могут привести к нежелательным или непредвиденным результатам. Пароварка производит медленный косвенный нагрев, необходимый для этих деликатных блюд.

Например, когда вы готовите голландский соус, вам нужно немного подогреть яичные желтки, чтобы улучшить их способность образовывать эмульсию. При перегреве желтки теряют свои эмульгирующие свойства. Если вы действительно сделаете их слишком горячими, белки свернутся, и вы получите яичницу-болтунью.

Точно так же шоколад представляет собой эмульсию твердых веществ какао, жира и сахара. При плавлении шоколада нагревание непосредственно на сковороде может повлиять на его текстуру, сделав его густым, комковатым и тусклым. Шоколад, который медленно растапливается в пароварке, становится идеально гладким и блестящим, и его можно использовать в рецепте.

Как использовать паровой бойлер

В большинстве случаев для приготовления на плите ингредиенты кладут в сковороду прямо над источником тепла. В пароварке вода наливается в кастрюлю, которая стоит на конфорке.Сверху кастрюли в стеклянную или металлическую миску хранятся ингредиенты, которые вы готовите. Пар от кипящей воды мягко нагревает содержимое чаши с помощью непрямого тепла.

При использовании пароварки убедитесь, что дно чаши не соприкасается с кипящей водой. Между водой и дном чаши должен быть зазор. Не переполняйте кастрюлю. Если вся вода выкипит, вы просто нагреете сухую сковороду, что может повредить ее.

Создание установки двойного котла

Вы можете приобрести специальную топку для пароварки, которая представляет собой металлический дуршлаг без каких-либо отверстий.Чаша имеет коническую форму, поэтому ее можно разместить на кастрюлях разных размеров. Вставка также имеет ручку и носики для облегчения наливания. Это хороший вариант, если пароварка вам понадобится время от времени.

Другой вариант — пароварка: кастрюля и вставка с плоским дном, которая в нее помещается, а также крышка, которая подходит для обеих емкостей. Если вы собираетесь часто использовать пароварку и иметь место для хранения вещей, это достойное вложение.

Сделать самодельную пароварку из двух предметов на кухне может любой желающий.Все, что вам нужно, — это кастрюля или большая кастрюля и чаша из нержавеющей стали или стекла, которая стоит на краю. Возможно, вам придется поэкспериментировать с комбинациями кастрюль и мисок, чтобы найти идеальную подгонку, но это хорошо работает для людей, которые редко используют пароварку.

В крайнем случае, вы можете использовать даже горшок меньшего размера, который поместится в большой. Это может быть неудобной настройкой, так как вы должны держать верхний горшок устойчиво, чтобы он не опрокидывался, оставляя вам только одну руку для выполнения всего остального.

Общие сведения о теплообменниках — типы, конструкции, применение и руководство по выбору

Крупным планом часть теплообменника вода-воздух.

Изображение предоставлено: Alaettin YILDIRIM / Shutterstock.com

Теплообменники — это устройства, предназначенные для передачи тепла между двумя или более жидкостями, то есть жидкостями, парами или газами, с разными температурами. В зависимости от типа используемого теплообменника процесс теплопередачи может быть газ-газ, жидкость-газ или жидкость-жидкость и происходить через твердый сепаратор, который предотвращает смешивание текучих сред, или прямой поток жидкости. контакт. Другие характеристики конструкции, включая конструкционные материалы и компоненты, механизмы теплопередачи и конфигурации потока, также помогают классифицировать и классифицировать типы доступных теплообменников.Эти теплообменные устройства находят применение в самых разных отраслях промышленности и разработаны и изготовлены для использования как в процессах нагрева, так и охлаждения.

Эта статья посвящена теплообменникам, исследует их различные конструкции и типы и объясняет их соответствующие функции и механизмы. Кроме того, в этой статье приводятся рекомендации по выбору и общие области применения для каждого типа теплообменного устройства.

Термодинамика теплообменника

Конструкция теплообменника — это упражнение в термодинамике, науке, изучающей поток тепловой энергии, температуру и взаимосвязь с другими формами энергии.Чтобы понять термодинамику теплообменника, хорошей отправной точкой является изучение трех способов передачи тепла — теплопроводности, конвекции и излучения. В следующих разделах представлен обзор каждого из этих режимов теплопередачи.

Проводимость

Проводимость — это передача тепловой энергии между материалами, находящимися в контакте друг с другом. Температура — это мера средней кинетической энергии молекул в материале — более теплые объекты (которые имеют более высокую температуру) демонстрируют большее молекулярное движение.Когда более теплый объект соприкасается с более холодным объектом (тем, который имеет более низкую температуру), происходит передача тепловой энергии между двумя материалами, при этом более холодный объект получает больше энергии, а более теплый объект становится менее энергичным. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока не будет достигнуто тепловое равновесие.

Скорость, с которой тепловая энергия передается в материале за счет теплопроводности, определяется следующим выражением:

В этом выражении Q представляет количество тепла, передаваемого через материал во времени t , ΔT — разница температур между одной стороной материала и другой (температурный градиент), A — это площадь поперечного сечения материала, а d — толщина материала.Константа k известна как теплопроводность материала и является функцией внутренних свойств материала и его структуры. Воздух и другие газы обычно имеют низкую теплопроводность, в то время как неметаллические твердые вещества показывают более высокие значения, а металлические твердые тела обычно показывают самые высокие значения.

Конвекция

Конвекция — это передача тепловой энергии от поверхности за счет движения нагретой жидкости, такой как воздух или вода.Большинство жидкостей расширяются при нагревании и, следовательно, становятся менее плотными и поднимаются по сравнению с другими более холодными частями жидкости. Таким образом, когда воздух в комнате нагревается, он поднимается к потолку, потому что он теплее и менее плотный, и передает тепловую энергию, когда сталкивается с более холодным воздухом в комнате, затем становится более плотным и снова падает на пол. Этот процесс создает поток естественной или свободной конвекции. Конвекция также может происходить за счет так называемой принудительной или вспомогательной конвекции, например, когда нагретая вода перекачивается по трубе, например, в системе водяного отопления.

Для свободной конвекции скорость передачи тепла выражается законом охлаждения Ньютона:

Где Q-точка — скорость передачи тепла, h _c — коэффициент конвективной теплопередачи, A — площадь поверхности, на которой происходит процесс конвекции, а ΔT — разница температур между поверхность и жидкость. Коэффициент конвективной теплопередачи h _c является функцией свойств жидкости, аналогично теплопроводности материала, упомянутого ранее в отношении проводимости.

Радиация

Тепловое излучение — это механизм передачи тепловой энергии, который включает в себя излучение электромагнитных волн от нагретой поверхности или объекта. В отличие от теплопроводности и конвекции, тепловому излучению не требуется промежуточная среда для переноса энергии волны. Все объекты, температура которых выше абсолютного нуля (-273,15 ^o C), излучают тепловое излучение в обычно широком спектральном диапазоне.

Чистая скорость радиационных потерь тепла может быть выражена с помощью закона Стефана-Больцмана следующим образом:

, где Q — теплопередача в единицу времени, T _ч — температура горячего объекта (в абсолютных единицах, ^o K), T _c — температура более холодной окружающей среды. (также в абсолютных единицах, ^o K), σ — постоянная Стефана-Больцмана (значение которой равно 5.6703 x 10 ^-8 Вт / м ² K ⁴ ). Термин, представленный как ε , представляет собой коэффициент излучения материала и может иметь значение от 0 до 1, в зависимости от характеристик материала и его способности отражать, поглощать или передавать излучение. Это также функция температуры материала.

Основные принципы, лежащие в основе теплообменников

Независимо от типа и конструкции, все теплообменники работают в соответствии с одними и теми же фундаментальными принципами, а именно нулевым, первым и вторым законами термодинамики, которые описывают и диктуют перенос или «обмен» тепла от одной жидкости к другой.

• Нулевой закон термодинамики гласит, что термодинамические системы, находящиеся в тепловом равновесии, имеют одинаковую температуру. Более того, если каждая из двух систем находится в тепловом равновесии с третьей системой, то две первые системы должны быть в равновесии друг с другом; таким образом, все три системы имеют одинаковую температуру. Этот закон, предшествующий трем другим законам термодинамики по порядку, но не в развитии, не только выражает тепловое равновесие как переходное свойство, но также определяет понятие температуры и устанавливает ее как измеримое свойство термодинамических систем.
• Первый закон термодинамики основан на нулевом законе, устанавливая внутреннюю энергию ( U ) как еще одно свойство термодинамических систем и указывая на влияние тепла и работы на внутреннюю энергию системы и энергию окружающей среды. Кроме того, первый закон, также называемый законом обмена энергией, по существу, гласит, что энергия не может быть создана или уничтожена, а только передана другой термодинамической системе или преобразована в другую форму (например,г., обогревать или работать).

  Например, если тепло поступает в систему из окружающей среды, происходит соответствующее увеличение внутренней энергии системы и уменьшение энергии окружающей среды. Этот принцип можно проиллюстрировать следующим уравнением, где ΔU _{система} представляет внутреннюю энергию системы, а ΔU _{окружающей среды} представляет внутреннюю энергию окружающей среды:

• Второй закон термодинамики устанавливает энтропию ( S ) как дополнительное свойство термодинамических систем и описывает естественную и неизменную тенденцию Вселенной и любой другой замкнутой термодинамической системы к увеличению энтропии с течением времени.Этот принцип можно проиллюстрировать следующим уравнением, где ΔS представляет собой изменение энтропии, ΔQ представляет собой изменение тепла, добавляемого к системе, а T представляет собой абсолютную температуру:

  Он также используется для объяснения тенденции двух изолированных систем — когда они могут взаимодействовать и свободны от всех других влияний — двигаться к термодинамическому равновесию. Как установлено вторым законом, энтропия может только увеличиваться, но не уменьшаться; следовательно, каждая система по мере увеличения энтропии неизменно движется к наивысшему значению, достижимому для указанной системы.При этом значении система достигает состояния равновесия, при котором энтропия больше не может увеличиваться (поскольку она максимальна) или уменьшаться, поскольку это действие нарушит Второй закон. Следовательно, единственные возможные изменения системы — это те, в которых энтропия не претерпевает изменений (то есть отношение тепла, добавленного или отведенного к системе, к абсолютной температуре остается постоянным).

В целом эти принципы определяют основные механизмы и операции теплообменников; Нулевой закон устанавливает температуру как измеримое свойство термодинамических систем, Первый закон описывает обратную зависимость между внутренней энергией системы (и ее преобразованными формами) и энергией окружающей среды, а Второй закон выражает тенденцию двух взаимодействующих систем к двигаться к тепловому равновесию.Таким образом, теплообменники функционируют, позволяя жидкости более высокой температуры ( F ₁ ) взаимодействовать — прямо или косвенно — с жидкостью более низкой температуры ( F ₂ ), что позволяет тепло для передачи от F ₁ к F ₂ для движения к равновесию. Эта передача тепла приводит к снижению температуры для F ₁ и увеличению температуры для F ₂ .В зависимости от того, нацелено ли приложение на нагрев или охлаждение жидкости, этот процесс (и устройства, которые его используют) можно использовать для направления тепла к системе или от нее, соответственно.

Расчетные характеристики теплообменника

Как указано выше, все теплообменники работают по одним и тем же основным принципам. Однако эти устройства можно классифицировать и классифицировать по-разному в зависимости от их конструктивных характеристик. К основным характеристикам, по которым можно отнести теплообменники, относятся:

• Конфигурация потока
• Способ строительства
• Механизм теплопередачи

Конфигурация потока

Конфигурация потока, также называемая устройством потока, теплообменника относится к направлению движения текучих сред внутри теплообменника относительно друг друга.В теплообменниках используются четыре основные конфигурации потока:

• Попутный поток
• Противоток
• Поперечный поток
• Гибридный поток

Попутный поток

Теплообменники с прямоточным потоком , также называемые теплообменниками с параллельным потоком, представляют собой теплообменные устройства, в которых жидкости движутся параллельно друг другу и в одном направлении. Хотя эта конфигурация обычно приводит к более низкой эффективности, чем устройство противотока, она также обеспечивает максимальную тепловую однородность по стенкам теплообменника.

Противоток

Противоточные теплообменники , также известные как противоточные теплообменники, спроектированы таким образом, что жидкости движутся антипараллельно (т.е. параллельно, но в противоположных направлениях) друг другу внутри теплообменника. Наиболее часто используемая из конфигураций потока, устройство противотока обычно демонстрирует наивысшую эффективность, поскольку оно обеспечивает наибольшую теплопередачу между жидкостями и, следовательно, наибольшее изменение температуры.

Поперечный поток

В перекрестно-проточных теплообменниках жидкости текут перпендикулярно друг другу. Эффективность теплообменников, в которых используется такая конфигурация потока, находится между противоточными и прямоточными теплообменниками.

Гибридный поток

Теплообменники с гибридным потоком демонстрируют некоторую комбинацию характеристик ранее упомянутых конфигураций потока. Например, конструкции теплообменников могут использовать несколько каналов и устройств (например.g., устройства как противотока, так и с поперечным потоком) в одном теплообменнике. Эти типы теплообменников обычно используются с учетом ограничений приложения, таких как пространство, бюджетные затраты или требования к температуре и давлению.

На рисунке 1 ниже показаны различные доступные конфигурации потока, включая конфигурацию с перекрестным / противотоком, которая является примером конфигурации гибридного потока.

Рисунок 1 — Конфигурации потока теплообменника

Метод строительства

Если в предыдущем разделе теплообменники были классифицированы на основе типа используемой конфигурации потока, в этом разделе они классифицируются на основе их конструкции.Конструктивные характеристики, по которым можно классифицировать эти устройства, включают:

• Рекуперативная в сравнении с регенеративной
• Прямые и косвенные
• Статическая и динамическая
• Типы используемых компонентов и материалов

Рекуперативная и регенеративная

Теплообменники можно разделить на рекуперативные теплообменники и рекуперативные теплообменники.

Разница между рекуперативными и регенеративными системами теплообменников заключается в том, что в рекуперативных теплообменниках (обычно называемых рекуператорами) каждая жидкость одновременно протекает через свой собственный канал внутри теплообменника.С другой стороны, регенеративные теплообменники , также называемые емкостными теплообменниками или регенераторами, поочередно позволяют более теплым и более холодным жидкостям проходить через один и тот же канал. И рекуператоры, и регенераторы могут быть далее разделены на различные категории теплообменников, такие как прямые или косвенные, статические или динамические, соответственно. Из двух указанных типов рекуперативные теплообменники чаще используются в промышленности.

Прямая и косвенная

Рекуперативные теплообменники используют процессы прямого или косвенного контакта для обмена теплом между жидкостями.

В теплообменниках прямого контакта жидкости не разделяются внутри устройства, а тепло передается от одной жидкости к другой посредством прямого контакта. С другой стороны, в косвенных теплообменниках жидкости остаются отделенными друг от друга теплопроводными компонентами, такими как трубы или пластины, на протяжении всего процесса теплопередачи. Компоненты сначала получают тепло от более теплой жидкости, когда она течет через теплообменник, а затем передают тепло более холодной жидкости, когда она течет через теплообменник.Некоторые из устройств, в которых используются процессы прямого контактного переноса, включают градирни и паровые инжекторы, в то время как устройства, в которых используются процессы косвенного контактного переноса, включают трубчатые или пластинчатые теплообменники.

Статическая и динамическая

Существует два основных типа регенеративных теплообменников — статические теплообменники и динамические теплообменники. В статических регенераторах (также известных как регенераторы с неподвижным слоем) материал и компоненты теплообменника остаются неподвижными при прохождении жидкости через устройство, в то время как в динамических регенераторах материал и компоненты перемещаются в процессе теплопередачи.Оба типа подвержены риску перекрестного загрязнения между потоками текучей среды, что требует тщательного проектирования во время производства.

В одном из примеров статического типа более теплая жидкость проходит через один канал, в то время как более холодная жидкость проходит через другой в течение фиксированного периода времени, в конце которого с помощью быстродействующих клапанов происходит реверсирование потока, так что два жидкости переключают каналы. В примере динамического типа обычно используется вращающийся теплопроводный компонент (например,g., барабан), через который непрерывно протекают более теплые и более холодные жидкости, хотя и отдельными, изолированными секциями. По мере вращения компонента любая заданная секция поочередно проходит через потоки более теплого пара и более холодного пара, позволяя компоненту поглощать тепло от более теплой жидкости и передавать тепло более холодной жидкости, когда она проходит. На рисунке 2 ниже показан процесс теплопередачи в регенераторе роторного типа с противоточной конфигурацией.

Рисунок 2 — Теплообмен в регенераторе роторного типа

Компоненты и материалы теплообменника

Есть несколько типов компонентов, которые могут использоваться в теплообменниках, а также широкий спектр материалов, используемых для их изготовления.Используемые компоненты и материалы зависят от типа теплообменника и его предполагаемого применения.

Некоторые из наиболее распространенных компонентов, используемых для создания теплообменников, включают кожухи, трубки, спиральные трубки (змеевики), пластины, ребра и адиабатические колеса. Более подробная информация о том, как эти компоненты работают в теплообменнике, будет предоставлена ​​в следующем разделе (см. Типы теплообменников).

В то время как металлы очень подходят — и широко используются — для изготовления теплообменников из-за их высокой теплопроводности, как в случае теплообменников из меди, титана и нержавеющей стали, другие материалы, такие как графит, керамика, композиты или пластмассы , может дать большие преимущества в зависимости от требований приложения теплопередачи.

Рисунок 3 — Классификация теплообменников по конструкции

Примечания: * Теплообменные устройства, перечисленные под строительной классификацией, являются лишь небольшой частью из имеющихся.
** Представленная классификация соответствует данным, опубликованным на сайте Thermopedia.com.

Механизм теплопередачи

В теплообменниках используются два типа механизмов теплопередачи — однофазный или двухфазный.

В однофазных теплообменниках текучие среды не претерпевают каких-либо фазовых изменений в процессе теплопередачи, что означает, что как более теплые, так и более холодные жидкости остаются в том же состоянии вещества, в котором они попали в теплообменник.Например, в приложениях теплопередачи вода-вода более теплая вода теряет тепло, которое затем передается более холодной воде и не превращается в газ или твердое вещество.

С другой стороны, в двухфазных теплообменниках текучие среды действительно испытывают фазовый переход во время процесса теплопередачи. Фазовое изменение может происходить в одной или обеих участвующих текучих средах, приводя к переходу из жидкости в газ или из газа в жидкость. Обычно устройства, в которых используется двухфазный механизм теплопередачи, требуют более сложных конструктивных решений, чем устройства, в которых используется однофазный механизм теплопередачи.Некоторые из доступных типов двухфазных теплообменников включают бойлеры, конденсаторы и испарители.

Типы теплообменников

Исходя из конструктивных характеристик, указанных выше, доступно несколько различных вариантов теплообменников. Некоторые из наиболее распространенных вариантов, используемых в промышленности, включают:

• Кожухотрубные теплообменники
• Теплообменники двухтрубные
• Пластинчатые теплообменники
• Конденсаторы, испарители и котлы

Кожухотрубные теплообменники

Наиболее распространенный тип теплообменников, кожухотрубных теплообменников состоит из одной трубы или ряда параллельных трубок (т.е. пучок труб), заключенный в герметичный цилиндрический сосуд высокого давления (т.е. оболочку). Конструкция этих устройств такова, что одна жидкость протекает через меньшую трубку (и), а другая жидкость течет вокруг ее / их внешней (их) стороны и между ними / ими внутри герметичной оболочки. Другие конструктивные характеристики, доступные для этого типа теплообменника, включают ребристые трубы, одно- или двухфазную теплопередачу, противоток, прямоточный или перекрестный поток, а также однопроходные, двух- или многопроходные конфигурации.

Некоторые из типов кожухотрубных теплообменников включают спиральные змеевики и двухтрубные теплообменники, а некоторые из применений включают предварительный нагрев, охлаждение масла и производство пара.

Пучок труб теплообменника крупным планом.

Изображение предоставлено: Антон Москвитин / Shutterstock.com

Двухтрубный теплообменник

Кожухотрубный теплообменник, двухтрубные теплообменники используют простейшую конструкцию и конфигурацию теплообменника, состоящую из двух или более концентрических цилиндрических труб или трубок (одна большая труба и одна или несколько меньших трубок).Согласно конструкции всех кожухотрубных теплообменников, одна жидкость протекает через меньшую трубу (и), а другая жидкость течет вокруг меньшей трубы (ов) внутри большей трубы.

Требования к конструкции двухтрубных теплообменников включают характеристики рекуперативного и косвенного типов, упомянутых ранее, поскольку жидкости остаются разделенными и текут по своим каналам на протяжении всего процесса теплопередачи. Тем не менее, существует некоторая гибкость в конструкции двухтрубных теплообменников, поскольку они могут быть спроектированы с прямоточными или противоточными устройствами и могут использоваться модульно в последовательной, параллельной или последовательно-параллельной конфигурациях внутри системы.Например, на рисунке 4 ниже показан перенос тепла в изолированном двухтрубном теплообменнике с прямоточной конфигурацией.

Рисунок 4 — Теплообмен в двухтрубном теплообменнике

Пластинчатые теплообменники

Пластинчатые теплообменники, также называемые пластинчатыми теплообменниками, состоят из нескольких тонких гофрированных пластин, связанных вместе. Каждая пара пластин создает канал, по которому может течь одна жидкость, и пары уложены друг на друга и прикреплены — посредством болтов, пайки или сварки — так, что между парами создается второй канал, через который может течь другая жидкость.

Стандартная пластинчатая конструкция также доступна с некоторыми вариациями, например пластинчато-ребристыми или пластинчатыми теплообменниками. Пластинчато-ребристые теплообменники используют ребра или распорки между пластинами и позволяют использовать несколько конфигураций потока и более двух потоков жидкости, проходящих через устройство. Пластинчатые теплообменники с подушками оказывают давление на пластины, чтобы повысить эффективность теплопередачи по поверхности пластины. Некоторые из других доступных типов включают пластинчатые и рамные, пластинчатые и кожуховые и спирально-пластинчатые теплообменники.

Пластинчатый теплообменник крупным планом.

Кредит изображения: withGod / Shutterstock.com

Конденсаторы, испарители и котлы

Котлы, конденсаторы и испарители — это теплообменники, в которых используется двухфазный механизм теплопередачи. Как упоминалось ранее, в двухфазных теплообменниках одна или несколько текучих сред претерпевают фазовое изменение во время процесса теплопередачи, переходя либо из жидкости в газ, либо из газа в жидкость.

Конденсаторы — это теплообменные устройства, которые забирают нагретый газ или пар и охлаждают его до точки конденсации, превращая газ или пар в жидкость.С другой стороны, в испарителях и котлах процесс теплопередачи переводит жидкости из жидкой формы в газообразную или парообразную.

Другие варианты теплообменников

Теплообменники используются во множестве областей применения в самых разных отраслях промышленности. Следовательно, существует несколько вариантов теплообменников, каждый из которых соответствует требованиям и спецификациям конкретного применения. Помимо упомянутых выше вариантов, доступны другие типы, включая теплообменники с воздушным охлаждением, теплообменники с вентиляторным охлаждением и теплообменники с адиабатическим колесом.

Рекомендации по выбору теплообменника

Несмотря на то, что существует широкий спектр теплообменников, пригодность каждого типа (и его конструкции) для передачи тепла между жидкостями зависит от технических характеристик и требований области применения. Эти факторы в значительной степени определяют оптимальную конструкцию желаемого теплообменника и влияют на соответствующие расчеты номинальных характеристик и размеров.

Некоторые из факторов, которые профессионалы отрасли должны учитывать при проектировании и выборе теплообменника, включают:

• Тип жидкостей, поток жидкости и их свойства
• Желаемая тепловая мощность
• Ограничения по размеру
• Стоимость

Тип жидкости, поток и свойства

Конкретный тип жидкостей — e.г., воздух, вода, масло и т. д. — задействованные, а также их физические, химические и термические свойства — например, фаза, температура, кислотность или щелочность, давление и скорость потока и т. д. — помогают определить конфигурацию потока и наиболее подходящую конструкцию. для этого конкретного приложения теплопередачи.

Например, если речь идет о коррозионных жидкостях, жидкостях с высокой температурой или под высоким давлением, конструкция теплообменника должна выдерживать высокие нагрузки в процессе нагрева или охлаждения. Одним из методов выполнения этих требований является выбор конструкционных материалов, обладающих желаемыми свойствами: графитовые теплообменники демонстрируют высокую теплопроводность и коррозионную стойкость, керамические теплообменники могут выдерживать температуры, превышающие точки плавления многих обычно используемых металлов, а пластиковые теплообменники обеспечивают высокую теплопроводность и устойчивость к коррозии. недорогая альтернатива, которая сохраняет умеренную степень коррозионной стойкости и теплопроводности.

Керамический теплообменник

Изображение предоставлено: CG Thermal

Другой метод заключается в выборе конструкции, подходящей для свойств жидкости: пластинчатые теплообменники могут работать с жидкостями от низкого до среднего давления, но с более высокими расходами, чем другие типы теплообменников, а двухфазные теплообменники необходимы при работе с жидкостями, которые требуют фазового перехода в процессе теплопередачи. Другие свойства текучей среды и потока текучей среды, которые профессионалы отрасли могут иметь в виду при выборе теплообменника, включают вязкость текучей среды, характеристики загрязнения, содержание твердых частиц и присутствие водорастворимых соединений.

Тепловые выходы

Тепловая мощность теплообменника относится к количеству тепла, передаваемому между жидкостями, и соответствующему изменению температуры в конце процесса теплопередачи. Передача тепла внутри теплообменника приводит к изменению температуры в обеих жидкостях, понижая температуру одной жидкости при отводе тепла и повышая температуру другой жидкости при добавлении тепла. Желаемая тепловая мощность и скорость теплопередачи помогают определить оптимальный тип и конструкцию теплообменника, поскольку некоторые конструкции теплообменников предлагают более высокие скорости теплопередачи через нагреватель и могут выдерживать более высокие температуры, чем другие конструкции, хотя и с более высокой стоимостью.

Ограничения по размеру

После выбора оптимального типа и конструкции теплообменника распространенной ошибкой является покупка слишком большого для данного физического пространства. Часто более разумно приобрести теплообменное устройство такого размера, который оставляет место для дальнейшего расширения или добавления, чем выбирать тот, который полностью охватывает пространство. Для применений с ограниченным пространством, например, в самолетах или автомобилях, компактные теплообменники обеспечивают высокую эффективность теплопередачи в меньших и более легких решениях.Эти теплообменные устройства характеризуются высоким отношением площади поверхности теплообмена к объему, поэтому доступны несколько вариантов этих теплообменников, включая компактные пластинчатые теплообменники. Как правило, эти устройства имеют соотношение ≥700 м ² / м ³ для газо-газовых приложений и ≥400 м ² / м ³ для жидкости-к-газу. газовые приложения.

Стоимость

Стоимость теплообменника включает не только начальную цену оборудования, но также затраты на установку, эксплуатацию и техническое обслуживание в течение всего срока службы устройства.Несмотря на то, что необходимо выбрать теплообменник, который эффективно удовлетворяет требованиям приложений, также важно учитывать общие затраты на выбранный теплообменник, чтобы лучше определить, стоит ли это устройство вложенных средств. Например, изначально дорогой, но более прочный теплообменник может привести к снижению затрат на техническое обслуживание и, следовательно, к меньшим общим расходам в течение нескольких лет, в то время как более дешевый теплообменник может быть изначально дешевле, но потребует нескольких ремонтов и замен. в те же сроки.

Оптимизация дизайна

Проектирование оптимального теплообменника для конкретного применения (с конкретными спецификациями и требованиями, указанными выше) включает определение изменения температуры жидкостей, коэффициента теплопередачи и конструкции теплообменника и их соотнесение со скоростью теплопередачи. . Две основные проблемы, которые возникают при достижении этой цели, — это расчет номинальных характеристик и размеров устройства.

Рейтинг относится к расчету тепловой эффективности (т.е. эффективность) теплообменника заданной конструкции и размера, включая скорость теплопередачи, количество тепла, передаваемого между жидкостями и соответствующее изменение температуры, а также общий перепад давления на устройстве. Определение размеров относится к расчету требуемых общих размеров теплообменника (т. Е. Площади поверхности, доступной для использования в процессе теплопередачи), включая длину, ширину, высоту, толщину, количество компонентов, геометрию и расположение компонентов, и т.п.для приложения с заданными техническими характеристиками и требованиями. Конструктивные характеристики теплообменника — например, конфигурация потока, материал, компоненты конструкции, геометрия и т. Д. — влияют как на номинальные характеристики, так и на расчет размеров. В идеале, оптимальная конструкция теплообменника для приложения находит баланс (с факторами, оптимизированными в соответствии с указаниями проектировщика) между номинальными характеристиками и размерами, которые удовлетворяют технологическим спецификациям и требованиям при минимально необходимых затратах.

Области применения теплообменников

Теплообменники — это устройства, используемые в промышленности как для нагрева, так и для охлаждения.Доступны несколько вариантов теплообменников, которые находят применение в самых разных отраслях промышленности, в том числе:

В таблице 1 ниже указаны некоторые из общих отраслей промышленности и применения ранее упомянутых типов теплообменников.

Таблица 1 — Отрасли и области применения теплообменников по типам

Сводка

Это руководство дает общее представление о теплообменниках, доступных конструкциях и типах, их применениях и особенностях использования. Дополнительная информация о покупке теплообменников доступна в Руководстве по покупке теплообменников Thomas.

Для получения дополнительной информации о сопутствующих продуктах обратитесь к другим руководствам и официальным документам Thomas или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, где вы найдете информацию о более чем 500 000 коммерческих и промышленных поставщиков.

Источники

1. https://www.engr.mun.ca/~yuri/Courses/MechanicalSystems/HeatExchangers.pdf
2. http://sky.kiau.ac.ir
3. http://web.mit.edu/16.unified/www/SPRING/propulsion/notes/node131.html
4. http://web.mit.edu/16.unified/www/FALL/thermodynamics/notes/node30.html
5. https://www.thomasnet.com/knowledge/white-paper/speciality-heat-exchangers-101
6. https://www.livescience.com/50833-zeroth-law-thermodynamics.html
7. https: // курсы.lumenlearning.com/introchem/chapter/the-three-laws-of-thermodynamics/
8. https://chem.libretexts.org
9. http://physicalworld.org
10. https://link.springer.com
11. https://thefreeanswer.com/question/regenerative-heat-exchanger-static-type-regenerative-heat-exchanger-differ-dynamic-type/
12. http://hedhme.com
13. https://www.kau.edu.sa/Files/0052880/Subjects/GuideLinesAndPracticeForThermalDesignOfHeatExchangersN2.pdf
14. https: // www.scribd.com/doc/132

    /Boilers-Evaporators-Condensers-Kakac

Прочие изделия из теплообменников

Еще из Process Equipment

.