Водонагреватель своими руками: сделать электрическое устройство

Электрические водонагреватели своими руками

Если есть время и навыки, можно изготовить водонагреватель своими руками. Он незаменим для частного дома, где нет центрального водоснабжения.

Водонагреватель — устройство для непрерывного нагрева воды в системе водоснабжения.

Также он пригодится в квартире на период отключения горячей воды. Сначала нужно продумать технические моменты, разобраться в схеме работы, а потом приступить к сборке бака и нагревательного элемента.

Разновидности электрических водонагревателей
Важные нюансы
Количество ТЭНов
Объем бака
Прочие детали
Инструкция по созданию водонагревателя
Создание теплообменника
Изготовление бака
Теплоизоляция устройства
Змеевик для нагревателя
Процесс монтажа
Преимущества и недостатки самодельных нагревателей

Разновидности электрических водонагревателей

Существует два типа электронагревателей — накопительный и проточный. Первый проще изготовить самостоятельно. Но второй тип удобнее в использовании: из крана постоянно льется горячая вода, не нужно ждать, пока она нагреется. Такой прибор расходует электричество, когда открыт смеситель. Еще одно преимущество этого вида — не нужно делать теплоизоляцию устройства.

Важные нюансы

Для хорошей работы бойлера важно количество и расположение нагревателей в емкости. Рекомендуется закреплять их один над другим, на одинаковом расстоянии друг от друга и от дна. По физическим законам теплая вода поднимается, течет к задней стенке, плавно опускается, на смену ей приходит еще более горячий поток.

Постоянное движение помогает поддерживать температуру и равномерно нагревать весь объем.

Количество ТЭНов

Число нагревательных элементов в бойлере зависит от их мощности и от желаемой производительности устройства. Стандартное значение для бытовых нагревателей — 2 кВт. Используют 3 таких элемента (суммарно 6 кВт) для нагрева воды объемом 300 л до 100° за 3 часа. Исходя из этого, можно посчитать, сколько нужно ТЭНов для самодельного водонагревателя. Чем их больше, тем быстрее устройство справляется с задачей.

Если вы собираетесь расходовать горячую воду в больших количествах, то лучше делать модель с двумя ТЭНами.

Объем бака

По статистике житель квартиры использует 100-400 л воды каждый день. При изготовлении бойлера нужно учитывать количество человек, которые будут им пользоваться, и частоту использования. Минимальная вместимость емкости — 30 л. Нужно помнить, чем больше водонагреватель, тем дольше он греется.

Прочие детали

При изготовлении устройства и его эксплуатации следует подумать о безопасности. Полезные советы:

Если вода в котле циркулирует естественным образом, нужно поставить датчик температуры, который при перегреве отключит ТЭН.
Безопаснее подключать прибор не к розетке, а к отдельной линии с кабелем увеличенного сечения.
Открытые провода требуется изолировать и сделать заземление всей конструкции.
Минимальное расстояние от устройства до потолка — 30 см, а до пола — 80 см.
Если подключение происходит к системе центрального водоснабжения, необходимо поставить предохранительный клапан, который снижает давление.

Инструкция по созданию водонагревателя

Проще всего сделать бойлер с накопителем. Предлагаемая конструкция не предусматривает подключение к центральному водоснабжению или использование насоса. Вода подается естественным образом, под действием физических законов: холодный бак располагается выше, чем горячий, а смеситель находится уровнем ниже.

Создание теплообменника

Один из вариантов изготовления нагревателя — вокруг трубы отопления. На нее наваривается конструкция с нижним расположением точек водоразбора и выходом для горячей воды сверху. Теплоноситель в батарее работает вместо нагревательного элемента. Недостаток такого способа — летом он не работает.

Чаще всего бойлеры оборудуют теплообменниками в виде змеевиков.

Изготовление бака

В качестве емкости для воды можно использовать газовый баллон или пластиковый контейнер подходящего размера. Можно сварить корпус самостоятельно из листового металла. Для этого понадобится сварочный аппарат с электродами, дрель, ТЭН. Из листов нужно изготовить цилиндр с дном.

Как сделать устройство:

В верхней части бака просверлить отверстия друг напротив друга для холодной и горячей воды.
Закрепить в них шаровые клапаны.
Сбоку подготовить место для крепления теплообменника.
На вход и выход надеть патрубки.
Снизу просверлить отверстие для сливного крана.
В нижней части поставить нагревательные элементы и зафиксировать их латунными гайками.
Изолировать ТЭНы от влаги.
Поставить термостат.

Теплоизоляция устройства

Чтобы емкость не остыла, ее покрывают теплоизоляционным материалом. Для этой задачи хорошо подходит пенопласт и фанера. Сначала собирается короб. Он должен быть больше бака на ширину пенополистирола. Следует учитывать, что электропроводка будет расположена снаружи для безопасности.

Теплоизоляцию водонагревателя можно сделать своими руками.

Змеевик для нагревателя

Изготовление нагревательного элемента для электрического водонагревателя своими руками — важный этап работы. Его можно сделать из металлической или металлопластиковой трубы подходящего диаметра. Лучший уровень теплоотдачи у меди и латуни.

Трубку нужно накрутить на основу цилиндрической формы. В качестве оправки можно взять бревно. Важно следить, чтобы витки спирали не касались друг друга. Навивка не должна быть тугой, иначе ее сложно будет снять. Ее длину рассчитывают исходя из данных: на каждые 10 л потребуется 1,5 кВт мощности змеевика.

Процесс монтажа

Для закрепления прибора на стене понадобится:

накопительный бак;
емкость для холодной воды объемом не менее 50 л;
клапан с поплавком, как на унитазе;
шланги и фурнитура для их крепления;
провода и клеммы;
стальные уголки.

Интересущие детали можно купить в интернет-магазине «КВАНТА + «.

Сначала нужно установить поплавковый механизм. Для этого в верхней части баллона, прямо под крышкой, необходимо сделать отверстие. После этого — подогнать устройство под размер конструкции. Чаще всего требуется укоротить центральную штангу. Крепления клапана нужно изогнуть, если емкость имеет цилиндрическую форму.

Вся система закрепляется на стене или на ступенях. На верхнем уровне следует повесить холодный бак, на 70-100 см ниже — горячий, и еще на 80-100 см ниже установить раковину со смесителем.

Преимущества и недостатки самодельных нагревателей

Если провести расчеты мощности и энергопотребления, становится понятно, что ставить водонагреватель в квартире или в доме невыгодно. Дешевле оплачивать коммунальные услуги или приобрести экономичный бойлер в магазине.

Самостоятельное изготовление прибора оправдано на даче, особенно, когда продуманы способы экономии, например, используется солнечная энергия для нагрева воды.

Электрический и газовый водонагреватель своими руками

Сегодня в продаже можно встретить различные устройства, предназначенные для нагрева воды. Отличаются они принципом работы и стоимостью. Но совсем несложно изготовить водонагреватель и своими руками. Самодельный агрегат будет актуален для частного домовладения, где часто возникают проблемы с электричеством или установкой газового котла. Существует несколько доступных способов нагрева воды, каждый из них имеет свои достоинства и недостатки.

1. Промышленные модели
- 1.1. Бойлер накопительного типа
- 1.2. Проточный нагреватель
2. Схемы самодельных конструкций
- 2.1. Использование газового баллона
- 2.2. Змеевик и отопление

Водонагреватель — это устройство, предназначенное для трансформирования различного рода энергии в тепло, передаваемое затем теплоносителю, в качестве которого используется вода. Промышленность предлагает различные варианты таких устройств. Источником тепла в них может быть электричество, газ, твёрдое или дизельное топливо. Наряду с этим становятся популярными и альтернативные источники энергии — солнце, ветер.

Все представленные на рынках системы для подогрева разделяются на два типа:

накопительные;
проточные.

Конструкция первых предполагает использование бака, в котором поддерживается определённая температура. При открытии крана в герметичную ёмкость поступает холодная вода, а горячая выдавливается в трубопровод. Таким образом, в середине бака постоянно находится какое-то количество нагретого теплоносителя. Накопительные агрегаты отличаются своими размерами и длительным нагревом воды. Их использование оправдывается в системах с большим количеством водозаборных точек. Устройства выпускаются с объёмом бака от 10 до 200 литров.

Проточные же приспособления имеют совершенно иной принцип работы. В них вода нагревается только в случае её циркуляции, то есть когда открывается кран. Их преимущество — в небольших габаритах и простой установке. Из существенных недостатков выделяют большую мощность, необходимую для быстрого нагрева воды.

При этом, если одновременно используется несколько водозаборных точек, бак не сможет обеспечивать равномерный нагрев и температура теплоносителя начнёт скачкообразно изменяться. Практически, чтобы из крана потекла вода с нормальной температурой, понадобится от 30 секунд до 2 минут.

Такую конструкцию используют как в частном секторе, так и многоквартирных домах. Главной частью такого приспособления является накопительный бак, помещённый внутрь корпуса. Между ними находится слой теплоизолятора, необходимого для экономии энергоресурсов. Ёмкость для хранения воды изготавливается из различных металлов: эмалированная или нержавеющая сталь, медь.

Нагрев теплоносителя происходит с помощью газовой горелки, расположенной снизу бака, или электронагревательного элемента (ТЭН). Но существуют также изделия, использующие для поддержания температуры теплоносителя водяной или паровой обменник.

В замкнутой системе постоянно циркулирует горячая вода, а её нагрев осуществляется с помощью отопительного котла. Такой тип работы называется косвенным нагревом.

Кроме бака и источника тепла, в конструкцию накопительного устройства входят:

1. Устройство контроля температуры. Это совокупность приборов, предназначенная для поддержания установленного значения нагрева. Чаще всего используются термодатчики, подключённые к блоку электроники, которая управляет включением и отключением системы нагрева.
2. Защита. Для избежания повышения давления внутри бака, возникающего из-за расширения нагретой воды, используются различные приспособления. Это может быть как дополнительный расширительный бачок, так и предохранительный клапан. Кроме этого, в зависимости от источника нагрева используется комплекс защитных устройств, предотвращающий утечку газа, возникновения пробоя тока на корпус.
3. Раструб. В водонагревателях используются две трубы: одна служит для подвода холодного носителя, а вторая — для выдачи горячего.
4. Обратный клапан. Это небольшое устройство позволяет сохранять воду в баке, даже если в подводящей системе она будет отсутствовать. Он пропускает среду в одном направлении и не даёт ей протекать в обратном.

Бойлеры могут быть закрытого и открытого типа. Первые используются совместно с системой централизованного водоснабжения, а вторые предназначены для обслуживания одной водозаборной точки посредством перекрытия трубопроводной воды не на выходе, а на входе в бойлер. Именно такой водонагреватель сделать своими руками проще всего.

Эти устройства имеют небольшие размеры. Некоторые из них располагаются прямо на водопроводной трубе перед смесителем. В качестве нагревателя может использоваться ТЭН или газовая горелка. Особенность изделий состоит в том, что в первом случае к прибору необходимо подвести мощную электрическую линию, а во втором — организовать дымоход.

Выпускаются и открытые, и закрытые модели таких бойлеров. Проточники первого вида используются для снабжения одной водозаборной точки, а второго — сразу нескольких.

Принцип работы агрегатов построен на включении источника нагрева только при возникновении циркуляции воды и его отключения после её прекращения.

Газовые приспособления различаются по виду розжига. Для него используется пьезоэлемент, электронный узел или гидротурбина. В отличие от накопительного вида, проточные не требуют использование смесителей. Температура нагрева регулируется с помощью изменения мощности, в зависимости от протока и показателей воды.

Основными элементами их конструкции являются:

1. Датчик протока. Контролирует давление в трубопроводе. Так как для нагрева используется большое количество энергии, то и напор теплоносителя должен быть высоким. В ином случае тепловая энергия будет тратиться на нагрев элементов бойлера.
2. Температурный датчик. Представляет собой термореле, с помощью которого контролируется величина нагрева теплоносителя. Как только она превысит установленное значение, агрегат отключится.
3. Водяной узел. Это змеевик, через который протекает теплоноситель пока прогревается.
4. Блок управления. Плата электроники, задающая и контролирующая режим работы.

В газовом агрегате устанавливается закрытая камера сгорания. Она подогревает теплообменник, опоясанный змеевиком. Для создания притока воздуха в камеру используется принудительный (вентилятор) или естественный его забор. Выброс газов осуществляется через дымоход. Для защиты изделия используются датчики тяги, давления, затухания горелки.

Сделать проточный самодельный нагреватель воды, где в качестве источника тепла будет использоваться энергия, полученная от сгорания газа, довольно сложно и может быть небезопасно. Недаром даже промышленные установки требуют составления проекта и проведения монтажа только квалифицированным персоналом.

Самостоятельное изготовление водонагревателя будет гораздо дешевле, чем покупка промышленного варианта. Наиболее простой способ заключается в использовании герметичного бака, располагающегося на высоте около 2,5 метров на открытой местности. С нижней стороны к ёмкости подводится холодная вода из трубопровода, а сверху отбирается нагретая. При этом труба для нагретого теплоносителя должна быть погружена в воду на 10% от верха. На обратной её стороне устанавливается вентиль.

Источником тепла служит солнечная энергия. Согласно физическим законам, нагретая вода поднимается, а холодная опускается. Поэтому, если открыть вентиль, то из бака начнёт забираться вода, расположенная в верхних слоях, а её циркуляцию обеспечит давление, создаваемое водопроводом.

Такая нехитрая конструкция потребует минимальных вложений. Понадобится герметичная ёмкость (бочка), трубы и кран. Отверстия обрабатываются герметиком, и через шайбы с резиновыми прокладками в них вставляются трубы с нарезанной резьбой. Герметичность соединения достигается путём прижатия прокладок к поверхности бака путём накручивания гайки. Безусловно, такая сделанная своими руками водогрейка подойдёт только для солнечных регионов в летнее время.

Оригинальным будет использование вместо бака вставленных одна в одну пластиковых бутылок. Промежуток трубопровода от холодной подачи до забора горячей воды делается в виде змеевика, на который нанизываются бутыли. Их середина заполняется водой. Вся эта конструкция обрабатывается герметиком и помещается под солнце. Как показывает практика, при температуре воздуха около 40 температура воды может достигать 80 градусов.

Несложная и недорогая конструкция получается, если изготовить бойлер накопительного действия на базе газового баллона. Кроме него, необходимо будет подготовить сварку, электродрель, гаечные ключи, шлицевую отвёртку, метчик.

Нагрев бойлера осуществляется с помощью ТЭНа, обязательно со встроенным терморегулятором. Подойдёт прибор с мощностью от одного до трёх киловатт. А также следует приобрести:

паклю или ФУМ-ленту;
два отрезка трубы длиною около 10 см и диаметром около 20 мм;
распределительную коробку и электрокабель сечением не менее 2,5 квадратов;
два запорных вентиля;
обратный клапан.

Сборка системы происходит в несколько этапов. На первом, используя дрель, в баллоне делается два отверстия: одно в верхней его части, а другое в нижней. В отверстия вставляются трубы на глубину 1 — 2 см. Затем они тщательно обвариваются для создания герметичного соединения. На оставшейся части труб нарезаются резьбы, на которые накручиваются шаровые краны. Для уплотнения соединения используется пакля или ФУМ-лента. Стоит отметить, что для защиты бака от возникновения давления перед краном с холодной водой обязательно устанавливается обратный клапан с возможностью стравливания.

На втором этапе крепится ТЭН. Располагается он на месте крепления вентиля, который необходимо предварительно удалить. При опускании нагревателя в баллон он тщательно герметизируется. Чтобы бак можно было закрепить, с одной его стороны привариваются П-образные пластинки, на которые затем удобно будет его подвешивать.

Для повышения эффективности конструкции создаётся теплоизоляция. В качестве неё можно использовать минеральную вату, фольгированную подложку, пенопласт или монтажную пену. Крепление её к баку осуществляется с помощью двухстороннего скотча или проволоки.

На последнем этапе проводится установка сделанного бойлера. К вентилям подсоединяется трубопровод, а к ТЭНу подключается электричество. Регулятором устанавливается нужная температура нагрева. Устройство готово.

Ещё один способ изготовления самодельного бойлера состоит в использовании змеевика на базе контура отопления. Эта система особенно подойдёт для частного сектора в случае установленного газового одноконтурного котла.

Для его реализации понадобится ёмкость из любого материала, устойчивого к коррозии. Проще использовать пластиковый бак. Но в любом случае в нём необходимо будет сделать отверстия для подачи и забора воды, а также для установки змеевика.

Спиральную трубу лучше всего изготовить из медной трубки небольшого диаметра, которую необходимо аккуратно намотать на толстое цилиндрическое основание. Чем будет больше площадь змеевика, тем быстрее будет нагреваться вода.

Далее всё помещается в бак. Принцип такой системы основан на заборе тепла из системы отопления. Теплоноситель, проходя через спиральную трубку, отдаёт часть тепла воде, заполняющей ёмкость и контактирующей с ней. Поэтому змеевик подключается к системе отопления дома, а после монтируются трубы для подачи холодной и горячей воды.

Таким образом, сделать нагреватель воды своими руками можно как косвенного, так и прямого нагрева. Вариантов самостоятельного изготовления довольно много.

Делать газовый нагреватель воды своими руками из соображений безопасности не стоит, а вот электрический или солнечный можно попробовать.

Как сделать бойлер своими руками

Бойлеры косвенного нагрева отличаются от других типов водонагревателей тем, что в их конструкции не предусматривается установка самостоятельного греющего элемента.

Процесс нагревания воды до температуры 65 С в таких конструкциях происходит за счет косвенного нагрева от независимого источника тепла: центральных тепловых сетей, топливного или электрического котлоагрегата.

Это высокоэффективное теплонагревающее устройство гарантированно обеспечивает подачу ГВС одновременно во все водоразборные точки с хорошими тепловыми и гидравлическими параметрами.

Конструкция такого нагревательного аппарата довольно простая, поэтому бойлер косвенного нагрева своими руками собрать не сложно, для этого необходимо познакомится с принципом его функционирования и иметь слесарные навыки.

1 Устройство водонагревателя с косвенным нагревом
2 Необходимые материалы
3 Разработка проекта
- 3.1 Расчет объема изготавливаемого бойлера
- 3.2 Из какого материала сделать емкость
- 3.3 Расчет размера змеевика
- 3.4 Из какого материала сделать теплообменник
4 Делаем бойлер своими руками
- 4.1 Подготовка бойлерной емкости
- 4.2 Изготовление и обработка змеевика
- 4.3 Изготовление и обвязка БКН
- 4.4 Теплоизоляция
5 Инструкция первого пуска системы БКН

Устройство водонагревателя с косвенным нагревом

Нагрев ГВС в бойлере косвенного нагрева (БКН) выполняется за счет использования тепловой энергии от независимого источника. Наиболее часто он подключается к котлоагрегату. Нагретый теплоноситель от котла с температурой от 60 до 95 С поступает во внутренний теплообменный аппарат, выполненный в форме змеевика.

Нагреваемая вода в баке соприкасается с его поверхностью, через которую осуществляется процесс теплопередачи от горячей среды к нагреваемой. Максимальная температура нагрева в таких устройствах 70 С. До 150 л баки выполняются настенного типа, а с большим объемом — напольного.

В современных схемах теплоснабжения сегодня стали применять еще более прогрессивную систему подготовки ГВС с использованием принципа послойного нагрева.

Послойный нагрев воды осуществляется вначале проточным способом во встроенном пластинчатом теплообменном аппарате двухконтурного котла, а затем сохраняется в выносном баке-аккумуляторе, поэтому процесса переключения теплоносителями между контурами нагрева не происходит, что положительно влияет на работу системы отопления.

Перед тем как сделать бойлер косвенного нагрева своими руками нужно знать принцип работы и назначение БКН. Мастеру также потребуется определиться, какие базовые элементы конструкции он сможет использовать:

Корпус БКН: из нержавейки, стальной, эмалированный или со стеклофарфоровым покрытием,, как у бойлеров Термекс на 80 литров. В самом бюджетном варианте он даже может быть в виде пластиковой бочки.
Теплоизолирующая оболочка, для создания аккумуляционных качеств, чтобы максимально долго сохранить нагретую воду в горячем состоянии.
Внутренний теплообменник, как правило, в форме змеевика.
Запорно-регулирующая арматура, для обслуживания и ремонта бойлера своими руками.
Блок управления и защиты, можно подключить самостоятельно из готовых систем, свободно реализуемых через розничную торговую сеть.

Бойлер БКН обвязывается по схеме противоточного движения сред: греющей и нагреваемой, они направляются друг другу навстречу.

Необходимые материалы

Перед тем как сделать бойлер своими руками необходимо не только подготовить все материалы, но и главным образом определится с рабочим объемом емкости, который будет способен обеспечить нагрузку на горячее водоснабжение для хозяйственно-бытовых нужд.

При этом нужно учитывать, что скорость нагрева в этих типах бойлеров меньше чем у электрических моделей, поэтому время нагрева больше.

Для того чтобы обеспечить комфортное водоснабжение для всей семьи, выбирают конструкцию БКН с большим объемом. После определения рабочего объема подготавливают исполнительные чертежи, выбирают исходные материалы и рассчитывают их количество.

Основные материалы и инструменты для выполнения бойлера косвенного нагрева своими руками:

Рабочая аккумулирующая емкость. Выбирают листовой металл или готовую конструкцию бака. Металл должен максимально противостоять коррозии в водяной среде: нержавейка, термостойкий пластмассовый корпус или бак с эмалевым покрытием.
Теплообменник змеевикового типа, используют трубу нержавеющую или медную.
Трубы для обвязки котла и БКН.
ТЭН для комбинированного БКН.
Запорно-регулирующая арматура.
Слесарный инструмент
Сварка с электродами.

Разработка проекта

Бойлер БКН выполняется по проекту, который базируется на исполнительных чертежах. Их изготавливают самостоятельно, берут в интернете по нужному объему бака и температуре теплоносителя или заимствуют у пользователей, которые успешно установили и эксплуатируют нужного объема БКН. В проекте выполняют тепловые и гидравлические расчеты и определяют спецификацию необходимого оборудования.

Основные расчетные параметры БКН:

часовой объем водопотребления ГВС, м3;
расположение змеевика;
конфигурация змеевика;
площадь нагрева змеевика.

Кроме того подготавливается раздел «автоматизация», который предусматривает аварийное отключение БКН и автоматическое поддержание рабочей температуры ГВС в бойлере.

Выбирая параметры бака и змеевика, не стоит увлекаться большими габаритами конструкции, поскольку это приведет к снижению общей эффективности установки из-за повышения тепловых потерь.

Расчет объема изготавливаемого бойлера

В том случае, когда котел уже установлен в частном доме и рассчитан для отопления, расчет объема бака нужно производить исходя из максимальной работы котла на отопление и остающегося резерва мощности на услугу ГВС. Если этот баланс будет нарушен, то система станет работать с недогревом как в системе отопления, так и ГВС.

Если котел еще не установлен, то вначале определяется нагрузка на отопление, затем на ГВС, а потом выбирается мощность котла с учетом 10-15 процентов запаса.

Например, бойлер косвенного нагрева Термекс 80, с объемом 80 литров, потребует резерва мощности котла равного 14,6 кВт при температуре котловой воды не ниже 80 С.

Нагрузка на ГВС определяется по объему водопользования, практическое соотношение между объемом бака БНК и тепловой нагрузкой на ГВС:

100 л – 16 кВт;
140 л – 23 кВт;
200 л – 33 кВт.

С целью проведения более точных расчетов применяют формулу, которая базируется на тепловом балансе:

Vбкн= = Р х.в (tк – tх.в): (tбкн – tх.в).

Vбкн – расчетная емкость бака косвенного нагрева;
Р х.в – часовой расход ГВС;
tк – температура котловой греющей воды от первичного внешнего источника нагрева, обычно 90 С;
tх.в. – температура ХВС в трубопроводе, летом принимается 10 С, зимой 5 С ;
t бкн – температура воды, нагретой БКН, задается пользователем от 55 до 65 С.

Из какого материала сделать емкость

Емкость для БКН обычно выбирают из доступных материалов, обычно ее изготавливают самостоятельно из листовой стали, крупногабаритных труб либо используют отработанные баллоны сжиженного газа.

В этом случае особого выбора у мастеров нет. Выбирая материал для бака нужно исходить из его долговечности и прочности, поскольку он функционирует в высокой коррозионной среде и под давлением.

В мире лучшими бойлерами косвенного нагрева, представленные европейскими изготовителями, считаются устройства со стеклокерамическим покрытием. Емкости из нержавеющей стали хотя и являются более долговечными менее популярны из-за своей высокой стоимости. Кроме того имеются бюджетные БКН с защитным слоем из эмали, но они обладают самым малым периодом эксплуатации.

Расчет размера змеевика

Расчет площади нагрева является базовым для создания БНК нужной тепловой мощности. Его определяют по длине трубки в соответствии с формулой:

Р — мощность теплообменника, принимают из расчета 1,5 кВт на каждые 10 л объема бака;
d — диаметр змеевика, обычно 0,01 м;
n- число пи;
l — расчетная длина трубки змеевика, м;
DТ — разность температур на входе 10 С и выходе 65 С. Как правило, ее принимают 55 С.

Из какого материала сделать теплообменник

Для выполнения водонагревателя БКН в форме змеевика, берут медную/латунную трубку Д от 10 до 20 мм. Ее закручивают спиралью и оставляют межвитковый зазор в 2-5 мм. Зазор выполняют с целью обеспечения компенсации температурного расширения трубы.

При этом варианте спирали образуется хороший контакт теплоносителя с трубной поверхностью нагрева. В торговой сети можно найти уже готовые медные спирали, которые изначально могут быть выпущены для технологического оборудования. Это не столь важно, если размеры змеевика соответствуют необходимым расчетам.

Делаем бойлер своими руками

Водонагреватели с косвенным нагревом могут иметь самую различную конструкцию и конфигурацию. Главное они должны быть выполнены точно по расчетам, с использованием высококачественных материалов и в соответствии с установленной технологией обработки, для того чтобы получить изделие, способное работать в условиях высоких температур и под давлением. Процесс производства разбит на несколько важных этапов.

Подготовка бойлерной емкости

Выбирая конструкцию бака, нужно обратить внимание, как будет заводиться в корпус змеевик. Если в корпусе имеется монтажная крышка, то проблем для мастера с обвязкой теплообменника не будет.

В том случае когда емкость целостная, то потребуется выполнить крышку самостоятельно, отрезав верхнюю часть и закрепить ее на болтовом соединении по всей длине окружности с предварительной установкой резиновой прокладки. Самым удобным вариантом для монтажа считается конструкция, которая имеет две крышки — верхнюю и нижнюю.

Далее на корпусе высверливают два отверстия для концевых участков змеевика. Диаметр отверстий обязан согласоваться с диаметром резьбы фитингов плюс 1-2 мм. Фитинги пропускают в технологические отверстия, с предварительной установкой уплотнительных колец.

Дальше с наружной стороны корпуса поворачивают встречные фитинги и сильно затягивают их. Такое соединение дает устойчивость конструкции змеевика, которую дополнительно усиливают опорами внутри корпуса, чтобы предотвратить вибрацию и шум во время циркуляции теплообменника.

В корпусе емкости запрессовывают патрубки для входа/выхода нагреваемой среды и линии дренажа, на которых устанавливается запорно-предохранительная арматура. На корпусе определяют место врезки для стрелочного термометра.

Изготовление и обработка змеевика

Сделать теплообменную спираль собственными силами опытному мастеру не сложно. В данном способе главное условие — произвести высококачественную намотку.

Выполнять ее желательно из труб, обладающих хорошей теплопередачей и антикоррозионными свойствами: медь и нержавеющая сталь. Хотя последний вариант трудно согнуть и придать нужную форму.

Преимущественной для этих целей является медная трубка, которая гнется без предварительного нагрева горелкой. Под намотку применяют барабан из нужного материала с меньшим диаметром рабочей емкости водонагревателя на 8-12%. После выполнения намотки, витки труб раздвигают между собой до 5 мм.

Изготовление и обвязка БКН

Прежде всего самостоятельно изготовленный бойлер косвенного нагрева подсоединяют к внешнему источнику нагрева: трубы центральное отопление или в самостоятельный контур котлоагрегата автономного отопления.

Изготовленную спираль помещают внутрь корпуса и обвязывают с подающим теплоносителем. До того как закрыть корпус крышкой опрессовывают греющий контур. Для этого запускают циркуляцию теплоносителя путем открытия вентиля на подаче и обратке и внимательно осматривают змеевик на предмет утечек.

Далее по схеме обвязывают конструкцию с линией ГВС через запорно-регулирующую арматуру. По схеме бак связывают с подачей холодной воды, выход ГВС с внутридомовым трубопроводом горячей воды идущем на смесители и дренажной линий, для слива воды при ремонте и обслуживании. На выходе из БНС монтируется термометр и манометр, чтобы можно было контролировать параметры нагретой воды.

Если бак имеет систему автоматического регулирования и защиты, устанавливают первичные датчики по температуре и давлению для защиты БКН от высоких параметров нагрева.

Теплоизоляция

Для того чтобы уменьшить тепловые потери от БКН и обеспечить его аккумулирующими тепловыми свойствами, выполняют наружную теплоизоляцию конструкции.

Теплозащитные мероприятия, чаще всего, выполняют до того, как емкость будет собрана. В роли теплоизолятора, возможно, применять какой угодно теплозащитный материал, в том числе и обычную монтажную пену.

Теплоизолятор фиксируют с применением монтажного клея, стяжки проволокой либо иным образом. Имеет большое значение, чтобы корпус был защищен полностью, так как от качества термоизоляции будет зависеть КПД работы системы, и как долго бак сможет сохранять горячую воду.

Очень часто на практике термоизоляцию выполняют с применением второго бака большего диаметра, в который вставляется рабочая емкость, а пространство между ними заполняют утеплителем.

Инструкция первого пуска системы БКН

После того как БКН будет полностью обвязан с теплоносителем и линией подачи ГВС и опрессован на предмет утечек, приступают к его первому пуску:

Открывают краны на подаче и обратке теплоносителя от внешнего источника нагрева.
Открывают кран с горячей водой на смесителе и выпускают воздух до тех пор, пока из крана не пойдет ровный напор воды, после чего воду на смесителе перекрывают.
Устанавливают температуру нагрева по терморегулятору и ожидают нагрев воды до нужной температуры или контролируют ее по показаниям стрелочного термометра.

В процессе нагрева еще раз проводят тщательный внешний осмотр конструкции на предмет плотности и проверяют теплоизоляционные качества бака.

Во время первого пуска контролируют время нагрева бойлера при максимальных параметрах теплоносителя, а также работу системы автоматики регулирования и безопасности.

Делаем бойлер косвенного нагрева своими руками

Что такое косвенный нагрев, и как его реализовать своими руками? Концепция работы такая-же, как у теплоэлектростанций (ТЭС). В процессе решения основной задачи (работа генераторов на пару) появляется «лишняя» тепловая энергия. Ее можно безответственно выпускать в атмосферу, или направить на организацию отопления микрорайона.

Так же точно работает агрегат косвенного нагрева. Берем источник тепла (который существует вне зависимости от вашей потребности извлечь из него дополнительную выгоду), и «отбираем» у него часть тепловой энергии.

Таким образом жители коммунальных квартир без горячего водоснабжения добывали горячую воду (в основном для мытья посуды, иногда для принятия душа). Для этого в содружестве с соседями изготавливался бойлер косвенного нагрева своими руками. Решение простое, но требующее как минимум газовой горелки для сварки труб. Либо агрегат изготавливался «левым» способом по основному месту работы (как правило, завод, или ремонтный цех).

Простейший теплообменник

Самодельный нагреватель выглядит следующим образом:

На трубу центрального отопления наваривается оболочка большего диаметра. Получается герметичный сосуд, внутри которого протекает горячий теплоноситель. С противоположных сторон внешней трубы (фактически, это бойлер), устраиваются фланцы для подачи (стока) холодной воды. При достаточно горячем теплоносителе, вода в бойлере быстро нагревается. После чего верхний кран можно открывать, и пользоваться горячим водоснабжением, пока горячая вода не будет замещена холодной.

Если оставить за скобками законность переоборудования коллективной сети отопления (едва ли за это предусмотрена серьезная ответственность), система работает эффективно. Горячая вода условно бесплатная, за вычетом разовых вложений на материалы, и бутылку горячительного напитка для сварщика.

Если вы устраиваете такой проточный водонагреватель своими руками в частном домовладении — никаких условных проблем не будет.

Единственное ограничение — объем наружной емкости. В реальном времени вода нагреваться не будет, слишком малый запас тепловой энергии в трубе отопления. Поэтому система работает циклично: нагрев — использование — нагрев. Чем выше коэффициент соотношения диаметров (или чем длиннее труба), тем больше запас горячей воды. Соответственно, тем дольше она будет прогреваться.

Еще один серьезный недостаток: летом (при выключенном отоплении) такие нагреватели не работают.

Усовершенствованная конструкция

Как улучшить теплообмен? Правильно, необходимо увеличить площадь контакта. Разумеется, материал внутренней трубы также важен, медная труба передает тепло гораздо эффективнее. Но в данной конструкции, ставка делается на экономию, поэтому делаем бойлер косвенного нагрева своими руками из стали.

Для улучшения коэффициента теплообмена, можно применить несколько схем:

Классический вариант мы уже рассмотрели.
«U» образная форма при той же габаритной длине улучшает характеристики почти вдвое.
Двойное «U» гарантирует двукратное увеличение КПД

Важно по п.п. 2 и 3:

Термодинамика — не линейная наука. При увеличении площади обмена в таких несовершенных конструкциях, как бойлер «труба в трубе», коэффициент полезного действия меняется дифференцировано.

Создание дополнительного объема за счет образования своеобразной «складки» во внешней трубе. Позволяет накопить больше воды вторичного нагрева.
Змеевик существенно увеличивает длину устройства, при неизменных габаритах.
Так называемая «турбо» схема. Сложная конструкция первичной трубы (с теплоносителем) увеличивает время прохождения тепла через внешнюю оболочку.

Накопительные системы с большим объемом

Мы выяснили, в чем основной недостаток водонагревательного элемента «труба в трубе». Косвенный нагрев происходит слишком долго. Поскольку увеличение теплоотдачи затруднительно, для нагрева воды можно использовать емкость покрупнее. Тогда и над теплообменником можно «поколдовать». Оптимальный вариант на иллюстрации: змеевик внутри широкого корпуса.

Конструкция представляет собой бак требуемой емкости (50, 100, 200 литров), внутри которого, расположен змеевик (чем длиннее, тем эффективнее прогрев). Источник тепла не имеет значения: обычно, это контур отопления помещения. Вода в санитарном (внутреннем) баке достаточно быстро прогревается. Единственная проблема — неравномерность распределения тепла. В нижней части емкости остается «холодная» область. Несмотря на правильную схему отбора нагретой воды (приемный патрубок сверху), холодная область не дает прогреться всему объему.

При самостоятельном изготовлении рекомендуется использовать нержавеющий бак и медный змеевик. Дополнительные затраты окупятся высокой эффективностью системы.

Тем более, что материалы дефицитом не являются. Бак подойдет от старой стиральной машинки активаторного типа. А медная трубка продается в любом сантехническом магазине.

Еще один вариант: «бак в баке». Если перед вами встает вопрос, как сделать бойлер своими руками, присмотритесь к такой схеме.

Внутренняя емкость (в которой будет происходить косвенный нагрев) подбирается с гофрированными стенками (желательно). Так больше площадь теплообмена. А вода первичного нагрева протекает через точку внешнюю. Если вы охлаждали кастрюлю с горячим компотом в тазу с холодной водой, принцип работы нагревателя понятен.

Разумеется, выполнить такою систему сложнее, но эффективность будет выше.

Общие правила изготовления бойлеров косвенного нагрева

Обязательно наличие теплоизолирующей оболочки. Иначе нагретая вода будет стремительно охлаждаться через внешние стенки. Оптимальный вариант — установка рабочей емкости в более крупную бочку, и задувание промежутка между стен строительной пеной.
Можно укутать емкость строительными теплоизоляционными материалами, правда это выглядит не так эстетично (зато недорого). Если бойлер расположен в помещении котельной, можно сэкономить.
Внутренняя труба (если применяется схема со змеевиком) должна быть коррозийно устойчивой. После сборки конструкции доступ для обслуживания будет затруднен.
При использовании электрохимических пар (например, алюминиевый бак + медная трубка) фланцы подключения должны быть изолированы нейтральными прокладками.
Желательно устраивать в стенке наружного бака ревизионное окошко, через которое проводится чистка или обслуживание.

Подручные материалы

Мы уже говорили о баках из нержавейки от старых стиральных машин. Однако найти такую заготовку непросто. Отличным донором может стать списанный пропановый баллон на 100 л. Давление он не держит (потому и списали), а в качестве бака для воды еще послужит. Разумеется, бойлер из газового баллона должен быть тщательно очищен (особенно изнутри) и покрашен качественной водостойкой эмалью.

Для изготовления не требуется промышленное оборудование. Достаточно «болгарки» и сварочного аппарата. Срезается верхняя часть, затем в ней формируется нагревательная арматура.

При свободном доступе к иным материалам, можно выполнить нагреватель хоть из листовой нержавейки. Посмотреть, как изготовить бойлер косвенного нагрева своими руками, можно на видео (смотреть ниже).

Возможно, страдает эстетика, но качество и долговечность сделанного нагревателя, не хуже заводского.

Мы уже знаем, что в теплое время года, когда котел отопления не работает, косвенные нагреватели остаются не при делах. В этом случае поможет электрический ТЭН, встроенный в бак в качестве резервного элемента.
Еще один вариант получения горячей воды летом — установка второго контура теплообмена, подключенного к солнечным системам нагрева.
В результате можно собрать систему нагрева 3 в 1. От котла отопления (вне зависимости от вида топлива), от электрического ТЭНа и от энергии солнца. При пропадании двух их трех источников энергии, вы все равно сможете обеспечить жилище горячей водой.

Электрический косвенный нагреватель

Использование ТЭНа не относится к косвенным способам нагрева, поскольку присутствует прямой контакт воды с первичным источником тепла. Исключение составляет индукционный водонагреватель. Жидкость получает энергию как бы виртуально, не касаясь внутреннего термоэлемента. Собственно, его вообще нет в конструкции.

Проточный водонагреватель своими руками делается по принципу индукционных варочных поверхностей. Только вместо кастрюли с водой, нагревается металлическая труба.

Главное преимущество системы в том, что нагрев происходит не за счет прямого теплового контакта с источником электрической энергии, а с помощью вихревых токов. Потери на коэффициент теплопередачи минимальны, КПД стремится к 100%. При этом, нагревается как металлическая труба, так и непосредственно жидкость (если она достаточно теплопроводна). Кроме того, проточные индукционные нагреватели существенно безопаснее бойлеров с традиционным электрическим нагревателем: нет контакта воды с подключенным к электросети элементом.

Недостаток очевиден: для нагрева требуется подключение к электропитанию. То есть, вариант косвенного нагрева с помощью дровяного (газового) котла не работает. Помещение должно быть электрифицировано.

Схема устройства и принцип работы

С помощью генератора высокой частоты (десятки кГц), в индукционной катушке генерируется переменный ток. По законам физики, в этот момент возникает магнитное поле с постоянно меняющимся вектором. В проводнике, попавшем под действие магнитного поля, возникают беспорядочные вихревые токи. Молекулы начинают хаотичное движение и материал быстро нагревается.

С помощью такого индуктора можно даже раскалить докрасна металлическую заготовку. Поскольку в трубе протекает вода, избыточного нагрева не происходит.

Генератор можно позаимствовать из варочной поверхности (разумеется, индукционной), либо изготовить самостоятельно.

Еще один вариант донорства — инверторный сварочный аппарат.

Хотя, учитывая простоту электрической схемы, многие домашние мастера изготавливают подобные генераторы из доступных радиоэлементов.

Вывод

В зависимости от энерговооруженности вашего жилища и способа его отопления, можно подобрать, разработать, и сделать своими руками любой из перечисленных бойлеров косвенного нагрева. Затраты на «производство» зависят от доступности материала и элементной базы.

Видео по теме

Онлайн помощник домашнего мастера

Электрический теплый пол: советы как подобрать и подключить систему отопления (90 фото)

Сегодня теплые полы представляют собой оптимальное решение для обогрева помещений, они не предусматривают прокладку коммуникаций дополнительно, понадобится только электричество. Монтаж теплого пола своими руками – посильная задача для любого домашнего мастера, его устройство не потребует профессиональных знаний или особых строительных навыков.

Далее в статье рассматриваются важные нюансы, их необходимо учитывать в процессе установки теплых полов.

Краткое содержимое статьи:

Область применения

Посмотрите на фото электрического теплого пола, он может обладать различной мощностью, его применяют для любых помещений: жилых и нежилых. Такой способ обогрева прекрасно зарекомендовал себя, но при этом возрастают расходы на электричество.

Виды теплого электрического пола

Система с проводом для нагрева. Модель включает в себя терморегулятор, температурный датчик, провод с двухслойной изоляцией, за счет последнего элемента осуществляется нагрев. Данная разновидность считается самой дешевой, но в то же самое время это наиболее трудоемкий вариант. Сначала длинный провод раскладывают на основании и прикрепляют монтажной лентой.

Главное – все правильно уложить, выдержать между отдельными витками равное расстояние, не допуская его перехлестов или перегибов.

Система с греющими матами. Такой вариант удобно монтировать, провод был уложен на заводе и надежно закреплен внутри специальных армирующих матов, поэтому не придется беспокоиться, как правильно положить кабель. Просто разверните свернутые в рулон маты и подключите их к сети, важно грамотно подобрать мощность.

Система с инфракрасной пленкой. Эта модель совсем не похожа на предыдущие, в качестве источника обогрева служит углеродный материал, дающий инфракрасное излучение, он наносится на пленку. При выборе данного варианта не придется устраивать цементную стяжку.

Финишное покрытие нередко просто укладывают на пленку, но среди всех вариантов ЭТП этот является затратным и наименее надежным.

Как действуют теплые полы?

Системы на основе греющих проводов и матов работают следующим образом: при поступлении электрического тока нагревается проводник. Обогрев осуществляется за счет конвекции: далее стяжка нагревается от провода, а сама она нагревает напольное покрытие.

Если рассматривать устройство теплого пола пленочного, то обогрев осуществляется за счет того, что углеродный слой под воздействием тока излучает тепло. Благодаря этому излучению нагревается напольное покрытие, а также предметы, которые стоят на полу.

Термодатчик с терморегулятором позволяют отрегулировать температуру, поэтому в помещении легко создать оптимальный микроклимат.

Выбор мощности теплого пола

Чтобы определить для себя, какой электрический пол лучше выбрать, важно правильно рассчитать мощность. Решите, как будет обогреваться помещение: только ЭТП или теплые полы будут служить дополнением к основной системе отопления. Производители указывают на упаковке своего продукта, на какую мощность он рассчитан, поэтому нужный показатель выбрать не составит труда.

В основном оптимальный вариант системы с греющими матами или проводами – это значение от 120 до 140 Вт/м2, а при выборе ЭТП на основе инфракрасной пленки более подходящим значением является 150Вт/м2.

Когда комнату планируется обогревать только с помощью ЭТП, показатель мощности для матов и проводов должен быть 160 – 180 Вт/м2, а при использовании инфракрасной пленки оптимальное значение – 220 ВТ/м2.

Подобрать для своего дома модель греющего мата достаточно просто: мощность 1 м2 уже определена, несколько сложнее дело обстоит с греющим кабелем: в этом случае на показатель мощности влияет расстояние между витками, кроме того, нужно знать важную информацию об обогревающей поверхности: ее форму и площадь.

Инструкция для установки теплого пола или технический паспорт такой модели имеет специальную таблицу, где указано точное расстояние между витками. В основном расстояние может варьироваться в пределах от 10 до 30 см, все зависит от мощности кабеля.

При выборе товара следует обратить внимание на максимально возможное значение нагрузки, которую способна выдержать электросеть здания, используйте специальную коммутационную аппаратуру, которая рассчитана на необходимый показатель тока нагрузки.

Как не допустить ошибок при монтаже

Пошаговое подключение теплого пола своими руками предполагает выполнение действий в строгой последовательности, при этом мастер должен знать, какие бывают ошибки, чтобы их не допустить.

Ошибка – укладка ЭТП под тяжелыми предметами мебели или бытовыми приборами. Недостаточное охлаждение системы приводит к перегреву провода, и он неизбежно выходит из строя.

Ошибка – включение мата или системы с греющим проводом до того как высохнет стяжка. Такое действие приводит к поломке нагревателя, если требуется проверить целостность кабеля с правильностью подключения, замерьте сопротивление. Этот пункт не касается теплых полов с инфракрасной пленкой, который, наоборот, рекомендуется подключать к сети с целью проверки.

Ошибка – перегиб или натяжение провода. На греющий провод нельзя наступать, чтобы не повредить проводник, изоляцию или не сломать всю систему, не допускайте механических повреждений пленки при установке инфракрасного ЭТП.

Ошибка – заливка стяжки без проверки сопротивления изоляции. Проверять сопротивление следует на каждом этапе работы, показатель может отличаться от указанного производителем, но разница должна быть небольшой и не может превышать 10%.

Когда значения расходятся сильно, требуется найти участок, где произошло повреждение изоляции, устранить проблему и только потом продолжить работу.

Ошибка – заливка стяжкой датчика температуры. Перед тем как приступить к заливке, расположите прибор в гофре, тогда температурный датчик не выйдет из строя и будет исправно работать.

Ошибка – не заизолировать части, где проходит ток. При монтаже не исключены порезы пленки, которые можно устранить с помощью изоляции, это сделать необходимо, в противном случае во время эксплуатации теплых полов, постоянно будет фиксироваться утечка тока и отключаться питание.

Как подключить теплый пол к отоплению в частном доме: 9 схем подключений с фото и видео инструкциями

С каждым годом тёплые полы набирают популярность, особенно это касается частных домов.

Грамотно сделанное подключение нагревательных полов к отоплению и соблюдение правил по их эксплуатации, позволяет выгодно совмещать два этих источника обогрева. Узнайте так же как подключить теплый пол к батареи центрального отопления в квартире.

Нормативы и ограничения

Основная особенность водяных тёплых полов — они не являются высокотемпературными. Согласно нормативам, нагрев теплоносителя в данной системе не должен превышать 55 градусов. Но на практике, стандартом считается от 35 до 45 градусов.

Стоит заметить, что температура жидкости циркулирующей по трубам, отличается от степени нагрева пола. При наличии 35 — 45 градусов у воды, поверхность будет прогреваться в среднем до +28.

По нормативам, рекомендованная температура пола для частных домов или квартир:

кухня, спальня, гостиная — 26 градусов;
в помещениях, где люди находятся не постоянно (ванна, туалет, коридор) — 31.

Тёплый водяной пол — самостоятельная магистраль, которая бывает одноконтурной, двухконтурной, или даже многопетельной, поэтому конструкция нуждается в отдельном циркуляционном насосе.

Он бывает встроенным в котёл, или может располагаться отдельно. С его помощью не только осуществляется движение воды, но и производится регулировка перепада температур жидкости при входе и выходе. По нормам, допустимый перепад — 10 градусов.

Важно! При выборе насосного устройства, главное не ошибиться с мощностью. Максимально разрешённая скорость движения теплоносителя — 0,6 м/с.

Опираясь на данные нормы и ограничения, можно произвести сборку тёплого пола своими руками.

Как подключить к центральному отоплению

Подключить водяные тёплые полы к централизованной системе отопления в частном доме возможно, но требует оформление специального разрешения.

Для установки гидрополов в квартире такое разрешение выдаётся очень редко, так как есть риск понижения градуса в батареях у соседей.

Оборудование будет работать эффективно при соблюдении двух условий:

вода в трубопроводе не должен иметь температуру выше 55 градусов, перегрев может испортить напольное покрытие;
расход теплоносителя в петлях нужно рассчитать таким образом, чтобы это не вызвало снижение градуса в батареях, иначе обустройство тёплых полов не приведёт к изменению уровня обогрева помещения.

Подключение от радиатора

Запитывать тёплый пол от радиатора, работающего как от центрального отопления, так и от автономного котла (как выбрать, расчет мощности, схемы подключения котла) — это наиболее простой способ. Произвести подключение можно путём прямого соединения концов контура к подающей трубе батареи и обратки, предлагаем ознакомиться с различными схемами подключения.

Надлежащую работу прибора, при таком методе подключения тёплого пола, можно добиться:

если общий котёл имеет автоматическую возможность поддерживать температуру в системе;
если размер обогреваемого помещения максимум 10 м2;
при наличии мощного насоса для обеспечения циркуляции жидкости;
если каждый радиатор оснащён отдельным коллектором.

Данное подключение тёплого пола в частном доме не считается лучшим вариантом, так как:

Движение воды осуществляется по более лёгкому пути, то есть по основной магистрали и батареям. А вот по петлям тёплого пола скорость циркуляции жидкости будет намного ниже, это приведёт к снижению температуры.
Если увеличить температуру в системе, то поверхность полов будет перегреваться.

Альтернативным решением в этой ситуации является установка терморегулирующего клапана.

Как подключить к котлу

Экономичный вариант, при наличии любого собственного котла (газового, парового, работающего от жидкого или твёрдого топлива) в частном доме — использование схемы подключения водяного тёплого пола на прямую к нему. Это очень удобно, так как пол будет работать не зависимо от отопления в помещении, при необходимости даже летом.

К котлу осуществляется присоединение всей необходимой арматуры. Подключается циркуляционный насос, бывают модули, когда он уже вмонтирован внутрь ёмкости. От бака, вода идёт в коллекторный узел, где она распределяется по контурам пола. Пройдя по петлям, жидкость через возвратную трубу возвращается в термогенератор.

Плюс данной способа — возможность настраивать котёл на уровень нагрева теплоносителя, требуемого для тёплых полов.

Основные особенности, на которые необходимо обращать внимание при монтаже такой конструкции:

При использовании газового устройства, рекомендовано присоединять конденсационный котёл — это позволит достичь наибольшего КПД системы и продлит срок службы теплообменника.
При применении твёрдотопливного котла, потребуется обустройство буферной ёмкости. Без неё проводить регулировку уровня нагрева у таких приборов сложно.

При наличии печи в частном доме, её можно использовать вместо котла, и подключать водяные полы прямо к ней.

Но для этого, над топкой требуется установить теплообменник, к которому подсоединяются трубы пола. Потребуется также обустройство насоса для циркуляции жидкости, и смесительного узла для разбавления воды до нужного уровня нагрева.

Схема с трехходовым клапаном

Подключение к системе отопления в частном доме тёплого пола, чаще осуществляется именно с использованием трёхходового клапана. Для сооружения такой конструкции нужно иметь:

радиаторы отопления, с уровнем нагрева теплоносителя до 70 — 80 градусов;
контуры тёплого пола, с водой нагретой до 40 С.

Главная задача — как остудить воду идущую из радиатора до нужного градуса. Эту проблему можно решить используя трёхходовой термостатический поршень. Устанавливается он на трубе подаче, а после него монтируется циркуляционный насос. В процессе, горячая вода смешивается с остывшей, которая поступает из трубы обратки тёплого пола, до получения нужного температурного уровня.

Однако, у такой комбинированной конструкции отопления есть один минус — невозможность регулировки потока поступления отработанного теплоносителя. Это приведёт к периодической подаче в контур то чрезмерно горячей, то холодной воды. Данный недостаток влияет на эффективность работы пола.

Перепады частично можно компенсировать с помощью бетонной стяжки. Но рассчитать оптимальную толщину бетонного слоя сложно.

Нельзя не сказать и о плюсах этого способа:

простота монтажа;
приемлемая стоимость оборудования.

Такой вариант оправдан при небольшом размере частного дома. Кроме того, использование трёхходового вентиля позволяет собирать данную конструкцию своими рукам.

Двухходовой клапан

Альтернативным вариантом трёхходового крана является двухходовой, его ещё называют — питающим. Он обеспечивает процесс подмешивания воды не постоянный, а периодический. То есть, конструкция клапана способствует либо добавлению горячего теплоносителя, либо его отсеканию от системы.

Конкретная схема проста и не допускает перегревания пола. Недостаток — площадь обогрева ограничена, не более 200 метров.

Схема подключения через насосно-смесительный узел

Эта схема также является комбинированной — наличие батарей и тёплого пола. Но для реализации данного метода требуется не трёхходовой клапан, а более дорогое устройство — насосно-смесительный узел.

Суть способа заключается в подмешивании к горячей воде идущей от котла, холодной. При данном методе возможно регулировать дозы подачи отработанной воды при помощи балансировочного вентиля. Это позволяет нагреть теплоноситель, который поступает в тёплый гидропол через коллектор, до заданного уровня.

Такая конструкция считается эффективной, она способна создавать без труда комфортные условия в доме. Насосно-смесительный узел можно купить готовый, или собрать своими руками в разных вариациях. На комплектацию коллектора влияют ваши потребности и финансовые возможности. Узел может состоять из:

термостатического регулировочного клапана;
температурного датчика для теплоносителя;
крана для балансировки с фиксирующим прижимным винтом;
циркуляционного насоса;
резьбовой гильзы для наружного датчика температуры, с обустроенным гнездом;
погружного термометра;
клапанов: для перезапуска системы, поворотно-дренажного, шарового;
автоматического воздухоотводчика;
перезапускового байпаса;
кранов для подсоединения подающего и возвратного шланга.

Видео — работа с насосно-смесительным узлом

Тёплый пол по такой схеме, при желании можно смонтировать самостоятельно в частном доме.

Схема с терморегулирующим комплектом для одной петли

Для сооружения в доме полового отопления с регулятором, потребуется небольшой термомонтажный комплект, который рассчитан, чтобы подсоединять только один контур. При этом методе нет необходимости в обустройстве сложного смесительного узла. Такая система предназначена для обогрева помещения площадью не больше 20 м2.

Термомонтажный комплект — небольшая коробка из пластика, состоящая из:

температурного ограничителя для теплоносителя;
ограничителя для регулировки температуры воздуха в обогреваемой комнате;
воздухоотводчиков.

В данной конструкции вода попадает в контуры тёплых полов напрямую, а не через коллекторную группу. При этом, жидкость в петлю подаётся нагретая до 80 градусов, и остывание его происходит внутри контура.

Процесс выглядит следующим образом — производится подача порциями высокотемпературного теплоносителя, после чего термоголовка перекрывает подачу. Вода остывает в петлях, и подаётся следующая порция.

При использовании низкотемпературного теплоносителя, такой комплект не требуется.

Так как змеевик всего один, то для движения воды по нему, не нужно обустраивать специальный насос, с этой задачей справится тот, который уже имеется в котле.

В основном, такие комплекты рекомендовано подключать как половое отопление в частном доме:

если планируется обогрев небольших помещений (туалет, ванна, балкон), это позволяет сэкономить на покупке коллекторного узла;
при наличии комнат с большой площадью полов с обогревом на первом этаже, и обустройстве такой конструкции в маленьких помещениях на втором этаже;
при желании сделать ещё один виток, а на распределительном узле нет больше выходов.

В любом случаи, монтаж несложный, комплект подключается к близ расположенной батареи, стояку или коллекторному узлу. В результате выходит готовая ветка.

Минус устройства — низкий уровень комфортности. Если котёл хорошо топить, то водяной пол будет иметь повышенную степень нагрева. Ещё одна отрицательная сторона — эффективная работа комплекта возможна только при наличии двухтрубной разводки. К однотрубной конструкции подсоединить его сложно, потребуется монтаж байпаса и балансировочный вентиль.

Как подключить к однотрубной разводке

При наличии лишь одной трубы, система называется однотрубной или «ленинградкой». Раньше, так осуществлялось подключение всех домом к отоплению. Эта схема безотказна в работе и надёжна. Основной недостаток — снижение градуса нагрева по ходу движения жидкости.

То есть, батарея в начале горячее, чем в конце. И если к такой разводке подключить тёплый водяной пол, температурный уровень понизится ещё, а гидравлическое сопротивление возрастёт, тем самым потребуется установка дополнительного циркуляционного насоса.

Для балансировки такого устройства требуется соблюдать ряд условий:

для того, чтобы не снижать температуру в радиаторах, врезку тёплого гидропола следует делать после всех батарей;
применять трубы DN;
данную схему использовать при наличии не более 5 радиаторов;
обеспечить конструкцию трёхходовым смесительным клапаном, чтобы поддерживать температуру пола на необходимом уровне;
обустроить устройство дополнительным насосом для принудительной циркуляции воды;
расстояние между входным и выходным краном должно быть не менее 30 см.

Теплый пол: что надо знать и как не ошибиться в выборе

Содержание

Подогрев полов — идея, про которую знали еще древние римляне, когда строили свои знаменитые термы. Мы сейчас печки под полом не роем, но обогрев под ногами — отличная штука для комфортного микроклимата в холодную пору. Разбираемся, что такое современный теплый пол и почему это круто.

Основной плюс любых теплых полов — равномерное распределение температуры по всей площади помещения. Это принципиальное отличие от радиаторной системы, в которой тепло исходит от одного локального источника.

Теплые полы различаются по типу обогревающего контура и могут быть водяными и электрическими. Давайте разберемся, в чем их плюсы и минусы.

Водяные теплые полы

Вода здесь служит теплоносителем, циркулируя по уложенным в стяжку трубам. Система водяного теплого пола работает так: вода нагревается в котле, затем движется по трубам и отдает свое тепло в стяжку. Остывшая вода перетекает обратно, возвращается в котел, снова подогревается и поступает на новый цикл нагрева.

Элементы водяных теплых полов:

полипропиленовые или металлопластиковые трубы
коллектор
трехходовые клапаны
система регулировки температуры

Иногда требуется еще циркуляционный насос и система управления к нему. Нагревательным элементом обычно служит двухконтурный котел, который одновременно обеспечивает и горячее водоснабжение в доме.

Особенности монтажа

Монтаж водяного теплого пола — трудоемкая процедура. К тому же не особо бюджетная: нужно потратиться на устройство стяжки, покупку и разводку труб, а также всей необходимой соединительной и запорно-управляющей фурнитуры. Правда, все это окупается экономичной эксплуатацией, так как затраты в дальнейшем ниже, чем у электрического теплого пола.

При устройстве водяного теплого пола обязательно нужна качественная гидроизоляция, а также система защиты от протечек. Обычно такой водяной пол устанавливают в новостройках или во время капитального ремонта, потому что для него нужен довольно толстый слой стяжки, чтобы скрыть трубы. Вся система выглядит как увесистый слоеный пирог: гидро- и теплоизоляция, разводка труб, стяжка, финишное напольное покрытие.

Плюсы и минусы

Водяной теплый пол хорош тем, что:

Совместим со всеми типами декоративных напольных покрытий.
Экономичен в обслуживании и эффективен в обогреве.
Его можно использовать как единственную отопительную систему в доме.
Не сушит воздух и не генерирует электромагнитного поля.

Но есть и недостатки:

Сложный и долгий монтаж. Несмотря на то, что есть сухие и полусухие стяжки, укладка всей системы — дело сложное и совсем не быстрое. Кстати, здесь мы писали, как сделать сухую стяжку.
Монтажом должен заниматься только профессионал. Если возникнет протечка, то придется снимать напольное покрытие и делать частичный или полный демонтаж стяжки.
Помещение станет ниже. Стяжка водяного пола может быть толщиной до 10 см — имейте это в виду.
Покупка всей системы и монтаж обойдутся дороже, чем на электрический теплый пол.

Электрические теплые полы

Различают несколько разновидностей электрических теплых полов.

Кабельные. Обогрев идет за счет одно- или двужильного кабеля в стяжке. При этом одножильный кабель дешевле, но сложнее в монтаже, так как оба конца кабеля нужно подключать к питанию. Двужильный подключается только с одного конца, поэтому его монтаж проще. Кабельный пол подходит для комнат любой формы, так как кабель можно выложить как угодно, надо только правильно рассчитать шаг укладки.

Нагревательные маты. Более удобная разновидность кабельных полов. Нагревательные провода уже закреплены на крупноячеистой сетке — не нужно рассчитывать шаг укладки кабеля и продумывать его раскладку и крепление. Просто раскатываете рулон нагревательной системы на подготовленный пол и подключаете питание. Кроме того, в нагревательных матах обычно кабель меньшего диаметра, чем у самостоятельной кабельной системы. Из-за этого кабели можно закладывать не в стяжку, а, например, прямо в плиточный клей. Монтаж проще и не так сильно поднимает пол. Самые тонкие — алюминиевые маты.

Инфракрасные пленочные полы. Тонкая пленка с токопроводящими углеродными полосами или сплошным углеродным слоем. Инфракрасный теплый пол формирует микроклимат не через стяжку, а воздействуя инфракрасным излучением на мебель, стены и элементы интерьера в помещении, а уже от них идет дальнейший разогрев. В результате воздух не пересушивается, так как тепло идет от прогретых предметов. Такая система хороша тем, что нагревается почти моментально после включения. Но и остывает быстро после отключения тоже.

Плюсы и минусы

Простой монтаж и невысокая стоимость — важные плюсы электрических теплых полов. Управлять ими тоже относительно несложно, и они хорошо вписываются в систему «Умного дома». Они несильно поднимают уровень пола по сравнению с водяной системой.

Недостаток — рост затрат на электроэнергию. Обогрев больших помещений невыгоден. Если водяные теплые полы вполне могут служить основным отоплением, то электрические обычно используют в сочетании с традиционными радиаторами. Часто электрический теплый пол включают в межсезонье или для комфорта в отдельных помещениях — например, для пола, покрытого кафельной плиткой.

В зависимости от выбора типа терморегулятора, такую систему можно полностью автоматизировать, настроив график ее работы в зависимости от времени суток и дней недели. Управлять работой терморегулятора водяного теплого пола так же, как и электрического, можно через Интернет, Wi-Fi, голосом, с использованием «Умных помощников» вроде Яндекс.Алисы при наличии соответствующих функций в оборудовании.

Где теплый пол нужен и полезен?

Теплый пол хорош под плиткой и керамогранитом. Эти материалы холодные, и для комфорта их стоит подогревать. Соответственно, теплый пол особенно хорош на кухне, в ванной комнате и туалете. В санузле отопление фактически обеспечивается полотенцесушителем и проходящими трубами. Этого не всегда достаточно, а в туалете к тому же и полотенцесушителя нет.

Также теплый пол — отличное решение для детских. Маленькие дети много времени проводят на полу, и его подогрев будет весьма кстати.

Опасен ли теплый пол?

Вредного излучения от него точно нет. Говорить об излучении можно только для электрического теплого пола. Но бытовую безопасность нужно соблюдать. В водяном теплом поле могут прорваться трубы, поэтому важно делать качественную гидроизоляцию и желательно поставить систему защиты от протечек. Электрический теплый пол при неправильном монтаже может оказаться пожароопасным.

Можно ли использовать теплый пол в качестве основной системы отопления?

Все зависит от местности и особенностей конкретного дома. Лучше всего обсуждать этот вопрос со специалистом и рассчитывать пол под конкретное помещение с учетом всех особенностей. При правильном проектировании водяной теплый пол способен справиться с такой задачей. Электрический обычно используется в комбинированной системе, так как отопительная система на его основе потребует больших затрат на электроэнергию.

Например, в комнате с большим французским окном батареи во всю стену — некрасиво и неудобно. В этом случае в качестве отопительной системы хорошо работает следующая связка: внутрипольный конвектор около окна в сочетании с водяным теплым полом. Причем основное отопление обеспечивает как раз теплый пол, а конвектор формирует тепловую завесу, не дающую проникать в помещение холодному воздуху.