Jak vyrobit bojler nepřímého ohřevu vlastníma rukama: návod a rady pro výrobu

Dostupnost vodovodu s teplou vodou je součástí obvyklého pohodlí moderního bydlení. Ne vždy je však možné vyřešit úkol přivedení centralizovaných sítí k venkovské nemovitosti.

Proto majitelé soukromých domů zařizují autonomní zásobování teplou vodou, přičemž jako zdroj ohřevu používají topný okruh. K vyřešení úkolu stačí pouze postavit bojler nepřímého ohřevu vlastníma rukama.

Řekneme vám, jak vyrobit užitečné zařízení pro domácnost. V článku jsou podrobně popsána pravidla pro instalaci a připojení zařízení, které dodává užitkovou vodu do odběrných míst. Dozvíte se, jak připravit bojler ke spuštění a jak jej uvést do provozu.

Konstrukce bojleru nepřímého ohřevu

V podstatě je zařízení běžný výměník tepla.

Pravda, výměníky tepla se tradičně staví na principu „trubka v trubce“, ale v tomto případě jsou prvky tepelné výměny nádoba a trubková spirála. Zásobní nádoba plní roli vnější „trubky“, uvnitř které je umístěna vnitřní „trubka“ neboli spirála.

Skrze trubkový had je vedeno topné médium otopné soustavy, a vnitřní oblast nádoby je naplněna studenou vodou. Topné médium ohřívá stěny trubkového hadu, a ty pak ohřívají studenou vodu v nádobě.

Přibližně tak vypadá tradiční schéma připojení bojleru nepřímého ohřevu. V tomto případě zařízení pracuje v páru s otopným kotlem.

Schéma bojleru nepřímého ohřevu se obvykle provádí technologií protiproudu dvou médií, rozdílných teplotních úrovní. Jinými slovy, pokud je výstup ohřívané vody umístěn ve spodní části nádoby a přípojka pro přívod studené vody je výše, v tomto případě je přívod topného média do hadu prováděn na horní úrovni.

Opačná konfigurace se provádí, pokud se vstup a výstup studené vody vymění. V praxi se častěji setkáváme se schématy s horním výstupem ohřáté vody.

Za účelem snížení tepelných ztrát by měl být vlastnoručně vyrobený bojler nepřímého ohřevu rozhodně izolován. Dobrým tepelným izolantem je minerální vlna.

Vzhledem k tomu, že bojler nepřímého ohřevu patří k tepelnému sanitárnímu zařízení, podléhají zařízení i přilehlé potrubní přípojky tepelné izolaci.

Je rozumné montovat systém v těsné blízkosti kotle otopné soustavy. Tento přístup zajistí nižší náklady na montáž zařízení a tepelné ztráty na cestě od otopné soustavy k bojleru nepřímého ohřevu budou výrazně sníženy.

S příkladem výroby nejjednoduššího bojleru nepřímého ohřevu seznámí následující fotosérie:

Projekt a montáž vlastníma rukama

Hlavním úkolem ve fázi návrhu svépomocí je výběr akumulační nádrže, která by svým objemem pokryla potřebu teplé vody.

Výběr zásobníku

Pro většinu případů provozu systému se výpočet potřeby provádí na 3-4 osoby (průměrná rodina). Podle norem jedna osoba spotřebuje asi 70 l/den. To znamená, že pro průměrnou rodinu zcela postačí instalovat nepřímo ohřívaný boiler o objemu 200 l. Při takovém objemu je potřeba plně uspokojena.

Výběru nádoby pro její přestavbu na nepřímo ohřívaný boiler je třeba věnovat zvláštní pozornost. Měla by to být nádoba pevná, odolná a nepodléhající vlivu koroze.

Nádrž pro ohřev studené vody se obvykle volí pro vertikální instalaci, ale není vyloučena ani možnost montáže ve vodorovné poloze. Jako bojlerovou nádrž je přípustné použít nádobu vyrobenou z pevných tepelně odolných materiálů.

Samozřejmě, materiál nádoby je třeba volit s ohledem na jeho vysoké antikorozní vlastnosti, přípustnou teplotní roztažnost a další provozní charakteristiky.

Za vhodné materiály lze považovat:

• hliník;
• nerezovou ocel;
• speciální polymery.

Je třeba si uvědomit: bojlery jakéhokoli typu patří mezi nádoby pracující pod tlakem. Kromě toho se topné médium otopné soustavy může ohřát na vysokou teplotu (90 °C a více). Na základě těchto vlastností bojlerových zařízení je třeba systém navrhovat a stavět svépomocí.

V praxi se často setkáváme se skutečně absurdními konstrukcemi, také vyrobenými svépomocí, například na bázi obyčejné mléčné plechovky nebo kuchyňského hrnce. Těmto řešením je třeba se vyhnout.

Takto vypadá parodie na nepřímo ohřívaný boiler. Je to svépomocí provedeno slušně, ale pro srovnání s opravdu spolehlivým a účinným zařízením je zapotřebí zcela jiný přístup.

Projekt nepřímo ohřívaného boileru, prováděného svépomocí, zahrnuje také výpočet trubkového spirálového výměníku. Zde je třeba vypočítat požadovaný tepelný výkon tohoto zařízení, aby se na základě výsledků výpočtu určila délka trubky spirály a její průměr.

Výpočet délky spirály

Tradičním materiálem pro výrobu spirál bojlerů je měď nebo mosaz. Doporučuje se vybrat právě jeden z těchto materiálů, protože oba mají vysoký součinitel prostupu tepla.

Účinnost spirály (doba ohřevu a dosažení požadované teploty) do značné míry závisí na správném výpočtu. Důležité je také správně provést montáž spirály uvnitř nádoby.

Pro výpočet potřebných hodnot pro výrobu bojlerové spirály poslouží vzorec:

L = Q / D * (Th – Tc) * 3,14

Písmenná označení zde:

• L – délka trubky,
• Q – tepelný výkon spirály,
• D – průměr trubky,
• Tg – teplota teplé vody,
• Tch – teplota studené vody.

Pojďme si rozebrat příklad, jak vypočítat délku měděné trubky pro spirálu o výkonu 20 kW pro bojler nepřímého ohřevu.

Máme měděnou trubku o průměru 10 mm, zakoupenou na trhu v cívce. Jako bojler je použita nádoba o objemu 200 l. Výpočtové hodnoty teplot studené a teplé vody: 15 °C a 80 °C.

Je třeba určit délku měděné trubky dostatečnou pro výrobu trubkové spirály s výkonem 20 kW. Podle vzorce se provede následující výpočet: 20/0,01*(80-15)*3,14. Výsledek výpočtu: požadovaná délka měděné trubky bude 10 metrů.

Výroba a úprava spirály

Pro výrobu spirály bojleru nepřímého ohřevu o objemu 150–200 litrů se obvykle používá měděná nebo mosazná trubka o průměru 10–20 mm. Trubka se navíjí do spirály s ohledem na konečnou mezeru 5–7 mm mezi závity.

Mezera musí být vytvořena povinně (po navinutí je povoleno závity rozsunout), protože je nutná kompenzace rozpínání kovu. Navíc při takovém provedení spirály je dosaženo plného kontaktu vody s povrchem měděné (mosazné) trubky.

Příklad samostatného navíjení spirály pro bojler nepřímého ohřevu. Jako buben se používá silnostěnná polyetylénová trubka. Po navinutí se závity rozsunou o 1–2 mm.

V zásadě lze měděné nebo mosazné spirály najít již hotové k provozu. Například vzít spirálu z nějakého technologického zařízení. Pak by ale bylo nutné zohlednit rozměry stávající nádoby a soulad spirály vzhledem k výkonu přenosu tepla.

Často se nepodaří provést výběr v přesném souladu s parametry. Proto, aby se neztrácel drahocenný čas, je v tomto ohledu výhodnější vyrobit trubkový spirálový ohřívač svépomocí.

Vyrobit spirálu svépomocí bez zkušeností je obtížné, ale takový úkol je proveditelný. Zde je hlavní – provést kvalitní navinutí spirály. Pro navíjení měděné (mosazné) trubky se doporučuje použít buben z vhodného materiálu.

Průměr bubnu je přibližně o 10–15 % menší než vnitřní průměr bojlerové nádoby. Výsledkem je, že pokud je vnitřní průměr nádrže 500 mm, pak průměr spirály bude: (500 – 500/10) = 450 mm.

Jedna z možných variant instalace závitového šroubení na koncovou část trubky spirály. Volný konec šroubení se závitem bude vstupovat do otvoru ve stěně nádoby.

Na koncových částech trubky stočené do spirály bude nutné namontovat kontaktní závitová šroubení. K vyřešení tohoto úkolu je třeba:

1. Získat rovný řez na koncích trubky opracováním pomocí řezačky trubek.
2. Nasadit na koncové části trubky převlečné matice.
3. Opracovat okraje trubky výstružníkem.
4. Nainstalovat šroubení a pevně je dotáhnout k trubce maticemi.

Není nutné používat výhradně závitové oboustranné fitinky. Pokud máte dovednosti v pájení měděných trubek a odpovídající nářadí, můžete metodou pájení nainstalovat jednostranné závitové fitinky.

Také v závislosti na materiálu tělesa nádoby není vyloučena možnost pájení přímo ke stěnám nádrže. Nicméně při vlastní výrobě nepřímo ohřívaného bojleru se tento krok nedoporučuje kvůli složité technologické operaci.

V sestaveném na fitinky nebo spájeném stavu lze tepelný výměník (bojlerová spirála) již považovat za připravený k instalaci a následnému provozu. Zbývá připravit místo pro montáž přímo na bojlerové nádobě a vložit vodní ohřívač do tělesa nádoby.

Příprava nádrže bojleru

Jak umístit hotovou měděnou (mosaznou) spirálu dovnitř bojlerové nádrže, pokud je nádoba celistvá? V tomto případě bude nutné opatrně odříznout horní část a vytvořit víko, které bude připevněno k tělesu nádoby šrouby.

Dosedací plochy víka a nádrže se srovnají, obrousí a opatří pryžovým těsněním. Mezitím se vnitřní montáž (a údržba) jeví jako pohodlnější, pokud se na nádobě vytvoří dvě víka – nahoře a dole.

Příklad provedení víka na nádobě, která se používá jako nepřímo ohřívaný bojler. Těsnění je dosaženo těsněním a šroubovým upevněním po celém obvodu.

Po instalaci víka na bojlerovou nádobu problém s montáží spirály uvnitř nádrže sám odpadá. Nyní stačí vyvrtat dva otvory v tělese nádoby, orientované podle umístění koncových částí trubky spirály. Průměr otvorů musí odpovídat průměru závitové části fitinků s rezervou 1-2 mm.

Závitové části fitinků se protáhnou otvory, přičemž se předem instalují těsnicí podložky. Poté se na vnější straně stěny nádrže našroubují protilehlé fitinky a spojení se pevně utáhne.

Při takovém upevnění je topná spirála docela stabilní, ale je nutné vytvořit dodatečné podpěry. Průtok topného media pod tlakem uvnitř trubky je často doprovázen vznikem vibrací. Dodatečné podpěry budou tuto vadu kompenzovat.

Varianta přechodu od trubek spirály bojleru k hlavním vedením s topným médiem otopné soustavy. Přímé fitinky zároveň plní roli upevnění.

Na tělese nepřímo ohřívaného bojleru je také třeba vytvořit otvory pro přívod a odvod vody, zalisovat do nich krátké hrdla a na hrdla namontovat uzavírací ventily. V případě zájmu lze přístroj doplnit ručičkovým teploměrem.

Po dokončení montáže všech součástí se těleso nádoby z vnější strany zakryje izolačním materiálem. Zde se hodí minerální vlna s vrchní fóliovou vrstvou.

Návod k zapojení a spuštění systému

Nejprve je třeba připojit domácí nepřímotopný boiler k topnému okruhu. Tam, kde se používá autonomní topný systém, se boiler připojuje do sítě domácího kotle.

Mechanické připojení se provádí při otevřeném víku na boilerové nádobě. Po připojení je třeba pootevřít uzavírací ventil, který spojuje se zpětným potrubím teplonosné kapaliny, a zkontrolovat, zda nedochází k únikům jak z vnější strany zařízení, tak uvnitř.

Předtím, než uvedete domácí nepřímotopný boiler plně do provozu, doporučuje se provést zkoušku těsnosti systému. Na fotografii – tovární exemplář.

Pokud nejsou zjištěny žádné úniky, otevřete přívodní potrubí teplonosné kapaliny. Je nutné vyčkat určitou dobu, aby se spirála ohřála na teplotu topného systému. V režimu plného ohřevu znovu pečlivě zkontrolujte spirálu a všechna místa spojů na možné úniky.

Pokud kontrola prokázala celistvost systému, zavřete víko nádoby a připojte přívodní a odběrové vedení ohřívané vody. Otestujte systém v režimu skutečné teplosměny.

Závěry a užitečné video k tématu

Použitá plynová láhev se často používá k výrobě domácích zařízení. Představujeme video o tom, jak z těla láhve vyrobit BKN.

Zde je popsána pouze jedna varianta ze všech možných, které existují a úspěšně se používají. Je třeba poznamenat, že variant samostatných konstrukcí nepřímotopných boilerů existuje nemálo.

Například místo válcové akumulační nádoby se používají obdélníkové nádoby. Navíjení spirály se provádí ne jednovrstvé, ale vícevrstvé. Vodní ohřívač se doplňuje elektrickým topným tělesem. Konstrukční nápady nemají hranic.

Chcete se podělit o vlastní zkušenosti s výrobou nepřímotopného boileru nebo užitečné informace k tématu? Pište prosím komentáře do bloku umístěného níže. Zde také pokládejte dotazy, vyjadřujte názory a vkládejte fotografie.