Принцип работы бойлера косвенного нагрева


Если Вам необходимо обеспечить беспрерывную подачу горячей воды в частное домовладение, монтаж бойлера косвенного нагрева, в работе которого используется тепловая энергия отопительного котла, не зависимо от вида топлива: электроэнергия, твердое топливо, природный газ и др., будет верным решением.

Основные функции

Для начала, перечислим возможные способы обеспечения жилища горячей водой:

  • Установка двухконтурного газового котла;
  • Применение проточного электроводонагревателя;
  • Использование накопительного электронагревателя и другие.

Правда, каждый из приведенных выше вариантов оборудования не является совершенным средством для бесперебойной поставки горячей воды по причине недостаточной производительности.

Все эти недостатки систем ГВС не позволяют также безоглядно использовать горячую воду в нужных количествах при наличии в доме нескольких точек водозабора.

Допустим, если в пределах одного жилища, на кухне моют грязную посуду, а в ванной комнате, например, решили принять душ, то в последнем случае, водные процедуры могут стать закаляющими, так как горячая вода может закончиться в самый неподходящий момент.


Область применения и принцип работы

Применение бойлера косвенного нагрева в системе ГВС целесообразно при наличии в жилище более, чем одной точки забора горячей воды.

Грамотно подобранный теплообменник с правильной мощностью и объемом, делает возможным быстрый и равномерный нагрев воды в нем до необходимой температуры, стабильной в разных точках бака.

Так, 100-литровый резервуар гарантирует обеспечение приблизительно 500л/час горячей воды. Проточный электронагреватель не может обеспечить такой производительности.

Принцип действия бойлера косвенного нагрева основан на непременном взаимодействии нагревателя с главным отопительным источником дома.

Величина резервуара бойлера должна подбираться с учетом мощности отопительного котла. Нагревание воды происходит в процессе теплообмена между греющим контуром и контуром ГВС при участии теплоносителя (воды). Теплопередающих контуров в таком нагревателе может быть и несколько.

Оборудование, которое может быть использовано для нагрева воды:

  • Солнечная батарея;
  • Котел на твердом топливе;
  • Система отопления, использующая энергию подземных гейзеров, и ее тепловой насос.

Теплоноситель в таких источниках тепла движется по обособленным «трассам», связанным элементами теплопередачи в среде нагревания.

Устройство


Бойлер косвенного нагрева — это цилиндр с теплоизолированными стенками, имеющий внутри собирающую колбу с тэном.
Тэн – теплообменник горячего контура спиралевидной формы. Внутри этой спирали движется теплоноситель (вода из отопительной системы), нагревающий стенки змеевика. От стенок тэна, в свою очередь, прогревается и вода, которой наполнен резервуар.

Защиту частей нагревателя от гальванической ржавчины обеспечивает, установленный в колбе мощный магниевый анод.

Схема устройства бойлера косвенного нагрева

Как выбрать

Полезный объем – вместительность резервуара бойлера. Какие величины необходимо учесть, подбирая данный параметр:

  • Численность населения данного жилья;
  • Предпочтения и пристрастия обитателей дома;
  • Их распорядок и привычки.

Сложно, конечно, точно вычислить расход воды. Выбирая объем бойлера в спектре от 200л до 1500л, нужно исходить из расчета 80л/человека. Не стоит прибавлять «на непредвиденные ситуации». Ведь, мало того, что сам аппарат тем дороже, чем больше его резервуар, так потом вам же придется больше платить за электроэнергию.


Расход теплоносителя через нагревающий контур. Эта величина указана в техническом паспорте аппарата. Нормальным считается ее значение, которое не превышает 40% от всего объема теплоносителя, проходящего сквозь обогревательный прибор.

Материал, который использован для создания резервуара. Наиболее популярны емкости из нержавеющей стали. Они имеют наибольший срок эксплуатации, но и стоимость их тоже максимальна.

Наличие возможности извлечения теплообменника для технического обслуживания.

Сырье, использованное для создания теплоизоляции. Наиболее распространены такие материалы, как минеральная вата и пенополиуретан.

Стоимость изделия. Кроме вышеперечисленных факторов, оказывающих влияние на расчет цены нагревателя, к таковым можно также отнести бренд и место создания устройства.

Последнее слово, конечно, за вами! Главное, не потеряться, изучая и анализируя образцы нагревателей с различными техническими параметрами, которыми представлен широкий ассортимент сегмента теплотехнического оборудования современного строительного рынка.

Схемы подключения

Подключение накопительного нагревателя состоит из двух этапов:

Соединение с водопроводной системой, при котором

  • в нижнюю часть резервуара поступает холодная вода;
  • нагревшаяся вода отводится в верхней части бачка;
  • точка рециркуляции расположена в середине емкости.

Подсоединение к отопительным контурам, после осуществления которого, направление движения воды от верха емкости к ее нижней части (нагретая вода поступает в верхний патрубок, остывшая – вытекает из нижнего).


Такая схема обеспечивает наиболее эффективную работу бойлера, так как поступающий горячий теплоноситель подогревает еще теплую толщу воды в верхней части колбы. Затем, произведя теплообмен в более остывшей толще, теплоноситель выходит из нагревательного контура, возвращаясь обратно в отопительный котел.

Грамотно произвести подключение накопительного нагревателя самостоятельно можно несколькими способами. Давайте, для начала, изучим основные возможные схемы такого подключения.

Подсоединение с помощью трехходового клапана

Основой такого подключения является взаимодействие двух контуров:

  • Основной отопительный контур;
  • Система горячего водоснабжения ( нагревательный контур самого бойлера).

Трехходовый клапан является, как раз, распределителем потока теплоносителя между этими двумя контурами. Приоритет в этой системе отдается больше направлению нагрева накопителя, нежели контуру отопления.

Управление трехходовым клапаном осуществляется автоматически, при помощи сигналов термостата нагревателя. При остывании воды в системе горячего водоснабжения до минимально допустимого уровня термостат реагирует переключением, повинуясь которому, клапан перенаправляет весь поток воды из контура котла обогрева в контур бойлера косвенного нагрева.

В момент достижения температурой воды определенного уровня, термостат «дает команду» клапану вернуться в исходное положение, направив тем самым теплоноситель в радиаторы отопления. В теплое время года, при отключенной системе отопления, котел просто «затухает».


Схема подключения бойлера с трехходовым клапаном

Этот вариант подключения самый ходовой. Он удобен в случае большого расхода горячей воды, а также, в виде аналога двухконтурного газового котла, при использовании в системе воды с повышенной жесткостью. В обратной ситуации жесткая вода крайне быстро выводит из рабочего состояния вторичный теплообменник котла.

Важно! Задавая предельную температуру, при которой срабатывает термостат, нужно принимать во внимание уровень температуры, до которого нагревается теплоноситель в котле. Величина температуры, выставленная на бойлере, непременно должно быть меньше, чем температура воды в котле. Иначе, котел, отключившись от отопительной системы, будет снова и снова нагревать воду в нагревателе.

Двухнасосная схема

В данном случае направление потоков теплоносителя производится с помощью активного воздействия циркуляционных насосов в различных транспортных магистралях.

Тут приоритетная линия горячего водоснабжения подсоединена перед циркуляционным насосом отопительной системы. Для простоты восприятия, можно сказать, что обе линии нагрева (бойлера и котла) подключаются параллельно и каждая оборудована циркуляционным насосом. Режим работы насосов диктуют сигналы, уже знакомого нам, термодатчика нагревателя.


Схема подключения бойлера косвенного нагрева с двумя циркуляционными насосами

Чтобы потоки теплоносителя не влияли друг на друга, в цепи после каждого насоса предусмотрен обратный клапан.
В этой схеме, как и в предыдущей, с включением линии ГВС, отключается отопительный контур. Но вода в бойлере нагревается довольно быстро (около часа), поэтому батареи в доме не успеют остыть полностью за это время.

Хотя, в отдельных случаях, при использовании сложных отопительных систем, где предусмотрено наличие двух котлов, один из них работает по описанной выше схеме, а второй – постоянно отапливает помещения.

Схема с применением гидравлической стрелки

Для поддержания равновесия потоков теплоносителя с циркуляционными насосами в разных точках многоконтурной системы отопления, зачастую, применяют гидравлическую стрелку и гидроколлектор (гидравлические распределители).


Данная схема подключения накопительного нагревателя удобна при наличии нескольких направлений отопления: батареи отопления, теплый пол, нагреватель ГВС и т.д.

Гидравлический модуль работает совместно с гидроколлектором с целью устранения перепадов давления в отдельных ответвлениях системы. Можно обойтись и без этого узла, но тогда придется позаботиться об установке балансирующих вентилей.

Разрабатывая системы такого рода, не стесняйтесь обращаться за помощью к профессионалам, чтобы не пришлось все делать заново.

Схема подключения бойлера с помощью гидравлической стрелки
1. Котел 2. Гидравлическая стрелка 3,4. Контур батарей и теплого пола 5. Коллектор 7. Бойлер косвенного нагрева

Система возвратной циркуляции в схеме горячего водоснабжения

Эта схема может быть реализована при условии наличия в резервуаре нагревателя третьего входа, к которой и подключают рециркуляции теплоносителя. Основная цель такой схемы – ускорить подачу горячей воды потребителю, сделав ее почти мгновенной (практически одновременно с открытием крана). С такой системой нет необходимости в дополнительном расходе воды, возникающем при предварительном сливе остывшей воды в ожидании горячего теплоносителя.


Это замечательная возможность, появившаяся вместе с созданием закольцованной магистрали, по которой непрестанно движется водный поток, управляемый циркуляционным насосом. Все это – составные части системы рециркуляции. В такую систему часто включают полотенцесушитель.

Схема рециркуляции с бойлером косвенного нагрева

Реализация последней схемы подключения бойлера косвенного нагрева предполагает наличие некоторых дополнительных узлов и элементов. Ниже вы найдете описание их основного назначения:

  • Обратный клапан. Установленный на входе в нагреватель – предотвращает в магистрали при перегреве бойлера попадание горячего теплоносителя обратно в систему холодного водоснабжения, вследствие повышенного давления воды.
  • Автоматический воздухоотводчик, монтируется перед вторым обратным клапаном, необходим для недопущения «завоздушенности» насоса в момент начала его работы.
  • Клапан предохранительный – защищает бойлер косвенного нагрева от перепадов давления.
  • Расширительный бачок – обеспечивает урегулирование уровня давления в системе ГВС при закрытых кранах.

Важно! Максимальное давление в расширительном бачке не должно превышать (и даже достигать) граничного уровня давления предохранительного клапана.

Преимущества и недостатки

Итак, преимущества бойлера косвенного нагрева:

  • не приводит к значительной перегрузке электропроводки жилища в отопительный сезон;
  • имеет довольно высокой показатель производительности (при условии грамотного проектирования);
  • внутренняя поверхность нагревательного контура не контактирует с проточной водой;
  • разграничен теплоноситель отопительного контура и поток проточной сантехнической воды;
  • применение рециркуляции позволяет получать горячую воду сразу после открытия крана;
  • с многоконтурными нагревателями предполагает использование нескольких источников тепла.

Осталось поговорить о недостатках:

  • переоборудование теплотехнической системы требует дополнительных затрат;
  • первый нагрев воды длится довольно долго (больше часа);
  • потребность в выделении обособленного помещения, продиктованная внушительными размерами оборудования.

 

Источник: udobnovdome.ru

Конструктивные особенности и принцип работы БКН

Бойлер косвенного нагрева может работать только на ресурсах внешнего источника, но для обслуживания системы в теплое время года можно подключить ТЭН.


Чтобы обеспечить бесперебойную подачу, в системе предусматривают рециркуляционный контур – вода будет постоянно двигаться по трубам, а при открытии крана в подключенных к контуру точках водоразбора потечет горячий поток.

Таким образом, прибор позволяет значительно сэкономить на энергоресурсах, но при этом получать не меньший комфорт, чем при использовании централизованной системы горячего водоснабжения.

Как устроен бойлер косвенного нагрева

Прибор, греющий воду по косвенному принципу. – это утепленная накопительная емкость, внутри которой установлен нагревательный элемент, работающий от внешнего теплоносителя.

Сам бак может быть выполнен в форме прямоугольника или цилиндра, а в его стенках предусмотрены патрубки – для циркуляции горячей воды от системы отопления и входа/вывода труб водоснабжения.

Основой конструкции служит металлическая или пластиковая емкость с вместительностью от десяти до нескольких тысяч литров. Изнутри бак может быть обработан покрытием из эмали, керамики или стеклофарфора, что помогает сохранить надлежащее качество воды и избежать коррозии.

От теплопотери корпус защищает изоляционный слой из полиуретана, поролона или минеральной ваты.

Для предупреждения накипи в верхней части емкости устанавливают магниевый или титановый анод, который смягчает воду, защищает металл от гальванической коррозии и увеличивает срок «жизни» прибора.

Также прибор снабжают терморегулятором, контролирующим нагрев до определенной температуры, и предохранительными клапанами, входящими в группу защиты.

Плюсы и минусы БКН

Главное преимущество бойлера косвенного нагрева – экономия на энергоносителях. Для его работы не нужно подключать газовую горелку или задействовать электричество, как требует прибор прямого нагрева.

Отопительная система дает все необходимые ресурсы, поэтому горячая вода – практически бесплатный «бонус», который поможет существенно сэкономить семейный бюджет в холодное время года.

Другие преимущества БКН:

  • Высокая производительность – бак с объемом в 100 л способен «выдать» за час около 400 л горячей воды (при условии достаточно мощного котла).
  • Длительный срок службы – теплоноситель не контактирует с проточной водой, как в аналогичных приборах прямого нагрева.
  • Не перегружает электросеть – работает от внешнего источника энергии.
  • Мгновенная подача горячей воды – не нужно ждать, пока протечет холодный поток, как при использовании газовых колонок, или нагреется израсходованный бак, как у электрического бойлера.
  • Доступная стоимость – при желании систему можно собрать и своими руками.
  • Возможность подсоединения к нескольким источникам энергии, например, к вакуумному солнечному коллектору, котлу, геотермальному тепловому насосу.

Конечно, без минусов здесь тоже не обошлось. При всех достоинствах, скорость нагрева воды в приборе оставляет желать лучшего – для обработки 100 литров даже современное оборудование потратит не менее 15-20 минут, а самодельные системы могут не справиться и за час.

Также бойлеры косвенного нагрева достаточно громоздки, поэтому занимают внушительное количество свободного пространства. Для больших резервуаров может понадобиться отдельное помещение.

Бойлер косвенного нагрева можно сделать и из подручных материалов, используя гнутую медную трубу для змеевика, вместительную бочку с крышкой или газовый баллон для бака:

Еще один вариант самодельного бойлера косвенного нагрева изготовлен с использованием корпуса от обычного накопительного водонагревателя:

Кроме того, действительно экономичным это устройство будет только в отопительный период, а в теплое время года придется либо включать котел, либо предусматривать альтернативные источники тепла – солнечные батареи, ТЭН. Да и цена качественного «косвенника» превышает аналоги с прямым нагревом.

Типы и модельные разновидности оборудования

Самый распространенный тип прибора представляет собой накопительный бак, внутрь которого помещены стальные или латунные трубы (змеевик) с циркулирующим теплоносителем.

От количества витков на его спирали зависит скорость нагрева воды. Принцип работы такой конструкции бойлера косвенного нагрева предельно прост: в бак поступает холодная вода, и теплоноситель, передвигаясь по змеевику, прогревает ее до нужной температуры.

Но есть и приборы, сконструированные по схеме «бак в баке», где вместо спирального трубопровода применяются две емкости различного диаметра.

Система работают так: в меньший резервуар поступает холодная вода, которая нагревается от горячего теплоносителя, циркулирующего между стенками резервуаров.

В таких приборах вода становится теплой за считанные минуты – большая площадь нагрева позволяет оборудованию эффективно работать в проточном режиме, гарантируя бесперебойную подачу горячего потока.

Комбинированный БКН для нагрева воды может использовать энергию сразу от нескольких источников или оснащаться встроенным ТЭНом.

Разновидности  бойлера КН

По месту размещения:

  • Настенный – обычно, это прибор небольшого размера с литражом до 200 л. Крепится с помощью специальных кронштейнов на любую вертикальную поверхность, достаточно крепкую, чтобы выдержать вес полностью заполненного резервуара (гипсокартонные перегородки однозначно не подойдут). Он может быть расположен достаточно высоко и не занимать полезную площадь комнаты.
  • Напольный – вместительный бойлер, рассчитанный на большое количество потребителей. Правда, для прибора с емкостью, превышающей 1000 л, рекомендуется выделить отдельное помещение – обустроить котельную. Но такую систему обычно устанавливают для обслуживания больших коттеджей, предприятий, отелей и прочих учреждений, для семейного пользования можно обойтись и прибором на 250-300 л.

По форме бака:

  • Горизонтальный – занимает много места, зато в нем легче самостоятельно поддерживать нужный уровень воды, не прибегая к подключению насосов.
  • Вертикальный – экономит свободное пространство, но весьма ограничен по вместительности.

В зависимости от нюансов использования, особенностей планировки и наличия свободного места, можно подобрать оптимальную модель БКН, который органично впишется в дизайн помещения и обеспечит ваш дом бесперебойной подачей горячей воды.

На что обратить внимание при выборе БКН

Один из основных параметров, который должен стать решающим аргументом при покупке бойлера – его вместительность. Чтобы узнать необходимую емкость бака, советуем ориентироваться на количество человек в вашей семье.

Рекомендации по литражу:

  • 80-100 л – 2 потребителя;
  • 100-120 л – 3 человека;
  • 120-150 л – 4 пользователя;
  • 150-200 л – 5 потребителей.

Важно разделять понятия «общая емкость бака» и «рабочая емкость», ведь спиральная труба, расположенная внутри бойлера, занимает значительную площадь. Поэтому обязательно уточните при покупке, сколько реально воды помещается в прибор. В технических характеристиках этот нюанс должен быть указан.

Также помимо «поголовного» пересчета потенциальных потребителей, необходимо учитывать и частоту, и объемы использования воды. Например, если в вашей семье любят понежиться в теплой ванне, а не наскоро принять душ, рабочая емкость бака должна быть соответственной – не менее 120 л.

Другие важные параметры:

  1. Мощность – чем больше водопотребление, тем выше должен быть ресурс прибора. Но при этом важно, чтобы мощность «косвенника» не превышала возможности отопительной системы (или другого внешнего источника энергии). К примеру, если объем накопительного бака варьирует в пределах 120-150 литров, мощность котла должна быть не менее 23 кВт, а для 160-200 литров уже понадобится 31-39 кВт.
  2. Время нагрева – параметр, зависящий от объема бака и количества витков на змеевике (большие или комбинированные емкости могут быть снабжены несколькими спиралями).
  3. Материал бака – для долговременного использования лучше всего подойдут бойлеры из нержавейки или медицинской стали.
  4. Теплоизоляция – в дешевых моделях применяется поролон, который быстро изнашивается и пропускает тепло, поэтому лучше приобрести более дорогой прибор, где использовался полиуретан.
  5. Управление – устройство сможет работать в автоматическом режиме, по необходимости отключая и запуская ток воды, контролировать нагрев с помощью температурного датчика.

При выборе формы и размере бака также необходимо учесть, что хотя теоретически бойлер можно установить в любой комнате, где есть доступ к теплотрассе, его оптимальное месторасположение – рядом с котлом. Так передача тепла наиболее эффективна.

Бойлер косвенного нагрева можно сделать собственноручно. Инструкция по изготовлению агрегата описана в этой статье.

Нюансы и схемы подключения бойлера

Как уже упоминалось, для нагрева воды БКН использует энергию внешнего источника. Поэтому перед подключением к теплоносителю важно подобрать подходящую схему для монтажа прибора. Рассмотрим самые распространенные варианты.

Общие принципы установки прибора

Монтировать бойлер необходимо на подготовленную ровную поверхность в непосредственной близости от котла. Подвесные модели крепятся на бетонную или кирпичную стену, на одном уровне или немного выше отопительного котла.

Для напольного прибора – следует выровнять по уровню участок, отведенный под размещение бака (если пол критично неровный, можно сделать подставку в виде подиума).

Сама обвязка БКН предназначена для подключения устройства к двум системам – водоснабжения и отопления. Для этого на корпусе имеются специальные патрубки.

Принципы присоединения:

  1. Холодная вода с системы водоотвода должна поступать в нижнюю часть бака, а горячая – выходить из верхней.
  2. На входе холодной воды следует установить обратный клапан, который предупредит утечку горячего потока из бойлера в случае снижения давления в системе.
  3. Посередине прибора может быть расположена точка для подвода рециркуляции.
  4. Когда включается нагревательный контур, движение теплоносителя должно осуществляться сверху вниз. То есть, труба с горячей водой заводится в верхний патрубок, а труба с остывшей – выходит снизу.
  5. Все патрубки нужно снабдить кранами с накидными гайками, чтобы обеспечить себе возможность отключения бойлера, например, на случай замены прибора или ремонтных работ.

Благодаря этой схеме достигается максимальный КПД прибора, поскольку циркулирующий в змеевике теплоноситель подогревает воду в верхней части бака, отдает остаток тепла низкотемпературным слоям и поступает для нового нагрева в котел.

Схемы подключения БКН к источнику

Чтобы правильно выбрать схему присоединения бойлера к системе отопления, необходимо учитывать возможности уже имеющейся разводки и место установки нагревательного прибора. Существует несколько решений.

Вариант 1. Самая распространенная схема для постоянного пользования горячей водой – подключение через трехходовой клапан. Она предполагает наличие двух отопительных контуров – основного и отдельного для БКН.

Для этого на подвод горячей воды врезается циркуляционный насос, а после него устанавливается трехходовой клапан, который управляется термостатом бойлера.

Работает схема так: когда температура воды в бойлере падает ниже заданной отметки, по сигналу термостата клапан переключает систему на нагрев накопительной емкости, а после достижения нужного показателя – отправляет поток циркулировать по общедомовому контуру.

Вариант 2. Установки двухнасосной системы – схему целесообразно использовать, если нет необходимости в постоянных и больших объемах горячей воды. Например, бойлер установлен в загородном доме и используется только по выходным.

В этом случае БКН и отопительный котел подключаются параллельно, и потоки теплоносителя будут перемещаться по двум магистралям. Для принудительного движения воды устанавливается два насоса: на отопительном контуре и трубе подачи для бойлера.

Нагрев осуществляется при помощи термостата, который временно отключает радиаторное отопление, направляя весь ресурс системы к бойлеру.

Вариант 3. Для помещений, где используется многоконтурная система отопления, например, в дополнение к радиаторам установлен теплый пол, применяют гидравлический распределитель.

Гидрострелки перераспределяют давление на отдельных участках контура и обеспечивают бесперебойное движение теплоносителя даже без помощи циркуляционных насосов.

Без гидроколлектора в многоконтурной системе может выйти из строя насосное оборудование и даже случиться тепловой удар с повреждением радиаторов.

Система возвратной циркуляции

Если в бойлере предусмотрен третий вход, к нему можно подсоединить систему рециркуляции. Для этого в точку рециркуляции на корпусе прибора заводится закольцованный контур.

Для реализации схемы понадобится смонтировать дополнительный контур и установить такие элементы:

  1. Обратный клапан на входе в нагреватель.
  2. Автоматический воздухоотводчик, защищающий насос от проникновения воздуха перед запуском.
  3. Предохранительный клапан, который убережет от перепадов давления.
  4. Мембранный расширительный бак, в который будет уходить излишек воды при повышении давления в системе. Учтите, что емкость резервной емкости должна быть не меньше 1/10 объема самого БКН.

Если же в устройстве бойлера косвенного нагрева не предусмотрен патрубок для рециркуляционного контура, можно сделать врезку возвратной линии в трубу холодной воды и установить насос. Тогда подключение осуществляется по нижеприведенной схеме.

Подключение по возвратной схеме обеспечивает бесперебойную подачу горячей воды – то есть, не нужно будет ждать, пока теплоноситель прогреет воду в баке.

Выводы и полезное видео по теме

Прежде чем решиться на покупку и установку в доме нового водонагревателя, предлагаем изучить видеоматериалы, наглядно демонстрирующие преимущества «косвенника» и нюансы его подключения.

В этом видео можно узнать, как работают бойлеры косвенного нагрева с теплоносителем, расположенным внутри змеевика:

Все нюансы внутреннего устройства и принципов работы различных типов бойлеров косвенного нагрева в подробном видео-ликбезе от практикующего мастера:

Обзор и подключение прибора на 300 литров, который работает от двух теплоносителей – котла и солнечных батарей:

Подробный разбор устройства БКН и схем его подключения. Практические советы и подсказки от мастера:

Что касается обслуживания, то бойлер косвенного нагрева – достаточно неприхотливое оборудование. При правильной установке и налаженной работе системы может понадобиться только замена магниевого анода раз в 6-12 месяцев и профилактическая промывка бака.

Частота обслуживания зависит от качества водопроводной воды и интенсивности пользования. Но если у вас установлен прибор, работающий по технологии «бак в баке», обладающий функцией самоочистки, менять расходник не потребуется.

Впрочем, о регулярном обслуживании оборудования всегда можно договориться с мастерами, специализирующимися на установке и ремонте систем водоснабжения.

Возникли вопросы? Или есть желание поделиться личным опытом по выбору, подключению и использованию бойлера косвенного нагрева? Пожалуйста, оставляйте комментарии к этой статье.

Источник: sovet-ingenera.com

Устройство бойлера косвенного нагрева

Устройство бойлера косвенного нагрева

В состав конструкции бойлера входят следующие основные элементы:

  1. Емкость;
  2. Змеевик или встроенная емкость;
  3. Слой тепловой изоляции;
  4. Наружный кожух;
  5. Штуцеры (патрубки) для подключения;
  6. Магниевый анод;
  7. ТЭН (не всегда);
  8. Термодатчик;
  9. Система управления температурой;

Емкости для бойлеров обычно имеют цилиндрическую форму, реже – прямоугольную. Производятся они из углеродистой (обычной) или высоколегированной (нержавеющей) стали. В случае использования обычных марок стали внутренняя поверхность емкости покрывается слоем специальной эмали или стеклокерамики, во всех случаях устанавливается магниевый (или титановый) анод.

Основной модификацией БКН является емкость со встроенным спиральным змеевиком, при больших объемах устройство может быть оборудовано несколькими змеевиками, причем подключаться они могут к различным теплогенерирующим источникам – котлу, тепловому насосу, солнечному коллектору.

Спиральный змеевик бойлера
Спиральный теплообменник бойлера из нержавеющей стали

Материалом змеевика обычно служит медь, реже – обычная или нержавеющая сталь. Концы змеевика оборудуются резьбами для подключения запорной арматуры и трубопроводов.

Вторая разновидность бойлеров КН – агрегаты со встроенной емкостью. Емкость также имеет слои защитного покрытия или производится из нержавеющей стали, оборудована патрубками, выходящими за пределы основной емкости.

Для снижения тепловых потерь емкость качественно утепляется – для этого используется полиуретан и другие материалы тепловой изоляции. Изолированная емкость заключена в декоративно-защитный кожух – он выполняется из стали или высокопрочного пластика.

Многие модели БКН оборудуются съемными ТЭНами. Они предназначены для повышения производительности бойлера или выполняют роль основного нагревательного элемента (в теплое время года, в отсутствии отопления).

Емкости оборудуются люками для внутреннего осмотра и чистки оборудования. Агрегаты со встроенными резервуарами оснащаются системами самоочистки и люков обычно не имеют.

Вместимость БКН варьируется от 50 до 1500 литров. По способу размещения устройства делят на 2 вида:

  1. Настенные – до 200 литров;
  2. Напольные.

Отдельная разновидность БКН – встроенные. Они размещаются непосредственно в одном корпусе с котлом, управляются его системой автоматики. Встроенные нагреватели имеют ограничения по объему – это вызвано наличием общих габаритных характеристик с котлом.

Основным управляющим элементом БКН является термодатчик, он устанавливается в средней зоне емкости в специальную гильзу. Системой управления задается необходимая температура горячей воды, датчик при изменении (нагреве или охлаждении) температуры воды подает соответствующие команды на выключение исполнительных устройств – насоса или трехходового клапана.

В верхней части бойлера имеется патрубок для подключения воздухоотводчика или группы безопасности. Чаще всего здесь устанавливается группа безопасности, при этом давление срабатывания предохранительно клапана составляет 6,0 кгс/см2. Кроме ГБ, в обвязку БКН обязательно интегрируется расширительный бак мембранного типа – объем его подбирается из расчета 10 % от вместимости бойлера.

В нижней части БКН имеется резьбовой штуцер для слива воды с устройства. Подача холодной воды осуществляется в нижнюю часть устройства, отбор горячей воды – из верхней части. Большинство моделей БКН оснащаются патрубком для организации контура рециркуляции, он располагается в средней части устройства.

Принцип работы БКН

Настенный бойлер косвенного нагрева

Алгоритм работы бойлеров основан на нагреве воды, поступающей из системы ХВС, теплоносителем от различных источников теплоты. В зависимости от устройства нагревательных элементов (змеевик или встроенная емкость) циркуляция теплоносителя имеет разные алгоритмы.

В случае нагрева воды змеевиком подача теплоносителя производится в его верхний патрубок, отвод – с нижнего патрубка. Эта схема оптимально реализует процесс теплоотдачи – сначала тепло отдается более горячим верхним слоям воды, затем частично остывший теплоноситель нагревает нижние, холодные слои воды.

В случае встроенной емкости алгоритм циркуляции имеет другой характер. Нагреваемая вода находится во встроенном резервуаре, он омывается теплоносителем по направлению сверху-вниз, бак находится как бы в горячей водяной «рубашке». Поверхность теплообмена в этом случае больше, чем в случае со спиральным змеевиком, скорость нагрева выше.

Производительность БКН зависит от тепловой мощности теплообменника, площади теплопередачи. Чем больше поверхность теплообмена змеевика или встроенного бака – тем больше производительность агрегата по горячей воде.

Немаловажным фактором является расположение бойлера – его рекомендуется размещать максимально близко к источнику тепла. В этом случае теплоноситель преодолевает путь с наименьшим гидравлическим сопротивлением, тепловые потери имеют минимальное значение.

Для повышения комфорта при использовании горячей воды многие модификации БКН оснащаются контуром рециркуляции. К патрубку бака подключается циркуляционный насос малой мощности, он обеспечивает постоянное движение горячей воды по кольцевой схеме. При открытии смесителя в любой зоне системы присутствует горячая вода, не требуется сливать ее для достижения нужной температуры.

Бойлеры косвенного нагрева подключаются к различным тепловым источникам, в разные системы отопления – открытую и закрытую, обычно имеют приоритет перед отоплением. Более подробно схемы подключения оборудования рассмотрены в отдельной статье.

Достоинства и недостатки, выбор БКН

Бойлер косвенного нагрева со спиральным теплообменником

Бойлеры косвенного нагрева обладают рядом следующих достоинств:

  1. Наличие запаса горячей воды;
  2. Не требуют получения разрешения на установку (в отличие от газового бойлера);
  3. Простота устройства и эксплуатации;
  4. Возможность использования разных источников тепла;
  5. Возможность самостоятельного изготовления (при наличии оборудования и навыков);
  6. Качественное обеспечение горячей водой в любой точке водоразбора (в случае наличия контура рециркуляции).

Оборудование имеет мало недостатков, но все же они имеются:

  1. Крупные габаритные размеры и вес вместительных моделей;
  2. Зависимость от наличия электроэнергии;
  3. На первоначальный нагрев воды требуется определенное время, при этом мощность, отпускаемая на систему отопления, значительно уменьшается.

В случае наличия собственного котла БКН однозначно считается лучшим решением для обеспечения нужд ГВС. Не требуется приобретать водонагреватели, имеющие более сложную конструкцию, требующие выполнения условий для установки, наличия иных энергоресурсов – газа или электричества. По сравнению с большинством водонагревательного оборудования бойлеры косвенного нагрева по уровню и качеству снабжения горячей водой считаются лучшими.

Выбор модели БКН зависит от следующих факторов:

  1. Интенсивность потребления горячей воды;
  2. Материалы изготовления;
  3. Возможность интеграции с теплогенераторами;
  4. Репутация производителя;
  5. Стоимость.

Главный критерий выбора – объем и частота потребления воды. Объем бака БКН обычно определяют по средним показателям потребления горячей воды:

Количество человек Объем бака БКН, литров Прим.
1 2 3
1 50
2 50 — 80
3 80 — 100
4 100 и более
5 и больше 120 – 150 и больше

Важный технический показатель — мощность теплообменника. От него зависит скорость нагрева воды. Рекомендуемая величина — не менее 70 – 80% от номинальной мощности теплогенератора. При меньших значениях продолжительность первоначального нагрева увеличивается, это негативно сказывается на работе системы отопления.

Длительность службы оборудования напрямую зависит от качества материалов изготовления. Рекомендуется приобретать бойлеры, изготовленные из материалов, мало подверженных коррозии или с максимальной защитой от нее. Коррозия является основным негативным процессом, влияющим на целостность оборудования.

Также следует обратить внимание на возможность интеграции (взаимной работы) бойлера и котла различных производителей. Такая возможность имеется не всегда – для совместной работы может потребоваться приобретение дополнительной автоматики и усложнение схемы.

Немаловажный фактор – репутация производителя и стоимость устройства. Вопрос цены зависит от финансовых возможностей покупателя. Что касается производителя – рекомендуется приобретать агрегаты зарекомендовавших себя брендов. БКН имеют приличную стоимость – поэтому приобрести изделие низкого качества было бы нерационально.

Источник: greypey.ru

Что такое бойлер косвенного нагрева и зачем он нужен?

Схема работы такого отопительного оборудования достаточно простая. Бойлер ничем не отличает от обычного. Единственное, что их различает, это наличие внутри отопительного элемента в виде спиралевидной трубы. Она является теплоносителем. Другое название у неё – змеевик.

Срок эксплуатации такого типа оборудования достаточно большой. Как и любой другой вид нагревателей, бойлер косвенного нагрева необходим для нагрева и поддержания нужной температуры воды для хозяйственных нужд. Средняя температура в работающей системе составляет не более 65-75 градусов по Цельсию. Это будет вполне достаточно, чтобы обеспечить горячим водоснабжением семью.

Устанавливать такие системы можно:

  • на дачах;
  • загородных домах;
  • душевых;
  • офисах;
  • квартирах.

Единственное что требуется изначально рассчитать хозяину помещения – это давление в общей системе отопления. Бойлер используется только для систематичного нагрева воды. Применять его в качестве отопительной системы не выйдет. Для удобства и поддержания нормального уровня циркуляции необходимо ставить автоматический насос, который будет поддерживать давление в системе на нужном уровне.

Важно рассчитывать на начальных этапах сразу, способна ли будет отопительная система поддерживать температуру в баке косвенного нагрева на необходимом уровне без потери теплоотдачи по всему периметру. Сам бойлер подбирается по литражу потребителем. Такой бак способен вмещать в себя до 100 – 120 литров воды. Важно правильно его обустроить и разместить внутри змеевик.

Поступает и откачивается вода в системе через 2 специально установленных отвода. Один подаёт в систему воду для нагрева. Второй служит для её откачки и подачи непосредственно потребителю в уже нагретом состоянии. Насос, контролируя уровень давления и температуру, будет автоматически производить в нужный момент циркуляцию теплоносителя в змеевике для поддержания нужной температуры.

Принцип работы и устройство бойлера косвенного нагрева

Принцип работы нагревательной системы бойлера косвенного нагрева и его устройство достаточно простые. В баке установлены полые спиралеобразные трубки, они же змеевки. На постоянной основе циркулируют теплоносители.

Для того чтобы была постоянная циркуляция, устанавливаются насосы, которые имеют автоматические системы контроля показания давления и температур. При достижении температурой воды заданных показателей насосы перестают работать. Источниками теплоносителей выступают работающие системы отоплений. Поэтому при нагревании содержимого в отсеке бака может быть незначительное понижение показателей температур на отопительном элементе. Стоит отметить, что нагревание жидкости в баках осуществляется в короткий промежуток времени. Это позволяет практически не замечать снижений градуса в короткий временной период.

Как только жидкость в баках дойдёт до нужной отметки температуры, этот показатель будет долго держаться на одном уровне. Понижают потерю температуры в баках современный изоляционный материал. Пенополистиролы или полиуретановые виды пены отлично справляются с этой задачей.

В каждом бойлере установлены 2 патрубка. Они используются для поступления и отдачи жидкости. Патрубки поступления жидкости соединяются с отопительными системами котла. Он направляет в змеевик, поступает теплоносители, что позволяет повышать температуру в баке с водой. Патрубки отдачи подают и направляют в нужное место отвода нагретую жидкость.

Советуется покупать отопительные системы и бойлеры косвенных нагревов у одних и тех же производителей. Это позволит быстро и без проблем настроить и подключить всю систему. Принцип работы подключённого к котлу бойлеров косвенного нагрева практически не отличается от обычного водонагревателя.

Что касается его устройства, то здесь также не ничего сложного. С виду бойлеры просто как большие баки, преимущественно имеющие формы цилиндров. Состоят они из следующих элементов:

  • корпус;
  • утеплители для удержания температуры;
  • баки из оцинкованной стали;
  • термометры для контроля температуры;
  • теплообменник и в виде заведённых внутрь змеевиков;
  • магниевые аноды позволяющие уберечь изнутри бак и элементы от образования ржавчины.

Утеплители, установленные между баками и корпусами самих бойлеров, снижают коэффициенты потери тепла до 3 или 4 градусов за 24 часа. Размещённые внутри термометры дают возможность контролировать установленные температуры жидкости в баках.

Теплообменники – это спиралевидные стальные или латунные трубки. Они располагаются внутри самих бойлеров. Практика показывает, что трубки изготавливаются сложной формы и располагаются поближе ко дну бойлеров. Как утверждают изготовители такого оборудования, это позволяет добиваться более равномерного подогрева жидкости в баке. Магниевые аноды, установленные в верхней части корпуса, защищают баки от гальванических типов коррозий.

Обвязка бойлера косвенного нагрева с рециркуляцией

Обвязка для различных типов бойлеров косвенного нагрева с рециркуляцией производится согласно с чертежом. При выборе комплектующих важно учитывать особенности домашней отопительной системы.

Для обвязок водяного контура на бойлер могут использовать следующие 3 системы проведения монтажа:

  1. Установка трехходовых клапанов.
  2. Установка двойного насоса циркуляций.
  3. Регулирование при помощи гидравлических стрелок.

Использование систем рециркуляций жидкостей значительно повышает производительность систем отопления и путём повышений КПД при нагревании жидкости и помещений от бойлеров.

При монтаже систем косвенной обмотки с трехходовыми клапанами стоит учитывать, что этот способ предназначается для баков с повышенным литражом. Разрабатывая такую систему, рассчитывается, как будет проводиться установка двухконтурного типа отопления.

Контроль информации о температуре воды очень важен. При ситуации, когда вода в баках бойлеров имеет установленную температуру подогрева намного больше, чем в самих нагревательных контурах систем отоплений, это может привести к некорректному функционированию всего оборудования.

Это станет причиной того, что переключение на подогрев отопительных контуров не будет осуществлён. Также есть варианты монтажа бойлеров косвенного подогрева при помощи двух контуров. Подбор необходимого варианта также будет зависеть и от воды, находящейся системе водопровода. При ситуации, когда жидкость в магистральном канале высокой степени жесткости, лучше использовать монтаж систем с трехходовыми клапанами, так как двухконтурные системы могут быстро сломаться из-за засорений.

Как бойлер косвенного нагрева работает летом

Емкость для подогрева эффективна не только в отопительный сезон. Такая конструкция может поддерживать воду горячей не только в отдельном узле, но и в качестве основного источника горячего водоснабжения. Для этого необходимо чтобы змеевик нагревался напрямую от котлового оборудования. Особенно удобно использовать такую схему в частных домах и на дачах, где установлены твёрдотопливные и газовые котлы.

После того как устройство будет запущено, оно полностью обеспечит по периметру систему горячей водой. Благодаря наличию внутри змеевика и термостата насос будет постоянно поддерживать температуру в системе в пределах 70 градусов по Цельсию.

Такой способ возможен только при наличии отдельного котлового оборудования, которое способно работать от природных отопительных источников в виде сжиженного газа, угля или дров круглый год. В случае подключения к центральному отоплению данный способ не будет эффективен.

Для того чтобы поддерживать нормальную температуру воды, потребуется устанавливать внутри бойлера тэны. Они будут подогревать воду внутри бака при помощи электроэнергии. Многие сразу оборудуют баки змеевиком и тэнами для электрического нагрева. В период отключения отопления достаточно подключить такое устройство в розетку и вода вновь будет нагрета. Работают тэны по термостату. Как только вода достигнет нужного предела, сработают счётчики и нагрев прекратится.

Схема обвязки бойлера косвенного нагрева с рециркуляцией

Для начала необходимо выбрать подходящий размер бака. Рассчитав давление в системе отопления, так как вода нагревается посредством змеевика, необходимо учитывать размеры внутренней конструкции для проведения обвязки.

При рециркуляции жидкости в системах ГВС обеспечивается горячей водой любая точка систем без дополнительных действий по её проливанию. Чтобы это сделать, монтируются контуры, по которым протекает жидкость из бойлеров по всем системам. В конце вода вновь должна вернуться в бойлер.

Проводится рециркуляция с помощью небольших насосов. Они работают практически без звуков. Установленные виды системы дают возможность поддерживать стабильную температуру жидкости в любых точках контура по дому. Есть 3 самые распространённые схемы рециркуляции в доме:

  • Установка трехходовых или сервоприводных клапанов. Используется по большей части для баков напольного и настенного типа. Конструкция примечательно тем, что имеет два выхода. Один идёт на горячее водоснабжение, которое нагревает отопительное оборудования, другая на отвод воды для бытовых нужд.
  • Установка 2-х насосов циркуляций на 1 систему. Такой тип схемы позволяет распределить поступающую воду по потокам на отопление и непосредственно нагрев жидкости в баке. Бойлеры такого типа обладают встроенными термостатами и автоматическими переключателями направления поступающей жидкости.
  • Использование гидравлических стрелок. Нужны, когда в домах есть больше 2 контуров, к которым могут относиться отопление, тёплые полы, горячее водоснабжение и т.д. Она действует по принципу нагрева от всех источников теплоснабжения. Есть 1 минус, который заключается в том, что одновременно получить источник тёплой воды будет невозможно из нескольких узлов.

Подбор схемы обвязки бойлера и подключение его к отопительной системе, учитывая способ рециркуляции, необходимо проводить в соответствии с точными расчётами потребительного объёма в системе горячего водоснабжения. Ошибка в выборе метода подключения может привести к поломке насосного оборудования или полной неэффективности всей системы рециркуляции.

Как рассчитать объем бойлера косвенного нагрева

Описание схем, представленное выше, требует правильного расчёта. Нагревательный прибор необходим для поддержания температуры воды на одном уровне.

Для того чтобы провести расчёт, необходимо рассмотреть пример такого действия. Будет взята за основу семья из 4-х человек, где ежедневно потребляется большой объём тёплой воды.

Мытьё посуды в 1 минуту отнимает примерно до 3 литров горячей воды. Если сюда прибавить полоскание, тогда уйдёт времени примерно 8 минут. Мытьё после двух приёмов пищи в день потребует примерно 48 литров (3*8*2). Получается, что в неделю расход воды на мытьё посуды будет оставлять 48*7=336 литров.

Все члены семьи за неделю принимают ванну 3 раза. На 1 человека в среднем уходит порядка 80 литров воды. За неделю семья из 4 человек на водные процедуры тратит 4*3=12*80=960 литров

В остальные 4 дня в неделю каждый член семьи принимает душ. Среднее время процедуры составляет 10 минут. Расход воды в минуту составляет 8 литров. В неделю один член семьи расходует 4*10*8= 320 литров. Получается, что семья в неделю тратит на душ 320*4=1280 литров.

Все члены семьи в совокупности на мелкие бытовые действия в день расходуют до 40 литров воды. В неделю этот показатель будет оставлять 280 литров.

В итоге семья из 4 человек тратит воды в неделю в объеме примерно 336+960+1280+280=2856 литров. С учётом погрешностей и непредвиденных расходов цифру лучше округлить до 2900 литров. Расход в бойлере рассчитывается по часам. Поэтому необходимо все пересчитать в единицах. Для этого полученный объём делим на количество дней и на 24 часа – 2900/7/24=17 литров за час расходует семья.

Для расчёта соотношения температуры и мощности получаем следующий показатель 17*0,0375=0,637кВт в час.

Как подобрать бойлер косвенного нагрева. Срок службы бойлера косвенного нагрева

Бойлер циркуляционного типа будет хорошо справляться с поддержанием температуры горячей воды в сети. Для того чтобы подобрать подходящий тип оборудования, стоит отметить для себя следующие факторы, которые позволят приобрести именно тот тип бака, который подходит под конструктивные особенности системы отопления и помещение:

  1. Какой объём воды потребляется жителями помещения. Бойлер будет эффективен, если этот показатель составляет от 1,5 литров в минуту.
  2. Объём бака. На семью из 4 человек лучше приобретать оборудование, рассчитанное не менее, чем на 100 литров воды. Экономия расхода при этом с температурным режимом до 45 градусов составит не менее 50% от основного расхода горячей воды.
  3. Производительность котлового оборудования. Перед тем как решиться установить бойлер косвенного нагрева, советуется определить, хватит ли мощности у газового или твёрдотопливного котла нагревать одновременно и помещение, и сам бак с водой.
  4. Подбор насоса по расходу нагреваемой воды. Важный параметр, который определяет, сможет ли выбранный насос обеспечить нормальную скорость циркуляции жидкости и в системе.
  5. Материалы внутренней отделки баков. Разные типы антикоррозийной защиты требуют ухода, будь то стеклокерамика или нержавеющая сталь. Также нужно не забывать, что магниевые аноды меняются каждый год.
  6. Рассчитанное время подогрева воды. На бак в 100 литров обычно уходит до 2-х часов. Возможно ускорить этот показатель, если выбрать бойлер с внутренней отделкой из нержавеющей стали. Тогда нагрев будет проводиться максимум 20 минут.
  7. Уточнение материала теплоизоляции. Как уже говорилось выше, лучше всего с этой задачей справляются пенополиуретан либо минеральная вата.
  8. Размеры бойлера. Баки повышенного объёма достаточно массивные. Поэтому лучше под такие типы конструкции выделять отдельное помещение.
  9. Есть ли в комплекте поставки элементы защиты. Дополнительные клапаны, термостаты и предохранители обеспечивают продолжительную эксплуатацию бойлера.

Обычно срок службы такого типа обогревательного оборудования для водосточной сети составляет до 5-7 лет. Но есть на рынке и модели, которые могут прослужить гораздо дольше – до 10-12 лет.

На продолжительность использования бойлеров сильно действует:

  • интенсивность частот задействования;
  • какого качества вода;
  • предельные температуры нагрева.

Чтобы продлить срок службы бойлера необходимо не ставить термостат на максимальную температуру. Если бойлер стоит на максимуме, он начнёт функционировать с предельно возможной нагрузкой, и постоянно включаясь, чтобы поддерживать высокий градус жидкости. Достаточно снизить температуру до 60 градусов. Это продлит срок службы бойлера, а внутренняя отделка из эмали не начнёт крошиться уже на следующих год после активной эксплуатации.

Источник: TechnoSova.ru


Leave a Comment

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.