Проточный водонагреватель своими руками – что и как делать

Проточный водонагреватель своими руками – что и как делать

Проточные водонагреватели отличаются от накопительных (бойлеров) тем, что греют поток воды, проходящий через них. Поэтому их мощность выше, чем у бойлеров. Самостоятельное изготовление этих устройств поможет вам сделать горячее водоснабжение на даче или дома. Вы научитесь делать электрические, солнечные и другие модели проточных водонагревателей своими руками, а также сможете изготовить устройство, соответствующее вашим условиям.

Типы проточных водонагревателей

Проточные водонагреватели разделяют по виду энергии, которая используется для нагрева. Поэтому их можно поделить на следующие виды:

  • Электрические, в которых проходящую воду нагревают ТЭН (трубчатый электронагреватель) или металлическая трубка, на которую воздействуют переменным магнитным полем (индуктор). Поэтому их делят на два типа: индукционные и ТЭНовые. Этот тип водонагревателей потребляет электрическую энергию, поэтому не подходит для тех мест, где невозможно присоединиться к электросети;
  • Водяные, работающие от системы отопления. Эти устройства не требуют подключения к электросети, поэтому их можно использовать даже в неэлектрофицированных домах. Однако зависимость от системы отопления не позволяет использовать их в летний период;
  • Солнечные, получающие тепло от светила. Они не зависят от системы отопления или электричества, поэтому их можно применять на летних дачах. Однако эти устройства греют воду лишь в тёплые солнечные дни;
  • Газовые, работающие от сжиженного или магистрального газа. Такие устройства используют лишь в домах и квартирах, подключённых к центральному газопроводу.
Проточный водонагреватель

Это устройство нагревает проходящий через него поток воды

Основа электрического водонагревателя — нихромовая проволока, которая обладает высоким сопротивлением, намотанная на керамический каркас. Индукционный нагреватель работает по другому принципу. На металлическую трубу наматывают толстую медную шину, затем подают высокочастотное (до 100 килогерц) напряжение. Переменное магнитное поле нагревает металлическую трубу, а труба, в свою очередь, нагревает воду. Существуют проточные нагреватели, которые встраивают в бойлеры или теплоаккумуляторы, заполненные водой. Поэтому их и называют водяными. Лучший вариант для летней дачи — солнечный проточный водонагреватель. Он работает от солнечной энергии и нагревает воду до 38–45 градусов, чего вполне достаточно, для того чтобы принять душ. Газовые проточные водонагреватели появились в студенческой среде от безысходности, вызванной сломавшейся колонкой или другими аналогичными факторами. Они представляют собой свитую в спираль медную трубку, расположенную над огнём кухонной газовой печи. 

Что можно сделать самостоятельно

Прежде чем выбирать конкретный тип водонагревателя, необходимо определить, какие инструменты, материалы и навыки вам доступны. Если вы умеете хорошо работать сварочным аппаратом, то сможете сделать электрический водонагреватель. Если у вас уже есть работающая система отопления с теплоаккумулятором и вы умеете пользоваться сварочным инвертором, то сможете сделать водяной нагреватель. Если вы не обладаете такими талантами или у вас нет ни электричества, ни водяного отопления, то вам вполне по силам солнечный водонагреватель.

Совет: если вы не опытный радиолюбитель, умеющий настраивать сложные контуры, то не пытайтесь самостоятельно изготавливать индукционные водонагреватели. Даже небольшая ошибка в настройке контура, образованного конденсатором, индуктором и металлическим сердечником, приведёт к появлению таких явлений, как стоячая волна и паразитные гармоники. Такие физические процессы негативно влияют на технику и людей, вызывают головную боль и другие нарушения здоровья.

Газовые проточные водонагреватели — средство повышенной опасности. Для работы с любыми газовыми устройствами необходимо пройти специальное обучение, в противном случае велика вероятность, что вместо проточного водонагревателя вы получите мину замедленного действия, которая однажды взорвётся. Если концентрация газа в помещении составит 2–15%, то взрыв произойдёт от любой искры. Поэтому в этой статье нет никаких инструкций, с помощью которых вы сможете создать газовый проточный водонагреватель. 

Сварочные работы

Для создания большинства водонагревателей вам придется научиться пользоваться сваркой

Помните: самоделка может конкурировать с заводским водонагревателем лишь при выполнении двух условий — если вы имеете огромный опыт в работе с системами отопления и электроснабжения, а также имеете доступ к качественным материалам. Если хотя бы одно из условий не выполнено, не рискуйте и купите в магазине проточный водонагреватель. Цена электрических устройств составляет 1,5–4 тысячи рублей. Агрегат, работающий от системы отопления, обойдётся в 8–15 тысяч рублей. 

Преимущества и недостатки различных видов

Основное преимущество электрического нагревателя в том, что детали для него можно приобрести в ближайшем хозяйственном магазине и пункте приёма чёрного и цветного металлолома (чермет). К тому же, во время сборки устройства потребуется самый минимум сварочных работ. Если сможете найти на чермете подходящий по размеру корпус с двумя патрубками, то, возможно, удастся обойтись без сварки. Недостатки этого агрегата также очевидны — он не может работать без подачи электроэнергии и быстро портится из-за плохой воды или неправильной эксплуатации.

Преимущество нагревателя, работающего от системы отопления в том, что им можно пользоваться вне зависимости от наличия электричества. Теплоноситель обладает гораздо меньшей температурой, чем ТЭН, поэтому даже плохая вода почти не влияет на него. Недостатки устройства очевидны: высокая сложность изготовления (потребуется припаивать тонкие медные трубки к стальной трубе) и зависимость от системы отопления. При этом горячая вода на выходе нагревателя будет примерно на треть холодней теплоносителя. То есть при нагреве системы отопления до 40 градусов, вода в кране нагреется до 25–30 градусов. Если же раскочегарить отопление до 90 градусов, то вы согреете горячую воду до 55–60 С°. Немного улучшить это соотношение, а также снизить расходы на отопление позволит утепление агрегата. Ведь он постоянно подключён к подающей трубе, поэтому активно излучает инфракрасные лучи и охлаждает теплоноситель. Также его можно использовать как ещё один радиатор небольшой мощности. В этом случае утеплять водонагреватель не нужно. 

Главное преимущество солнечного водонагревателя — простота изготовления и независимость от энергоресурсов. В жаркий солнечный день такое устройство легко согреет воду до температуры 40–50 градусов, что вполне достаточно для купания, стирки или мытья посуды. Недостаток у этого агрегата лишь один — он зависит от солнца, поэтому в пасмурные или дождливые дни, а также зимой, водонагреватель бесполезен. 

Поэтому тип водонагревателя выбирают исходя из:

  • наличия электричества;
  • умения работать с болгаркой, сварочными инвертором и газовой горелкой;
  • возможности подключения к отоплению;
  • времени года; 
  • качества воды.

Самостоятельное изготовление нагревателей

Взвесив все достоинства и недостатки и определив тип устройства, приступайте к подготовке материалов и рабочего места. Большинство работ удобно выполнять в сарае или во дворе в сухую безветренную погоду. Собираясь заняться сваркой или пайкой, убедитесь, что неподалёку от вас есть люди, которые в случае возникновения какой-то нештатной ситуации смогут оказать вам помощь. Также держите рядом с рабочим местом аптечку, чтобы людям, которые придут вам на помощь, не пришлось бегать по двору и дому в поисках бинтов или других медицинских средств. Такие инструменты, как болгарка и газовая горелка, требуют ответственного отношения. Пренебрежение мерами безопасности может закончиться трагедией. 

Как сделать электрический проточный нагреватель

Материалы:

  • трубчатый электронагреватель (ТЭН) мощностью 4–6 кВт;
  • отрезок стальной трубы, в который с небольшим запасом помещается ТЭН;
  • два отрезка полдюймовой стальной трубы, у которых с одного края нарезана стандартная резьба;
  • несколько кусков листовой стали толщиной 3 мм;
  • гайка и болт для заземления;
  • антикоррозионная краска.

Вам также потребуются инструменты:

  • болгарка;
  • дрель;
  • насадка для удаления грязи и ржавчины;
  • сварочный инвертор;
  • электроды;
  • металлическая щётка;
  • рулетка;
  • молоток;
  • острый керн.
ТЭН

ТЭН — основа электрического проточного нагревателя

Пошаговая инструкция

  1. Перед началом работ все металлические детали необходимо очистить от грязи и ржавчины с помощью специальной насадки на дрель или болгарку.
  2. Возьмите кусок металла, размер которого больше диаметра трубы, и по центру наметьте отверстия для установки ТЭН. В зависимости от модели ТЭН их может быть от 1 до 6.
  3. Снимите с ТЭН крепёж и подберите сверло на 1 мм больше ножки электронагревателя. Этим сверлом сделайте необходимые отверстия. Некоторые модели ТЭН снабжены резьбовым или гладким корпусом, предназначенным для вставки в какой-то прибор. В этом случае придётся вырезать такое отверстие с помощью дрели или инвертора. Также можно обратиться к токарю, чтобы он просверлил подходящее отверстие. Если необходимо, просверлите отверстие для болтов крепления и нарежьте резьбу.
  4. Приложите этот кусок металла к торцу трубы так, чтобы отверстия были примерно посередине и керном обрисуйте форму трубы.
  5. С помощью болгарки обрежьте металл по разметке, затем сделайте ещё один такой же круг, только без дырок.
  6. Вставьте и закрепите ТЭН в круг, предназначенный для него. Убедитесь, что всё плотно прижато. Если где-то что-то торчит, найдите и устраните причину.
  7. Снимите ТЭН и приварите круг к торцу трубы.
  8. Обрежьте трубу так, чтобы от конца ТЭН до второго круга было 1–2 см.
  9. Отступите от каждого торца трубы 1 см и вырежьте в ней на одной линии два отверстия, соответствующих внутреннему диаметру резьбовых отрезков.
  10. Приварите к отверстиям резьбовые отрезки, к ним вы будете подключать воду.
  11. Приварите круг с отверстиями под ТЭН и установите нагреватель, затем приварите с другой стороны второй круг.
  12. В любом удобном месте, ориентируясь на последующую установку нагревателя, приварите гайку заземления.
  13. Подключите собранную конструкцию к водопроводу и крану, чтобы убедиться, что она хорошо пропускает через себя воду и нигде не протекает. Если обнаружили протечку, заварите её.
  14. Снимите водонагреватель, обезжирьте и покрасьте антикоррозионной краской. Когда краска высохнет, можете устанавливать и подключать его.
Элементы крепления ТЭН

Большинство таких нагревателей крепят с помощью различных прокладок и гаек

Предупреждение: Водонагреватели такого типа необходимо заземлять. В противном случае велика вероятность поражения электрическим током. Поэтому перед включением нагревателя, убедитесь, что он надёжно подключён к заземлению.

Как сделать проточную конструкцию, работающую от системы отопления

Принцип работы этого устройства заключается в нагреве теплообменника (змеевика), помещённого в горячий теплоноситель системы отопления, например, теплоаккумулятор. Однако врезка такого змеевика в новый теплоаккумулятор ни к чему хорошему не приведёт. Из-за этого вы лишитесь гарантии на устройство, а также можете повредить утеплитель, что резко снизит эффективность и увеличит расходы на отопление. Поэтому необходимо самостоятельно сделать малогабаритный теплоаккумулятор, врезать в него теплообменник и утеплить всю конструкцию. Такой водонагреватель вы можете включить в разрыв подающей трубы отопления и обеспечить себя чистой горячей водой. В неутеплённом водонагревателе некоторая часть энергии отопления будет расходоваться зря, что увеличит траты в зимний период. Если же это не смущает, то можете не утеплять устройство, это позволит сделать его более компактным.

Принцип отбора тепла из системы отопления

Это устройство нагревает воду благодаря высокой температуре теплоносителя в системе отопления

Для работы вам понадобятся следующие инструменты:

  • болгарка;
  • дрель;
  • сварочный инвертор;
  • газовый резак;
  • паяльник мощностью не менее 300 ватт;
  • рулетка;
  • циркуль;
  • острый керн;
  • ножницы по металлу или секатор.
  • заклёпочник.
Фабричный водонагреватель, работающий от системы отопления

Такая компоновка проточного водонагревателя хорошо подходит для самостоятельного изготовления

Также вам потребуются следующие материалы:

  • медная трубка диаметром 4–8 мм;
  • листовая медь толщиной 2–3 мм;
  • железная или деревянная круглая оправка диаметром 10–12 см (можно использовать обрезок трубы);
  • листовое железо толщиной 3–5 мм;
  • антикоррозионная краска;
  • 2 уголка 90 градусов из трубы полдюйма;
  • 4 отрезка полдюймовой трубы длиной 10–15 см со стандартной резьбой;
  • 2 латунных муфты (полдюйма) с резьбой;
  • полудюймовая стальная труба;
  • толстостенная стальная труба, внутренний диаметр которой больше 20 см (можно использовать часть пустого газового баллона);
  • среднетемпературный припой для меди и латуни, а также соответствующий ему флюс;
  • фторопластовый уплотнительный материал (ФУМ-лента).

Для утепления приготовьте:

  • минеральная вата;
  • стальной уголок с размером полки 50 мм;
  • листовое железо толщиной 0,7–1 мм;
  • заклёпки.

Инструкция

  1. Намотайте на оправку медную трубку. Если трубка диаметром менее 8 мм, то необходимо наматывать одновременно две. Длина спирали 15–20 см. Во время намотки слегка тяните трубку на себя, это поможет избежать её деформации. Не используйте оправку диаметром меньше 5 см, иначе из-за слишком большой кривизны изгиба трубка будет складываться или сплющиваться.
  2. Из листовой меди вырежьте две круглые пластинки, диаметр которых равен размеру латунных муфт. В центре пластинок просверлите отверстия по диаметру и количеству трубок. Зачистите обе поверхности пластинок и один из торцов каждой латунной муфты с помощью наждачной бумаги и с помощью газовой горелки, среднетемпературного припоя и флюса припаяйте пластинки к муфтам.
  3. Когда детали полностью остынут, введите в них трубки на глубину 1 мм и припаяйте с помощью газовой горелки и тех же припоя и флюса.
  4. Подключите змеевик к водопроводу и подайте воду, чтобы проверить наличие утечек. Если они есть, то устраните их.
  5. Разметьте в толстой трубе (корпусе) два отверстия, соответствующие муфтам змеевика.
  6. Просверлите их так, чтобы они были на 1 мм больше диаметра полудюймовых отрезков трубы с резьбой.
  7. Зачистите трубу изнутри и снаружи с помощью насадки на дрель или болгарки.
  8. Зачистите и полудюймовые трубы.
  9. Опустите в толстую трубу змеевик, вставьте в отверстия трубки с резьбой и с помощью ФУМ-ленты вкрутите их в муфты.
  10. С помощью припоя, флюса и газовой горелки припаяйте тонкие трубы к толстой. Не перегревайте тонкую трубу, чтобы не расплавился ФУМ.
  11. С противоположного края корпуса просверлите два отверстия и приварите к ним две трубы с резьбой. Если в системе отопления у вас более толстые трубы, то необходимо использовать резьбовые отрезки такого же диаметра и сверлить отверстие под них.
  12. Вырежьте из листовой стали толщиной 3–5 мм два круга, диаметр которых на 11 см больше корпуса. Если решили не утеплять водонагреватель, то размер дисков должен быть равен диаметру корпуса.
  13. Приварите эти круги к двум торцам корпуса.
  14. Подключите оба вывода отопления к водопроводу, чтобы проверить получившийся агрегат на утечку. Если обнаружили утечку, заварите её.
  15. Покройте агрегат противокоррозионной защитой.
Как намотать змеевик

Правильная намотка медной трубки на оправку позволит создать змеевик — теплообменник

Если вы сомневаетесь в своих способностях и умении паять, то поставьте толстую трубу так, чтобы тонкие трубы торчали вертикально вверх. Подоприте змеевик, чтобы он находился в середине трубы, залейте в него воду до верхнего края обеих муфт и приступайте к пайке. Это защитит змеевик от перегрева.

 Как утеплить водонагреватель своими руками

  1. Приварите к поверхности корпуса 7–10 уголков таким образом, чтобы вторая полка была параллельна поверхности трубы. Приваривайте не сплошным швом, а с помощью 3–4 прихваток длиной по 1 см. Это снизит потери тепла через уголки, которые соприкасаются с наружной металлической оболочкой.
  2. Из тонкого листового металла сделайте полоску, ширина которой на 2 см больше, чем расстояние между торцевыми кругами корпуса. Длина полоски должна быть достаточной, чтобы полностью обернуть получившийся агрегат.
  3. С двух сторон этой полоски сделайте бортики шириной 1 см.
  4. С помощью секатора или ножниц по металлу придайте этим бортикам пилообразный вид, для этого разметьте их зигзагом с зубом в форме равностороннего треугольника.
  5. С края полоски срежьте зубцы, находящиеся напротив уголка.
  6. Приложите полоску к уголку, обеспечив правильную ориентацию полосы, чтобы ей можно было обернуть агрегат, ведь после установления заклёпок вы не сможете ничего поправить.
  7. Просверлите полоску и уголок (5–7 отверстий) и скрепите детали с помощью заклепочника.
  8. Вырежьте подходящий кусок минеральной ваты и вставьте его между уголком, к которому прикрепили тонкий металл, и соседним уголком.
  9. Накройте утеплитель металлом и закрепите с помощью заклёпок.
  10. Эту же операцию выполните и на остальных уголках.
  11. Приварите ножки из уголка либо к одной из круглых пластин, либо между пластинами, если будете устанавливать его горизонтально.

Видео: как пользоваться заклёпочником

Как сделать солнечную модель

Вот список инструментов, которые понадобятся вам для работы:

  • дрель или шуруповёрт;
  • степлер;
  • электролобзик;
  • стеклорез;
  • карандаш;
  • рулетка. 

Также вам потребуются следующие материалы:

  • фанера толщиной 20 мм;
  • деревянный строганый брусок сечением 5х5 см;
  • строганая доска шириной 10 и толщиной 5 см;
  • чёрный резиновый садовый шланг;
  • вспененный фольгированный утеплитель;
  • саморезы разного размера;
  • стекло толщиной 3–5 мм; фанера, толщина которой равна толщине стекла;
  • деревянные рейки шириной 5 и толщиной 1 см;
  • вязальная проволока.
Водонагреватель из садового шланга

Такой водонагреватель делают из садового шланга

Пошаговое руководство по сборке

  1. Определите, какого размера вы будете делать водонагреватель и где его крепить. Лучше всего он работает на южной стороне крыши, в этом случае его греют утренние, дневные и вечерние лучи солнца.
  2. Вырежьте из фанеры прямоугольную основу подходящего размера.
  3. По периметру прикрутите к ней строганые бруски, чтобы получилось подобие пожарного щита.
  4. Бруски соедините друг с другом, это увеличит жёсткость конструкции.
  5. Внутренность получившегося ящика обшейте вспененным фольгированным утеплителем с помощью степлера. Укладывайте утеплитель фольгой наружу.
  6. Нарежьте из строганой доски кусочков длиной 15 см и один край обрежьте полукругом, чтобы диаметр круга был равен ширине доски. Это будут направляющие для шланга.
  7. Прикрутите направляющие к фанере со стороны утеплителя так, чтобы уложенный на них шланг образовал змейку. В месте поворота шланга расстояние между витками не должно быть больше диаметра шланга. С помощью лобзика вырежьте в нижнем бруске две канавки для входа и выхода шланга.
  8. Из тонкой фанеры вырежьте полоски шириной 4 см.
  9. С помощью степлера прикрепите фанерные полоски к лицевой поверхности брусков, чтобы они образовали ступеньку, которая не даст стеклу двигаться.
  10. Поднимите водонагреватель на крышу и прикрепите к южной стороне. Если возможно, установите его горизонтально, ведь чем меньше угол относительно земли, то больше КПД.
  11. Уложите шланг по направляющим и закрепите с помощью петелек из вязальной проволоки. Петельки крепите к фанере так, чтобы они не были выше направляющих, иначе лопнет стекло.
  12. Вместо резинового шланга используйте медную или стальную трубку толщиной 5–10 мм или змеевик, снятый со старого холодильника. В этом случае направляющие не понадобятся, однако придётся гнуть трубы так, чтобы радиус поворота был не меньше 5 диаметров. После придания трубке необходимой формы накройте её листом тонкой жести, покрашенной в чёрный цвет, и закрепите в корпусе водонагревателя. 
  13. Вырежьте стекло по размеру, установите на водонагреватель и закрепите с помощью реек, которые необходимо укладывать точно на брус.
  14. Подключите к водонагревателю трубы и подайте воду.
Самодельный солнечный водонагреватель

Этот проточный водонагреватель сделали из радиатора старого холодильника

Особенности использования самодельных изделий

Промышленные проточные водонагреватели проходят серьёзную проверку, которая препятствует появлению в продаже бракованных агрегатов, представляющих опасность для пользователей. Изготавливая такое устройство самостоятельно, вы должны чётко понимать, что никто, кроме вас, не проведёт диагностику и не обнаружит неисправности. Если вы что-то сделаете неправильно и вовремя этого не заметите, то вся тяжесть последствий ляжет на того, кто окажется ближе всех к повреждённому агрегату. Поэтому перед первым пуском и каждые 2–3 месяца обязательно проверяйте состояние проводов, контактов и сварных швов.

Не забывайте сначала открывать воду, затем включать ТЭН. В противном случае вода в агрегате закипит, а трубчатый электронагреватель перегорит. В тех устройствах, которые продают в магазине, устанавливают сложный датчик, реагирующий на движение воды и подающий электроэнергию на спираль нагревателя.

Устанавливайте самодельные устройства в таких местах, где активность людей минимальна. Это защитит вас и ваших близких, если по каким-то причинам агрегат даст течь. Теплоноситель в системе отопления находится под давлением до 1 атмосферы, поэтому длина струи через протечку может достигать 1 метра. Вода с температурой 70–80 градусов может сильно обварить (ожоги II степени), поэтому отнеситесь к этим рекомендациям серьёзно.

Проточный водонагреватель можно сделать самостоятельно, однако, по затратам такое устройство обойдётся гораздо дороже покупного агрегата и будет менее эффективным и безопасным. Поэтому самостоятельное изготовление его оправдано лишь в том случае, если вам не подходят модели, которые предлагают магазины.

Приветствую. Меня зовут Владимир. По образованию плотник, долгое время работал в комплексной бригаде, поэтому освоил сантехнику, электрику и другие строительные специальности. Также хорошо разбираюсь в ремонте автомобилей, работал автослесарем.