Hoe maakt u een indirecte verwarmingsboiler met uw eigen handen: instructie en tips voor de fabricage

De aanwezigheid van warm water uit de kraan is een onderdeel van het gebruikelijke comfort voor een moderne woning. Het is echter niet altijd mogelijk om het probleem van aansluiting op centrale voorzieningen voor een woning buiten de stad op te lossen.

Daarom regelen eigenaren van particuliere woningen een autonome warmwatervoorziening, waarbij ze de verwarmingskring als warmtebron gebruiken. Om het probleem op te lossen hoeft u alleen maar een indirecte boiler met de hand te bouwen.

Wij vertellen u hoe u een nuttig apparaat voor het huishouden maakt. In het artikel worden de regels voor installatie en aansluiting van de apparatuur die sanitair water naar de tappunten levert, in detail beschreven. U leert hoe u de boiler voorbereidt op ingebruikname en hoe u deze in gebruik neemt.

Inrichting van de indirecte boiler

In wezen is het apparaat een gewone warmtewisselaar.

Warmtewisselaars worden traditioneel echter gebouwd volgens het principe 'buis in buis', en in dit geval zijn de warmte-uitwisselingselementen een vat en een buisspiraal. Het opslagvat fungeert als de buitenste 'buis', waarin de binnenste 'buis' of spiraal is geplaatst.

Door de buizenspiraal wordt het verwarmingsmedium van het verwarmingssysteem geleid, en het binnenste van het vat wordt gevuld met koud water. Het verwarmingsmedium verwarmt de wanden van de buizenspiraal, die op hun beurt het koude water in het vat verwarmen.

Ongeveer zo ziet het traditionele aansluitschema van een indirecte boiler eruit. In dit geval werkt het apparaat samen met een verwarmingsketel.

Het schema van een indirecte boiler wordt meestal gemaakt volgens de tegenstroomtechnologie van twee media met verschillende temperatuurniveaus. Met andere woorden, als de uitlaat van het verwarmde water zich aan de onderkant van het vat bevindt en de toevoerleiding voor koud water hoger is, dan vindt de toevoer van het verwarmingsmedium naar de spiraal op het bovenste niveau plaats.

De omgekeerde configuratie wordt toegepast als de inlaat en uitlaat van koud water worden omgewisseld. In de praktijk komen schema's met een bovenste uitlaat van het verwarmde water vaker voor.

Om warmteverlies te verminderen, moet een zelfgemaakte indirecte boiler zeker worden geïsoleerd. Een goede warmte-isolator is minerale wol.

Aangezien de indirecte boiler tot de thermische sanitaire apparatuur behoort, moeten het apparaat en de bijbehorende leidingaansluitingen worden voorzien van thermische isolatie.

Het is verstandig om het systeem in de directe nabijheid van de verwarmingsketel te monteren. Deze aanpak zorgt voor lagere installatiekosten en het warmteverlies op de weg van het verwarmingssysteem naar de indirecte boiler zal aanzienlijk worden verminderd.

Een voorbeeld van de vervaardiging van de eenvoudigste indirecte boiler toont de volgende fotoreeks:

Project en montage met de hand

De belangrijkste taak in de ontwerpfase met uw eigen handen is het selecteren van een opslagvat dat door zijn volume de behoefte aan warm water dekt.

Keuze van de opslagtank

Voor de meeste gevallen van systeemgebruik wordt de behoefteberekening gemaakt voor 3-4 personen (een gemiddeld gezin). Volgens de normen verbruikt een persoon ongeveer 70 l/dag. Dat wil zeggen, voor een gemiddeld gezin is het ruim voldoende om een boiler voor indirecte verwarming met een volume van 200 liter te installeren. Bij deze capaciteit wordt volledig in de behoefte voorzien.

Aan de selectie van een vat dat omgebouwd moet worden tot een boiler voor indirecte verwarming moet bijzondere aandacht worden besteed. Het moet een sterke, duurzame tank zijn die niet gevoelig is voor corrosie.

Een tank voor het verwarmen van koud water wordt meestal gekozen voor verticale installatie, maar een horizontale montage is ook mogelijk. Als boilertank kan een container worden gebruikt die is gemaakt van sterke, hittebestendige materialen.

Uiteraard moet het materiaal van de container worden gekozen met inachtneming van de hoge corrosiewerende eigenschappen, de toegestane thermische uitzetting en andere bedrijfseigenschappen.

Geschikte materialen zijn:

• aluminium;
• roestvrij staal;
• speciale polymeren.

Houd er rekening mee: boilers van elk type zijn drukvaten. Bovendien kan het verwarmingsmedium van het verwarmingssysteem worden verhit tot hoge temperaturen (90°C en hoger). Op basis van deze eigenschappen van boilerinstallaties moet u het systeem met uw eigen handen ontwerpen en bouwen.

In de praktijk komen er vaak werkelijk absurde constructies voor, ook met de hand gemaakt, zoals op basis van een gewone melkbus of een kookpot. Dergelijke oplossingen moeten worden vermeden.

Zo ziet een parodie op een boiler voor indirecte verwarming eruit. Het is met uw eigen handen fatsoenlijk gemaakt, maar voor een vergelijking met een werkelijk betrouwbaar en efficiënt apparaat is een geheel andere aanpak nodig.

Het ontwerp van een zelfgemaakte boiler voor indirecte verwarming omvat ook de berekening van de buisspiraal. Hier is het nodig om het vereiste thermische vermogen van dit apparaat te berekenen, om op basis van de berekening de lengte van de spiraalbuis en de diameter ervan te bepalen.

Berekening van de lengte van de spiraal

Het traditionele materiaal voor het maken van boilerspiralen is koper of messing. Het wordt aanbevolen om een van deze materialen te kiezen, omdat beide materialen een hoge warmteoverdrachtscoëfficiënt hebben.

De efficiëntie van de spiraal (opwarmtijd en het bereiken van de gewenste temperatuur) hangt grotendeels af van een juiste berekening. Ook is het belangrijk om de spiraal correct in het vat te monteren.

Voor de berekening van de benodigde waarden voor het maken van de boilerspiraal is de volgende formule geschikt:

L = Q / D* (Tg – Tx) * 3,14

De letteraanduidingen hier:

• L – lengte van de buis,
• Q – thermisch vermogen van de spiraal,
• D – de buisdiameter,
• Tg – de temperatuur van het warme water,
• Tx – de temperatuur van het koude water.

Laten we een voorbeeld bekijken van het berekenen van de lengte van een koperen buis voor een spiraal van 20 kW voor een indirecte boiler.

Er is een koperen buis met een diameter van 10 mm, gekocht op de markt in een rol. Voor de boiler is een vat met een capaciteit van 200 liter genomen. De berekende temperaturen van het koude en warme water: 15 °C en 80 °C, respectievelijk.

Het is nodig om de lengte van de koperen buis te bepalen die voldoende is voor de productie van een warmtewisselaarspiraal van 20 kW. Volgens de formule wordt de volgende berekening uitgevoerd: 20/0,01*(80-15)*3,14. Resultaat: de benodigde lengte van de koperen buis bedraagt 10 meter.

Vervaardiging en bewerking van de spiraal

Voor de vervaardiging van de spiraal van een indirecte boiler met een inhoud van 150-200 liter wordt doorgaans een koperen of messing buis met een diameter van 10 tot 20 mm gebruikt. De buis wordt in een spiraal gewikkeld, rekening houdend met een resterende opening van 5-7 mm tussen de windingen.

De opening moet verplicht worden gemaakt (het is toegestaan de windingen na het wikkelen te verschuiven), omdat compensatie voor uitzetting van het metaal nodig is. Bovendien wordt bij deze uitvoering van de spiraal een volledig contact van het water met het oppervlak van de koperen (messing) buis bereikt.

Voorbeeld van het zelf wikkelen van een spiraal voor een indirecte boiler. Als trommel wordt een dikwandige polyethyleen buis gebruikt. Na het wikkelen worden de windingen 1-2 mm uit elkaar geschoven.

In principe kunnen koperen of messing spiralen al kant-en-klaar worden gevonden voor gebruik. Bijvoorbeeld een spiraal van een bepaalde technische apparatuur. Maar dan moet rekening worden gehouden met de afmetingen van het bestaande vat en de overeenstemming van de spiraal qua warmtewisselingsvermogen.

Vaak lukt het niet om een exacte selectie te maken die overeenkomt met de parameters. Daarom is het, om kostbare tijd te besparen, voordeliger om zelf een buisspiraalverwarmer te maken.

Het is moeilijk om zonder ervaring een spiraal met de hand te maken, maar deze taak is uitvoerbaar. Het belangrijkste is om een kwalitatief goede wikkeling van de spiraal te realiseren. Voor het wikkelen van de koperen (messing) buis wordt aanbevolen een trommel van geschikt materiaal te gebruiken.

De diameter van de trommel is ongeveer 10-15% kleiner dan de binnendiameter van het boilervat. Dus als de binnendiameter van de tank 500 mm is, dan is de diameter van de spiraal: (500 – 500/10) = 450 mm.

Een van de mogelijke opties voor het plaatsen van een schroeffitting op het uiteinde van de spiraalbuis. Het vrije uiteinde van de fitting met schroefdraad gaat in het gat in de wand van het vat.

Aan de uiteinden van de buis die in een spiraal is gedraaid, moeten contact-schroeffittingen worden gemonteerd. Om deze taak op te lossen is het noodzakelijk:

1. Een rechte snede aan de uiteinden van de buis verkrijgen door ze met een pijpsnijder te bewerken.
2. Knelmoeren op de uiteinden van de buis plaatsen.
3. De randen van de buis bewerken met een ruimer.
4. De fittingen installeren en ze stevig met moeren aan de buis vastdraaien.

Het is niet noodzakelijk om uitsluitend tweezijdige schroefkoppelingen te gebruiken. Als u vaardigheden hebt in het solderen van koperen leidingen en het bijbehorende gereedschap, kunt u met de soldeermethode eenzijdige schroefkoppelingen installeren.

Ook is, afhankelijk van het materiaal van de behuizing van het vat, de mogelijkheid van solderen direct aan de wanden van de tank niet uitgesloten. Bij de zelfbouw van een indirecte boiler wordt deze stap echter afgeraden vanwege de complexiteit van de technologische bewerking.

In de gemonteerde vorm met koppelingen of gesoldeerd, kan het warmtewisselaarelement (boilerspiraal) al als klaar voor installatie en verdere gebruik worden beschouwd. Het enige dat overblijft is het voorbereiden van de plaats voor montage direct op de boilertank en het integreren van de waterverwarmer in het vat.

Voorbereiding van de boilertank

Hoe plaatst u een afgewerkte koperen (messing) spiraal in de boilertank als de tank uit één stuk bestaat? In dit geval moet u voorzichtig het bovenste deel afsnijden en een deksel maken dat met bouten aan de behuizing van het vat wordt bevestigd.

De pasvlakken van het deksel en de tank worden geëgaliseerd, geschuurd en voorzien van een rubberen afdichting. Ondertussen lijkt interne montage (en onderhoud) handiger als er twee deksels op de tank worden gemaakt – een boven en een onder.

Voorbeeld van een dekselconstructie op een vat dat wordt gebruikt als indirecte boiler. Afdichting wordt bereikt door een pakking en boutverbindingen over de gehele omtrek.

Na het plaatsen van het deksel op de boilertank verdwijnt het probleem van het monteren van de spiraal in de tank vanzelf. Het is nu voldoende om twee gaten in de behuizing van het vat te boren, uitgelijnd met de posities van de uiteinden van de spiraalbuis. De diameter van de gaten moet overeenkomen met de diameter van het schroefdraadgedeelte van de koppelingen met een speling van 1-2 mm.

De schroefdraadgedeelten van de koppelingen worden door de gaten gestoken, nadat afdichtingsringen zijn geplaatst. Vervolgens worden aan de buitenzijde van de tankwand tegenkoppelingen gedraaid en de verbinding stevig aangedraaid.

Met deze bevestiging is de verwarmingsspiraal vrij stabiel, maar extra ondersteuningen zijn noodzakelijk. De stroming van warmtedrager onder druk in de buis gaat vaak gepaard met trillingen. Extra ondersteuningen zullen dit defect compenseren.

Optie voor de overgang van de boilerspiraalbuizen naar de hoofdleidingen met de warmtedrager van het verwarmingssysteem. Rechte koppelingen dienen tegelijkertijd als bevestigingsmiddel.

Op de behuizing van de indirecte boiler moeten ook gaten worden gemaakt voor waterinname en -afvoer, korte aansluitstukken worden ingeperst, en op de aansluitstukken afsluitkranen worden gemonteerd. Indien gewenst kan het apparaat worden aangevuld met een wijzerthermometer.

Na het voltooien van de montage van alle componenten wordt de behuizing van het vat aan de buitenkant bedekt met isolatiemateriaal. Hier is minerale wol met een bovenfoliebedekking geschikt.

Instructies voor aansluiting en inbedrijfstelling van het systeem

Allereerst moet de zelfgemaakte huishoudelijke indirecte boiler worden aangesloten op de verwarmingsleiding. Daar waar een autonoom verwarmingssysteem wordt gebruikt, wordt de boiler in het netwerk van de huishoudelijke ketel aangesloten.

De mechanische aansluiting wordt uitgevoerd met het deksel van de boilertank open. Na de aansluiting moet u de afsluitklep die naar de retourleiding van de warmtedrager loopt, een beetje openen en verzekeren dat er geen lekkages zijn, zowel aan de buitenkant van het apparaat als aan de binnenkant.

Voordat u de zelfgemaakte indirecte boiler volledig in bedrijf stelt, wordt aanbevolen om een dichtheidstest van het systeem uit te voeren. Op de foto – een fabrieksexemplaar

Als er geen lekkages worden gedetecteerd, opent u de toevoerleiding van de warmtedrager. Het is noodzakelijk om enige tijd te wachten totdat de spiraal is opgewarmd tot de temperatuur van het verwarmingssysteem. In de volledige verwarmingsmodus controleert u nogmaals zorgvuldig de spiraal en alle verbindingspunten op mogelijke lekkages.

Als de controle de integriteit van het systeem heeft aangetoond, sluit u het deksel van het vat en sluit u de aanvoer- en aftapleidingen van het te verwarmen water aan. Het systeem wordt getest in de reële warmtewisselingsmodus.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Een gebruikte gasfles wordt vaak gebruikt om zelfgemaakte apparaten te maken. Wij presenteren een video over hoe u uit een gasfleslichaam een BKN maakt.

Hier wordt slechts één van alle mogelijke varianten beschreven die bestaan en succesvol worden gebruikt. Het moet worden opgemerkt dat er nogal wat varianten zijn van zelfgebouwde indirecte boilers.

Bijvoorbeeld, in plaats van een cilindrische opslagtank worden rechthoekige vaten gebruikt. De wikkeling van de spiraal wordt niet enkellaags maar meerlaags gemaakt. De waterverwarmer wordt aangevuld met een elektrisch verwarmingselement. Ontwerpideeën kennen geen grenzen.

Wilt u uw eigen ervaring met het maken van een indirecte boiler of nuttige informatie over dit onderwerp delen? Schrijf dan alstublieft een reactie in het blok hieronder. Stel hier ook vragen, geef uw mening en plaats foto's.