Как сделать водонагреватель своими руками для дома или дачи

Промышленные модели

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.

Бойлер накопительного типа

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.

Проточный нагреватель

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.

Стоит ли изготавливать самодельный водонагреватель

Чтобы это выяснить, нужно вычислить целесообразность установки. Возможно, лучше использовать заводской?

Проведите подсчеты. Для этого нужно учесть:

• Цену горячей воды — 1 куб приблизительно 200 руб.
• Температуру нагрева — 65 градусов.
• Теплоемкость воды — 4200 Дж/кг.
• Температуру жидкости на входе — 8° зимой.

Расчет проводите по такой формуле:

А = 4200*(65 – 8)*1000 литров = 239,4 МДж

Далее нужно вычислить мощность нагревателя, чтобы довести жидкость до такой температуры:

N = А/t = 239,4 МДж/3600 = 66,5 кВт

Итог: самодельный прибор будет неразумно монтировать в доме или квартире. Дешевле оплатить услуги коммунальщиков.

Однако для летнего пользования он может подойти, ведь жидкость на входе будет уже не 8 градусов, а 15°С. Проведите подсчет:

N = А/t = 4200*(65 – 15)*1000 л = 239,4 МДж /3600 = 58 кВт

Учитывайте:

• Нагрев от коммунальных предприятий не всегда соответствует заявленным 65 градусам. Чаще всего это 58-59°С.
• В то же время самодельный бак имеет теплопотери, о которых нужно помнить.

Вывод: для постоянного использования в квартире самодельный водяной нагреватель не подойдет — это не выгодно. Проще установить покупной бойлер . А вот для дачи и летнего душа — отличный вариант.

Типы и достоинства водонагревателей

Важный момент, который стоит учитывать, прежде чем вы приступите к сборке, это с напором или же без будет ваш нагреватель. Напорные модели удобны в использовании, но при этом обладают более сложной конструкцией, нежели безнапорные варианты. Их конструкция в обязательном порядке должна содержать циркуляционный насос, задача которого держать давление на уровне 1 атм, а также присоединяться к основной системе трубопровода.

В домах, где таковой системы нет, безнапорный вариант будет лучшим решением. Если вы стеснены в средствах, и решаете, какой водонагреватель лучше выбрать, также рекомендуем остановиться на безнапорном варианте.

Важно установить эту ёмкость таким способом, чтобы вода выходила из неё за счёт силы притяжения. То есть, закрепить на высоте. Реализовать систему смешивания в безнапорном варианте сложно, поэтому следует рассчитать так, чтобы вода в принципе не нагревалась выше 40С.

Выбор материала

Дальнейшая инструкция для водонагревателя, сделанного своими руками, будет зависеть от того, какому материала вы отдадите предпочтение.

В идеале это должен быть устойчивый к коррозии металл, такой, как:

• алюминий;
• нержавеющая сталь;
• эмалированная сталь;
• пластик высокого качества.

Как вариант, можно использовать железо, если перед сборкой конструкции нанести на него защитный компонент, препятствующий появлению коррозии.

Вид топлива

Работа техники основана на теплоносителе. Какими они бывают:

• Газовый водонагреватель. Это наиболее экономичные приборы, однако, самостоятельное изготовление категорически запрещено. Во-первых, это опасно для жизни. На заводах техника проходится множество тестов и проверок, прежде чем поступает в магазин. Во-вторых, даже изготовив нагреватель, вы не получите разрешение на его эксплуатацию. Более того — придется платить штраф.

• Бойлер на дровах (косвенного нагрева). Самый простой способ: можно организовать небольшую печь, а сверху установить котел.

• Электрический тип наиболее безопасный. О нем и пойдет речь дальше.

Газовый баллон – практично и удобно

Что касается самой конструкции, её можно создать из стандартного бытового баллона для газа. Ремонт таких водонагревателей своими руками, в случае выхода системы из строя, наиболее прост. При этом сама по себе конструкция отличается удобством и надёжностью. Внутри неё устанавливается ТЭН, который обеспечивает нагрев воды.

Лучше всего, если баллон вы купите специально для создания бака. Уже используемый тоже подойдёт, но его в обязательном порядке нужно будет обработать нитрогрунтовкой и хорошенько вымыть изнутри. Это поможет устранить остатки запаха. Правда, чтобы проделать данные манипуляции, ёмкость нужно будет разрезать, а после – сварить заново.

Важно! Если всё-таки решили разрезать баллон, перед данным процессом обязательно наполните его водой. Иначе существует большой риск того, что ёмкость взорвётся.

Как сделать бак для нагрева воды

Лучше всего для водяного обогревателя устанавливать новый баллон. Сначала подготовьте все, что понадобится при работе:

• Инструмент для сварки.
• Инструмент для резьбы.
• Газовые ключи.
• Набор отверток.
• Дрель.
• Баллон. Если вы приобретаете новый, выбирайте без вентиля. Он вам не пригодится, а стоить изделие будет дороже. Если используете вариант б/у, обработайте стенки нитрогрунтовкой для удаления остатков газа.

• Гайки на 3,2 см.
• Нагревательный элемент. Выбирайте ТЭН с термореле и небольшой мощностью.
• Пакля или смазка.
• Термостойкие пластиковые трубы.
• Проводка и клеммы для организации соединений.
• Запорные краны.

Этапы изготовления в домашних условиях:

• Подготовьте баллон. Сваркой разрежьте его вдоль, тщательно обработайте внутри нитрогрунтовкой. Теперь осталось сварить бак.
• В чистой емкости проделайте дрелью два отверстия: снизу для забора холодной воды, сверху для вывода прогретой жидкости. Расположение соответствует законам физики, ведь горячая вода поднимается вверх.

• Приварите к отверстиям трубки. Если оба выхода организованы снизу, тогда трубка для горячей жидкости должна быть длиной с корпус.

• На трубы установите краны. К холодному подключите обратный клапан, он поможет избежать стоку содержимого в канализацию. На горячем ставится клапан предохранительного назначения, который предотвратит повышение давления до критической отметки.
• Сверху, где стоял газовый вентиль, нужно установить ТЭН. Закрепите его гайками на 32 мм. Изолируйте элемент паклей или смазкой, после чего закрепите терморегулятор.

Для удобства использования можно установить светодиод. Так вы будете знать, когда ТЭН включается и отключается.

• Чтобы получить сверхэкономичный бойлер, нужно его утеплить. Для этого есть простой способ: выбирается металлический пласт по площади немного больше корпуса. Вставьте готовый корпус в подготовленный цилиндр из листа. Оставшееся пространство заполните теплоизоляционным материалом: изотоном, пенополиуретаном. Сверху и снизу привариваются крышки.

• Для установки металлические подводки подключите к трубам. Повесьте прибор в задуманном месте — учитывайте его вес в наполненном состоянии.

Осталось выполнить тестовый запуск. Для этого бак наполняется водой и осматривается на предмет течи. Если все в порядке, можно подключать ТЭН.

Список инструментов

Разберём, как правильно собрать и подключить водонагреватель своими руками. Для полноценной сборки нам понадобятся:

• аппарат для сварки и дрель по металлу;
• инструмент резки по металлу (с его помощью создаём резьбовое соединение);
• отвёртки и газовый ключ;
• нагревательный элемент с регулятором температуры;
• материал для изоляции ТЭНа (смазка или специальное волокно);
• подводки из металла;
• гайка и два клапана – металлический и обратный;
• детали крепежа, для закрепления конструкции на финишном этапе.

Как самому собрать проточный нагреватель

Перед тем как начать сборку, подготовьте все детали. Металл нужно зачистить от ржавчина, для этого используется дрель с насадкой-щеткой. Учитывайте, что диаметр листа должен превышать размеры колбы ТЭНа.

Отметьте места на листе, где будет располагаться спираль. Используйте дрель с диаметром сверла больше, чем ножка нагревателя. Проделайте отверстия для крепления болтов. По торцу изделия проделайте отверстия керном. Они должны располагаться строго посередине.

Сделайте два эскиза с помощью болгарки. Следуйте схеме и разметке. На втором варианте отверстия не нужны. В итоге получится нижняя и верхняя часть прибора. Далее действуйте так:

• Соедините деталь с отверстиями и колбой ТЭНа. Следите, чтобы все соединения были герметичны, после чего приварите части друг к другу.
• Убедитесь, что длина колбы не превышает размер спирали более 1,5 см. Иначе нужно ее укоротить.
• В трубе изготовьте два отверстия для подвода воды, сверху и снизу.
• Приварите отрезки трубы так, чтобы сторона без резьбы обращалась к колбе.

Чтобы работал механический нагрев, нужно регулировать температуру. Поэтому установите рядом с ТЭНом терморегулятор. Кнопку запуска лучше установить на поверхности бака.

• Приварите два корпуса, которые были вырезаны из листа.
• Внутри камеры установите заземляющий болт.
• Подключите устройство к воде и запустите для проверки.
• Осмотрите, насколько герметично спаяны детали, нет ли протечки.
• Если все в порядке, следует отключить прибор, загрунтовать и покрасить поверхность антикоррозийной краской.

При желании можно организовать газовый или дровяной нагрев воды. Но тогда лучше сделать накопительно-проточный корпус.

Простой самодельный прибор не является безопасным, поэтому нужно постоянно следить за его работой, контролировать поступление воды, чтобы ТЭН не работал впустую. Ведь эта техника не имеет защитных датчиков.

Как сделать водонагреватель из газового баллона

Идеально, если для этого будет приобретен новый сосуд. В случае отсутствия такой возможности, используйте бывший в употребление баллон. Чтобы избавиться от запаха газа, его следует тщательно обработать нитрогрунтовкой и промыть внутреннюю поверхность. Для этого баллон придется сначала разрезать, а потом снова сварить.

Стоит обратить особое внимание, что перед выполнением работ, которые будут связаны с нарушением целостности баллона, его необходимо наполнить водой, чтобы исключить возможность взрыва.

Инструменты и материалы:

• сварочный аппарат и дрель по металлу;
• металлорежущий инструмент для нанесения резьбы (плашка);
• отвертки и газовый ключ;
• пустой газовый баллон;
• нагревательный элемент с терморегулятором;
• изолирующий состав для тэна (смазка или пакля);
• металлические подводки;
• гайка, предохранительный и обратный клапаны;
• крепежные элементы для фиксации готового бойлера.

Инструкция по изготовлению.

1. В чистом, подготовленном для работы баллоне, при помощи дрели и насадки для металла выполняются два отверстия: в нижней части — для забора воды, в верхней – для выхода нагретой до нужной температуры воды. Такое расположение отверстий способствует максимально эффективной работе водонагревающего оборудования. Объясняется это тем, что горячая вода по законам физики поднимается, соответственно, максимальная температура жидкости будет в верхней части. Можно сделать оба отверстия и с одной стороны (где находиться газовый вентиль), а между ними будет установлен ТЭН. Такая конструкция будет напоминать стандартные навесные водонагреватели.
   
2. Ввариваются трубки. Стоит обратить внимание, что, если оба отверстия делаются снизу, то трубка, по которой будет происходить забор горячей воды, должна иметь длину, соответствующую размеру бака. Это необходимо, чтобы на выходе вода имела максимальную температуру нагрева.
3. Устанавливаются краны. На кран, который предназначен для холодной воды, подсоединяется обратный клапан — он будет препятствовать выходу холодной жидкости обратно. На горячий кран устанавливается предохранительный клапан. Он выполняет защитные функции: предотвращает разгерметизацию резервуара с водой из-за давления, выпускает излишек жидкости, поскольку при нагреве вода увеличивает свой объем на 2-3%. Также он позволяет слить воду для демонтажа конструкции.
   
4. Нагревательный элемент устанавливается на место крепления газового вентиля. Для этого врезается резьба размером 32 мм. ТЭНовая группа изолируется паклей. Для удобства во время эксплуатации здесь же следует подцепить светодиод — он будет сигнализировать работу нагревательного элемента.
5. Самодельный бойлер должен иметь хороший теплоизоляционный слой, чтобы минимизировать потерю тепла. Для этих целей можно использовать: монтажную пену, изолон, пенополиуретан, фольгированную подложку, пеноплен. Выбранный материал крепиться на баллон, сверху надевается кожух из тонкого металла.
6. Готовый электрический водонагреватель монтируется на стену при помощи кронштейнов.
7. Теперь к отверстиям для воды можно подсоединять металлические подводки, которые крепятся к водопроводным трубам.
   

Водонагреватель своими руками практически готов. Теперь сделанное устройство можно заполнить водой и проверить на предмет протечки. Если все хорошо, можно подключать ТЭН и пользоваться прибором.

Проточный индукционный водонагреватель своими руками

Прежде чем приступать к монтажу, вам необходимо запастись необходимыми деталями. Так, лучшим вариантом будет сварочный высокочастотный инвертор, плавно изменяющийся диапазон силы тока. Такое устройство обойдется дешевле всего. Более дорогим вариантом станет трехфазный трансформатор, являющийся источником питания переменного тока для индуктора водонагревателя. При таком случае стоит использовать катушку на 50-90 витков, а в качестве материала взять медную проволоку с диаметром 3 или более миллиметров.

В качестве сердечника можно использовать как металлическую, так и полимерную трубу вместе с проволокой (используется как нагревательный элемент). А в последнем случае толщина стен не должна быть менее 3 мм, чтобы спокойно выдерживать высокие температуры.

Для сборки водонагревателя вам понадобятся: кусачки, отвертки, паяльник и сварочный аппарат, если используется металлическая труба.

Монтаж индукционного нагревателя воды

Обмотайте трубу медной проволокой, сделав около 90 витков.

Вариантов сборки устройства существует множество. Предлагаем попробовать собрать прибор по следующей схеме:

1. Подготовьте рабочее место, материалы и инструменты.
2. Зафиксируйте небольшой отрезок полимерной трубы (не забывайте, что минимальная толщина стенки должна составлять 3 мм).
3. Обрежьте торцы сердечника, чтобы осталось 10 см в запасе провода для отводов.
4. На нижнем отводе смонтируйте уголок. В дальнейшем сюда следует подключить обратку от отопления (если нагреватель используется в качестве котла).
5. Плотно уложите рубленый провод вокруг трубы. Необходимо сделать не менее 90 витков.
6. Установите на верхнем патрубке тройник, через который будет выходить горячая вода.
7. Смонтируйте защитный контур устройства. Его можно изготовить как из полимера, так и из металла.
8. Подключите к клеммам водонагревателя медную проволоку, затем заполните сердечник водой.
9. Проверьте работоспособность индуктора.

Простой вариант для дачи

Накопительный нагреватель можно изготовить довольно просто, если работать он будет от солнечных лучей.

Подготовьте для организации:

• Резервуар на 100-200 литров.
• Шланги, трубы для подвода воды.
• Уголки для создания каркаса либо другие крепежи.

Реализация планов:

• В резервуаре проделайте отверстия.
• Подведите к ним патрубки и шланги.
• Закрепите конструкцию в безветренном месте, чтобы на нее постоянно попадали солнечные лучи.
• Позаботьтесь о заливе воды. Для этого может использоваться шланг от скважины.
• Организуйте вывод для душа.

Для усиления нагрева бочку можно покрасить черной краской. Возле конструкции организуйте панели из фольги. Они будут отражать тепло на бочку, что позволит содержимому прогреваться на 40 градусов.

Нет свободной емкости или бочки? Тогда используйте пластиковые бутылки. Организовать действующую систему просто. Вам понадобится:

• бутылки;
• герметик;
• краны;
• дрель.

Действуйте последовательно:

• На дне каждой бутылки сделайте отверстие диаметром с ее горлышко.
• Вставляйте бутылки одна в другую, пока не соберется батарея из 10-12 штук.
• Всего должно получиться от пяти и более полос.
• Все соединения герметизируйте.
• Сверху, на входе, установите кран. Так же поступите на выходе снизу.
• Организуйте подвод воды либо установите емкости.

Устанавливайте систему на крыше для лучшего прогрева. В зависимости от размеров конструкция обеспечит теплой водой 2-3 человека.

Самодельный водонагреватель — отличный выход из положения. В летнее время вы сможете принять душ на даче, а если изготовите прибор с ТЭНом, тогда он выручит вас в любое время года.

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.