Бойлер косвенного нагрева: устройство, принцип работы, схемы подключения

Конструкция косвенного бойлера и принцип его действия

Устройство косвенного бойлера состоит из теплоизоляционного бака, имеющего внутри водонагревательный элемент, а именно змеевик (трубчатый теплообменник). Последний представляет собой греющий элемент, по которому проходит теплоноситель (вода либо антифриз), и который подключается через индивидуальный контур к системе в целом или котлу отопления в частности. Время нагрева воды непосредственно зависит и от мощности, и от площади поверхности змеевика. Зачастую емкости водонагревателей оснащены встроенным анодом, способствующим его пассивной защиты. косвенного нагрева можно встретить напольного либо настенного исполнения.

Принцип работы бойлеров довольно прост. Проходя через водонагревательный элемент (змеевик), теплоноситель (вода либо антифриз) передает часть тепла находящейся в баке воде. Таким образом, стенки змеевика служат поверхностью теплообмена. Другими словами, внутри бака установлено что-то вроде радиатора системы отопления, только греющего не воздух, а нашу воду в баке.

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.

Схема подключения

Самый оптимальный вариант подключения бойлера показан на схеме внизу. Учтены все компоненты, которые могут понадобиться при монтаже:

• манометры;
• циркулярные насосы;
• обратный клапан;
• расширительный бак.

Схема подключения

Нагреватель воды, даже самый надежный и добротно сделанный, может не дать хорошего результата. Основной причиной такого развития событий является неграмотная схема подключения или нарушение оптимальных принципов построения системы

Максимальное внимание стоит уделить группе безопасности. Этот комплект часто монтируется на вводе холодной жидкости и заменяет простой клапан

Причина проста: если поломается термостат, рост температуры и давления может быть очень стремительным.

Только немедленный сброс жидкости наружу способен предотвратить взрыв. Группа безопасности по пропускной способности далеко опережает простые клапаны и эффективно справляется с этой задачей. В ней содержится встраиваемый обратный клапан, больше того, часть моделей содержит также сливающие либо отсекающие шаровые краны. Арматура для водоснабжения выпускается в широчайшем ассортименте, и нет никакой унифицированной архитектуры ее. Для ввода холодной жидкости применяется блок с резьбой в ½ либо ¾ дюйма.

Кроме этой детали и обратного клапана, ставится шаровой кран, который поможет отсечь воду. По умолчанию гнездо под манометр перекрыто. Но если владельцев интересует входное давление жидкости, они могут сами демонтировать заглушку и установить измеритель.

Строго говоря, сливной ключ работает не сам по себе, а в тесной связке с предохранительным клапаном (открывая его и освобождая воде путь в канализацию). Соединение с сифоном оснащается резьбой в 1 дюйм. Предусматривается дополнительно отверстие для забора воздуха. К сведению: рекомендуется формировать максимально изящный слив в канализационную трубу. Даже такая утилитарная часть только выиграет от качественного оформления.

Группы безопасности для бойлеров выпускают многие компании: как российские, так и иностранные. Различия между ними обусловлены, прежде всего, той емкостью бака, с которой они могут справиться. Так, изделие Stiebel Eltron ZH 1, несмотря на странный облик, вполне функционально и способно работает с резервуарами в 200—1000 л. Система оснащена запирающим вентилем, обратным и охранным клапанами (последний дополняется сливным патрубком). Есть и редуктор для снижения давления. Истинное германское качество оборачивается очень существенной ценой изделия.

Более простые модификации являются, по существу, только усовершенствованной версией клапана. Правильный выбор, кроме чисто финансовой составляющей и общей емкости, учитывает всегда диаметр резьбы. Подавляющее большинство групп безопасности подключается к сливам резьбой для гофры или имеет в комплекте поставки сифон. Что касается наличия дополнительных деталей, они расширяют возможности потребителя… но и увеличивают предъявляемый к оплате счет.

Что касается изготовителя, тут важно не столько имя фирмы, сколько ее добросовестность. Даже в азиатских странах многое делается как следует, а вот европейские марки сейчас уже не являются на 100% гарантией надежности

Но, кроме средств защиты, внимание стоит уделить и основной рабочей части, а именно подключению бойлера косвенного нагрева со встроенным ТЭН. Эта работа не имеет существенных отличий от присоединения устройства классического электрического типа

Сетевое напряжение через нуль и фазу подводится к вводным клеммам на термостате. Нуль крепится на винт к корпусу накопителя. Далее ноль соединяют с первым контактом ТЭН, второй крепят на вывод регулятора, а фазу вводят на вход регулирующего блока.

Степень нагрева регулируется также перед включением, но уже после заполнения

Важно: запуск должен производиться с включенным защитным аппаратом. Это позволит предотвратить неприятные неожиданности

Термостат в описанной схеме фактически замещает предохранитель. Отдельные модели отличаются конструктивным слиянием термостата и терморегулятора, но на сути работы это никаким образом не отразится

Выбору устройства защитного отключения стоит уделить особое внимание: от него зависит безопасность как самой техники, так и людей, которые будут ей пользоваться

Подсоединение непосредственно к бойлерным клеммам (без опосредования дополнительной розеткой) всеми специалистами признается наиболее правильным и рациональным решением. Если все же нужна дополнительная точка подключения, она должна ставиться лишь после дифференцирующего автомата. В случае острой необходимости рекомендуется получить консультацию опытного электрика.

Как выбрать бойлер косвенного нагрева

Сделать правильный выбор подходящей модели бойлера косвенного нагрева – дело сложное для новичка. Однако непосильного здесь ничего нет, надо лишь учесть несколько важных нюансов:

Выбирая для квартиры или частного дома водонагреватель с косвенным нагревом, первым делом необходимо определить оптимальный объем накопительного бака. Чтобы горячей воды хватило всем членам семьи, рассчитывают с учетом примерного расхода 100 л за сутки одним человеком.
Экономически выгоден косвенный бойлер нагрева воды для семьи из четырех и более человек

При таком количестве людей примерный расход ГВС составляет 1,5 л/мин.
Обращая внимание на объем бака, учитывают время нагрева. Большая емкость дольше будет нагреваться

Возможно, стоит отдать предпочтение модели с двумя теплообменниками или с системой «бак в баке».
От состава теплоизоляции зависит, как долго вода останется горячей после выключения котла. Дешевые водонагреватели идут с поролоном. Пористый материал слабо удерживает тепло и быстро разлагается. Оптимальной теплоизоляцией служит минвата или вспененный полиэтилен.
Чтобы сделать правильный выбор, надо сопоставить мощность косвенного водонагревателя и отопительного котла. Если последний характеризуется слабыми параметрами, бойлер станет непосильной нагрузкой.
Покупая любую модель, обязательно обращают внимание на наличие термостата, клапана и других элементов защиты.

Когда со всеми важными нюансами вопрос решен, можно уделить внимание форме, дизайну, производителю и прочим мелочам

Расчет объема накопительного бака

Чтобы сделать примерный расчет объема накопительного бака, можно воспользоваться простым снятием показаний водяного счетчика. Когда в доме постоянно прибывает одинаковое количество людей, суточный расход будет иметь одни и те же данные.

Более точный расчет объема основан на подсчитывании водоразборных точек с учетом их предназначения и количества проживающих членов семьи. Чтобы не вдаваться в сложные формулы, расход горячей воды берут из таблицы.

Схемы подключения к отопительной системе

При выборе схемы подключения косвенного бойлера для нагрева воды учитывают месторасположение прибора в доме, а также особенности разводки системы отопления.

Простая и часто используемая схема основана на подсоединении косвенного прибора через трехходовой клапан. В итоге образуется два контура нагрева: отопительный и водогрейный. После котла перед клапаном врезается циркуляционный насос.

Если потребность в горячей воде небольшая, подходит схема системы с двумя насосами. Косвенный водогрейный прибор и отопительный котел образуют два параллельных контура нагрева. На каждой линии установлен свой насос. Схема подходит для загородных домов, где горячей водой редко пользуются.

Сложнее получается схема подключения, если в доме вместе с радиаторами установлена система «теплый пол». Для распределения давления по всем линиям, а вместе с косвенным бойлером их получатся три, устанавливают гидравлический распределитель. Узел нормализует циркуляцию воды через «теплый пол», водонагреватель и радиаторы. Без распределителя насосное оборудование выйдет из строя.

У косвенных водогрейных приборов с рециркуляцией из корпуса выходит три патрубка. Традиционно два выхода служат для подключения к системе отопления. От третьего патрубка ведут закольцованный контур.

Если косвенный прибор нагрева воды не имеет третьего патрубка, а рециркуляцию надо сделать, то контур возвратной линии подсоединяют к трубе ХВС и дополнительно врезают рециркуляционный насос.

Рециркуляция позволяет получить на выходе из крана горячую воду еще до полного нагрева жидкости в накопительном баке бойлера.

Материалы и детали, необходимые для изготовления бойлера

В первую очередь необходимо подобрать ёмкость для изготовления бака. Лучшим выбором материала является нержавеющая сталь. Можно использовать готовую бочку, заказать бак необходимого размера, либо приобрести газовый баллон. Он имеет достаточную прочность, подходящие габариты и форму. Ещё одним вариантом для изготовления бака может быть ёмкость, изготовленная из термостойкого пластика.

В баке следует сделать отверстия необходимого размера. Два отверстия понадобятся для присоединения трубопроводов подачи холодной и вывода горячей вода. Одно из них делается внизу бака, а другое в верхней его части. Ещё два отверстия будут необходимы для монтажа змеевика, предназначенного для прохода теплоносителя.

Для изготовления змеевика отлично подойдёт трубка из латуни или меди. Эти материалы хорошо передают тепло, и им достаточно легко придаётся необходимая форма. Можно также использовать трубы малого диаметра из пластика.

Для того, чтобы изготовить змеевик, трубу необходимой длины наматывают на основу, которой может быть прочная металлическая труба или оцилиндрованное бревно.

Для того, чтобы трубка, предназначенная для змеевика, была изогнута равномерно, без заломов, перед началом работы её полностью заполняют песком. Тогда змеевик получится правильной формы, одинакового диаметра по всей его длине.

Часто начинающие мастера не знают, как правильно рассчитать размеры змеевика. Его параметры зависят от нескольких факторов – следует учесть объём ёмкости, материал изготовления змеевика и температуру теплоносителя. Считается, что на каждые 10 литров объёма воды для нагрева требуется 1,5 кВт тепловой мощности.

Исходя из объёма бака, температуры теплоносителя и температуры поступающей воды, вычисляется необходимая длина змеевика. Для этого используют специальную формулу подсчёта. Для ёмкости объёмом 200 литров, при использовании змеевика с диаметром 10 мм, его длина будет составлять около 15-ти метров.

Ещё до монтажа накопительного бойлера следует определиться, каким образом будет производиться его теплоизоляция. Обойтись без неё не удастся, так как естественные потери тепла велики и КПД водонагревателя окажется слишком низким. Идеальным способом для теплоизоляции бака будет помещение его внутри подходящей ёмкости, а затем заполнение её монтажной пеной.

Для сборки бойлера следует позаботиться о наличии штуцеров, гаек, резиновых уплотнителей, шаровых кранов. При изготовлении конструкции из газового баллона потребуется сварочное оборудование.

Смотрите видео о том, как сделать бойлер косвенного нагрева своими руками:

Принцип работы водонагревателя косвенного нагрева

Монтаж косвенной системы нагрева не отличается сложностью, как и принцип ее работы. В простейшем варианте подключения работа системы выглядит так, как показано на схеме.

Схема действия системы косвенного нагреваа

Вода, нагретая в системе отопления, проходит через змеевиковый теплообменник (или между двумя резервуарами), где отдает тепло холодной воде, накопленной внутри бака. Охладившийся теплоноситель возвращается в контур отопления. Через некоторое время достигается тепловое равновесие, и температура воды в бойлере становится равной температуре теплоносителя.

Отопительный контур и контур водоснабжения обычно монтируются навстречу друг другу. Точка входа холодной воды располагается в самой нижней части бойлера, а забор горячей воды ведется из верхней части. В бойлерах типа «бак в баке» нагретый теплоноситель поступает в бак сверху, а охлажденный – отводится из нижней части. В водонагревателях со змеевиком штуцер для входа теплоносителя обычно находится в средней части бойлера, но выход – все равно снизу, то есть вход теплового контура расположен выше выхода. Такой принцип подключения обеспечивает максимальный КПД системы и обеспечивает высокую температуру воды, забираемой из системы. В верхней части бойлерного бака всегда находится самая горячая вода, которая и уходит на бытовые нужды. При этом на ее место поднимаются менее теплые слои, и происходит их быстрый нагрев.

Обычно работой системы управляет простейшая автоматика. Установленный в баке регулируемый термостат по достижении требуемой температуры воды перекрывает ток воды в отопительном контуре. После остывания нагрев включается вновь.

Для более полного и равномерного прогревания воды в резервуаре предусматривается контур рециркуляции, по которому циркулирует вода при отсутствии ее потребления. С началом поступления воды в точки потребления рециркуляционный контур перекрывается.

Как работают бойлеры с косвенным нагревом воды

Основным функциональным компонентом в водном отопителе является теплообменник. Трубчатый теплообменник находится внизу емкости, ведь горячая вода по законам физики выталкивается в верхние слои, а холодная опускается вниз, где ее «встречает» теплообменный компонент.

Популярные производители встраивают в бойлеры теплообменники, сооруженные из нержавейки или углеродистой стали. Нержавейка показывает долговечность применения и хорошие пищевые свойства, радуют антикоррозийные характеристики и стойкость к химическим процессам, влиянию агрессивных веществ, которые могут поступать в бак вместе с проточной водой. В металле не образуются сколы, трещины, а значит, в маленьких щелях, даже если они появятся после долгих лет эксплуатации изделия, не забивается грязь, нет налипаний мусора.

Несколько теплообменников позволяют пользоваться на выбор сразу несколькими источниками тепла – это может быть котел, работающий на твердом топливе или от газа, солнечной энергии, тепловой насос. Правильное сочетание источников тепла помогают превратить нагрев воды в быстрый и эффективный процесс.

Как сориентироваться в разных источниках тепла? В южных регионах отдавайте предпочтение солнечной энергии, если солнца в регионе мало, подойдет пиролизный отопительный котел.

Оптимальный нагрев воды в бойлере составляет 55-60 градусов, а мощность определяют согласно таким факторам:

• вместительность водонагревателя;
• необходимый период нагрева жидкости.

Что такое одноконтурный котёл

Из двух существующих разновидностей котлов, дифференцирующихся количеством встроенных контуров нагрева, одноконтурный отличается тем, что наделён только одной полезной функцией – теплоснабжением батарей для повышения комнатной температуры. Его конструкция сама по себе не способна осуществлять поступление горячей воды в кран, поэтому роль смесителя в данном случае сводится к нулю. Котлы бывают электрические (ТЭНовые, индукционные, электродные) и газовые, что обусловлено разными способами нагрева, мощности, расхода потребления.

Электрокотёл имеет следующую номенклатуру: центральная ёмкость, выполняющая функцию теплообменника, трубчатые нагревательные элементы (ТЭНы), входные — выходные патрубки в нижней части корпуса, циркуляционный насос для хождения воды в системе, терморегулятор, индикаторы. В индукционном котле вместо ТЭНов размещены катушки, которые приводит в движение электромагнитная индукция, выходной патрубок с горячей водой установлен на верхней крышке конструкции. Электродные котлы работают, соответственно, посредством установленных параллельно полюсов замкнутого электрического контура (анод и катод), формирующих электрическое напряжение и выделение тепла.

Газовый одноконтурный котёл оснащён теплообменником, камерой сгорания поступающего горючего от газовой горелки, трёхкодовым клапаном, циркуляционным насосом, расширительным бачком, клапаном для подсоединения к трассе, проводящей газ.

У всех современных моделей одноконтурных котлов в составе деталей, помимо патрубка входа-выхода воды, предусмотрены патрубки для подключения к внешним агрегатам водонагрева. Таким образом, реализуется возможность синтеза одноконтурного котла с бойлером косвенного нагрева для создания многофункциональной системы отопления и горячего водоснабжения дома.

Подключение бойлера косвенного нагрева к газовому котлу

Подключение бойлера косвенного нагрева к газовому котлу (видео)

Практически все люди не могут представить комфортные условия для проживания без постоянного присутствия в доме горячей воды. Даже при незначительных перебоях возникают нарушения налаженной жизни. Те, кто проживает за городом и лишен снабжения горячей водой и центрального отопления, нуждаются в применении какого-либо альтернативного способа.

В данном случае оптимальным решением считается установление бойлера. Различают несколько типов этого оборудования:

1. Бойлер прямого нагрева, который функционирует за счет электрической сети либо специальной газовой колонки;
2. Бойлер косвенного нагрева, нагревающий воду благодаря использованию тепла из .

Устройства, принадлежащие к первому виду, более популярные, однако они являются не выгодными. Это объясняется тем, что для электрического оборудования требуется наличие большого количества энергии, поэтому необходимо много денежных средств. Кроме того, газовые бойлеры не способны полностью обеспечить бесперебойную поставку горячей воды.

В связи с этой особенностью бойлеры косвенного нагрева считаются более выгодными, если рассматривать их в перспективе эксплуатации длительное время. Некоторые люди думают, что оптимальное решение – , обеспечивающий одновременно подачу и горячей воды, и теплого воздуха. Однако в таких системах можно найти множество различных недостатков. Так, они не могут регулярно обеспечивать необходимый объем горячей воды для нескольких человек. К тому же увеличение количества расходов служит причиной резкого понижения температуры нагрева.

Обычно расходы в сутки нагретой воды на одного человека составляет от десяти до ста восьмидесяти литров. В сложившейся ситуации нельзя использовать ее на кухне и одновременно принимать душ – жителям дома необходимо все время сообщать остальным о планах касательно подогретой воды.

Опытные профессионалы советуют установить одноконтурный котел, который следует дополнить бойлером, характеризующимся косвенным методом нагрева. Данный вариант обеспечивает круглосуточную подачу горячей воды в большом количестве, а также постоянство температур. Вместе с этим число точек ее применения ограничивается лишь объемом бойлера. Главное преимущество – бойлер прогревается равномерно. Следует учитывать то, что устройство маленьких размеров нагревает двадцать литров воды за полчаса. На нагрев двухсот литров понадобится шесть часов.

Теплоаккумулятор для котлов отопления: особенности устройства и подключения

Цель использования данного агрегата – сбор и хранение нагретого до определённой температуры теплоносителя для дальнейшей его передачи в систему, когда в этом возникнет необходимость. Будучи связанным с водяным контуром помещения, аккумулятор подобного типа обеспечивает поддержку температурного режима, даже если источник тепла будет отключен.

Полезный совет! Если водяное отопление дома производится от электроэнергии, оформление ночного тарифа со сниженными расценками стоимости 1 кВт/ч. позволит сэкономить на оплате счетов. Отопительную систему достаточно будет нагревать ночью, а в дневное время будет работать теплоаккумулятор.

Теплоаккумулятор используется для поддержания нагретой до определённой температуры воды

Это устройство выполняет и другие функции. К основным из них можно отнести:

• почти на треть снижает расход топлива. При этом КПД топливной установки повышается;
• предохраняет от перегрева приборы отопления, собирая излишки тепла;
• нагревает воду для системы ГВС. То есть, по сути, это одна из разновидностей бойлера косвенного нагрева. Цена данного агрегата колеблется в очень широких пределах: от 13 до более 300 тысяч рублей;
• бак теплоаккумулятора может связывать несколько источников тепла, работающих на различных видах энергии или топлива;
• конструктивное исполнение устройства позволяет осуществлять отбор теплоносителя разной температуры.

Устройство теплоаккумулятора и рациональное подключение внешних приборов

В качестве главной детали данного агрегата выступает цилиндрической формы нержавеющий бак, наполненный жидкостью, характеризующейся высоким коэффициентом теплоотдачи. Его обвязка осуществляется теплоизолирующим материалом. В сочетании с установкой верхней рубашки, такое конструктивное решение увеличивает время остывания теплоаккумулятора. Внутри цилиндрической ёмкости размещаются от 1 до 3 теплообменников. Количество змеевиков определяется возможностями и потребностями хозяев жилья.

Разогретая вода от твёрдотопливных или газовых котлов поступает в полость бака аккумулятора сверху, а охладившаяся жидкость оседает ближе ко дну и для разогрева вновь перекачивается в котёл.

Схема устройства теплоаккумулятора с возможностью подключения к альтернативным источникам энергии

Нижний отсек обычно имеет температуру порядка 35-40°С. Поэтому подсоединять его целесообразно к системе тёплого пола. Температура средней части составляет 60-65°С. Поэтому подключать к ней следует отопительные приборы. К горячему водоснабжению подключается верхняя часть бака. Температура воды там достигает 80-85°С.

Опубликовано 02.06.2020 Обновлено 13.06.2020 Пользователем admin