Chcete-li vyrobit domácí nepřímý topný kotel, musíte dobře porozumět principu fungování ohřívače vody. Budete muset vypočítat objem nádoby, vybrat typ a materiál cívky a také vybrat tepelnou izolaci.
Princip činnosti a účel BKN
Nepřímo ohřívaný válcový ohřívač vody má jednoduchou vnitřní konstrukci a vyznačuje se jednoduchým principem činnosti. Konstrukce BKN se skládá z následujících částí:
- Topné těleso je spirála nebo nádoba (v nádrži v nádrži), kterou cirkuluje chladicí kapalina z topného systému. U kombinovaných modelů je navíc instalován elektrický topný článek.
- Zásobník – studená voda uvnitř zásobníku přichází do kontaktu s výměníkem a odebírá teplo. Ohřátá kapalina se posílá do systému zásobování horkou vodou.
- Tepelná izolace – slouží ke snížení tepelných ztrát z akumulačního zařízení. Tovární kotle používají polystyren o tloušťce minimálně 5 cm.
Přívod teplé vody je ohříván pomocí tepla z topného systému. Kotel je připojen ke kotli. Chladivo přenáší energii do topného článku: spirály nebo nádrže. Ohřátý povrch výměníku přichází do kontaktu s vodou z přívodu teplé vody a dochází k výměně tepla. Výstupem je teplá voda pro domácí potřebu o teplotě 65-70°.
Jak vypočítat objem vyrobeného BKN
Podle hrubých výpočtů zohledněných při navrhování soukromého domu utratí průměrná rodina se 4 lidmi v průměru 280 litrů denně. Pro normální zásobování rodiny vodou budete potřebovat bojler o objemu 200 litrů. Pokud plánujete používat teplou vodu pouze na sprchování a mytí, bude vám stačit 100-120 litrů. kontejnery.
Pro výpočet přibližné potřeby teplé užitkové vody použijte následující tabulku:
| Místo příjmu vody | Přibližná spotřeba vody (l) | normální teplota | Spotřeba vody z bojleru (l) |
| Dřez | z 10 20 na | 50 ° C | z 5 10 na |
| Ванна | z 110 180 na | 40 ° C | z 50 85 na |
| Sprcha | z 30 50 na | 37 ° C | z 16 27 na |
| Mytí | z 3 8 na | 37 ° C | z 1 3 na |
Při výpočtu objemu kotle se bere v úvahu ještě jeden faktor. Pokud plánujete instalovat namontovaný BKN, pak je jeho kapacita omezena na 150-160 litrů, což je způsobeno zatížením stěny. V případě požadavku na větší objem nainstalujte podlahový kotel.
Je možné vyrobit BKN z elektrického ohřívače vody?
Teoreticky to možné je. Topné těleso lze snadno vyjmout z tělesa pohonu. Na jeho místo můžete umístit cívku a v důsledku přeměny z konvenčního elektrického kotle vyrobit nepřímý topný kotel.
Výhodou řešení je, že je již k dispozici dobře izolovaný kontejner. V případě potřeby můžete spirálu demontovat a znovu nainstalovat trubkové topné těleso.
Toto technické řešení má několik nevýhod:
- Nedostatečný výkon – spirála bude mít malou plochu ohřevu a odpovídajícím způsobem se sníží provozní rychlost kotle.
- Snížení rychlosti ohřevu vody.
V praxi je kotel zřídka vyroben z ohřívače vody. Akumulační nádrž je lepší vyrobit znovu. Můžete tedy vzít v úvahu všechny potřebné tepelné výpočty a vybrat materiál pro nádrž a výměník tepla. Vyberte si správnou tepelnou izolaci.
Z čeho lze BKN vyrobit – materiály
Domácí nepřímý topný kotel, za předpokladu, že je správně vypočtena cívka, je vybrána kapacita a tepelná izolace, nebude mít horší výkon než továrně vyrobené akumulační modely.
Schéma výroby kotle:
- příprava skladovací nádrže;
- výroba výměníků tepla;
- instalace topných těles;
- tepelná izolace těla.
Při montáži budou vyžadovány tepelně technické výpočty, sekční návrh kotle a postupný prováděcí plán.
Jak vyrobit nádrž s nepřímým ohřevem
Pro výrobu nádob se používají tepelně odolné materiály, které jsou trvanlivé a odolné proti mechanickému poškození. Nádrž můžete vyrobit z hotové nádoby, například ze sudu nebo pivního sudu, nebo použít trubku dostatečného průměru (v tomto případě budou vyžadovány svářečské práce).
Další oblíbenou variantou je nepřímo vytápěný akumulační kotel vyrobený z plastového sudu. Mezi výhody patří malá hmotnost nádoby a snadná instalace cívky a potrubí. Pokud je instalováno plastové skladovací zařízení, polymer musí splňovat následující kritéria:
- vhodné pro potravinářskou vodu;
- odolává ohřevu až do 90°.
| Размеры | popis | 1500 l |
| Н | výška | 2285 mm |
| ø ext | Vnější průměr (včetně izolace) | 1200 mm |
| ø int | Vnitřní průměr | 1000 mm |
| F | Přívod studené vody (1″1/4) | 315 – 1″1/4 mm – » palec |
| G | Výstup vody ze spodní spirály (1″1/4) | 470 mm |
| L | Otvor pro spodní teplotní senzor (1/2″) | 582 mm |
| M | Přívod vody do spodní cívky (1″1/4) | 1180 mm |
| N | Výstup vody z horní spirály (1″1/4) | 1330 mm |
| P | Otvor pro horní snímač teploty (1/2″) | 1500 mm |
| Q | Recirkulace (1″) | 1460 – 1″ mm – » palec |
| R | Přívod vody do horní spirály (1″1/4) | 1735 mm |
| S | Výstup teplé užitkové vody (1″1/4) | 1935 – 1″1/4 mm – » palec |
| A | Inspekční příruba (ø vnitřní 114 – ø vnější 168) | 520 mm |
| B | Dodatečný elektrický odpor (1″1/2) | 1255 mm |
| C | Teploměr (1/2″) | 1825 mm |
Nepřímotopná nádrž se instaluje především svisle: zavěšená na stěně nebo upevněná na podlaze, což je třeba vzít v úvahu při výběru tvaru nádrže.
Kovem nejvhodnějším pro domácí nepřímý ohřívač vody je nerezová ocel. Je třeba poznamenat, že existují desítky druhů nerezové oceli a jen několik z nich je vhodných pro domácí potřeby. Nejspolehlivější je nepřímotopný kotel vyrobený z nerezové oceli. Díky dobrým antikorozním vlastnostem vydrží dlouho.
Struktura nerezové nádrže se neliší od té, která se používá ve standardní skladovací nádrži, ale vyžaduje použití speciálního vybavení. Slabým místem všech nádob (vyrobených samostatně nebo v továrně) jsou svarové švy. Konečný výsledek a tedy i doba provozu ohřívače vody závisí na kvalifikaci svářeče.
Z jakého materiálu je tepelný výměník vyroben?
Výroba spirály je dalším krokem po přípravě nádrže ohřívače vody. Ve fázi přípravy byste měli vypočítat použitelnou plochu topného tělesa a vybrat vhodný materiál pro výrobu.
Délka spirály pro kotel se vypočítá podle vzorce:
L u3,14d Q / D * (Tg – Tx) * XNUMX
Vzorec bere v úvahu:
- délka cívky – L;
- tepelný výkon – Q;
- průměr výměníku – D;
- očekávané teploty teplé a studené vody jsou Tr a Tx.
Pomocí tohoto vzorce se vypočítá délka svitku a tloušťka použitého materiálu. Výměník tepla je obvykle vyroben z měděné nebo mosazné trubky. Kov se snadno ohýbá a dobře odvádí teplo. Další výhoda: schopnost odolat dlouhodobé tepelné expozici.
Další oblíbená možnost pro jádro BKN: vlnitá cívka z nerezové oceli. Výměník tepla vyrobený z nerezové oceli bude stát přibližně 1,5krát méně než výměník vyrobený z mědi. Tvarovky se závitovým připojením se prodávají spolu s vlnkou, což usnadňuje připojení k topnému potrubí.
Domácí spirála je jednoduchá na výrobu. K tomu se na ocelovou trubku požadovaného průměru našroubuje měděná nebo mosazná trubka. Nezapomeňte ponechat mezeru mezi závity pro expanzi.
Můžete použít hotovou cívku z technologického zařízení. Je důležité, aby měděný výměník tepla použitý pro nepřímotopný kotel odpovídal vypočteným parametrům a výkonu výměny tepla.
Topné těleso pro kombinované BKN
Trubkové ohřívače se prodávají v sortimentu v železářství. Následující vzorec vám pomůže vypočítat výkon topného tělesa:
Následující hodnoty se považují za vypočítané:
- P je výkon topného článku;
- M je hmotnost ohřáté vody;
- tk je požadovaná teplota vody;
- tн – počáteční teplota vody;
- T je doba ohřevu vody.
U kombinovaného nepřímotopného kotle je spirála umístěna v celé nádrži na ohřev vody zdola nahoru – schéma zajišťuje maximální účinnost a rovnoměrný ohřev vody. Topné těleso je instalováno na dně nádrže.
Jak vyrobit tepelnou izolaci BKN
Pro minimalizaci tepelných ztrát je na povrch nádrže naneseno několik vrstev tepelně izolačních materiálů. Doporučuje se následující pořadí zpracování:
- Tělo je potaženo tepelně izolační barvou – obsahuje keramické komponenty, které udržují teplo. Lak zároveň chrání povrch nádrže před korozí.
- Minerální vlna – tepelně izolační vrstva cca 5 cm Optimální je použít čedičovou izolaci. Materiál zabraňuje tepelným ztrátám, je odolný proti vlhkosti a zároveň propouští páru, čímž zabraňuje hromadění kapaliny ve vrstvách materiálu. Minerální vlna je nahoře pokryta jakýmkoli materiálem s fóliovou základnou. Můžete použít Penofol a deriváty.
- Místo třívrstvé izolace je povoleno použití Polinoru. Izolace je podobná polyuretanové pěně. Snadno se nanáší a zabraňuje tepelným ztrátám.
Výroba nepřímého topného kotle ušetří asi 10-15 tisíc rublů. Efektivita a výkon, za předpokladu správné montáže, se budou blížit továrním produktům.
Jedním z prvních parametrů, na který lidé při výběru topného zařízení dbají, je výkon. Výpočet výkonu plynového topného kotle se provádí několika způsoby. Komfort při provozu závisí na přesných výpočtech.
Jak vybrat výkon plynového kotle
Výpočet výkonu plynového topného kotle na základě plochy se provádí třemi různými způsoby:
- Přesné tepelné výpočty se provádějí až po auditu objektu na případné tepelné ztráty. Pro výzkum se používá termokamera. Je zohledněno umístění vytápěného objektu. Výpočty se provádějí pomocí složitých termotechnických vzorců.
- Nevýhodou řešení jsou náklady na úhradu služeb specialisty.
- Výhodou jsou co nejpřesnější výsledky výpočtu.
- Online kalkulačka – výpočty se provádějí pomocí speciálního programu. Pro získání výsledků budete muset zadat údaje o tepelné izolaci, celkovém počtu okenních a dveřních otvorů, tloušťce stěny atd.
Použití online kalkulátoru je optimálním řešením při výpočtu kotelního vybavení pro domácí potřeby. S jeho pomocí je vybrán generátor tepla s nejmenší chybou ve výkonu, bez materiálových nákladů. - Nezávislé výpočty na metry čtvereční vytápěného prostoru. Pro výpočet provozních parametrů není nutné používat složité výpočty a online kalkulačky.
Poměr požadovaného výkonu plynového kotle vzhledem k ploše místnosti můžete vypočítat sami, aniž byste se uchýlili ke službám specialistů, bez softwaru. Výpočty se provádějí pomocí vzorce 1 kW = 10 m². Výběr plynového kotle pomocí těchto výpočtů je vhodný pro místnosti s průměrným stupněm tepelné izolace a výškou stropu 2,7 m.
Evropští výrobci často počítají výkon kotlového zařízení na základě objemu místnosti. Technická dokumentace proto uvádí možnost ohřevu v m³. Tento faktor je zohledněn při výběru jednotky vyrobené v zemích EU.
Většina poradců prodávajících topná zařízení nezávisle vypočítá požadovaný výkon pomocí vzorce 1 kW = 10 m². Další výpočty se provádějí na základě množství chladicí kapaliny v topném systému.
Výpočet jednookruhového topného kotle
Jak je uvedeno výše, nezávislé výpočty provozních parametrů topných zařízení se provádějí podle vzorce 1 kW = 10 m². K získanému výsledku se přidá 15-20% rezervy, díky čemuž generátor tepla ani při silných mrazech nepracuje při plném zatížení, což prodlužuje jeho životnost.
Můžete například vypočítat, jaká kapacita je potřebná pro plynovou kotelnu v soukromém domě:
- Pro 60 m² může uspokojit potřebu tepla jednotka 6 kW + 20 % = 7,5 kilowattů. Pokud neexistuje model s vhodnou velikostí výkonu, dává se přednost topnému zařízení s vyšší hodnotou výkonu.
- Výpočty se provádějí podobným způsobem pro 100 m² – požadovaný výkon kotlového zařízení je 12 kW.
- K vytápění 150 m² potřebujete plynový kotel o výkonu 15 kW + 20 % (3 kilowatty) = 18 kW. V souladu s tím je pro 200 m² vyžadován kotel o výkonu 22 kW.
Tyto výpočty jsou vhodné pouze pro jednookruhové modely, které nejsou připojeny k nepřímému topnému kotli.
Jak vypočítat výkon dvouokruhového kotle
Vzorec pro výpočet požadovaného výkonu dvouokruhového plynového kotle na základě topné plochy a odběrných míst teplé vody je následující: 10 m² = 1 kW + 20 % (výkonová rezerva) + 20 % (pro ohřev vody). Ukazuje se, že k vypočtené produktivitě se okamžitě přidá 40 %.
Výkon dvouokruhového plynového kotle pro vytápění a ohřev teplé vody pro 250 m² bude 25 kW + 40 % (10 kilowattů) = 35 kW. Výpočty jsou vhodné pro dvouokruhová zařízení. Pro výpočet výkonu jednookruhové jednotky připojené k nepřímotopnému kotli se používá jiný vzorec.
Výpočet výkonu nepřímotopného kotle a jednookruhového kotle
Chcete-li vypočítat požadovaný výkon jednookruhového plynového kotle s nepřímým topným kotlem, musíte provést následující kroky:
- Určete, jaký objem kotle bude dostatečný pro uspokojení potřeb obyvatel domu.
- V technické dokumentaci k akumulační nádrži je uveden požadovaný výkon zařízení kotle pro udržení ohřevu teplé vody bez zohlednění potřebného tepla na vytápění. Kotel o objemu 200 litrů bude vyžadovat v průměru asi 30 kW.
- Vypočítá se produktivita kotelního zařízení potřebného k vytápění domu.
Výsledná čísla se sečtou. Od výsledku se odečte částka rovna 20 %. To je nutné provést z toho důvodu, že vytápění nebude fungovat současně pro vytápění a dodávku teplé vody. Výpočet tepelného výkonu jednookruhového topného kotle s přihlédnutím k externímu ohřívači vody pro zásobování teplou vodou se provádí s ohledem na tuto vlastnost.
Jakou rezervu výkonu by měl mít plynový kotel?
Výkonová rezerva se vypočítává v závislosti na konfiguraci topného zařízení:
- U jednookruhových modelů je marže asi 20 %.
- U dvouokruhových jednotek 20 % + 20 %.
- Kotle s připojením na nepřímotopný kotel – v konfiguraci akumulační nádrže je uvedena požadovaná dodatečná výkonová rezerva.
Uvedená výkonová rezerva platí pro místnosti do 300 m². Domy s větší plochou vyžadují kompetentní tepelné výpočty.
Výpočet potřeby plynu na základě výkonu kotle
Vzorec pro výpočet spotřeby plynu v závislosti na výkonu použitého kotle zohledňuje účinnost topného zařízení. U standardních modelů klasických topných generátorů bude účinnost 92 %, u kondenzačních až 108 %.
V praxi to znamená, že 1 m³ plynu se rovná 10 kW tepelné energie při 100% přenosu tepla. Při účinnosti 92 % tedy bude spotřeba paliva 1,12 m³ a při 108 % ne více než 0,92 m³.
Způsob výpočtu objemu spotřebovaného plynu zohledňuje výkon jednotky. Topné zařízení o výkonu 10 kW tedy spálí 1,12 m³ paliva za hodinu, jednotka o výkonu 40 kW spálí 4,48 m³. Tato závislost spotřeby plynu na výkonu kotlového zařízení je zohledněna ve složitých tepelných výpočtech.
Poměr je obsažen i v online kalkulačkách, které počítají náklady na vytápění. Výrobci často uvádějí průměrnou spotřebu plynu pro každý vyrobený model.
Chcete-li plně vypočítat přibližné náklady na materiál na vytápění, budete muset vypočítat spotřebu elektřiny v kotlích s těkavým vytápěním. V současné době je nejekonomičtější způsob vytápění kotelní zařízení na hlavní plyn.
U velkých vytápěných budov se výpočty provádějí výhradně po auditu tepelných ztrát budovy. V ostatních případech se pro výpočty používají speciální vzorce nebo online služby.
