Как сделать электрический водонагреватель своими руками

Двухнасосная схема

В такой схеме управление потоками теплоносителя осуществляется активным воздействием циркуляционных насосов в различных магистралях.

В этой схеме линия ГВС также имеет приоритет (режим приоритета бойлера) – она подключена перед циркуляционным насосом системы отопления. Правильнее будет сказать, что линия нагрева водонагревателя и линия отопления подключены параллельно, и каждая имеет свой циркуляционный насос. Переключение режима работы насосов осуществляется сигналами с того же термодатчика бойлера.

Для исключения взаимного влияния потоков теплоносителя после каждого насоса устанавливается обратный клапан.

Эта схема, так же как и первая, предусматривает отключение линии отопления при включении контура ГВС, что не должно привести к значительному охлаждению дома за короткое время нагрева воды в накопительном нагревателе (первоначально нагревается примерно за 30 минут, а то и меньше).

Но в сложных системах отопления может быть использовано два котла, один из которых постоянно работает на отопление, тогда как второй работает по второй схеме переключения режимов.

Общая схема подключения бойлера

Разбирать мы будем на примере электрического накопительного бойлера. На это есть несколько причин: прежде всего такие водонагреватели чаще всего покупают люди, а монтаж газовых будет отличаться только с источником энергии, подключение которого нельзя делать без разрешения и непосредственного участия газовой службы.

Теперь нужно отключить подачу воды на квартиру, чтоб не было потопа. В инструкции к бойлеру должно быть описание труб для холодной и горячей воды – холодная вода должна подаваться на верх водонагревателя, а горячая забирается снизу.

Возможно вам понадобятся услуги сантехника, который впаяет новую трубу в водопровод для забора холодной воды.

Далее нужно подать горячую воду на все нужные краны и подключить питание. Не забывайте о заземлении, ведь без него статическое электричество может пробивать через воду.

Инструменты и материалы

Набор инструментов и материалов, необходимых для подключения водонагревателя к системе водопровода, может варьироваться в зависимости от особенностей прибора.

Начинающий мастер может ориентироваться на следующий примерный список:

• перфоратор с набором насадок;
• гаечный и разводной ключи;
• прямая и крестовая отвертка;
• рулетка;
• кусачки;
• пассатижи и т.п.

Кроме того, понадобятся трубы и фитинги, чтобы соединить нагреватель с водопроводной системы. Необходимы средства герметизации соединений: льняная нить, ФУМ-лента, специальная паста.

Не помешает заранее запастись парой соединительных шлангов, двумя-тремя запорными кранами и таким же количеством тройников.

В комплекте с нагревателем обычно поставляются только крепежные элементы, да и они не всегда подходят для конкретной ситуации.

Например, если планируется установка прибора на стену с толстым отделочным слоем, следует запастись достаточно длинным крепежом.

Классификация бойлеров по способу нагрева воды

В соответствии с методом нагрева воды все существующие бойлеры можно классифицировать на накопительные и проточные.

Модели водонагревателей

Накопительные водогрейки

Конструкция накопительного бойлера представляет собой герметичный бак. Сначала емкость наполняется жидкостью, и лишь после этого начинается ее подогрев. Главной характеристикой накопительного бойлера является его объем.

Технические характеристики водонагревателей накопительных Ariston Shape Small

Накопительные водонагреватели, схема

Расход электроэнергии средний. Все современные модели накопительных водонагревателей могут работать в стандартном и ускоренном режимах. Стандартный режим подходит для регулярного использования, ускоренный создан специально для тех ситуаций, когда неожиданно появилась потребность в небольшом объеме теплой воды.

К числу важных преимуществ накопительного бака следует отнести простоту его установки и подключения к системе водоснабжения, удобство эксплуатации, возможность включения в обыкновенную электрическую сеть.

Устройство газового накопительного водонагревателя

Главным же недостатком подобного рода агрегатов является их размер. При этом, чем больше объем бака, тем он тяжелее. Придется не только придумать, куда повесить бочку, но и убедиться, что стена сможет выдержать ее вес.

Электрические накопительные водонагреватели Ariston

Накопительные водонагреватели лучше всего подходят для установки в квартирах и домах, использующихся для постоянного проживания.

Накопительные водонагреватели лучше всего подходят для установки в квартирах и домах, использующихся для постоянного проживания

Проточные водонагреватели

Схема устройства проточного водонагревателя

Правильный выбор водонагревателя

Такие агрегаты лишены ключевых недостатков своих накопительных «собратьев». Проточный водонагреватель – это компактный агрегат, обеспечивающий практически моментальный нагрев воды. Жидкость подогревается в процессе прохождения через бойлер, что избавляет от необходимости ее накапливания и позволяет экономить пространство, необходимое для установки прибора.

Проточный водонагреватель

Главные недостатки проточного водонагревателя – это высокий расход электроэнергии и большие нагрузки на сеть. При этом подобного рода агрегаты требовательны к электропроводке – просто зафиксировать прибор на стене и включить его в розетку в большинстве случаев нельзя.

Устройство электрического проточного водонагревателя

Проточные модели лучше всего подходят для кухонь, дач и домов, не использующихся для постоянного проживания.

Проточный водонагреватель на кухне

Наливной водонагреватель

Наливные электрические водонагреватели

Для участков без водопровода (сада, дачи и т.п.) прекрасно подойдет наливной водонагреватель. Конструкция выполнена в виде емкости средним объемом 15-20 литров. Изделие имеет небольшой вес, что позволяет повесить его практически в любом месте.

Устройство и установка наливного электрического водонагревателя

Принцип использования такого водонагревателя следующий:

• в емкость наливается вода;
• нагреватель включается в электросеть;
• спустя некоторое время (в зависимости от мощности установленного ТЭНа) можно открывать кран и использовать подогретую воду на свое усмотрение.

Электрическая схема наливного электрического водонагревателя

При необходимости к водогрейке подключается шланг с душевой лейкой.

Технические характеристики наливных электрических водонагревателей

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.

Готовый змеевик

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.

Схема обвязки БКН

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.

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.

Накопительный водонагреватель

Устройство накопительного водонагревателя довольно простое.

Главным элементом прибора является емкость для воды, изготовленная из нержавеющей стали или алюминия. Если бак изготовлен из простой стали, то его внутренняя поверхность бака покрывается специальными материалами, улучшающими его эксплуатационные характеристики коррозионную стойкость. В накопительном баке устанавливается нагревательный модуль, состоящий из одного или нескольких ТЭНов. ТЭНы могут быть «мокрыми» или «сухими». В первом случае нагревательный элемент контактирует непосредственно с водой, а во втором он помещается в трубку, которая и нагревает воду.

Вся эта конструкция помещается во внешний кожух и изолируется от него специальным термоизоляционным материалом. В баке устанавливается термостат и другие необходимые датчики, подключенные к системе автоматики и информационным модулям. На внешней оболочке прибора монтируется система управления, механическая или электронная. Ниже представлена классическая схема накопительного водонагревателя в разрезе с минимально-необходимым набором элементов.

 Принцип действия бойлера построен на свойствах воды с разной температурой.

Теплая жидкость стремится вверх, а холодная вниз. Именно на этом физическом явлении и построена работа всех накопительных водонагревателей. Снизу прибора подается холодная вода и нагревается ТЭНом. Поднимаясь, она удаляется из бака через высокий патрубок забора горячей воды. Сам процесс простой, но для надежного функционирования всей системы требуется установка дополнительных элементов и систем как внутри бака, так и на защитном кожухе.

Внутри накопительной емкости устанавливается магниевый анод, который необходим для уменьшения количества свободных ионов в воде. Этот элемент позволяет заметно уменьшить коррозию внутренних частей бойлера. А также в баке устанавливается термостат, позволяющий регулировать температуру воды и отключать ТЭНы при достижении необходимого температурного режима. Весь процесс нагрева и отбора горячей воды в бойлере представлен на следующем рисунке.

В большинстве электрических накопительных водонагревателей устанавливаются датчики температуры, с выводом показаний на электронный дисплей или механический термометр.

Подача холодной воды осуществляется через кран с обратным предохранительным клапаном.

Управление режимами работы бойлера осуществляется как электронными модулями, так и механическими регуляторами в более простых моделях.

К достоинствам накопительных электрических водонагревателей можно отнести возможность нагрева больших масс воды и низкое энергопотребление, а к недостаткам высокую стоимость.

Преимущества агрегатов индукционного типа

К несомненным достоинствам этого типа устройств для обогрева дома можно отнести следующие характеристики:

• экономичность – переработка электрической энергии в тепловую происходит практически полностью без существенных потерь;
• удобство в пользовании – постоянное техническое обслуживание агрегатов данного типа не требуется;
• компактные размеры – индукционные нагреватели воды небольшие по габаритам, их можно установить в систему отопления практически в любых помещениях;
• бесшумность в работе – данное оборудование функционирует достаточно тихо, во время его работы какого-либо шума не возникает;
• долгий срок использования – индукционные агрегаты долговечны, бесперебойно могут функционировать в течение 30 лет и более;
• высокие показатели экологичности – вредных выбросов при работе устройства не происходит, устройство дымохода и организация системы вентиляции не требуется.

Многие считают, что индукционные котлы намного выгоднее других вариантов отопления дома. А по сравнению с оборудованием, оснащенным ТЭНами, время нагрева этих агрегатов происходит практически в два раза быстрее. За счет же постоянной циркуляции и вибрации жидкости накипь в трубах и внутри устройства не образуется, что значительно облегчает обслуживание и уход за отопительной системой.

Но имеются у этого типа устройств и некоторые недостатки. И основным минусом можно назвать то, что индукционное оборудование достаточно дорогое по стоимости. Но можно попробовать сделать такой нагреватель для отопления дома самостоятельно.

Подключение электрического бойлера

Важно знать, как правильно подключить водонагреватель своими руками. Принцип работы несложен, поэтому при монтаже не должно возникнуть никаких проблем. На начальном этапе подключения необходимо выполнить такие работы:

На начальном этапе подключения необходимо выполнить такие работы:

выбрать место установки устройства

Важно, чтобы все соединительные элементы имели прямой доступ, так как это позволит легче ремонтировать или обслуживать оборудование;
подготовить стену, на которой будет установлен электрический бойлер. Она должна быть прочной, чтобы выдержать вес бака;
непосредственно в месте установки прибора подготовить трубу водоснабжения. В другом случае придётся устанавливать дополнительные трубы.

В другом случае придётся устанавливать дополнительные трубы.

Принцип работы

Поскольку проточный бойлер работает с большой мощностью, для подключения потребуется надежная проводка. Стандартное подключение выполняется трехжильным кабелем, где L — фаза, N — ноль, Е — заземление.

После включения техники электричество поступает на датчик протока. Если напор воды в системе достаточный, датчик замыкает контакты. После срабатывает реле ТЭНа, и запускается нагрев. Термодатчики включаются в случае перегрева. Цепь замыкает лампочка на панели, которая светится во время работы бойлера.

Вот подробная схема устройства прибора:

Особенности моделей

Модели различных марок могут различаться по нескольким критериям.

Тип нагревательного элемента:

• Открытый — состоит из пластикового корпуса со спиралью внутри. При подаче питания спираль нагревается и передает тепло проходящему потоку.
• Закрытый — принцип работы тот же, только спираль заключена в корпус из латуни или меди. Является более пожаробезопасным.

Управление:

• Механический (гидравлический) тип. Регулируется с помощью переключателя и имеет 6 режимов мощности. Система состоит из блока и мембраны, которая при потоке смещается и выталкивает кнопку выключения. Минусом механики является неточность — может не сработать при недостаточном напоре.
• Электронный тип. Содержит микропроцессор и датчики. Эта точная система позволяет удерживать заданную температуру, а также подстраивать мощность для экономии энергии.

Разновидности:

• Закрытого типа (напорные). Обеспечивает высокое давление в трубах, чтобы обслуживать несколько точек забора. Вы сможете одновременно использовать душ и смеситель на кухне. При этом температура воды не будет снижаться.
• Открытого типа (безнапорные). Подключаются к одной точке забора. Отличаются компактным корпусом, поэтому их можно устанавливать отдельно на кран или душ.

Как устроен

Проточная модель отличается от накопительного бойлера тем, что в конструкции отсутствует бак для накопления горячей воды. Холодная вода напрямую подается на нагревательные элементы и выходит уже нагретой через смеситель либо кран.

Рассмотрим на примере устройство проточного водонагревателя Термекс:

Как вы видите, электрическая схема нагревателя достаточно простая. Все элементы конструкции можно легко отыскать и приобрести, если аппарат выйдет из строя

Теперь перейдем ко второму, не менее важному вопросу — рассмотрим, как работает проточный водонагреватель

Принцип действия

Итак, на примере предоставленного выше нагревателя от фирмы Термекс рассмотрим его принцип работы.

Подключение к электросети осуществляется трехжильным кабелем, где L — это фаза, N — ноль, а PE либо E — заземление. Далее питание поступает на датчик протока, который срабатывает и замыкает контакты в том случае, если напор воды достаточный для работы. Если же воды нет либо напор очень слабый, включение нагрева не произойдет, в целях безопасности.

В свою очередь при срабатывании датчика протока включается реле управления мощностью, которое отвечает за включение ТЭНов. Датчики температуры, которые расположены дальше в электрической цепи, предназначены для отключения нагревательных элементов при перегреве.

При этом термодатчик Т2 включается после остывания ТЭНов в ручном режиме. Ну и последний элемент конструкции — неоновый индикатор, который отображает процесс нагрева воды.

Вот и весь принцип работы проточного электрического водонагревателя. Если вдруг устройство вышло из строя, воспользуйтесь данной схемой, чтобы найти неисправный элемент.

В других моделях может быть измененная схема работы, к примеру, будет присутствовать терморегулятор, как на изображении ниже.

При подаче холодной воды эта мембрана смещается, тем самым выталкивая рычаг включения через специальный шток. Если же напор слабый, смещение не произойдет и нагрев не включится.

Обслуживание системы

Как бы идеально ни была установлена система ГВС, к какому типу она бы ни относилась, она нуждается в регулярном обслуживании.

Периодичность зависит от многих факторов:

• выбранного типа системы,
• оборудования,
• наличия фильтрующих устройств,
• качества воды в системе ХВС.

С проточным водонагревателем

Обслуживание газового оборудования сводится к ежегодной:

• промывке встроенных теплообменников специальным раствором,
• чистке турбины, газового фильтра, камеры сгорания,
• проверки исправности электрической цепи,
• регулировке давления в расширительном баке.

Данные процедуры нельзя выполнять самостоятельно, это прерогатива специалистов газопоставляющей службы. Более того, если установлена пломба, то ее ни в коем случае нельзя срывать – это чревато протоколом об административном правонарушении.

Что касается электрических нагревателей – здесь проще. Достаточно заменять нагревательные элементы по мере их выхода из строя на новые. Сделать это можно и самостоятельно.

С накопительным водонагревателем

Обслуживание накопительных нагревательных баков не требует регулярного вмешательства в работу оборудования. Достаточно раз в два-три года проводить осмотр нагревательных элементов, если они открытые – их чистку, промывку кислотосодержащим раствором, а также промывку самой внутренности бака.

Данные процедуры нельзя назвать сложными, однако правильно разобрать бак, а тем более собрать, по силам не каждому пользователю, поэтому при возникновении малейших сомнений, лучше сразу доверить эту работу специалистам.

Как экономно пользоваться бойлером?

Экономить с включенным водонагревателем нужно в процессе его эксплуатации, а не выбирать самую бюджетную модель. Пользователи дают множество советов, как реально сэкономить потребляемую электроэнергию на бытовом бойлере. Ниже приведен ТОП самых действенных.

Установка и подключение для экономной работы

Существует несколько простых хитростей:

• выбор подходящего места для монтажа. Большая длина патрубка от ванной до раковины приводит рассеиванию тепла. В этом случае тратиться большее количество киловатт;
• настройка активности. Можно подобрать периоды активности и рестарта ТЭНа. Много сэкономить не выйдет, но это хорошее начало;
• профилактическая чистка нагревателя. После удаления накипи ТЭН будет вырабатывать достаточное количество тепла при минимальных энергозатратах;
• один уровень температуры. Максимальный режим обеспечивает быстрый нагрев, но увеличивает потребление энергии. При выборе программы подогрева можно снизить количество потребляемой энергии.

Важно! У старых моделей бойлеров в режиме подогрева падает КПД, и они потребляют больше энергии

Уменьшение потребления горячей воды

Только ли в энергоресурсе дело? Вы не поймете, как нужно экономно использовать бытовой бойлер, если не подсчитаете расходы воды. Для повышения температуры 1 л воды нужно 0,001 кВт/ч мощности нагревателя. Но и на этом легко сэкономить.

Включение по графику

Запускать бойлер стоит только тогда, когда действительно требуется горячая вода. Лучше подождать нагрева устройства, чем оплачивать огромные счета. График включения зависит от объема бака:

• водонагреватели емкостью до 50 л можно отключать перед уходом из дома, а по возвращении включать. На нагрев прибор тратит 1-1,5 часа, потом просто поддерживает воду в горячем состоянии;
• бойлеры на 80-100 л дольше греются, потребляют большое количество энергии. Температуру достаточно выставить на минимум и включить дежурный режим.

Совет! Купите и установите таймер — он будет 2 раза за сутки к выбранному времени включать нагрев.

Предварительный подогрев

Как можно экономить на работающем бойлере зимой? При температуре воды в коммуникациях центрально типа 6-10 градусов на нагрев требуется больше энергии. Для снижения затрат нужно наполнить емкость на 50-100 л теплой водой и поставить его в котельной. Она нагреется за 8-10 часов.

Важно! Способ подходит только для жителей частных домов и предусматривает использование альтернативных источников тепла

Душевые насадки

Пользователи, которые изучили, как лучше сэкономить потраченную электроэнергию на бытовом бойлере, советуют правильно выбирать душевые насадки. Они расходуют 10 л воды за минуту и бывают:

• классическими, создающими водяной шлейф;
• со струей мягкого типа, подходящими для помещений с высокой влажностью.

Устаревшие насадки, расходующие около 20 л воды за минуту, нужно заменить. Для начала нужно засечь время, за которое наполнится трехлитровая банка. Если оно превышает 20 сек, купите новую насадку.

Аэраторы и ограничители расхода воды

Аэраторы выполняются в виде специальной насадки. Кухонный элемент расходует 8 л воды за минуту, а предназначенный для ванной — от 5 до 15 л за минуту. Если поставить ограничитель расхода, можно тратить не более 40-75% горячей воды, или 3 л за минуту.

Интересно знать! На набор ванной тратится минимум 100 л воды, на 5-минутный душ — не более 30 л.

Отключение бойлера от сети питания

Как же правильно и безопасно пользоваться электрическим бойлером, но при этом сэкономить? Выключайте его из сети кнопкой в ночное время. Прибор работает, как термос, поэтому вода будет остывать медленно. Отключение из розетки необходимо, если вы надолго уезжаете из дома.