Caldeira de aquecimento indireto DIY de peças de aço

O problema da água quente para muitos proprietários privados, onde não existe ligação ao sistema de aquecimento central, continua a ser relevante. A instalação de uma caldeira requer um grande investimento, mas fazer uma caldeira de aquecimento indireto com as próprias mãos pode ser uma alternativa para resolver este importante problema. Seu principal benefício é que a água quente é fornecida conforme a necessidade, sem nenhum custo monetário especial de sua parte.

Projeto de caldeira

Muitos proprietários particulares estão interessados ​​na questão: que tipo de dispositivo é, como a água é aquecida nele. Um produto deste tipo é uma grande estrutura de armazenamento que não depende de fontes de energia padrão (gás, sistema elétrico), ou seja, um aquecedor de água do tipo circulação.

No interior do reservatório é instalado um tubo em espiral - é nele que circula a água aquecida pela caldeira de aquecimento autónoma. A água fria entra por um tubo localizado na parte inferior, aquece uniformemente no tanque e é fornecida ao usuário através de um tubo de saída localizado na parte superior. Para maior comodidade, as válvulas de esfera são conectadas aos tubos. O exterior do tanque é coberto com uma espessa camada de isolamento térmico.

Os desenhos deste produto são bastante simples e fáceis de ler se você tiver pelo menos um conhecimento técnico básico.

Cálculo dos principais parâmetros da caldeira

Antes de prosseguir com a busca de material e fabricação direta, será necessário calcular o volume mínimo do tanque e o comprimento de trabalho do trocador de calor.

Volume e formato do tanque

O volume da caixa d'água depende diretamente do número de moradores que residem permanentemente no local de instalação do equipamento. Acredita-se que uma pessoa consuma até 80 litros de água por dia. Para o valor calculado, recomenda-se levar 45-50 litros por pessoa. Se a norma for ultrapassada, a água do tanque ficará estagnada, o que certamente afetará sua qualidade.

A forma do tanque é selecionada levando-se em consideração a força de pressão no sistema de abastecimento de água. Se a pressão for baixa, é permitido o uso de caldeiras caseiras com tanque quadrado. Para altas pressões do sistema, apenas equipamentos com fundo e topo redondos devem ser usados.

Caldeiras de tanque de armazenamento quadradas e retangulares só podem ser usadas em sistemas de água com baixa pressão de trabalho

O fato é que o aumento da pressão contribui para o surgimento de forças de flexão nas paredes do tanque, de forma que um tanque quadrado ou retangular pode ser deformado. Tanques com fundo redondo são mais resistentes à deformação devido à melhor aeração.

Potência e comprimento do trocador de calor

Em modelos indiretos verticais, uma bobina de cobre é geralmente usada como um trocador de calor entre a entrada e a saída.

Bobina de caldeira de tubo de cobre

Para a autoprodução, é melhor usar um tubo de cobre com um diâmetro de 10 mm. Esse produto pode ser facilmente dobrado à mão sem o uso de ferramentas. Ao usar um tubo de metal-plástico, deve-se ter em mente que a temperatura de aquecimento do refrigerante não deve ser superior a 90 ° C, caso contrário, o tubo ficará deformado e as juntas vazarão - isso levará à mistura de água no tanque.

O comprimento do tubo necessário para a fabricação da bobina é calculado pela fórmula L = P / (3,14 ∙ d ∙ ∆Т), onde:

• L - comprimento do tubo (m);
• d - seção do tubo (m);
• ∆Т - diferença de temperatura entre a água aquecida e fria (оC);
• P é a potência do trocador de calor para cada 10 litros de água (kW).

Segundo especialistas, para cada 10 litros de água deve haver pelo menos 1,5 kW de energia térmica. Com isso em mente, você pode calcular o comprimento do tubo para a fabricação da bobina.

Por exemplo, vamos calcular o material da bobina que será instalada em uma caldeira de 200 litros. A temperatura da água fria fornecida ao tanque será de 15 ° C, e após o aquecimento é necessário obter água com temperatura de 80 ° C: L = 1,5 ∙ 20 / (3,14 ∙ 0,01 ∙ 65) ≈ 15 m.

Tabela: comprimento do trocador de calor de cobre para caldeiras com capacidade de 50-200 litros

O número de voltas da bobina depende do método de dobra e da distância entre os elementos. Normalmente, a bobina é posicionada de forma que a distância entre as bobinas e as paredes do tanque seja de pelo menos 10-12 cm. A distância entre as bobinas não deve ser inferior a 5 cm. Os valores calculados para tanques de armazenamento de vários volumes podem ser visto na tabela acima.

Se uma caldeira do tipo indireto deve ser equipada com um aquecedor elétrico tubular, a potência é calculada com base no fato de que um elemento de aquecimento com uma capacidade de pelo menos 1,5 kW é necessário para aquecer rapidamente 50 litros de água. Além disso, qualquer caldeira combinada deve estar equipada com um termostato.

Variedades de sistemas

Aqueles usuários que usam esquentadores a gás e vários tipos de caldeiras para obter água quente estão bem cientes da massa de problemas que surgem durante seu funcionamento: é preciso esperar um pouco até que a água aqueça até a temperatura desejada, se ligar água quente na cozinha e no banheiro ao mesmo tempo, então a temperatura cairá. Uma caldeira indireta elimina esses problemas: a água que dela sai tem sempre uma temperatura constante, independentemente de onde é fornecida. Esses aquecedores de água podem ser de vários tipos.

1. O projeto mais comum é com uma serpentina, que é instalada dentro do tanque, onde a água quente circula. A água fria que entra no tanque entra em contato com a serpentina e aquece até a temperatura definida.
2. Outra opção é quando a bobina é montada ao longo das paredes do tanque, e não em seu centro.
3. Se houver dois recipientes - um grande e um pequeno, o menor será inserido no maior. A água circula entre eles: a água quente é bombeada para dentro do pequeno e, ao seu redor - água fria para aquecimento.

O princípio de funcionamento de tais aquecedores de água é simples, a fim de compreender claramente o funcionamento do sistema, há um diagrama detalhado.

Instruções de montagem passo a passo

Depois de preparar todos os materiais, você pode começar a montar:

• Fazemos dois furos no recipiente: para a entrada de água quente pelo topo e para o escoamento da água fria pelo fundo. Fornecemos esses orifícios com válvulas de esfera para facilidade de uso;

• 
  se o projeto prevê a presença de um elemento de aquecimento, fazemos um furo para ele;

• para instalar a bobina, soldamos a porca de capa;
• instale um cano de água quente no topo do tanque;
• fazemos um furo para a instalação de um trocador de calor;
• escolher o método de instalação da caldeira (dependendo do seu volume), soldar nos fixadores adequados. Se você tiver uma caldeira com um elemento de aquecimento acoplado por baixo, é claro que é melhor pendurar a própria caldeira;
• instalar um elemento de aquecimento com um sensor;
• ligamos a caldeira ao sistema de aquecimento geral, não esquecendo de instalar uma válvula de retenção na alimentação de água fria.

Vantagens e desvantagens de uma caldeira de aquecimento indireto

As vantagens de uma caldeira de aquecimento indireto auto-projetada sobre outros aquecedores de água:

• a capacidade de se conectar a um sistema de aquecimento centralizado;
• o tanque principal está instalado nas imediações da caldeira de aquecimento autônoma;
• a instalação de toda a estrutura não leva muito tempo;
• redução do consumo de energia elétrica e gás;
• a casa é abastecida com água quente sempre à mesma temperatura.

Não há tantas desvantagens neste design:

• você precisará de uma sala especial para instalação;
• leva muito tempo para aquecer a água do tanque até a temperatura ideal na primeira inicialização, o que garante perdas no aquecimento geral de todas as outras salas;
• a bobina deve ser limpa pelo menos duas vezes em 12 meses para que não fique obstruída com depósitos.

Importante! Esta opção é válida apenas durante o outono-inverno, após o qual o elemento de aquecimento embutido liga. Os proprietários de edifícios privados que utilizam aquecimento autónomo podem cortar o abastecimento de água para aquecimento da casa e continuar a aquecer a água do reservatório com o auxílio de uma caldeira.

Se utilizar resistências elétricas, é melhor ligá-las à noite, durante o período de benefícios.

Instruções para conectar e iniciar o sistema

Em primeiro lugar, uma caldeira de aquecimento indireto feita à mão deve ser ligada à rede de aquecimento. Onde um sistema de aquecimento livre é usado, o dispositivo é conectado à rede de caldeiras doméstica.

A ligação mecânica é feita com a tampa do reservatório da caldeira aberta. Após a conexão, é necessário abrir ligeiramente a válvula de corte conectada à linha de retorno do transportador de calor e certificar-se de que não haja vazamentos tanto fora quanto dentro do dispositivo.

Se nenhum vazamento for encontrado, abra a linha de suprimento do transportador de calor. É necessário aguardar algum tempo para que a bobina aqueça até a temperatura do sistema de aquecimento. No modo de aquecimento total, verifique a bobina e todos os pontos de conexão para possíveis vazamentos mais uma vez com a atenção merecida.

Se a verificação mostrou a integridade do sistema, feche a tampa do recipiente e conecte o abastecimento de água aquecida e as linhas de análise. O sistema é testado em modo real de transferência de calor.

Tipos de trabalho e materiais

Para fazer uma caldeira com suas próprias mãos, você precisa fazer o seguinte trabalho:

• preparar um recipiente de metal com boas características anticorrosivas;
• dobre suavemente o tubo para a bobina;
• fazer isolamento térmico de alta qualidade da estrutura;
• montagem completa de todo o sistema;
• traga água;
• a bobina está firmemente conectada ao sistema de aquecimento doméstico;
• ligue o abastecimento de água aquecida ao abastecimento de água doméstico.

Para realizar algumas operações, você precisará dos seguintes materiais e equipamentos:

• tubos em metal-plástico ou aço inoxidável;
• primer à base de nitro-esmalte;
• porca com um diâmetro de cerca de 32 mm;
• um grande recipiente - um simples cilindro de gás serve para uma pequena família;
• precisa de soldagem.

Decidimos todos os materiais e os próximos tipos de trabalho, agora estamos procedendo à instalação direta.

Fabricação de tanques

Para a fabricação independente de um tanque de água quente, recomenda-se a utilização de chapa de aço inoxidável e, adicionalmente, ligas à base de alumínio ou outros materiais que tenham resistência suficiente às mudanças corrosivas.

Em alternativa, pode utilizar a sua botija de gás normal, cujas paredes devem ser previamente limpas e preparadas, o que permitirá evitar o aparecimento de odores desagradáveis ​​na água quente.

Tanque de caldeira de aquecimento indireto caseiro

No tanque preparado, é necessário fazer cinco furos, sendo um par feito na lateral e utilizado para instalar a serpentina, e dois nas partes inferior e superior para entrada de água fria e saída de água quente.

Para facilitar o funcionamento de uma caldeira de água quente sem o uso do sistema de aquecimento, é necessário instalar uma resistência, para a qual é necessário fazer um furo no fundo, dotando-o de válvulas de corte ou de esfera.

Tecnologia de montagem

Descreveremos em etapas como fazer uma caldeira de aquecimento indireto com as próprias mãos - todo o complexo de trabalho consistirá na montagem sequencial de diferentes partes da estrutura.

Tanque aquecedor de água

O volume do reservatório, onde será fornecida água para posterior aquecimento, depende das necessidades do proprietário: o consumo normal é de até 70 litros por agregado familiar por dia, pelo que 200 litros bastam para uma família de 4 pessoas.

O material do tanque deve ser escolhido entre uma liga de alumínio, assim como outros metais não ferrosos que não corroam, se as finanças permitirem - aço inoxidável. Uma boa alternativa é um cilindro de gás, mas as paredes internas devem ser tratadas com um primer especial, caso contrário a água quente terá um cheiro desagradável de podre.

Você precisa fazer pelo menos 5 furos no corpo do tanque com suas próprias mãos: dois de cada lado - eles são projetados para inserir a bobina, na parte inferior também existem 2 - para abastecimento de água e uma válvula de drenagem, lá em cima é apenas um - extração de água quente.

Fazendo uma bobina

Este elemento, feito de um tubo de cobre de pequeno diâmetro, mas de paredes espessas, pode necessariamente ter dimensões diferentes - depende do volume e da altura do recipiente. Os especialistas dizem que para cada 10 litros. a água precisa de 1,5 kW de saída de calor da bobina.

Você pode usar tubos de um material diferente para economizar no orçamento doméstico, mas sempre com excelente dissipação de calor. Durante a fabricação, você deve monitorar com muito cuidado a formação de voltas:

• eles não se tocam de forma alguma - deve haver um espaço entre as curvas;
• você não pode fazer esforços excessivos - isso complicará muito a remoção do produto acabado de um mandril especial;
• o número de voltas é estritamente calculado e depende das dimensões do tanque.

Para o mandril, use um tubo com o diâmetro necessário ou uma tora redonda de madeira sem nós. Após a fabricação, a espiral é cuidadosamente revestida com um verniz protetor resistente ao calor.

Nós isolamos a estrutura

Do lado de fora, o tanque é necessariamente coberto com isolamento térmico para reduzir perdas e aumentar a eficiência do produto - pode ser uma espuma especial para instalação ou outro material com excelentes propriedades de isolamento térmico, por exemplo, espuma de plástico.

É preso com arame, laços especiais ou cola. Além do isolamento, os artesãos recomendam o reforço das folhas de folha ou o uso de isolamento com um lado da folha. Para isolamento, alguns artesãos inserem a caldeira em um recipiente maior e preenchem o espaço entre ela e as paredes internas com isolamento de qualquer tipo.

Assembléia final

Quando todos os detalhes da futura estrutura estão preparados, inicia-se a sua montagem.

1. A bobina é instalada no centro ou ao longo da superfície interna do recipiente, os tubos são fixados nas extremidades (soldagem ou soldagem).
2. Quando colocados na vertical, soldamos as pernas ao recipiente, quando colocados na parede - laços de fixação especiais.
3. Um elemento de aquecimento é soldado ao fundo do tanque.
4. Uma tampa é instalada na parte superior e soldada ao corpo.
5. A bobina é conectada ao circuito do sistema autônomo de acordo com o esquema selecionado.
6. Conectamos tubos para abastecimento de água fria e linha para retirada de água quente.
7. Ligamos o aquecedor de água ao sistema de abastecimento de água doméstico.

Para uma consulta, para que haja menos dúvidas, aconselhamos a assistir a este vídeo:

Depois, basta aproveitar a abundância de água quente sem grandes investimentos financeiros.

Vamos começar a criar uma caldeira

Em primeiro lugar, é necessário preparar um recipiente que funcionará como caixa d'água. Em princípio, qualquer um, nem mesmo um tanque de metal lacrado, feito de material inoxidável - aço ou esmalte, servirá. Você pode até pegar um tanque de plástico, mas com uma condição - deve ser feito de plástico de qualidade alimentar que não emita substâncias nocivas ao meio ambiente quando aquecido.Se o tanque for de metal, você precisa de uma máquina de solda para trabalhar com ele.

Tanques de esmalte ou vitrocerâmica não são muito duráveis ​​e precisarão ser substituídos em breve, portanto, um recipiente de aço inoxidável será preferível.

Uma maneira econômica e simples é usar um cilindro de gás como tanque: usando uma trituradora, ele deve ser cortado em duas metades, limpo e revestido com um primer, e então soldado de volta em um único todo. Em casos extremos, você pode prescindir de todo esse procedimento, mas deve se preparar para o fato de que a água terá um forte cheiro de gás por muito tempo.

A próxima etapa na criação de uma caldeira é o isolamento térmico das paredes de seu tanque. Para reduzir o nível de transferência de calor comum, você precisa de um bom isolamento térmico. A propósito, será mais conveniente fazer tudo isso antes de instalar o tanque. Qualquer material serve para isolar o tanque, até mesmo espuma de poliuretano. Lã de vidro ou outro isolamento podem ser fixados ao tanque com corda, arame, cola. Para que o isolamento funcione, a condição deve ser atendida - o material isolante deve cobrir toda a superfície do recipiente com água. Há outra opção para melhorar o isolamento térmico - instale um tanque menor em um tanque maior e coloque uma camada de material isolante entre eles.

Você pode fazer uma bobina de qualquer tubo pequeno, seja plástico ou metal. Então a tarefa se torna mais complicada - o tubo precisa ser enrolado em algum objeto cilíndrico, por exemplo, uma tora ou outro tubo. Acessórios roscados são instalados nas extremidades da espiral enrolada. A espiral do tubo não deve ser muito apertada, pois durante a operação a bobina ficará coberta com incrustações e será difícil removê-la. Da própria caldeira, é necessário remover e limpar a bobina pelo menos uma vez por ano.

Depois que todos os elementos do aquecedor de água estiverem prontos, é hora de montar a caldeira. No tanque selecionado são feitos dois furos - para a tubulação de entrada com água fria e para a saída, que fornecerá água aquecida. Os guindastes são presos perto dos orifícios. Em princípio, os furos podem ser feitos em qualquer lugar do tanque, mas na prática é muito mais conveniente se o cano de água fria for conectado por baixo e o cano de abastecimento de água quente for conectado por cima. Bem no fundo do tanque, é montado um tubo de drenagem, através do qual será possível retirar completamente a água do tanque se necessário, por exemplo, para limpeza ou reparos.

Em seguida, você precisa cortar os orifícios para a bobina e soldar os acessórios de metal na parede do tanque, que têm uma conexão roscada, à qual a própria bobina será fixada.

A estanqueidade deste tubo deve ser verificada e este procedimento deve ser executado com especial cuidado se anticongelante ou outra substância potencialmente perigosa para a saúde humana for usado como refrigerante. Você pode verificar a estanqueidade bloqueando um orifício e fornecendo ar comprimido ao outro com um compressor. Durante a verificação, a bobina deve ser levemente umedecida com água e sabão. Se não houver aperto, o tubo da bobina deve ser soldado novamente.

Para que o calor não saia do tanque, ele deve ser fechado com uma tampa com travas. A tampa também deve ser isolada com material isolante. Isso é tudo!

A caldeira de aquecimento indireto "faça você mesmo" só pode ser instalada e usada!

Make-up do sistema de aquecimento da caldeira

Opção de orçamento de fabricação

Os especialistas oferecem uma versão original da fabricação de um tipo semelhante de aquecedor de água, mas para isso são necessários os seguintes componentes:

• tubo de cobre ou bronze;
• placas de diferentes tamanhos;
• folha de alumínio;
• um coletor feito de cobre ou sua liga;
• folhas de vidro de um determinado formato;
• composição especial de tinta.

Fabricamos uma caixa com placas do tamanho desejado, revestindo-a por dentro com chapa de alumínio.Ao longo do perímetro, instalamos tubos como uma bobina, colocamos um coletor nos mesmos, levando em consideração de que lado será a entrada e onde fica a saída.

Tal sistema é bastante simples e funcional - com sua ajuda você aquece a quantidade necessária de água, e a tecnologia de fabricação é semelhante à versão padrão.

Para fazer com que a estrutura absorva melhor o calor e não o dê para o exterior, utilizam-se vidros e tintas especiais.

Na fabricação de tal aquecedor de água, obtém-se uma economia invejável de recursos financeiros - basta escolher uma opção que seja aceitável para as suas instalações e começar a trabalhar.

Instalação faça você mesmo de uma válvula de segurança em uma caldeira

Ao montar uma caldeira com as próprias mãos, você deve seguir as regras.

Mais precisamente, não se esqueça de:

• Cumprimento da sequência de trabalhos;
• Precisão;
• Compra de todas as peças necessárias, incluindo válvula de segurança.

O último mini-detalhe no sistema de aquecimento de água é especialmente importante, pois quando a água é aquecida, ela se expande no tanque, o que aumenta a pressão. Ao atingir o nível crítico, a válvula de segurança passa a funcionar, por isso a água é liberada até que a pressão caia ao nível desejado.

A válvula de segurança deve ser instalada na caldeira

A válvula é conectada a um tubo flexível conectado ao esgoto.

Se o reservatório for muito grande, um vaso de expansão de diafragma é instalado adicionalmente. É ele quem tem a capacidade de compensar grandes volumes de fluido em expansão. Ao adquirir um reservatório, escolha aquele que for adequado para o sistema de abastecimento de água e não o de aquecimento. Pode ser distinguido pela pressão de trabalho que possui (7-8 bar de AQS). Além disso, ao se preparar para organizar o tanque com suas próprias mãos, você precisa comprar válvulas, filtros e outras peças.

É importante que, mesmo que você planeje montar o tanque por conta própria, não precise economizar em materiais para evitar quebras e emergências. Uma abordagem competente para planejar e construir uma caldeira permitirá que você obtenha um produto de qualidade que atenda totalmente às expectativas.