Как работает бойлер 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.

Магниевый анод является расходным материалом, по мере использования требуется его регулярная замена. Скорость коррозии материала основного резервуара благодаря аноду снижается в несколько раз.

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 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.

Следует отметить, что настенное размещение подразумевает наличие капитальной стены или сооружения усиливающих конструкций. По ориентации бака бойлеры делятся на вертикальные и горизонтальные.

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.

Устройство электрического водонагревателя

Накопительные системы представляют собой взаимосвязанные компоненты, обеспечивающие потребителя подогретой водой. Комплектация техники следующая:

• корпус цилиндрической формы, в котором умещаются остальные компоненты. До 15 л пластиковый, для большего объема используют металлопластик;
• нагревательные элементы или ТЭНы;
• стальная накопительная емкость или бак, оснащенный специальным теплоизолирующим слоем (для уменьшения потерь тепла). Изнутри покрывается стеклофарфором. Для предупреждения коррозии в системе предусмотрен анод из магниевого сплава;
• блок управления с индикацией режима работы;
• схема подключения к электричеству;
• план подключения к водоснабжению, выходные патрубки;
• встроенная система защиты внутренних компонентов.

Устройство бойлера обеспечивает горячую воду только после полного нагрева бака. Принципиальная схема работы оборудования строится на принципе разделения жидкостей, имеющих различные показатели температуры. Для отвода подготовленной воды используется специальный патрубок (клапан) снабжения.

Обратите внимание! В зависимости от того, где будет использоваться нагреватель, подбирают необходимый объем бака в литрах. Для дачи будет достаточно емкости до 15 дм³, а для частного дома лучше приобрести нагреватель большим объемом

Подключение бойлера

Как было сказано выше, бойлер косвенного подогрева включает в своей конструкции несколько каналов для обеспечения подачи и отвода теплоносителя и воды, предназначенной для нагрева. Подключаться приобретённое оборудование должно следующим образом:

К водоснабжению

Для этого к месту установки бойлера прокладываются трубопроводы, через которые к прибору будет подаваться холодная вода и отводиться горячая. Если дислокация нагревательного бака позволяет спрятать его и все подводимые коммуникации, то самым простым решением будет использовать для монтажа гибкие шланги. Они имеют в своей структуре всю необходимую арматуру.

При невозможности скрыть каналы подачи и отвода воды, стоит выбрать один из вариантов их сокрытия:

• монтажа в штробы с последующей заделкой последних;
• установки в искусственные каналы – пластиковые или гипсокартонные.

В местах подключение труд для снабжения бойлера водой необходимо установить краны для возможности прекращать подачу или отвод воды.

К газовому котлу

Бойлер косвенного нагрева должен быть установлен максимально близко к основному котлу. Это обеспечит более эффективную эксплуатацию оборудования. Если установка производится в домах с центральным теплоснабжением, то монтаж надо выполнять в месте, где в помещение заходит труба, подающая теплоноситель.

При подключении к любой отопительной системе рекомендуется установка байпаса с дополнительной запорной арматурой. Это поможет отключать прибор при необходимости его использования или при ремонте.

Дополнительно на обратку может быть установлен циркулярный насос. Он обеспечит быстрое прохождение теплоносителя через теплообменник. Это ускорит нагрев воды в бойлере.

Плюсы и минусы устройства

Водонагреватель косвенного типа, как и любое оборудование, обладает и плюсами, и минусами. К его преимуществам относятся:

• долговечность и надёжность;
• отсутствие необходимости подключения к электросети при использовании системы отопления;
• высокая скорость подогрева воды за счёт мощностных свойств теплообменника (они значительно выше, чем у тэна);
• вода постоянно находится в горячем состоянии, поэтому не придётся сливать холодный отстой;
• безопасность эксплуатации (косвенный бойлер препятствует заражению системы ГВС легионеллами)
• присутствие возможности установить дополнительный электронагреватель – тэн (в этом случае пользоваться агрегатом можно будет круглый год);
• высокая производительность подготовки горячей воды.

Недостатки:

• зависимость от работы отопительной системы – если она отключена, косвенные свойства бойлера теряют свою ценность;
• дороговизна – не каждая семья может позволить себе такую покупку;
• громоздкость – напольный вариант занимает довольно большую площадь.

Горячая вода – это вещь, которая требуется в хозяйстве постоянно. Поэтому, если вы владелец автономного отопления, вам целесообразно задуматься о покупке косвенного бойлера, ведь это наиболее грамотный способ для нагрева воды из всех доступных методов. За несколько лет такое оборудование вполне себя окупит.

Водонагреватель Климатическая техника

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 и правила подключения БКН

Схема подключения и особенности монтажа бойлера косвенного нагрева зависят от класса прибора и системы отопления в доме. Необходимо правильно выбрать место установки, ориентируясь на расположение котла, врезку насосов и уже имеющуюся разводку. Попробуем разобраться, что необходимо учесть при монтаже нагревательного оборудования.

Вариант #1 – обвязка с трехходовым клапаном

Это одна из наиболее популярных схем, так как при ее применении происходит параллельное подключение отопительной системы и БКН, оснащенное запорной арматурой. Бойлер необходимо установить около котла, на подачу врезать циркуляционный насос, затем трехходовой клапан.

Данная схема успешно применяется, если используется несколько обогревательных приборов, например, два разных котла.

Трехходовой клапан – это своеобразный переключатель, который управляется термореле. При понижении температуры срабатывает автоматика, и поток теплоносителя с обогревательного контура перенаправляется в БКН

По сути, это система с приоритетом, которая обеспечивает быстрый нагрев воды в бойлере при полном отключении радиаторов на некоторое время. Как только температура повышается до заданного значения, вновь срабатывает трехходовой клапан и возвращает теплоноситель в прежнее русло – в отопительную систему. Этот способ обвязки пригодится тем, кто использует бойлер в постоянном режиме

Вариант #2 – схема с двумя циркуляционными насосами

Если бойлер применяют редко (например, сезонно или по выходным) или появилась необходимость в воде, температура которой ниже, чем в системе обогрева, применяют схему с двумя Система водяного отопления с принудительной циркуляцией: схемы, варианты реализации, технические тонкости циркуляционными насосами. Первый устанавливают на трубе подачи, непосредственно перед БКН, второй – на контуре отопления.

Циркуляционный насос запитан через термореле, поэтому начинает действовать только при снижении температуры ниже требуемой. Ускорение нагрева происходит вместе с включением принудительной циркуляции

Трехходовой клапан в данной схеме отсутствует, обвязка оборудована с применением простых соединительных тройников.

Вариант #3 – обвязка с гидравлической стрелкой

Это подключение используют для объемных бойлеров (200 л и более) и разветвленных отопительных систем с множеством дополнительных контуров. Примером может служить система отопления в двухэтажном доме, где кроме многоконтурной радиаторной сети используются теплые полы.

Гидравлический распределитель (гидрострелка) необходим, чтобы упростить схему отопительной системы и избежать монтажа рециркуляционных насосов на каждую отопительную ветку

Оборудование гидрострелки позволяет избежать теплового удара, так как давление воды в каждом контуре будет одинаковым. Самостоятельно сделать обвязку по данной схеме довольно сложно, поэтому лучше обратиться к профессиональным монтажникам.

Вариант #4 – использование рециркуляции теплоносителя

Рециркуляция полезна, когда присутствует контур, нуждающийся в постоянной подаче горячей воды – например, полотенцесушитель. Если его подключить к системе отопления, теплоноситель будет постоянно циркулировать, а сушилка функционировать и одновременно служить отопительным прибором.

Применение рециркуляции обладает одним большим преимуществом – не нужно ждать, когда вода нагреется до нужной температуры, она всегда будет горячей

Но у этой схемы есть и недостатки. Главный – это увеличение расходов на топливо, потому что требуется постоянный прогрев охлаждаемой в контуре воды. Второй минус – смешивание воды в бойлере. Обычно горячая вода находится в верхней части, и оттуда поступает к точкам водоразбора, здесь же она перемешивается с холодной, вследствие чего на выходе температура немного ниже.

Существуют модели бойлеров со встроенной рециркуляцией, то есть с готовыми патрубками для подключения полотенцесушителя. Но дешевле приобрести обычный бак, применив для подключения тройники.

Вариант #5 – система с энергонезависимым котлом

Отличительная особенность данной схемы – установка бойлера на более высоком уровне, чем котел и отопительные приборы. Предпочтение отдается настенным моделям, которые можно подвесить на высоте 1 м над полом.

Напольные модели конкретно в рамках данной схемы уступают настенным скоростью и качеством нагрева. Температура воды значительно ниже (примерно как в обратном трубопроводе), следовательно, и запас горячей воды меньше

Энергонезависимый тип отопления строится на применении законов гравитации, следовательно, теплоноситель будет циркулировать и при отключении электричества. В обычном режиме можно подключит циркуляционные насосы.

Виды водонагревателей косвенного нагрева

Существует несколько типов этого оборудования. Перед покупкой стоит учесть, для какого вида жилья оно предназначено:

Для квартиры	классический;
с еще одним баком;
с котлом;
совмещенный;
Для частного дома	рециркуляционный
совмещенный;
с котлом;
с еще одним баком;
классический.

Обратите внимание: КАК ВЫБРАТЬ БОЙЛЕР: 9 ГЛАВНЫХ КРИТЕРИЕВ КАЧЕСТВЕННОГО ПРИБОРА

Бойлер косвенного нагрева с ТЭНом

Этот тип нагревателя завоевал немалую популярность среди покупателей. Причина в том, что он гарантирует подачу горячей воды вне зависимости от того, включен ли котел автономного отопления

Летом это условие чрезвычайно важно

Концепция работы оборудования с ТЭНом проста – в отопительный период для подогрева воды используется змеевик (трубчатый нагреватель). В спиральном теплообменнике циркулирует горячая вода, которая используется в роли теплоносителя. Она поступает в змеевик из автономной системы отопления. Летом бойлер подогревает воду с помощью электрического ТЭНа.

Нагреватели с ТЭНом существуют двух видов:

• мокрый;
• сухой.

В первом случае у ТЭНа происходит контакт с водой, во втором случае это исключается. «Сухой» бойлер обладает очевидным преимуществом – на нем не появляется накипь и ему реже требуется чистка. Также он не допускает возникновения короткого замыкания.

Советуем изучить: КАК ВЫБРАТЬ ЭКОНОМНЫЙ БОЙЛЕР? 3 ВАЖНЫХ ПАРАМЕТРА

Система «бак в баке»

Эта модель водонагревателя считается более совершенной, поскольку имеет еще один встроенный бак. В него поступает вода, которая затем подается в трубы.

Как работает бойлер косвенного нагрева «бак в баке»? Подогрев происходит благодаря тому, что у стенок меньшего бака циркулирует кипяток из радиаторов. Учитывая, что площадь подогрева тут больше, чем у змеевика, нагрев происходит быстрее.

Если в бойлере предусмотрен ТЭН, его устанавливают в первичную оболочку. Эта конструкция обеспечивает чистоту воды и продолжительную службу техники.

Комбинированный водонагреватель с газовым котлом

Наличие котла, такого как, например, BOSCH Gaz 2000 W WBN 2000-24C RN, упрощает подогрев воды зимой для частного дома, не имеющего подключения к центральной системе отопления. Такая установка также заметно уменьшает счета за коммунальные услуги, если квартира подключена к газопроводу.

Принцип работы бойлера косвенного нагрева предполагает получение теплоносителя из системы автономного отопления. Внутри этого водонагревателя находится газоход, газовые блоки, горелка, а также электроника, которая контролирует весь процесс.

Благодаря особенностям конструкции происходит нагрев бака с водой, которая затем используется по своему прямому назначению в водоснабжении.

Комбинированный водонагреватель не предусматривает наличие ТЭН, как, например, у некоторых бойлеров ARISTON. Очевидным плюсом тут будет автономность и скорость подогрева

Накопительный бойлер

Эта модель считается классической, поскольку подогрев жидкости в ней осуществляется металлическим змеевиком. Очевидный плюс здесь состоит в том, что воду в нем можно нагреть почти до кипятка.

Накопительный бойлер прост по своей конструкции и эффективен в работе. Длительность подогрева воды зависит от требуемой температуры. Обычно это занимает от 40 минут до 1,5 часа.

Дополнительным преимуществом оборудования является его доступная цена

Если покупатель не планирует тратить значительные средства на покупку водонагревателя, ему стоит обратить внимание именно на этот тип нагревательных устройств

Бойлер с рециркуляцией

Чаще всего бойлер с рециркуляцией приобретается для гостиниц, многоквартирных домов, общежитий и других зданий, где нужна вода для нескольких санузлов. Также он великолепно подойдет для любых индивидуальных домохозяйств.

Работа оборудования такого типа предполагает применение насоса, благодаря которому вода распределяется по трубному кольцу.

Полезно прочитать: КАКОЙ ИЗ 2 ТЭНОВ В БОЙЛЕРЕ ЛУЧШЕ СУХОЙ ИЛИ МОКРЫЙ? ВЫБИРАЕМ И ЭКОНОМИМ

Схема электрических соединений

Комбинированную версию резервуара, оснащенную ТЭНом, нужно подключить к домовой электросети с учетом перехода на летний режим, при котором основной змеевик перестанет получать тепло от котла. Предлагаем воспользоваться универсальной схемой,куда включен модуль управления насосом посредством термостата.

Цвета проводов, изображенных на рисунке, соответствуют общепринятой классификации: синий – нейтраль, коричневый – фаза, желто-зеленый – заземление и так далее

В схеме задействован второй термостат безопасности, срабатывающий в момент перегрева санитарной воды. Лампа – индикатор сигнализирует о включении ТЭНа.

Как работает бойлер в паре с энергонезависимым котлом

Если в качестве источника обогрева работает энергонезависимый котёл, чтобы в приоритете была ГСВ, бойлер надо расположить выше радиаторов. Это легко сделать, если модель настенного типа. Лучшее положение — это когда низ водогрейного бака выше отопительного котла и радиаторов.

В напольной модели вода нагреется, но времени понадобится гораздо больше. Кроме того, внизу бака вода останется не прогретой. Её температура не превысит уровень нагрева обратки в системе отопления. При такой схеме поток теплоносителя происходит самотёком, движущей силой выступает гравитация. Есть способ монтажа, при котором к бойлеру с подключают циркуляционный насос. Но это не выход, потому что при отсутствии электричества вода не нагреется. Специалистами разработано несколько схем, подогнанных под гравитационные системы отопления.

Хитрость в том, что диаметр трубы, предназначенной для контура водонагревателя, берут на один шаг больше диаметра отопительной трубы. Теплоноситель по законам физики «выберет» трубу с большим диаметром, то есть бойлер окажется в приоритете.

При другом способе в систему отопления устанавливают термостатическую головку со встроенным датчиком, работающую на батарейках. Всё очень просто: с помощью регулятора термоголовки задают нужный уровень нагрева воды. Пока вода холодная, термостат открывает путь воде на бойлер. Как только вода прогреется, теплоноситель направляется на отопительный контур.

Схема подключения

Для правильного подключения нагревательного агрегата своими руками, необходимо знать основные схемы разводки бойлеров.

Подключение заключается в подведении к бойлеру теплоносителя (он должен входить в теплообменник через верхний патрубок)  и его вывода, а также, врезки устройства в систему водоснабжения. Поступление холодной воды должно осуществляться через патрубок, установленный на нижней части емкости, а вывод горячей – через верхний.

Такая схема подключения позволяет получить наибольший коэффициент полезного действия для конкретной модели устройства.

Типовые схемы для подключения:

• С использованием трехходового канала. Принцип работы такой системы состоит в том, что теплоноситель системы обогрева дома, может проходить по двум магистралям (основной, проходящей от котла к радиаторам и дополнительной – через косвенный бойлер). Управление потоками осуществляется при помощи трехходового клапана, управляемого термостатом. Изначально, при заполнении емкости холодной водой, клапан направляет поток теплоносителя через теплообменник бойлера, при достижении температуры в баке заданной, термостат переключает клапан и отопительная система работает напрямую, на радиаторы. Процесс переключения циклически повторяется при снижении температуры воды. Данная схема обеспечивает экономный режим отбора тепла от теплоносителя и позволяет сохранять температуры воды в бойлере на заданном уровне.
• С двумя насосами.

От емкости отходят несколько магистральных линий, оснащенных каждая своим насосом, что позволяет поддерживать требуемое давление для каждой магистрали (для теплого пола – высокое, а для точек подачи горячей воды – низкое).

• С гидравлической стрелкой. При подключении устройства к сложным магистралям (много контуров с различным давлением, бытовые точки, теплый пол и т.п.). Специальные балансировочные вентили позволяют избежать перепадов давления в системе, поддерживая его неизменным на всех участках магистрали. Смонтировать и настроить такую систему не под силу домашнему мастеру, так как для проведения работ потребуется специальный инструмент и специфические навыки, поэтому при реализации такой схемы, рекомендуется обратиться к специалистам.
• С рециркуляцией. В некоторых моделях нагревательных агрегатов, допускается введение рециркуляционной магистрали. Постоянно текущая горячая вода прокачивается через емкость бойлера. Подобная система хоть и требует затрат на работу рециркуляционного насоса, но при этом позволяет пользоваться горячей водой сразу после открытия крана, без слива холодной.