ボイラー設計
多くの個人の住宅所有者は、この質問に興味を持っています:これはどのようなデバイスであり、その中で水はどのように熱くなるのですか?このタイプの製品は、標準的なエネルギー源(ガス、電気システム)、つまり循環給湯器に依存しない大規模な貯蔵構造です。
タンク内にはスパイラルパイプが設置されており、自律加熱ボイラーで加熱されて水が循環します。冷水は下部のパイプから入り、タンク内で均一に加熱され、上部の出口パイプからユーザーに供給されます。最大限の利便性のために、ボールバルブがパイプに接続されています。外側では、タンクは断熱材の厚い層で覆われています。
この製品の図面は、少なくとも基本的な技術的背景があれば、非常にシンプルで読みやすいものです。
ボイラーの建設を始めましょう
まず、水タンクとして機能する容器を用意する必要があります。原則として、ステンレス鋼(鋼またはエナメル)で作られた非密閉金属タンクであれば問題ありません。プラスチック製のタンクを使用することもできますが、1つの条件として、加熱しても有害物質を環境に放出しない食品グレードのプラスチックでできている必要があります。タンクが金属製の場合は、溶接機が必要になります。
エナメルタンクまたはガラスセラミックタンクは耐久性が低く、すぐに交換する必要があるため、ステンレス鋼タンクが適しています。
経済的で簡単な方法は、ガスボンベをタンクとして使用することです。グラインダーを使用して、ガスボンベを半分に切断し、洗浄してプライマーでコーティングしてから、溶接して1つの全体に戻す必要があります。極端な場合、この手順全体がなくても実行できますが、水には長時間ガスの強い臭いがするという事実に備えておく必要があります。
ボイラーの作成における次の段階は、そのタンクの壁の断熱です。通常の熱伝達のレベルを下げるには、優れた断熱が必要です。ちなみに、タンクを設置する前にこれらすべてを行う方が便利です。タンクを隔離するために、ポリウレタンフォームでさえ、どんな材料でもかまいません。グラスウールまたは他の断熱材は、ロープ、ワイヤー、接着剤でタンクに取り付けることができます。断熱材が機能するには、条件が満たされている必要があります。断熱材が水容器の表面全体を覆っている必要があります。断熱を改善するための別のオプションがあります-大きなタンクに小さなタンクを設置し、それらの間に断熱材の層を置きます。
プラスチックでも金属でも、どんな小さなパイプからでもコイルを作ることができます。次に、タスクはより複雑になります。パイプは、丸太や他のパイプなどの円筒形のオブジェクトに巻き付ける必要があります。ねじ山付きフィッティングは、巻かれたスパイラルの端に取り付けられています。パイプからのスパイラルは、動作中にコイルがスケールで覆われ、それを取り除くのが難しいため、密度が高すぎないようにする必要があります。ボイラー自体からは、少なくとも年に一度はコイルを取り外して清掃する必要があります。
給湯器のすべての要素の準備ができたら、ボイラーを組み立てる時が来ました。選択したタンクには、冷水を供給する入口パイプ用と、温水を供給する出口用の2つの穴が開けられています。穴の近くにクレーンが取り付けられています。原則としてタンク内のどこにでも穴を開けることができますが、実際には冷水管を下から接続し、加熱供給管を上から接続すると便利です。タンクの最下部にはドレンパイプが取り付けられており、清掃や修理など、必要に応じてタンクから水を完全に取り除くことができます。
次に、コイル用の穴を開け、コイル自体が取り付けられるタンク壁にネジ接続された金具を溶接する必要があります。
このチューブの気密性を確認する必要があります。不凍液や人の健康に害を及ぼす可能性のあるその他の物質を冷却剤として使用する場合は、この手順を特に注意深く実行する必要があります。一方の穴を塞ぎ、コンプレッサーでもう一方の穴に圧縮空気を供給することで、気密性を確認できます。チェックするときは、コイルを石鹸水で少し濡らしてください。気密性がない場合は、コイルチューブを再度はんだ付けする必要があります。
タンクからの熱がどこにも行かないようにするには、ラッチの蓋でタンクを閉じる必要があります。蓋も断熱材で断熱する必要があります。それで全部です!
日曜大工の間接暖房ボイラーは、設置して使用することしかできません。
仕事と材料の種類
自分の手でボイラーを作るには、次の作業を行う必要があります。
- 優れた防食特性を備えた金属容器を準備します。
- コイルのパイプをそっと曲げます。
- 構造の高品質の断熱を行います。
- システム全体の完全な組み立てを実行します。
- 水を持参してください。
- コイルを家庭用暖房システムにしっかりと接続します。
- 給湯を家庭用給水に接続します。
一部の操作を実行するには、次の材料と機器が必要になります。
- 金属プラスチックパイプまたはステンレス鋼パイプ;
- ニトロエナメルをベースにしたプライマー;
- 直径約32mmのナット。
- 大容量-シンプルなガスボンベで少人数の家族に対応できます。
- 溶接が必要です。
すべての材料と今後の作業の種類を決定し、現在は直接設置に進んでいます。
日曜大工の間接暖房ボイラー:装置
原則として、間接暖房給湯器を独立して組み立てるために、多くの異なる材料は必要ありません-あなたはパイプと150-200リットルの容量が必要です。そのような少量の材料と間接加熱ボイラーの単純な配置にもかかわらず、それらを単一の製品に組み立てるにはかなり注意が必要です。概して、組み立ての開始前であっても、多くの準備作業を行う必要があります。実際、このデバイスの2つの部分を作成する必要があります。それらについてもっと詳しく話しましょう。
コイル。これは、間接給湯器の製造が最も難しい部分です。本質的には、パイプをらせん状にねじったものです。あなた自身は、特別な装置がなければ、パイプをラムの角にねじることは機能しないことを理解しています-あなたは狡猾でかわす必要があります。コイルの形状はそれほど重要なポイントではないことを理解する必要があります。一般に、この状況から抜け出す方法はありますが、1つでもありません。第一に、コイルは銅パイプから作ることができます-それはコイルで販売されており、実際にはすでにねじられています。このベイの直径を小さくし、スパイラルの高さを伸ばすだけで済みます。これは手作業で行うのは難しくなく、ここではコメントは不要です。このようなコイルの製造で発生する可能性がある唯一の問題は、タンク自体への接続です。これも銅でできている必要がありますが、これはあまり良くなく高価であるか、特別なアダプターを使用する必要があります。概して、これはそのような問題ではありません-配管工はガスケットの助けを借りてスキージをコンテナに挿入し、取り外し可能なネジ接続によってコイルをそれらに接続します。第二に、コイルは黒いパイプと既製のターン(曲がり)から組み立てることができます-はい、それはらせん状ではありませんが、一般的にはその目的を果たします。 「黒い」パイプの欠点は、その壊れやすさです。一般に、銅パイプは理想的なオプションです。この例では銅パイプで停止しますが、適切と思われる方法で既に実行しています。
貯蔵タンク-標準として、それは鉄板でできています。工場では円筒形になっていますが、自分で作る場合は立方体の形に満足する必要があります。または、銅スパイラルに適合するバレルなどの形の既製の容器を見つける必要があります
そのような容器の製造技術の観点から、2つの点だけに注意を払う必要があります-これは、気密性(タンクが圧力下の水に耐える能力をチェックする必要があります)と部分的な製造です。コイルを挿入するには、タンクの少なくとも片側が開いている必要があります。タンクの2つの部分を接続した後、後で抽出されます。
原則として、あなたは少し先見の明があり、あらゆる機会に安全にプレイすることができます。たとえば、夏には、1回の給湯のためにボイラーを始動してガスを燃やすのは無理でしょう。間接加熱タンクを加熱システムから独立させるために、電気加熱要素を追加で組み込むことができます。発熱体を備えた間接暖房ボイラーは、冬と夏の両方で操作できます-このユニバーサルオプションの製造には、さらに発熱体自体(電気貯蔵給湯器に取り付けられているものとまったく同じ)と同様に必要になりますそのインストールのためのカップリング。
ボイラーで「間接」を結ぶ
まず、ユニットを床に設置するか、レンガまたはコンクリート製の主壁にしっかりと取り付ける必要があります。仕切りが多孔質材料(発泡ブロック、通気コンクリート)でできている場合は、壁への取り付けを控えた方がよいでしょう。床に設置するときは、最も近い構造物から50cmの距離を保ってください。ボイラーの整備にはクリアランスが必要です。
床ボイラーから最も近い壁までの推奨される技術的インデント
電子制御装置を備えていない固形燃料またはガスボイラーへのボイラーの接続は、下の図に従って実行されます。
ボイラー回路の主な要素をリストし、それらの機能を示します。
- 自動エアベントが供給ラインの上部に配置され、パイプラインに蓄積した気泡を排出します。
- 循環ポンプは、負荷回路とコイルを通る冷却液の流れを提供します。
- 液浸センサー付きのサーモスタットは、タンク内の設定温度に達するとポンプを停止します。
- チェックバルブは、メインラインからボイラー熱交換器への寄生流の発生を排除します。
- この図は、従来、装置の電源を切って保守するように設計された、アメリカ人女性の遮断弁を示していません。
ボイラーを「冷間」で始動するときは、熱発生器が暖まるまでボイラーの循環ポンプを停止することをお勧めします。
同様に、ヒーターはいくつかのボイラーと加熱回路を備えたより複雑なシステムに接続されています。唯一の条件:ボイラーは最も高温の冷却剤を受け取る必要があるため、最初にメインラインに衝突し、三方弁なしで油圧矢印分配マニホールドに直接接続されます。方法によるストラップ図に例を示します。 一次/二次リング.
一般的な図は、従来、逆止弁とボイラーサーモスタットを示していません
タンク内ボイラーを接続する必要がある場合、メーカーは、膨張タンクと冷却剤出口に接続された安全グループの使用を推奨しています。理論的根拠:内部DHWタンクが拡張すると、ウォータージャケットの容量が減少し、液体が流れる場所がなくなります。適用された機器と付属品は図に示されています。
タンクレス給湯器を接続する場合、メーカーは暖房システムの側面に膨張タンクを設置することを推奨しています
最も簡単な方法は、間接暖房ボイラーを壁に取り付けられたボイラーに接続することです。電子機器を備えた残りの熱発生器は、ボイラーコントローラーによって制御される電動三方ダイバーターバルブを介して給湯器に接続されています。アルゴリズムは次のとおりです。
- タンク内の温度が下がると、サーモスタットがボイラーコントロールユニットに信号を送ります。
- コントローラは三方弁にコマンドを出し、三方弁は冷却液全体をDHWタンクの負荷に移送します。コイルの循環は、内蔵のボイラーポンプによって行われます。
- 設定温度に達すると、電子機器はボイラー温度センサーから信号を受信し、三方弁を元の位置に切り替えます。クーラントは加熱ネットワークに戻ります。
太陽集熱器の2番目のボイラーコイルへの接続を次の図に示します。ソーラーシステムは、独自の膨張タンク、ポンプ、安全グループを備えた本格的な閉回路です。ここでは、2つの温度センサーの信号に従ってコレクターの動作を制御する別のユニットなしでは実行できません。
太陽集熱器からの温水は、別の電子ユニットで制御する必要があります
コイルと発熱体の取り付け
次に、コイルの製造に進みます。銅は曲がりやすく、腐食に強いため、銅管を選択することをお勧めします。推奨されるチューブの直径は10〜20mmです。長さを計算するには、特別な式l =P/π*d*Δtを使用します。ここで、lはチューブの長さ、Pはコイルの熱出力、dはメートル単位のチューブの直径、Δtは温度差です。 。火力は水10リットルあたり1.5kWでなければなりません。温度差は、熱媒体温度から給水温度を差し引いて算出しています。
直径0.01mの銅管と100リットルのタンクがある例を使って計算してみましょう。コイルに必要な火力は15kW、入口水温は+10度、冷却水温度は+90度です。上記の式を使用すると、コイルの長さは約6メートルであることがわかります。
銅管をプラスチック管に巻き付けます。タンク内の水の加熱速度は、結果として生じるスパイラルの回転数に依存します。
コイルを作るために、私たちはある種の土台、例えばプラスチックの下水管に銅管を巻きます。力を入れて巻く必要はありません。そうしないと、ベースからコイルを取り外すのに問題が生じます。結論として、フィッティングをコイルにはんだ付けします。タンク内のフィッティングに接続するのに役立ちます。これでコイルの作業は完了です。自家製ボイラーの下部に発熱体を取り付けて、便利な方法で埋め込むだけです。
複合間接給湯器は、発熱体が下部に配置され、そこから加熱された水が上昇し、徐々に混合するように設計されています。コイルについては、少し広げて設置することをお勧めします。これにより、水が全体積全体で加熱されるようになります。これにより、加熱が速くなります。
貯湯器、間接ボイラー
骨型の給湯器(貯蔵庫)を暖房システムから加熱するために、熱交換器用に直径50の穴、つまりパイプ内のパイプを切り取ります。パイプを挿入し、ジョイント、プラグ、接続スレッドを溶接します。次に、給湯器をボイラーまたは暖房に接続するときは、上から供給を行い、間接ボイラーの底から戻ります。通常、暖房ボイラーからの垂直供給ライザーに溶接できます。パイプが少なく、壁に取り付けることに問題はありません。間接加熱には他のオプションもありますが、実行の観点からは、与えられたものが最も簡単です。
全体がガス溶接または電気溶接で溶接されます。鋼の角を取り、壁にボイラーを取り付けて取り付けるための耳を作ります。私は通常、固定のために片方の端から曲げられた2つのファクトリーボルトを使用します。それらは十分です。市場で尋ねてください-ボイラー用の留め具。
次に、給湯器は断熱材で包まれている必要があります、ラミネートの下の基板は美しくそしてよく熱を保ちます。 2メートル以上(5mmから)を購入し、帽子用に2つの円を切り取り、工夫、フェルトペン、はさみを使って必要な形にします。残りの断熱材で、最初に光沢のある面をタンクに向けてバルーンを包み、2番目の層を光沢のある面を外側にして巻き付けます。それは魔法瓶のようになり、あなたはすでにボイラーの設置を始めることができます。
間接加熱ボイラーの製造に関する一般規則
- 断熱シェルが必要です。そうしないと、加熱された水が外壁を通して急速に冷却されます。最良のオプションは、作業用コンテナをより大きなバレルに取り付け、壁の間の隙間を建設用フォームで吹き飛ばすことです。
- 見た目はそれほど美しくはありませんが(安価ですが)、建物の断熱材でコンテナを包むことができます。ボイラーがボイラー室にある場合は、節約できます。
- 内側のパイプ(蛇行回路を使用する場合)は耐食性でなければなりません。構造物を組み立てた後は、メンテナンスのためのアクセスが困難になります。
- 電気化学的カップル(例:アルミニウムタンク+銅管)を使用する場合、接続フランジはニュートラルガスケットで絶縁する必要があります。
- 清掃やメンテナンスを行う外槽の壁に点検窓を設けることをお勧めします。
間接加熱タンク
さまざまな給湯器の設計を比較すると、間接ボイラーは、温水の貯蔵タンクとして最も簡単で信頼性の高いオプションです。ユニット自体は熱を発生しませんが、外部から、任意の温水ボイラーからエネルギーを受け取ります。これを行うために、熱交換器が断熱タンク内に設置されます。これは、高温の冷却剤が供給されるコイルです。
ボイラーの構造は、バーナーと発熱体なしで、以前の設計を繰り返します。メインの熱交換器はバレルの下部ゾーンにあり、セカンダリの熱交換器は上部ゾーンにあります。すべてのパイプはそれに応じて配置され、タンクはマグネシウムアノードによって腐食から保護されています。 「間接」機能はどのように機能しますか。
- ボイラーから、80〜90度(最低-60°C)に加熱された熱媒体がコイルに入ります。熱交換器を通る循環は、ボイラー回路ポンプによって提供されます。
- タンク内の水は60〜70°Cまで加熱されます。温度上昇率は、熱発生器の出力と冷水の初期温度に依存します。
- 取水はタンク上部から、本線からの供給は下部へ。
- 加熱中の水の量の増加は、「コールド」側に設置され、7バールの圧力に耐える膨張タンクを認識します。その使用可能容量は、タンクの容量の1/5、少なくとも1/10として計算されます。
- エアベント、安全およびチェックバルブをタンクの隣に配置する必要があります。
- ケースには、サーモスタットの温度センサー用のスリーブが付いています。後者は、加熱分岐と温水分岐の間の熱媒体の流れを切り替える三方弁を制御します。
タンクの水道管は、従来、図示せずに示されていません。
典型的なストラップスキーム
間接ボイラーは、水平および垂直設計で製造され、容量は75〜1000リットルです。追加の熱源(TTボイラーの炉で熱発生器が薪を停止または燃焼した場合に温度を維持する発熱体)を備えた組み合わせモデルがあります。間接ヒーターとウォールヒーターを正しく結ぶ方法を上の図に示します。
熱交換回路ポンプは、加熱タンクに取り付けられた接触サーモスタットのコマンドによってオンになります
すべての木材ボイラーとガスボイラーに「頭脳」が装備されているわけではありません。これは、循環ポンプの加熱と動作を制御する電子機器です。次に、トレーニングビデオで専門家が提案したスキームに従って、別のポンプユニットを設置し、ボイラーに接続する必要があります。
良い点と悪い点
ボイラーのガスモデルと比較して、間接ボイラーは安価です。たとえば、ハンガリーのメーカーであるHajdu AQ IND FC100lの壁掛けユニットの価格は290米ドルです。 e。ただし、熱源がないと、温水タンクは独立して動作できないことを忘れないでください。配管のコストを考慮する必要があります-バルブ、サーモスタット、循環ポンプ、および継手付きのパイプの購入。
間接暖房ボイラーが優れている理由:
- 火力発電設備、太陽集熱器、電気暖房要素からの給湯。
- 給湯の生産性の大きなマージン。
- 動作の信頼性、最小限のメンテナンス(月に一度、レジオネラ菌による最大限のウォーミングアップ、およびアノードのタイムリーな交換)。
- ボイラーの積載時間は、たとえば夜間に移動するなどして調整できます。
ユニットが正しく動作するための主な条件は、熱設備の十分な電力です。ボイラーが予備のない暖房システムのために純粋に選択された場合、接続されたボイラーはあなたが家を暖めることを可能にしないか、あなたはお湯なしで残されます。
ミキサーからお湯がすぐに流れるようにするには、別のポンプを備えた戻り再循環ラインを設置する価値があります
間接暖房タンクの欠点は、適切なサイズ(小さなものは設置頻度が少ない)と、夏にボイラーを加熱して温水を供給する必要があることです。これらの不利な点は、特にそのような機器の高性能と汎用性を背景に、重大とは言えません。
ボイラーの製造手順
自家製の間接暖房ボイラーを作るには、次のものが必要です。
- コンテナを準備します。
- コイルを作る;
- 断熱作業を行います。
- 構造を組み立てます。
- コイルを家の暖房システムに接続します。
- 冷水供給を接続します。
- 温水用の蛇口または配線を作成します。
ステージ#1-戦車を作る方法と方法は?
温水が入っている容器は、プラスチック、ステンレス鋼、エナメルを塗った金属などで作ることができます。要するに、十分にきれいで適切な寸法の耐食性タンクならどれでもかまいません。もちろん、金属製の容器を扱うには、溶接機が必要です。エナメルまたはガラスセラミックの層でコーティングされたタンクは、特に耐食性に違いはなく、運転開始後1年以内に交換が必要になる場合があります。ステンレス鋼のタンクははるかに信頼性が高く、耐久性があります。
ガスボンベはボイラーの製造に非常に適していると考えられています。新しい容器を購入するのが最善ですが、これが不可能な場合は、使用済みのシリンダーで購入できます。あなたはそれを2つの部分に切る必要があります、そしてそれからシリンダーの内壁を注意深くきれいにして下塗りします。これが行われない場合、ボイラーから来る水が数週間プロパンのにおいがするという事実に同意する必要があります。
間接加熱ボイラーに適したタンクはガスボンベです。それは十分に強く、適切な寸法と構成を持っています。
タンクに穴が開けられます:
- 冷水を供給するため;
- お湯の引き出しのために;
- 2-クーラント付きのコイルを取り付けるため。
夏には暖房設備が使用されないため、クーラントを加熱する代替の供給源が必要になります。この目的のために屋上ソーラーパネルをうまく使用している人もいます。この問題に対するより予算的な解決策は、電気発熱体の設置です。
ステージ#2-断熱の問題を解決します
自然熱損失を減らすには、ボイラーの外側に優れた断熱層を配置することが不可欠です。断熱工事は、原則として、構造物を組み立てる前でも実施する方が便利です。ヒーターとしては、通常のポリウレタンフォームを含め、適切な素材を使用できます。絶縁体は、接着剤、ワイヤータイ、またはその他の方法で固定されます。
デバイスの効率は断熱材の品質に依存するため、ボイラーの本体全体を断熱することが重要です。
より大きなタンクを使用して断熱が行われることもあります。その中にボイラーが挿入され、これらの容器の壁の間の空間は断熱材で満たされています
ステージ#3-コイルを作る
コイルは小径の金属管またはプラスチック管でできています。パイプは円筒形のマンドレルに注意深く巻かれています。これは、大口径の十分に強いパイプ、丸い丸太などとして使用できます。
間接加熱ボイラー用のコイルを作るには、小径の金属管とプラスチック管の両方を使用できます。それらは、コンテナの中央またはその壁に沿って配置されます。
コイル自体の直径と巻数は、タンクのサイズと構成に応じて選択されます。水が接触しているコイルの面積が大きいほど、水は必要な温度までより速く暖まります。
マンドレルにパイプを巻くときに特別な努力をする必要はありません。コイルがマンドレルに対してきつすぎると、取り外すのが難しくなります。
動作中、さまざまな堆積物が発熱体の表面に蓄積します。年に1回程度、コイルからそれらを取り除く必要があります。
ステージ#4-構造の組み立てと接続
すべての要素の準備ができたら、デバイスを組み立てる必要があります。組み立てプロセス中に断熱層が損傷した場合は、慎重に復元する必要があります。
コイルは家の暖房システムに接続され、次に冷水供給パイプが設置されます。お湯の場合、通常は蛇口を設置するか、すぐにトイレや流し台などに配線します。
ブラケットを使用して、そのようなボイラーを壁に取り付けることができます。構造をしっかりと固定するために、鋼の角から作られた金属タンクに特別な「耳」が溶接されています。デバイスを便利な場所にしっかりと取り付け、追加費用なしで完全な給湯を楽しむことができます。
システムを接続して起動するための手順
ボイラーの運転準備をするときは、まず暖房システムに接続します。それは、家庭用自律ボイラーまたは中央高速道路のネットワークである可能性があります。接続プロセス中は、給湯器タンクの蓋が開いている必要があります。すべてのパイプが正しい順序で相互に接続されたら、リターンパイプの遮断バルブを開いて、ジョイントとパイプ自体に漏れがないことを確認します。
漏れが見つからない場合は、コイルへのクーラント供給バルブを開くことができます。らせんが常温に温まった後、構造物に漏れがないかもう一度検査されます。
すべてが順調に進んでいる場合は、タンクの蓋を閉じて水を吸い込み、給水用の給湯栓を開きます。これで、加熱の品質を評価できます。
給湯器のバリエーション
給湯器は次のグループに分けられます:
給湯器を内蔵したボイラーがあります。それらには、らせん状の銅管が取り付けられています。
プロの組み立てを備えた自家製の給湯器は5年以上続くことができます。同時に、その価格は店で購入するよりも桁違いに安いです。自家製給湯器の運転にかかる電力消費量は最小限であり、暖房時間は工場のカウンターパートと釣り合っています。自分の手で電気温水器を作るのはとても現実的なアイデアです。このような自家製の製品は、カントリーハウスと住宅のアパートの両方で使用できます。