Котел за индиректно нагряване DIY - схема на свързване към газов котел, тръбопроводи, инструкции стъпка по стъпка с чертежи + снимки и видеоклипове

2024 Автор: Bailey Albertson | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 12:55

Котел за индиректно нагряване „направи си сам“- видове, предимства, недостатъци и технология на производство

Собствениците на частни домове трябва да използват разнообразно отоплително оборудване, което изисква значителни разходи за поддръжка и ефективна работа. Котелът за индиректно отопление е отлично допълнение към газова и електрическа отоплителна система. Устройството намалява консумацията на енергия за отопление на водата и осигурява нейния постоянен поток.

Съдържание

• 1 Какво представлява котел за непряко отопление

  • 1.1 Предимства и недостатъци на оборудването за непряко отопление

    1.1.1 Видео: опит от използването на котел от индиректен тип

• 2 Видове котли за непряко отопление

  • 2.1 Видове топлообменник
  • 2.2 Материал на топлообменника
  • 2.3 Метод на инсталиране
  • 2.4 Метод на оформление
  • 2.5 Избор на котел за самостоятелно производство

• 3 Конструктивни характеристики на индиректния котел

  3.1 Принцип на работа на котела

• 4 Изчисляване на основните параметри на котела

  • 4.1 Обем и форма на резервоара
  • 4.2 Мощност и дължина на топлообменника
  • 4.3 Таблица: дължина на меден топлообменник за котли с капацитет 50-200 литра
• 5 Необходими материали и инструменти
• 6 Подготовка на резервоара за сглобяване на бойлера

• 7 Производство на котел за индиректно отопление

  7.1 Видео: котел за непряко отопление от газова бутилка

• 8 Тръбопроводи на котела за непряко отопление

  • 8.1 Тръбопроводи с трипътен клапан
  • 8.2 Тръбопровод с две циркулационни помпи
  • 8.3 Тръбопроводи с помощта на хидравлична стрелка
  • 8.4 Система с рециркулация на нагревателна среда

• 9 Характеристики на работата на индиректен котел

  • 9.1 Почистване и ремонт на котела
  • 9.2 Видео: монтаж и тръбопроводи на котел от индиректен тип

Какво е котел за непряко отопление

Котелът за индиректно отопление е резервоар за отопление на вода, който работи заедно с централни отоплителни устройства. За разлика от традиционните бойлери, индиректният тип котел не изисква електрическа връзка.

Котлите за непряко отопление могат да имат различен дизайн, но всички те загряват водата, използвайки енергията на охлаждащата течност на котела

Нагряването на водата се дължи на топлообмен между топла вода, протичаща през топлообменника, и студена вода, която се пълни в резервоара на котела. Външно котелът е цилиндричен контейнер с вместимост от десетки до няколко хиляди литра.

Индиректните бойлери се използват както в частни къщи, чиито собственици нямат възможност да се свързват с автономно централизирано отопление, така и в големи индустрии, където се изисква голямо количество топла вода.

Предимства и недостатъци на оборудването за непряко отопление

Сред предимствата на котела от индиректен тип са:

• рентабилност (без разходи за електроенергия);
• висока производителност на оборудването, ограничена само от мощността на отоплителния котел;
• липса на директен контакт между течаща вода и охлаждаща течност;
• способността да се консумира топлинна енергия от няколко източника наведнъж, за да се увеличи мощността и ефективността на котела.

Значителните недостатъци на оборудването включват:

• висока цена. Котелът за индиректно отопление струва 1,5–2 пъти повече от бойлера с директен тип;
• недостатъчна мощност. За да загреете голямо количество вода (повече от 100 л), може да отнеме много време - от 1 час. В асортимента на някои производители има котли с по-висока скорост на нагряване (30–35 минути), но цената им е необосновано висока;
• големи размери. Размерът на оборудването директно зависи от обема на резервоара. Котлите с вместимост над 200 литра заемат твърде много място, поради което се монтират в отделно сервизно помещение;

• невъзможност за целогодишно използване. Ефективна работа само през отоплителния сезон (есен - зима). През лятото, когато отоплителният котел е изключен, водата в котела не се нагрява.

  

  Котелът за индиректно отопление подготвя гореща вода по-дълго, но не изисква електрическа връзка

Видео: опит от използването на котел от индиректен тип

Видове котли за непряко отопление

Съвременните индиректни котли имат разнообразен дизайн и форми. В допълнение към заобления резервоар с тънки стени има котли, които имат по-сложен дизайн, позволяващ оборудването да бъде по-икономично и ефективно. Класификацията на оборудването се извършва по няколко критерия.

Видове топлообменници

Индиректните бойлери могат да имат топлообменник с различен дизайн:

• едноконтурна намотка - спираловидна тънкостенна метална тръба, разположена вътре в резервоара за съхранение. Поради циркулацията на топлоносителя през тръбата намотката се загрява и предава топлинна енергия на студена вода, която е в резервоара. Това е най-простият и достъпен дизайн на пазара;

  

  Котелът за индиректно отопление с едноконтурна намотка е най-простият и най-достъпен вариант

• двуконтурна намотка - дизайн, подобен на описания по-горе вариант, с единствената разлика, че бойлерът осигурява едновременно подаване на загрята вода и охлаждаща течност за централно отопление. Такова оборудване е малко по-скъпо от по-прост аналог, но много по-ефективно, когато е необходимо да се загрее голямо количество вода;

• дизайн "резервоар в резервоар" - оборудването има резервоар, състоящ се от по-големи и по-малки контейнери. Вътре в големия резервоар има вода, която трябва да се нагрява, а вътре в по-малкия, охлаждащата течност. Такива котли не само имат висока скорост на нагряване на водата до 75–90 ^o C, но се произвеждат и в по-общи сгради;

  

  Индиректен котел с технология резервоар в резервоар

• комбиниран котел - конструкцията на бойлер с два топлообменника. Първата е конвенционална намотка от алуминиева или медна тръба. Вторият е направен под формата на тръбен електрически нагревател. Комбинираните модели имат доста висока цена, но съчетават и функциите на различни устройства.

Материал на топлообменника

За производството на топлообменник под формата на бобина и вътрешен резервоар се използват материали като:

• месинг - ниска топлопроводимост, 100–110 W / (m ∙ ° C);
• алуминий - средна топлопроводимост, 200–240 W / (m ∙ ° C);
• мед - висока топлопроводимост, 360-390 W / (m ∙ ° C).

Колкото по-висока е топлопроводимостта на материала на топлообменника, толкова по-скъп е котелът.

Метод на инсталиране

В зависимост от метода на инсталиране устройствата са разделени на два типа:

1. Монтирано на стена - оборудването е монтирано на окачена скоба, фиксирана към повърхността на стената. Капацитетът на домашните стенни котли обикновено не надвишава 200 литра, но в линията на някои производители можете да намерите дизайни с капацитет до 650 литра.

2. На пода - резервоарът е монтиран на подовата повърхност в непосредствена близост до отоплителния котел. Средният капацитет на битовите модели на пода е от 200 до 500 литра. Индустриалните версии имат само подов монтаж.

   

   Котлите са стенни (вляво) и подове (вдясно)

Метод на оформление

Според метода на подреждане на конструктивни елементи бойлерите са разделени на два вида:

1. Вертикалният е най-често срещаният метод за оформление, за да се спести място в стаята. Вертикалните устройства имат ограничен обем и размери, така че този дизайн е напълно подходящ за използване в частния сектор.

2. Хоризонтално - няма ясни ограничения за обем и размери. По правило поради по-големия си размер такива устройства имат много допълнителни функции. Например по-дебел топлоизолационен слой, рециркулация и натрупване.

   

   Хоризонталните котли могат да имат по-дебел слой топлоизолация и редица допълнителни функции

Избор на котел за самостоятелно производство

Общото устройство на котела за непряко отопление е съвсем просто - с възможност за работа с електрически инструмент и заваряване, бойлерът може да бъде направен самостоятелно.

За използване в частна къща, в която живее тричленно семейство, е достатъчен вертикален котел с меден топлообменник. Ако семейството е голямо, тогава е по-добре да изберете подова конструкция. Това ще позволи да се направи оборудването с необходимия капацитет, както и да се осигури подходяща топлоизолация на резервоара.

Не е препоръчително да правите свой собствен котел с топлообменник резервоар в резервоар. Първо, ще трябва да намерите или направите самия резервоар, което ще изисква много усилия и време. На второ място, при производството на бойлери с голям обем размерите на конструкцията се увеличават няколко пъти.

Освен това фабричните модели, произведени по тази технология, имат специално покритие (емайл, керамика, сребърно покритие) върху топлообменника. Не е възможно да се повтори нанасянето на такова покритие в „гаражна среда“.

Конструктивни характеристики на индиректен котел

Котелът от непряк тип е резервоар от неръждаема стомана. Вътрешните стени на резервоара са покрити със специален материал, който не само предпазва повърхността на бойлера от корозионни процеси, но и намалява концентрацията на вредни бактерии и микроорганизми.

Схема на котелно устройство от индиректен тип с едноконтурна намотка

Останалата част от котела с най-проста конструкция се състои от следните компоненти:

• топлообменник - спирална тръба или по-малък резервоар. В зависимост от обема на резервоара, той може да бъде разположен в горната и долната му части;
• входяща дюза - фитинг в долната част на устройството за захранване на тръба със студена течаща вода;
• изходяща дюза - фитинг за свързване на изходна тръба за топла вода;
• магнезиев анод - допълнителна защита на стените на резервоара от корозионни процеси;
• вътрешен термометър - устройство за измерване на температурата на нагряване на водата;
• термостат - устройство, което предотвратява прегряване на оборудването;
• блок за управление - въртящ се бутон с разделения за настройка на температурата на отопление;
• топлоизолация - слой изолационен материал, който спомага за поддържането на дадена температура на нагрятата вода;
• изход - клапан за източване на застояла вода;
• ревизия - отвор с голям диаметър, предназначен за поддръжка, ремонт и модернизация на котела.

Дизайнът на новите модели резервоари може да се различава леко и да има редица модификации от производителите, но като цяло всеки котел от непряк тип се състои от изброените елементи.

Принцип на работа на котела

Котелът от индиректен тип е част от отоплителната система и е свързан директно с газов, електрически или котел на твърдо гориво, който загрява охлаждащата течност, използвайки енергията, отделяща се при изгарянето на горивото.

Отоплителната среда циркулира през системата за БГВ и преминава през топлообменника, разположен в котела за индиректно отопление. Поради освобождаването на топлинна енергия от горещата охлаждаща течност се нагрява студена вода, с която се пълни резервоарът на устройството. От него нагрятата вода се транспортира през тръба през изход до банята, до кухнята и до други помещения с водопроводно оборудване.

Котелът от индиректен тип може да работи с всички видове отоплителни котли

Когато отоплителният котел е изключен или когато премине в икономичен режим на работа, охлаждащата течност се охлажда бързо. Поради дизайна, който предвижда изолация на стените на резервоара с уретанова пяна, водата в резервоара се охлажда много бавно. Това ви позволява да използвате целия обем топла вода за още няколко часа.

Изчисляване на основните параметри на котела

Преди да се пристъпи към търсене на материал и директно производство, ще е необходимо да се изчисли минималният обем на резервоара и работната дължина на топлообменника.

Обем и форма на резервоара

Обемът на резервоара за вода директно зависи от броя на жителите, постоянно пребиваващи на мястото на инсталиране на оборудването. Смята се, че човек консумира до 80 литра вода на ден. За изчислената стойност се препоръчва да се вземат 45-50 литра на човек. Ако нормата бъде надвишена, водата в резервоара ще застоява, което със сигурност ще се отрази на качеството му.

Формата на резервоара се избира, като се вземе предвид силата на налягане във водоснабдителната система. Ако налягането е ниско, тогава се допускат домашно приготвени котли с квадратен резервоар. При високи системни налягания може да се използва само оборудване с кръгло дъно и горна част.

Котлите с квадратни и правоъгълни резервоари могат да се използват само във водни системи с ниско работно налягане

Факт е, че повишеното налягане допринася за появата на сили на огъване по стените на резервоара, така че квадратният или правоъгълният резервоар може да се деформира. Резервоарите с кръгло дъно са по-устойчиви на деформация поради по-доброто опростяване.

Мощност и дължина на топлообменника

В индиректните вертикални модели обикновено се използва медна намотка като топлообменник между входа и изхода.

Медна тръбна котелна намотка

За самостоятелно производство е най-добре да използвате медна тръба с диаметър 10 мм. Такъв продукт може лесно да се огъне на ръка, без да се използват никакви инструменти. При използване на многослойната тръба трябва да се има предвид, че температурата на нагряване на охлаждащата течност не трябва да бъде над 90 ^за С, в противен случай деформирана тръба и протектите на фугите - това ще доведе до смесване на водата в резервоара.

Дължината на тръбата, необходима за производството на намотката, се изчислява по формулата L = P / (3.14 ∙ d ∙ ∆Т), където:

• L - дължина на тръбата (m);
• d - тръбна секция (m);
• ∆Т - температурна разлика между нагрята и студена вода (^о C);
• P е мощността на топлообменника за всеки 10 литра вода (kW).

Според експерти на всеки 10 литра вода трябва да има поне 1,5 kW топлинна енергия. Имайки предвид това, можете да изчислите дължината на тръбата за производството на намотката.

Например, нека изчислим материала за намотка, която ще бъде инсталирана в 200-литров котел. Температурата на студената вода, подавана в резервоара, ще бъде равна на 15 ^за С, а след нагряване е необходимо да се получи вода с температура 80 ^от С: L = 1,5 ∙ 20 / (3,14 ∙ 0,01 ∙ 65) ≈ 15м.

Таблица: дължина на меден топлообменник за котли с капацитет 50-200 литра

Обем на резервоара за съхранение, l	Мощност на оборудването, kW	Дължина на топлообменника, m	Диаметър на резервоара на котела, m	Диаметър на контура, m	Брой завъртания
200	тридесет	15	0,5	0,4	12
150	22.5	единадесет	0,5	0,4	девет
сто	15	7.5	0,4	0,3	8
петдесет	7.5	4	0,4	0,3	5

Броят на завъртанията на намотката зависи от метода на огъване и разстоянието между елементите. Обикновено намотката е разположена така, че разстоянието между намотките и стените на резервоара да е поне 10–12 см. Разстоянието между намотките не трябва да е по-малко от 5 см. Изчислените стойности за резервоари за съхранение с различен обем могат да бъдат вижда се в таблицата по-горе.

Ако котелът от индиректен тип трябва да бъде оборудван с тръбен електрически нагревател, тогава мощността се изчислява въз основа на факта, че за бързо загряване на 50 литра вода е необходим нагревателен елемент с мощност най-малко 1,5 kW. Освен това всеки комбиниран котел трябва да бъде оборудван с термостат.

Необходими материали и инструменти

Резервоарът за съхранение на устройството е изработен от топлоустойчива пластмаса, неръждаема стомана, алуминий или стомана с керамично покритие. Като заготовки за резервоара можете да вземете пластмасови бъчви за хранителни продукти, алуминиеви резервоари или ненужна газова бутилка.

За производството на топлообменника, както е посочено по-горе, е по-добре да се използва кръгла или квадратна медна тръба. При сглобяването на топлообменника на квадратни тръби се изискват завои под 90 ^на.

Като инструмент трябва да подготвите:

• ъглошлайф;
• електрическа бормашина със свредло за метал;
• апарати за аргонова дъгова заварка;
• комплект ключове;
• диск за шлайфане и полиране на метал;

• шкурка.

  

  За да сглобите котел, ще трябва да можете да работите със заваръчна машина

Фитингите, дренажният кран и други свързващи елементи се избират въз основа на размерите на тръбата, която ще се свързва. Допълнително закупени FUM-лента, предпазен клапан, магнезиев анод и дюза за монтажа му.

Подготовка на резервоара за сглобяване на бойлера

За производството на котел от индиректен тип можете да използвате нова или стара газова бутилка. Този контейнер е направен от неръждаема стомана с дебелина 3–4 mm и е идеален за приложения с топла вода.

Преди да сглобите отоплителната конструкция, ще трябва внимателно да подготвите цилиндъра. За това продуктът се разрязва наполовина с мелница. Вътрешната повърхност на контейнера се почиства с помощта на ъглошлайф с подходящо закрепване.

Преди да сглобите котела, цилиндърът трябва да се отвори и да се почисти вътрешната повърхност.

След това вътрешността на контейнера се измива, изсушава и покрива с нитро-грунд боя. Тези работи трябва да се извършват безотказно, в противен случай след пускането в експлоатация котелът нагрятата вода ще мирише на газ.

Когато се използва резервоар от други метални контейнери, подготовката се извършва по подобен начин.

Производство на котел за индиректно отопление

Процесът на сглобяване на бойлер може да се различава в зависимост от вида на конструкцията, но в повечето случаи оборудването за газови и електрически котли се произвежда в следната последователност:

1. В предварително подготвен цилиндър се пробиват два отвора с помощта на електрическа бормашина с дюза за корона. Едната дупка ще бъде разположена отдолу и ще бъде използвана за подаване на студена вода, а другата отгоре за отстраняване на топла вода.

2. Получените отвори се почистват, в тях се монтират фитинги и сферични кранове. След това в долната част се пробива още един отвор, в който е монтиран кран за оттичане на застоялата вода.

   

   В долната и горната част на цилиндъра са направени дупки, в които се вкарват кранове за свързване на водопроводни тръби

3. За да се направи намотка, е необходима медна тръба с диаметър 10 mm. Спирално огъване е най-добре да се направи с огъване на тръби. Ако няма такъв инструмент, тогава можете да вземете всеки кръгъл детайл - тръба с голям диаметър, труп, цев и т.н.

   

   Изработване на намотка за бойлер от кръгла медна тръба с диаметър 10 мм

4. Намотката се произвежда съгласно предходните изчисления. Краищата на топлообменника са огънати в една посока на разстояние 20–30 см. За монтиране на бобината се пробиват два отвора в дъното на цилиндъра. В тях са монтирани и заварени резбови съединения.

   

   За свързване на намотката към котела се използва съединение с резба

5. Преди монтажа намотката се спуска в кофа или голям съд с вода и се издухва. Ако конструкцията е запечатана, тогава бобината се спуска в цилиндъра, позиционира се спрямо входа и изхода и се заварява.
6. Ако балонът е отрязан в средата, тогава в горната част е монтиран анод. За целта се пробива отвор, в който се завинтва дюза с резба и в него вече е монтиран магнезиев анод. Ако контейнерът е сглобен от три отделни части - дъното, капака и централната част, тогава анодът може да бъде инсталиран на последния етап.

7. Изолационният материал е монтиран от външната страна на котела. Най-добре е да използвате пръскан полиуретан. Преди нанасяне всички дюзи са защитени с плътен полиетилен и кърпа. Ако средствата са ограничени, тогава може да се използва обикновена полиуретанова пяна, която след втвърдяване е обвита в отразяваща изолация.

   

   За топлоизолация най-лесният начин е да се използва монтажна пяна и изолация от фолио

8. Приставките за окачване на скоби са заварени към задната част на котела. За стоящи на пода котли, опорните крака от стоманен ъгъл или армировка са заварени към дъното на оборудването.

На последния етап се завинтват фитинги и кранове и се монтира горният капак. Ако е възможно, капакът може да не бъде заварен, но затягащите крепежни елементи могат да бъдат направени от стоманена тел с напречно сечение 3 mm.

При производството на котел за съвместна употреба с котли на твърдо гориво, вместо медна намотка, се използва U-образна стоманена тръба, която е монтирана в долната част на устройството. От страната на пещта или котела тръбата е свързана към изхода. Тръбата се отстранява от котела и се свързва директно към комина.

Видео: котел за непряко отопление от газова бутилка

Тръбопроводи на котела за непряко нагряване

За свързване на котел от индиректен тип се използват три работни схеми:

1. Тръбопроводи с трипътен клапан.
2. Връзка с две циркулиращи утайки.
3. Опасване с помощта на хидравлична стрелка.

Тръбопровод с трипътен клапан

Най-често се използва тръбна схема, използваща трипътен клапан, особено когато се консумира голямо количество топла вода. За това в системата са инсталирани два отоплителни кръга. Първата е основната верига, използвана за отопление на помещенията. Вторият е предназначен за нагряване на вода в котела.

Най-често се използва тръбната схема за котел за индиректно отопление с трипътен клапан

За равномерно разпределение и регулиране на обемите на нагряващия агент, влизащ в котела, се използва трипътен клапан, който е свързан към термостат.

Принципът на работа на системата е съвсем прост: ако температурата в резервоара за съхранение падне под зададената стойност, тогава клапанът пренасочва част от охлаждащата течност за загряване на водата в котела. След нагряване на водата охлаждащата течност се връща обратно в отоплителния кръг.

Тръбопровод с две циркулационни помпи

Индиректен бойлер е инсталиран в система с два кръга: котел и отопление. За регулиране на всяка отделна верига се използва рециркулационна помпа. В този случай помпата на котелната верига е монтирана пред помпата на отоплителното оборудване.

В тръбната схема с циркулационни помпи подаването на охлаждащата течност към котела се регулира автоматично

И двете помпи са свързани към термостата на котела. Когато водата в котела се охлади, термостатът включва съответната помпа, която пренасочва част от потока от отоплението и обратно.

Впрягане с помощта на хидравлична стрелка

Тръбопроводите с помощта на хидравличен сепаратор се използват в системи за централно отопление, състоящи се от две или повече вериги. Ако в система без хидравличен превключвател преразпределението на потоците във веригите задължително влияе върху работата на всяко оборудване, тогава, когато е инсталирано, настъпва плавно преразпределение на студените и горещите потоци.

Схемата на тръбите на котела с монтиране на хидравличен сепаратор осигурява най-плавното разпределение на потоците студена и топла вода

Например, хидравличен сепаратор е задължително инсталиран в частни къщи, където в допълнение към котела за индиректно отопление, системата за подово отопление е свързана с централно отопление. Схемата на тази лента е доста сложна при изпълнение, особено при голям брой оборудване. Ето защо е по-добре да поверите монтажните работи на специалисти.

Система за рециркулация на отоплителна среда

Тази схема на тръбопроводите се използва, когато е необходимо да се сведе до минимум скоростта на нагряване на водата в котела, тъй като при чести престой водата в резервоара се охлажда бързо и отнема от 30 до 60 минути, за да се затопли отново.

За да направите това, в тръбопровода от котела до крана за вода е монтиран "връщане" към бойлера. В тази зона е монтирана и циркулационна помпа, свързана с термостат.

Когато водата застоява и се охлажда в тръбопровода, термостатът включва помпата, която пренасочва охладената вода обратно към отопление. Когато подаването на вода се възобнови, потребителят не трябва да чака да се загрее, тъй като вече ще е топло.

Особености на работата на индиректен котел

За правилното функциониране котелът трябва да бъде инсталиран на равна, твърда повърхност. При инсталиране на стенния котел се използват подходящи крепежни елементи, които са предназначени за теглото на устройството, напълнено с вода.

Резервоар с вместимост до 100 литра е прикрепен към дюбели-пирони с дължина 100 мм, а за оборудване с капацитет 150-200 литра, трябва да използвате крепежни елементи с дължина до 150 мм. Препоръчително е да закачите котела върху бетонни или тухлени стени.

На линията, подаваща студена вода, трябва да бъде монтиран възвратен клапан пред котела, който ще предотврати навлизането на топла вода в студения кръг.

Котелът за непряко отопление е свързан към системата чрез възвратен клапан

Основният проблем в работата на котела индиректен тип - е образуването на котлен камък в рамките на резервоара за съхранение и топлообменника при отопление на вода над 80 ^на С. Ето защо е препоръчително да се намали температурата до 40-50 комфортно с умерено топла вода поток (миене ^на съдове) ^на C. Това значително ще удължи експлоатационния живот на оборудването.

Почистване и ремонт на бойлер

Ако котелът се използва често, резервоарът трябва да се почиства веднъж годишно. За целта концентриран разтвор на лимонена или оцетна киселина се изпомпва в резервоара и се нагрява до температура 80–90 ^o C. След 20–30 минути течността се източва. Ако отоплителната система използва охлаждаща течност под формата на обикновена вода, тогава за превантивни цели топлообменникът се почиства по подобен начин.

Ако се появи теч в ставите на тръбите, е необходимо да се разглоби проблемната зона и да се монтира отново, като се използва по-голямо количество уплътнител. Вместо водопроводни лен, трябва да използвате по-модерни материали, например лента FUM или водопроводна нишка.

Видео: монтаж и тръбопроводи на котел от индиректен тип

Индиректният бойлер е оборудване, което трябва да се инсталира във всяка частна и селска къща, където се използва отопление с газ или електричество. Това ще намали разходите за доставка на топла вода с 15–20%, което ще се превърне в много осезаеми спестявания в условията на постоянно нарастващи тарифи.