Электробойлер для отопления дома своими руками

Отличительные особенности бойлера для системы отопления

Как известно, бойлер – это закрытый сосуд, который имеет два отверстия. Первое отверстие служит входом для холодной воды, второе – выходом для горячей. Питается бойлер от электрической сети. Все бойлеры делятся на две группы – проточные и накопительные. В накопительном бойлере происходит нагрев определенного количества воды (количество воды зависит от водоизмещения бойлера), в проточном бойлере можно нагреть любое количество воды, но для этого требуется больше электроэнергии.

Надо сказать, что использовать бойлер для отопления – вполне возможно, более того, сегодня производители выпускают бойлеры, специально предназначенные для нагрева воды в системе. Эти бойлеры имеют два существенных отличия от, предназначенных исключительно для нагрева воды для бытовых целей – например, для купания или мытья посуды.

Во-первых, в таких бойлерах вход для холодной воды расположен снизу, а выход для горячей воды – сверху. Такое расположение отверстий объясняется тем, что когда вода нагревается, она поднимается вверх, а следовательно, наиболее горячая вода расположена в верхней части бойлера, и именно использование такой воды сделает систему отопления максимально эффективной.

Во-вторых, бойлер, предназначенный для нагрева воды в системе отопления, отличается большим диаметром отверстий. Если посмотреть на бойлеры, изготовленные в фабричных условиях, то можно увидеть, что и вход для холодной воды, и выход для горячей воды в них не бывает меньше 2 дюймов в диаметре (примерно 4,8 см).

Если бойлер имеет обе эти отличительные черты, значит, его смело можно использовать в качестве основы для системы отопления – он именно для этого и предназначен. А движение воды по самой системе отопления здесь производится за счет того, что холодная и горячая вода имеют разную плотность, и холодная вода, поступая в бойлер, вытесняет горячую сначала наверх, а потом через отверстие в трубы системы.

Бойлер как источник нагрева воды

Классический бойлер представляет собой герметичную емкость, внутри которой располагается электрический нагревающий элемент. Для подключения к водопроводной системе в конструкции предусмотрено 2 парубка. Может ли применяться подобный бойлер в системе отопления частного дома?

Увы, но он не обладает должными характеристиками, необходимыми для организации автономного теплоснабжения. Для нормальной работы бойлер для отопления частного дома должен иметь очень высокую мощность. В среднем на 10 м² жилой площади понадобится 1 кВт тепловой энергии. Т.е. для теплоснабжения дома в 100 м² потребуется модель бойлера с минимальным значением мощности 10 кВт. Производители попросту не выпускают такие модели.

Если же использовать бойлер для отопления дачи с небольшой площадью – можно столкнуться со следующим проблемами:

• Высокий показатель инертности. В среднем бак на 100 л. при мощности ТЭНа 2 кВт будет нагреваться до температуры +75°С 1,5-2 часа. При этом циркуляция будет невозможна, так как она только увеличит время нагрева;
• Большой объем бака. По идее он дает возможность использовать бойлер на отопление и ГВС. Однако постоянный забор воды и пополнение системы извне приведет к неравномерному нагреву теплоносителя;
• Большой расход электроэнергии. До того, как сделать отопление от бойлера необходимо рассчитать его мощность. При этом нужно учитывать, что использование его в ГВС приведет к постоянно включенным нагревательным элементам. Таким образом повысятся затраты на электроэнергию.

Так почему же в сети все чаще встречаются схемы, в которых осуществляется отопление с помощью бойлера? Ведь намного рациональнее использовать для этого электрокотел. Все дело в неправильной терминологии. В водяном отоплении возможна установка так называемых баков косвенного нагрева, которые конструктивно схожи с бойлерами. Во избежание дальнейшей путаницы будем их так же называть бойлерами.

Если появилось желание установить классический бойлер как основной нагревательный элемент – возможны проблемы с гарантией от производителя. Это связано с нарушением эксплуатации устройства.

Монтаж и эксплуатация бойлера отопления

Бойлер в системе отопления

После выполнения всех необходимых вычислений мощности бойлера и его объема можно приступать к интеграции устройства в отопительную систему

Важной задачей является определение места установки. Определившись с назначением бойлера в системе отопления нужно ознакомиться с инструкцией по его монтажу

Оптимальным вариантом будет установка в непосредственной близости от котла. В этом случае передача тепловой энергии от теплоносителя воде является наиболее эффективной.

Но при этом можно столкнуться со следующими трудностями организации отопления с помощью бойлера:

• Подвод системы ГВС. В системе отопления с твердотопливным котлом бойлер удобнее всего разместить непосредственно в котельной. Но тогда для подачи нагретой воды в помещения понадобиться отдельный насос и устройства управления к нему;
• Большой объем емкости. если планируется отопление через бойлер для значительных жилых площадей. Возникает проблема с размещением отопительного элемента;
• Подвод электросети для обеспечения работы ТЭНа. Для нормального функционирования бойлера для отопления частного дома также рекомендуется установить автономный источник электроэнергии.

Решив эти вопросы можно приступать непосредственно к монтажу.

Контроль температуры воды в отоплении через бойлер осуществляется с помощью установленного термометра. Он не входит в стандартную комплектацию и поэтому необходимо приобрести этот прибор отдельно.

Установка накопительного бака отопления

Для монтажа теплового аккумулятора необходимо заранее подготовить ровную площадку. Следует учитывать его большой вес – в случае надобности делается отдельный фундамент или усиливаются полы.

Оптимальный вариант монтажа – на отдельную платформу. Так можно избежать контакта корпуса с бетонной поверхностью, что снизит тепловые потери в электрическом бойлере для отопления. Практически все производители делают емкость на специальных ножках. В случае их отсутствия на пол рекомендуется установить утеплитель.

Порядок подключения бойлера к системе отопления заключается в выполнении таких действий:

После установки емкости нужно проверить ее положение относительно горизонта. Не допускаются отклонения.
Выполнить подключение к отоплению

Важно, чтобы диаметр патрубков был равный. В противном случае после подключения бойлера к системе отопления появится избыточное гидравлическое сопротивление.
Если монтаж выполняется в неотапливаемом помещении – корпус бойлера утепляется.
Выполняется подключение к горячему водоснабжению, чтобы бойлер работал не только для отопления, но и ГВС.

По завершении этой работы нужно проверить герметичность всех подключений и запустить отопительную систему. В течение 2-3 недель рекомендуется делать замеры температуры воды в емкости и теплоносителя в трубах после отключения котла. Так можно определить фактическое время поддержания нужного уровня нагрева в схеме отопления от бойлера.

Для того чтобы сделать полноценное отопление от бойлера не рекомендуется использовать антифриз. Он характеризуется относительно низкой теплоемкостью, что скажется на передаче тепла воде и обратно теплоносителю.

Условия правильной эксплуатации бойлера

Накипь на ТЭНе бойлера

Облуживание накопительного бака практически ничем не отличается от проведения необходимых процедур для поддержания работоспособности любого электрического котла с ТЭНами. И в этом случае для того, чтобы бойлер нормально работал в системе отопления частного дома — требуется следовать рекомендациям производителя.

Это можно обеспечить еще до того как делается теплоснабжение от бойлера. Лучше всего приобретать модели с так называемым «сухим ТЭНом». На нем образование накипи происходит гораздо медленнее. Также следует предварительно фильтровать воду перед подачей в накопительный бак.

Кроме этих процедур необходимо делать следующие:

• Один раз в месяц проверять целостность теплоизоляции конструкции;
• Контролировать продолжительность поддержания температуры теплоносителя во время режима работы теплоснабжения через бойлер. Разница между расчетными и фактическими показателями не должна превышать 15%;
• Контроль герметичности соединений. Перед каждым отопительным сезоном рекомендуется заменять прокладки. Так можно добиться более надежного отопления частного дома с помощью бойлера.

Блок управления некоторых моделей чувствителен к перепадам напряжения. Во избежание поломок этого дорогого устройства следует подключать стабилизатор для бойлера в отопительной системе.

Для очистки ТЭНа от накипи следует выполнить его демонтаж. Но перед этим нужно узнать у продавца – сохраниться ли заводская гарантия.

Бойлер для отопления своими руками

Следует отметить, что стоимость заводских моделей бойлера для теплоснабжения дачи довольно высока – от 7000 руб. и больше. Альтернативным вариантом является изготовление конструкции своими силами.

Для этого можно использовать любую стальную емкость

Важно, чтобы ее объем соответствовал расчетному. Для организации схем теплоснабжения от самодельного бойлера понадобятся следующие комплектующие:

• Бак. Лучше всего заказать конструкцию из нержавеющей стали или сделать ее самостоятельно. На корпусе должны быть отверстия для пайки входных и выходных патрубков;
• Змеевик. Оптимальный вариант – установка медной конструкции. Этот материал обладает оптимальными параметрами для передачи тепловой энергии;
• Крепление патрубков для подключения к отоплению и ГВС .

Для обеспечения теплоизоляции рекомендуется делать двойной корпус. Между стенками устанавливается стекловата или базальтовый утеплитель. Рекомендуемая толщина прослойки – 5 см. Порядок установки и ввода в эксплуатацию ничем не отличается от заводских моделей.

Насколько эффективно использование бойлера в теплоснабжении дома? Все зависит от правильности расчетов параметров всей системы. Только после вычисления оптимальных характеристик и проверки их на практике можно говорить о настоящей эффективности установки бойлера.

В видеоматериале показа пример использования бойлера в отопительной системе.

Объем накопительного водонагревателя. Формула расчета

Для того, чтобы сделать расчет объема накопительного водонагревателя, воспользуемся формулой:

Объем водонагревателя = Р. воды × (t° – t1) : (t2 – t1),

• Р. воды – планируемый расход воды;
• t° – температура воды, которую необходимо получить в точке водоразбора;
• t1 – температура холодной воды в трубопроводе, которая будет разбавлять горячую воду, поступающую из водонагревателя;
• t2 – температура воды, нагретой водонагревателем.

Рассмотрим расчет объема водонагревателя на следующем примере.

Условия: семья из пяти человек, необходимое количество теплой воды – душ, мытье посуды.

Расход воды в душе в среднем составляет от 4 до 8 литров в минуту, в зависимости от используемой насадки. Возьмем максимум — 8 литров. Допустим, каждый член семьи принимает душ в течение 10 минут.

Расход теплой воды для душа: 8 × 10 × 5 = 400 л.

Предположим, что для мытья посуды понадобится 15 минут, с расходом воды 3 литра в минуту.

Расход теплой воды для мытья посуды: 15 × 3 = 45 л.

Итого, предполагаемый расход теплой воды равен 445 л.

Диапазон температуры, комфортной для человека приблизительно 30 – 40 °С, для расчетов возьмем 35 °С (t°).

Накопительные водонагреватели, в зависимости от модели могут нагревать воду до температуры 35 – 80 °С. Обычно рекомендуют устанавливать значение терморегулятора водонагревателя на среднее значение, приблизительно на 55 – 65 °С, чтобы исключить вероятность термотравмы при случайном открывании крана. Для расчетов возьмем температуру t2 = 65 °С.

Предположим, что температура холодной воды, которая будет разбавлять горячую воду из накопительного водонагревателя равна 10 °С (t1).

Можно приступать к расчету объема водонагревателя:

Если вам необходим большое количество горячей воды, обратите внимание на водонагреватели марок Stiebel Eltron или Tesy.

Официальный партнер компании Stiebel Eltron

Наша компания является официальным партнером Stiebel Eltron.

Вы всегда можете приобрести у нас оборудование с бесплатной доставкой по Санкт-Петербургу.

Расчет параметров накопительного водонагревателя

Расчет параметров накопительного водонагревателя (бойлера) с помощью онлайн-калькулятора – определите объем емкостного нагревателя своими руками.

Данный калькулятор накопительного водонагревателя позволяет определить параметры (мощность, время нагрева, объем) любого бойлера по известной температуре холодной воды и заданной температуре горячей. В качестве теоретического обоснования расчета мощности используется формула: P = (V × C × (T₂ — T₁) × η) / t , где V – объем водонагревателя (л ), C – поправка на перевод единиц измерения ( 1.163 Вт/ч/кг⋅K), T₁ – начальная температура воды (°С), T₂ – конечная температура воды (°С), η – КПД (по умолчанию 0.98), t – время нагрева (ч). Объем емкостного нагревателя рассчитывается по формуле: V = (q × (T_см — T₁)) / (T₂ — T₁) / , где q – количество воды для нагрева (л), T_см – температура смешанной воды (по умолчанию 35 °С). Эта формула подразумевает, что при пользовании душем, умывальником и т. д. используется не только горячая вода (T₂), но и холодная (T₁), что позволяет сократить объем бойлера. Чтобы получить результат расчета – нажмите кнопку «Рассчитать».

Смежные нормативные документы:

СП 347.1325800.2017 «Внутренние системы отопления, горячего и холодного водоснабжения»

ГОСТ 28361-89 «Водонагреватели аккумуляционные электрические бытовые»

ГОСТ 23110-84 «Электроводонагреватели бытовые»

Калькулятор расчета водонагревателя

Здесь Вы можете самостоятельно рассчитать объём водонагревателя, мощность и время нагрева накопительного водонагревателя или бойлера.
Внизу каждого калькулятора имеется подробная инструкция по применению.

Если остались вопросы или нужна помощь в подборе, позвоните или оставьте заявку на подбор. Мы с радостью поможем. Отправить заявку на подбор

Расчет объема накопительного водонагревателя с применением
термосмесительного клапана

Расход ГВС с применением термосмесительного клапана

Объем смешанной воды на выходе из водонагревателя, литров — Требуемый объем водонагревателя, литров —

Подбор мощности для нагрева всего объема в зависимости от времени нагрева, кВт
Необходимая мощность для нагрева водонагревателя за:	1 час	2 часа	3 часа	4 часа	5 часов	6 часов	7 часов	8 часов	9 часов
Требуемая мощность, кВт	—	—	—	—	—	—	—	—	—

Здесь Вы можете рассчитать объём водонагревателя для покрытия пикового расхода воды согласно известному количеству потребителей и точек водозабора. Для этого достаточно ввести в поля ввода известные значения.

Также в калькуляторе Вы сможете подобрать оптимальную мощность, зная за какое время вы хотите нагреть весь расчётный объём водонагревателя.

Также имеется возможность рассчитать объём водонагревателя с применением термосмесительного клапана. В этом случае объём накопительного водонагревателя может быть уменьшен до 30%, если нагревать воду не до +65С, а до +90С и на выходе из водонагревателя в автоматическом режиме разбавлять горячую воду температурой +90С в нужной пропорции с холодной водой с помощью термосмесительного клапана, чтобы на выходе из него была заданная температура ГВС не более +65С.

В этом случае в калькуляторе задайте значение температуры горячей воды в водонагревателе +90С, а температуру смешанной воды после термосмесительного клапана, к примеру, +65С. . Согласно СП 30.13330.2016 температура воды ГВС должна быть не ниже 60°С и не выше 65°С. При меньшей температуре могут размножаться бактерии, при большей температуре возможен ожог.

Если же у вас схема без термосмесительного клапана, то температуру внутри водонагревателя Т1 и температуру после термосмесительного клапана Т2 нужно устанавливать ОДИНАКОВОЙ (Т1=Т2).