Своїми руками Самодельный теплообменник в настенный газовый котёл

Выкладываю процесс изготовления стального коаксиального теплообменника в настенный газовый котёл Beretta Ciao 24. На момент создания темы теплообменник находится в стадии изготовления. Хотя его уже можно использовать наполовину - на отопление. Без контура ГВС. Но я делаю всё как нужно - 2 контура.

История котла. Котёл проработал не у меня 2 года, затем 2 года пролежал, потом достался мне бесплатно. Потом проработал у меня месяц на колодезной воде и засорился теплообменник. Попытки промыть его привели к протечке в нескольких местах. Потом котёл пролежал ещё года 4 опять. Далее, я вспомнил опять о нём. Попытки запаять не увенчались успехом. По словам знакомых, коаксиальные теплообменники никто вообще не ремонтирует. По собственному опыту паяли аналогичные с котла феролли, но он начал течь через год снова, потом через полгода, а потом и месяца не выдерживал. Купить новый естественно возможности и желания не было ( котёл то не мой как бы), тем более его цена в прошлом году ещё была 1800 грн, а сейчас 7 тыс грн с мелочью...вообще неподъёмная сумма.

При сооружении теплообменника в дровяную печь возникло желание соорудить стальной теплообменник в котёл. Даже если летают мысли, что КПД котла будет низким, но руки чешутся попробовать. Так что, надеюсь на положительный результат! Кстати оказывается сделать стальной теплообменник чисто одноконтурный для настенного котла вообще несложно! Вообщем, думаю вскоре закончить и испытать. Почти каждый день кое что делаю для этого изделия.

Итак, вот он пациент - котёл Beretta Ciao 24.



Вот потёкший теплообменник, замену которому я делаю.



Вот такими шлангами теплообменник подсоединяется в котле. Нужно будет эти шланги либо заменить, либо...об этом чуть позже.



Естесственно, сначала немного проектируем.



Вобщем материалом для изготовления будет труба стальная прямоугольная 50х25 мм, стенка 2 мм. А для контура ГВС будет трубка имеющаяся 10 мм наружный диаметр, стенка 1,5 мм.
Не долго думая начинаем пилить и собирать.


--- добавлено: 4 мар 2015 в 21:03 ---
Немного приврал...думаю я много о теплообменнике. Даже приснился один раз.

Чтобы разминулись два контура и чтобы было место куда втулить датчик предохранительный по перегреву делаем вот такие будущие выходы для контура отопления.



Получаем уже некоторое сходство.



Примеряем в котёл.



Кстати, немного изменяю конструкцию моего теплообменника отличительно от штатного по таким соображениям - в штатном контур отопления имеет 2 параллельных хода в одну сторону и 2 хода обратно. Вот так -



Я считаю, что при засорении одного хода и попытке промыть напором или химией успеха не будет, так как поток будет тупо идти по одному ходу, кажется что теплообменник не засорён, но во втором ходе забито и теплообменник закипает там! Именно так я считаю происходит и у меня. По Внешнему виду проток нормальный через теплообменник, но скорее всего забито в одном из ходов...там и стоит треск и кипение во время работы! Поэтому я делаю все 4 хода последовательно - получается змейка. Такие теплообменники стоят во многих котлах других.

Контур ГВС будет проходить вот так.



Продолжаем приводить теплообменник к виду и к размерам, аналогично штатного. По высоте теплообменник должен быть 60 мм, но труба есть 50х25, 50х30, 60х30 и далее. 60х25 нету. Да и для удобства монтажа подходит именно 50х25. Приварив снизу 2 рельсы из квадратной трубы 10х10 мм получаем необходимую высоту в 60 мм. Заделываем и боковые щели, привариваясь только к рельсам нижним и не закрывая сварных швов для визуального контроля швов и возможности устранения течей. Кстати...теплообменник я еже испытал водой и устранил утечки ещё тогда, когда только вварил резьбы в него! 5 утечек было легко устранено, чего не сделаешь на медном теплообменнике.



Рёбра, для лучшего восприятия тепла от отходящих газов планирую делать вот так...из металла 1 мм.



Далее откладываю на потом сварку рёбер, которые кстати будут сверху и снизу ещё. Приступаю к монтажу контура ГВС.

 

Подготавливаю трубки по размеру, размечаю и сверлю отверстия по 10 мм диаметром под трубки. В средних двух трубах контура отопления будет петлять 4 трубки контура ГВС. Для лучшего отбора тепла. Итого будет по моим подсчётам 1,8 метра трубки ГВС проходить через теплообменник. Должно греть!



Соединять трубки буду той же трубкой со срезом под 45 градусов как и прямоугольные трубки контура отопления. Неудобно варить, но...будем пробовать. Сварка инверторная. Есть электроды 2 мм монолит. Но они липнут гады. Тройкой и то варить лучше. Прокалить попробую и подсушить двойку и попробуем.

Для выводных резьб 1/2 дюйма на контуре гвс планировал заказывать детали токарю...резьбы 1/2 с отверстием внутри 10 мм и приваривать их к трубкам, но потом пришла другая идея...надеть на трубки переходы латунные 1/2 на 1/4 и трубку нагреть и развальцевать, чтобы потом посадить на прокладку соединение. Позже покажу как планировал...когда попробую вальцевать трубку 10 мм.

Резьбы нового теплообменника соединять с системой котла планировал через гофрошланги нержавеющие , и хотел вытачивать переходы как на штатных шлангах на 1/2 резьбу. Но потом решил попроще...демонтировал штуцера с концов шлангов, идущих к теплообменнику и буду просто садить на ерши шланги, укоротив их сколько нужно.



Датчик NTC контура отопления в котле погружной, вкручивается в резьбу как я высчитал М10х0,8 шаг. Запланировал на выходе подачи поставить латунный тройник, вкрутив в него переходик для датчика. Но найти переход 1/2 на М10х0,8 уж никак не получилось. Нашёл вот только удлинитель (на смесители ставят его) стоимостью 48 грн!!! На конце удлинителя резьба М10х1 внутренняя есть. В неё вкручивается нормально датчик. Обрезать буду участок с резьбой и впаивать в латунный переход 1/2 на 1/4. Вот и получим необходимый нам переходник. Но ещё переходник не паял.



На данном этапе теплообменник ожидает меня в гараже. Бо некогда. Но вскоре буду продолжать изготовление. Процесс движется к концу. Меня один знакомый продолжает пугать, что КПД будет 11%, я ему отвечаю что 70% точно будет. Хотя покажет проверка боем.
Да и насос с котла беретта я снял и поставил на печь свою. Придётся возвращать назад. Но это не проблема.

Продолжение следует...

 

Вот такое соединение я хочу сделать на трубке ГВС как показано на фото (такое соединение в газовой водогрейной колонке находится). Тут развальцована медная трубка и наружная резьба 1/2 насажена на трубку. А я хочу развальцевать стальную трубку примерно так. На ответном патрубке в котле имеется накидная гайка с резьбой 1/2.

 

Идея хорошая, но сдается мне, маловата площадь теплообменника. Учитывая худшие теплопроводные свойства применяемых материалов от исходных и меньшую площадь нагрева- потеря мощности гарантирована. Для спасения ситуации надо много, много ребер, однако, наваривать. Это первое.
Второе. По нагреву воды рекомендую сделать направление потоков не встречное, а параллельное (т.е. поменять местами вход и выход) так Вы получите чуть большую температуру горячей воды на выходе.

 

Так і є. Я би купив мідної труби, скрутив із неї пружину і змістив витки по горизонталі, розвальцува би кінці і... - вуаля.(краще витки зробити квадратні, але потрібно гріти). А можна іще по принципу конденсаційного помудрувати, там у два поверхи теплообмінник, холодна вода із зворотки підігрівається вихідними газами після теплообмінника.(було б бажання)
Не актуально тепер із газом бавитися, треба щось альтернативне мутити.

 

Блин, это издевательство...только что в своих коробочках нашёл аж две стальные гаечки с резьбой, подходящей под мой датчик!!! Остаётся только вварить гайку к теплообменнику. Хотя можно приварить к резьбе полдюймовой и сделать переходник под датчик, но тогда он будет не в протоке воды. А я блин потратил около 100 грн чтобы сделать выход под датчик. Ну ничего. Прорвёмся. Ещё было подозрение, что подходящая резьба будет на гайке задней оси колеса велосипеда.

По поводу потери мощности мне сто раз говорили и я согласен с этим. Даже возможно прийдётся уменьшать максимальную мощность котла, чтобы не было вскипания в теплообменнике при работе на гвс. Это делается уменьшением давления газа максимального на горелку. Путём регулировки газового клапана. Просто при работе на гвс в таких котлах выключается насос, вода в контуре отопления теплообменника может закипеть, но не успеть нагреть контур гвс из за стальных трубок. Хотя испытания покажут. Еще было мнение сделать так, чтобы насос не отключался при работе на гвс. Но лучше занизить мощность. Кстати котлы обычно на полную мощность при нагреве гвс работают недолго, потом пламя уменьшается. Для поддержания температуры.

 

Что то мне подсказывает, что с этой проблемой Вы не столкнетесь.

 

наоборот! хотя насос и простаивает НО даже при минимальном протоке воды через кран гв требуеться большая мощность для нагрева воды ибо ее количество проходящее через теплообменник большее чем при отоплении плюс учитуй дельту!
но с каналами для гвс ты намудрил !

 

И всётаки ...тонкие стальные трубки из-за слабой теплоотдачи будут плохо принимать тепло от воды, находящейся в контуре отопительном. Датчик температуры ГВ на выходе контура ГВС видит что вода ещё не нагрелась... даёт котёл на полную мощность, но трубки так и не могут принять много тепла...а контур отопления уже кипит. Именно этого варианта боюсь. Но знаю как с ним бороться.

Вот кстати эти гайки с необходимой мне резьбой. Может сегодня шо нибудь успею поварить... вроде бы освободился уже.


--- добавлено: 5 мар 2015 в 13:21 ---

Повторюсь - когда котёл включается на нагрев ГВС, то насос останавливается, поэтому по барабану с какой стороны входит и выходит вода холодная и горячая. Теплообменник будет нагреваться равномерно. Единственное я вот думаю в верхней части теплообменника будет горячее вода или в нижней... там где горит горелка. С одной стороны вся нагретая вода поднимается в верхнюю часть, а с другой стороны снизу лучше идёт нагрев воды. Вобщем там по конструкции всёравно нету выбора - переместить трубки контура ГВС в нижнюю часть невозможно. Можно только в средних двух трубах.

 

Это и ежу понятно.
А циркуляция тоже остановится?