Давление воды в бойлере косвенного нагрева

Что можно добавить еще по особенностям конструкции? В БКН с емкостью большого объема монтируют несколько теплообменников, благодаря этому уменьшается время нагрева воды. Для того чтобы уменьшить период нагревания воды и увеличить период ее остывания, наиболее удачным будет выбор модели с теплоизоляцией.

/*

Стандартные бойлеры косвенного нагрева, как правило, работают с автоматизированными котлами. При монтаже нужно в определенное место смонтировать датчик температуры. И связать его с определенным входом котла. После чего делается обвязка бойлера косвенного нагрева согласно определенной схеме. Агрегат можно подсоединить к энергонезависимому котлу, но для подобного необходимы особые схемы.

Следует помнить, что в подобном устройстве воду можно нагревать немного ниже температуры теплоносителя, который циркулирует в змеевике. Таким образом, если котел функционирует в низкотемпературном режиме и максимальная температура, которую он выдает, составляет +40оС, то вода в баке будет нагреваться максимум до этой температуры. Выше данной температуры нагреть воду не получится.

Для того чтобы обойти данное ограничение существуют комбинированные водонагреватели. Они оборудованы встроенным ТЭНом и змеевиком. Задача основного нагрева отводится змеевику, ТЭН служит только для того чтобы довести температуру до заданного значения. Кроме того такие системы отлично сочетаются с котлами, которые функционируют на твердом топливе, в этом случае температура воды не будет падать даже тогда, когда топливо полностью прогорело.

Для такого водонагревателя подходит любой источник горячего водоснабжения. Для данных целей можно использовать любой твердотопливный водогрейный котел, работающий на дровах, угле, пеллетах, брикетах. Также можно своими руками подключить к электрическому, газовому либо котлу на жидком топливе.

Существуют модели, у которых есть собственное управление, в этом случае их монтаж и обвязка более просты. В том случае, когда более простая схема, необходимо продумать систему регулировки температуры и переключение котла на обогрев воды с обогрева батарей отопления.

Монтаж бойлера косвенного нагрева может быть осуществлена, как на полу, так и методом навешивания на стену. У настенных вариантов емкость не должна превышать объем 200 литров, а вот напольные модели могут иметь объем вплоть до 1500 литров. В обоих случаях есть как горизонтальные, так и вертикальные модели. Чтобы установить настенную модель, необходимо стандартное крепление – кронштейны, они устанавливаются на дюбеля соответствующего типа.

Если же говорить о формах, то наиболее распространенной является цилиндр. Почти у всех моделей рабочие выводы сделаны сзади. Благодаря такому расположению упрощается монтаж устройства, а также сохраняется более элегантный внешний вид. Лицевая часть панели имеет место для монтажа датчика температуры либо термореле, а у некоторых моделей есть также возможность для монтажа ТЭНа, который будет служить для догрева воды при недостаточной мощности отопления.

Схемы подключения бойлера

Существуют два метода подключения бойлера косвенного нагрева: с приоритетом нагрева горячей воды и без такового. В схеме нагрева с приоритетом в случае необходимости весь теплоноситель перекачивается через теплообменник прибора. Для нагрева требуется небольшой период времени. При достижении температуры заданной отметки (это контролируется при помощи датчика, термореле или термостатического клапана), поток заново идет в отопительные батареи.

Схема обвязки бойлера косвенного нагрева без приоритета подразумевает, что на подогревание воды отводится лишь часть потока теплоносителя. Из-за чего нагревание жидкости требует большего времени.

Организовать в частном доме постоянное бесперебойное снабжение горячей сантехнической водой можно, используя бойлер косвенного нагрева (накопительный водонагреватель), использующий энергию отопительного котла: электрического, газового, твердотопливного и пр.

Оглавление

Зачем нужен накопительный нагреватель?

Бойлер косвенного нагрева — не единственный способ организации ГВС. Можно установить двухконтурный газовый котел, проточный электрический водонагреватель, электрический накопительный нагреватель, но…

Каждый из перечисленных способов вносит свои функциональные ограничения в работу системы ГВС (горячего водоснабжения):

• Проточные устройства нагрева не могут обеспечить достаточную производительность для снабжения нескольких точек забора горячей воды;
• Они же не обеспечивают постоянство температурного режима воды. Электрический накопительный нагреватель может «возразить», но при своих достаточных возможностях он «кушает» довольно много электроэнергии за Ваши деньги.

Эти два фактора накладывают ограничения на режим использования горячей воды в доме при наличии нескольких точек водозабора, например, в одном доме решили вымыть посуду и принять ванну или душ. А водички-то горячей может не хватить…

Целевое назначение и принцип работы бойлера косвенного нагрева

Подключение бойлера косвенного нагрева в систему позволяет избежать ограничения числа потребителей ГВС. Правильно рассчитанная мощность теплообменника и его объем, позволяют быстро и равномерно прогревать воду в нем до нужной температуры, одинаковой по всему его объему.

Например, бак объемом в 100 л способен обеспечивать около 500 л горячей воды в час. Обычный электрический «аппарат» на такое не способен.

Принцип работы бойлера косвенного нагрева обязательно предполагает «тандем» с источником тепла в схеме отопления дома. Объем бака нагревателя согласовывается с мощностью котла отопления, который обеспечивает повышение температуры воды за счет передачи тепла теплоносителя от одного контура (греющего) к другому (контуру ГВС).

Теплопередающих «радиаторов» в бойлере может быть несколько.

Например, для подогрева воды может быть использован твердотопливный котел, солнечный коллектор, тепловой насос геотермальной системы отопления. Каждый из этих «источников тепла» имеет автономные магистрали движения теплоносителя, связанные «теплопередачей» в нагреваемой среде.

Устройство бойлера косвенного нагрева

Бойлер – это накопительная емкость, преимущественно цилиндрической формы, теплоизолированная от окружающей среды, с установленным внутри теплообменником.

Роль теплообменника горячего контура играет змеевик сложной формы. По нему циркулирует вода из контура отопления котла, прогревая через стенку контура весь объем воды, находящийся в баке.

Также встречаются модели с двойным змеевиком (DRAZICE OKC 200 NTRR), такая конструкция увеличивает площадь нагрева, и объем бойлера в 200 литров может быть нагрет примерно за 20минут. Это является огромным плюсом при большом потреблении ГВС. Однако и сказывается на мощности теплового потребления. Мощность может достигать от 24 кВт до 48 кВт (24кВт+24кВт). Для таких бойлеров необходим соответственный котел для отдачи большой тепловой мощности, либо 2 котла, работающих в паре или раздельно, каждый на свой теплообменник.

В баке устанавливается массивный магниевый анод, обеспечивающий защиту элементов устройства от гальванической коррозии.

Как выбрать бойлер косвенного нагрева?

Главный параметр такого устройства – это его полезный объем. На числовое значение этого параметра влияет много факторов:

• количество жильцов дома, потребляющих горячую воду;
• привычки жильцов;
• режим их жизни и т.д.

Исходя из «таких параметров» тяжело определить точное значение объема. Поэтому, рассчитывая объем, принимают примерно 80 л на одного жильца. Линейка объема устройств такого типа довольно широка: от 200 до 1500л. Однако выбирать нагреватель со значительным запасом объема нерентабельно, так как увеличатся расходы на энергоносители. Да и само устройство «растет в цене» с ростом его объема.

Второй немаловажный параметр — расход теплоносителя через контур нагрева (данные из техпаспорта устройства). В процентном соотношении он не должен быть большим 40% от общего потока через отопительный котел.

Следует обратить также внимание на материал, из которого изготовлена емкость, и на качество его изготовления. Нагреватели с баком из «нержавейки» обладают наибольшим «долголетием» и ценой. Важным моментом может быть возможность демонтажа внутреннего теплообменника для его очистки.

Теплоизоляция должна быть пенополиуретана или из минеральной ваты.

Брэнд производителя нагревателя и виды материалов его производства наряду с перечисленными факторами играют значительную роль в формировании цены. Современный рынок теплотехники насыщен предложениями широчайшего спектра параметров.

Схема подключения бойлера к системе отопления

Обвязка бойлера косвенного нагрева предполагает его подключение к системе водоснабжения и контурам отопления. При его подключении к водопроводу:

• холодная вода подается в нижнюю часть бака;
• выход горячей в верхней точке бака;
• рециркуляционная точка находится в середине бака.

При подключении контура нагрева движение теплоносителя должно быть направлено сверху вниз: горячий теплоноситель подается в верхний патрубок, остывший выходит из нижнего. Так достигается максимальный КПД бойлера, так как горячая вода на входе подогрела уже горячие слои воды в верхней части бака, а потом, отдав тепло более низкотемпературным слоям, вышла из контура нагрева обратно в котел.

Чтобы правильно подключить бойлер косвенного нагрева своими руками, необходимо разобраться с основными схемами его подключения

Подключение через трехходовый клапан

В таком варианте подключения предполагается наличие в схеме отопления двух контуров:

• контур отопления (основной);
• контур нагрева накопителя (система ГВС).

Распределение потока теплоносителя между ними возложено на трехходовой клапан. Линия нагрева накопителя имеет больший приоритет, чем линия отопления.

Трехходовой клапан управляется сигналами термостата бойлера. При охлаждении питьевой воды в системе ГВС до нижнего допустимого значения термостат переключается, управляя клапаном, который направляет весь поток теплоносителя из контура котла в контур нагрева накопителя.

При достижении необходимой температуры воды клапан «по команде» термостата переключается в первоначальное положение, направляя поток теплоносителя через радиаторы отопления. В летнее время, когда система отопления отключена, котел просто «гаснет» (выключается).

Такая схема наиболее распространена. Она используется в случае большого потребления горячей воды, и как альтернатива двухконтурному газовому котлу при работе с очень жесткой водой. Вторичный теплообменник котла при работе с жесткой водой быстро выходит из строя.

При настройке температуры срабатывания термостата необходимо учитывать температуру нагрева теплоносителя в котле. И на бойлере выставленное значение температуры всегда должно быть меньше, чем в котле. В противном случае котел, при отключении контуров отопления, будет пытаться бесконечно нагреть воду в бойлере

Двухнасосная схема

В такой схеме управление потоками теплоносителя осуществляется активным воздействием циркуляционных насосов в различных магистралях.

В этой схеме линия ГВС также имеет приоритет (режим приоритета бойлера) – она подключена перед циркуляционным насосом системы отопления. Правильнее будет сказать, что линия нагрева водонагревателя и линия отопления подключены параллельно, и каждая имеет свой циркуляционный насос. Переключение режима работы насосов осуществляется сигналами с того же термодатчика бойлера.

Для исключения взаимного влияния потоков теплоносителя после каждого насоса устанавливается обратный клапан.

Эта схема, так же как и первая, предусматривает отключение линии отопления при включении контура ГВС, что не должно привести к значительному охлаждению дома за короткое время нагрева воды в накопительном нагревателе (первоначально нагревается примерно за 30 минут, а то и меньше).

Но в сложных системах отопления может быть использовано два котла, один из которых постоянно работает на отопление, тогда как второй работает по второй схеме переключения режимов.

Схема с использованием гидравлической стрелки

В «многоконтурных» системах отопления для уравновешивания потоков теплоносителя в различных частях схемы со своими циркуляционными насосами часто используют гидравлический распределитель: гидравлическая стрелка.

Такая схема подключения бойлера косвенного нагреваиспользует несколько линий отопления: радиаторный, теплый пол, контур нагрева бойлера и т.д. Она может функционировать и без гидравлического модуля, совмещенного с коллекторами, но тогда необходимо предусмотреть установку балансировочных вентилей для компенсации перепадов давления в различных «ветках» системы.

При проектировании таких систем обязательно необходимо использовать опыт профессионалов-практиков.

Использование системы рециркуляции в схеме ГВС

Наличие в баке бойлера третьего входа позволяет подключить к нему линию рециркуляции воды.

Назначение этой системы – обеспечить практически мгновенную подачу горячей поды в зону ее потребления при открытии крана. То есть, нет необходимости сливать холодную воду из магистрали в канализацию, ожидая «прихода» горячей воды от нагревателя.

Такая возможность реализуется через создание зацикленной магистрали постоянно текущей воды с собственным циркуляционным рециркуляционным насосом – рециркуляционной системы. Она может быть реализована с подогревом полотенцесушителя или без него.

Обвязка бойлера косвенного нагрева, схема которого приведена выше, включает в себя некоторые дополнительные узлы.

Рассмотрим назначение некоторых типичных элементов в обвязке нагревательного устройства

Обратный клапан нужен для того, чтобы исключить обратное движение воды, если насос выключен.

Обратный клапанна входе в водонагреватель нужен для того, чтобы исключить движение горячей воды на холодный трубопровод. Может возникнуть ситуация, когда при нагреве воды давление в водонагревателе увеличиться и, открыв холодный кран, первым делом большое давление вытолкнет горячую воду из водонагревателя в холодный трубопровод.

Автоматический воздухоотводчик необходим для исключения попадания воздуха в насос, особенно при первом запуске. При первом запуске обратный клапан препятствует движению воздуха из бака и прогоняет горячую воду через полотенцесушитель или рециркуляционный трубопровод.

Предохранительный клапан нужен для того, чтобы защитить водонагреватель, от большого давления, вызванного расширением воды при нагреве. То есть предохранительный клапан защищает водонагреватель от высокого давления. Обычно это до 7 Bar. При достижении или превышении давления 7 bar предохранительный клапан начинает сбрасывать избыточное давление, пропуская воду через себя.

Расширительный бак компенсирует давление в системе горячего водоснабжения. Так как при нагреве воды увеличивается давление в системе горячего водоснабжения. Расширительный бак начинает в себя забирать воду, тем самым уменьшая давление. Поэтому расширительный бак уменьшает превышение давления при нагреве воды. Расширительный бак не дает сильно увеличить давление в системе при нагреве воды в бойлере косвенного нагрева.

Давление воздуха в расширительном баке не должно превышать давление предохранительного клапана, иначе действие расширительного бака бесполезно. А минимальное давление воздуха должно быть не ниже минимального давления в системе водоснабжения.

Расширительный бак ACS по своей природе является гидроаккумулятором, но рассчитан на температурный режим ГВС.

Плюсы и минусы

Итак, мы рассмотрели принцип и устройство работы бойлера косвенного нагрева. Давайте теперь посмотрим плюсы и минусы таких водонагревателей.

Накопительный водонагреватель косвенного нагрева – достоинства:

• не влияет существенно на нагрузку электросети дома в холодные времена года;
• обладает достаточно высокой производительностью при правильном расчете всех необходимых параметров;
• не допускает контакта внутренней поверхности нагревательного контура с проточной «агрессивной» водой с большим содержанием солей;
• изолирует теплоноситель контура отопления от проточной сантехнической воды сразу после открытия крана в месте потребления;
• с многоконтурными нагревателями предполагает использование нескольких источников тепла.

Теперь немного о недостатках:

При проживании в частном доме, не подключенном к системе горячего водоснабжения, крайне актуальна проблема обеспечение всех жильцов горячей водой при минимальных затратах. Оптимальным решением станет применение бойлера косвенного нагрева. Об устройстве и способах подключения поговорим в этой статье.

Принцип работы и виды

Бойлер косвенного нагрева представляет собой цилиндрическую емкость, предназначенную для накопления нагреваемой воды. Объем устройства может составлять от десятков до сотен литров и зависит от его модели и количества точек потребления горячей воды.

Принцип работы агрегата основан на нагревании воды, за счет энергии, отдаваемой отопительной системой. Проще говоря, внутри бака бойлера проходит труба, включенная в систему отопления дома, а для возможности использования горячей воды в летний сезон, когда отопление отключено, предусмотрен электрический нагревательный элемент (ТЭН).

Материалы, используемые при производстве бака бойлера:

• Эмалированная сталь.
• Нержавеющая сталь.
• Пластик.

Емкости из пластика и нержавейки, наиболее устойчивы к коррозии и долговечны. Однако пластик менее устойчив к механическим повреждениям.

По типу размещения емкости, устройства разделяют на:

• Напольного исполнения. Не требуют дополнительных крепежных работ, но при этом занимаю много места.
• Настенные. Как правило, применяются в помещениях с ограниченным пространством. Бак крепиться к стене при помощи специальных штырей или крепления.

Способы нагревания воды в косвенном бойлере:

• При помощи теплообменника.
• Внутренней емкостью. В данном исполнении, бойлер состоит из двух баков, установленных один в другой. Во внутреннем баке находится вода, предназначенная для подачи к точкам потребления, а в промежутке, между стенками внешней и внутренней емкостей, циркулирует горячая вода из системы отопления дома.
• Электрическим нагревателем. В бак устройства устанавливается электрический нагревательный элемент. Такой режим работы бойлера используется в теплое время года, когда система отопления отключена и не способна согреть воду в его баке. Следует отметить, что работа агрегата от электрической сети, приводит к большому расходу электрической энергии, так как при снижении температуры воды в баке, включение нагревателя происходит автоматически.

Конструкция» теплообменника

Передача тепла от основного теплоносителя (воды в отопительной системе) происходит при помощи змеевидной трубки из латуни или стали (теплообменника).

Теплообменник может располагаться как внизу емкости, так и по всей ее высоте (такое техническое решение обеспечивает более равномерный нагрев воды в бойлере).

Некоторые модели агрегатов для нагрева воды, могут оснащаться двумя теплообменниками, к одному подключается одноконтурный отопительный котел, а к другому – нагреватели на основе альтернативной энергии (солнечной, ветряной и т.п.), применяемые в периоды отключения отопительной системы.

Защита от коррозии

Косвенный бойлер, в процессе эксплуатации, постоянно подвергается, губительному для его составных элементов, коррозионному воздействию. Для увеличения ресурса агрегата и его безаварийной работы, применяется электрохимическая защита (ЭХЗ), представляющая собой положительный электрод, изготовленный из анода магния и помещенный в емкость бойлера. Обладая более низким электрическим потенциалом, чем элементы конструкции емкости, он заставляет коррозию воздействовать именно на него, защищая металлические элементы устройства. Магниевый анод требует периодической замены, так как со временем эксплуатации он разрушается и перестает обеспечивать должную защиту.

В некоторых моделях используется не анод, а катод, что не влияет на эффективность работы защиты.

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.

Стоимость бойлера косвенного нагрева

На рынке теплотехнических устройств, представлено множество моделей бойлеров от различных производителей. Эти модели различаются между собой объемом бака, брендом, материалом, дополнительными функциями и т.п.

Критерии, влияющие на стоимость теплового агрегата:

1. Производитель. Чем известнее фирма, тем больше стоимость устройства. Наиболее популярны модели от , Viessmann, Buderus, Vaillant, Baxi, Protherm, Drazice или Gorenje. Однако, в последнее время, на рынке большим спросом пользуются агрегаты российского производства, ничуть не уступающие по качеству своим зарубежным аналогам, но при этом имеющих меньшую стоимость.
2. Конструкция. Тип применяемого теплообменника значительно влияет на стоимость агрегата в целом. Наименьшей ценой обладают бойлера с нижним расположением нагревателя, а наибольшей – с внутренней емкостью.
3. Материалы, применяемы при изготовлении устройства. Наибольшую стоимость имеют устройства, в конструкции которых используется сталь и латунь. Баки, изготовленные из пластика, имеют значительно меньшую цену.
4. Емкость бака. Чем больше емкость агрегата, тем большее количество материала уходит на его изготовление, а, следовательно, возрастает и его стоимость.
5. Дополнительные опции. Наличие дополнительных приборов и функций, значительно увеличивают стоимость теплового агрегата (электронный термометр, термостат, возможность подключения рециркуляционной магистрали и т.д.).

В зависимости от материала и фирмы производителя, цена на косвенный бойлер, с объемом бака 100 литров, составляет от 20000 до 80000 рублей. При увеличении объема до 300 литров, стоимость агрегата возрастет до 100000 рублей, а за устройство с баком в 1000 литров, придется заплатить 300000 – 400000 рублей.

Преимущества

Бойлер косвенного нагрева, обладает существенными преимуществами по сравнению с устройствами проточного нагрева воды или баковыми подогревателями.

• Возможность использования альтернативных источников нагрева, при отсутствии основного теплоносителя (завершение отопительного сезона).
• Высокий коэффициент полезного действия оборудования.
• Минимальный расход электрической энергии.
• Отсутствие прямого контакта горячей воды и теплоносителя, что позволяет использовать присадки в отопительной системе.
• Бесперебойная подача горячей воды в любое время года и на большое количество точек.
• Стабильное давление в системе, при нескольких потребителях.

Недостатки

Как и любое другое оборудование, агрегаты для косвенного нагрева воды не лишены своих недостатков.

• Высокая стоимость изделия.
• Значительное время, необходимое на нагрев большого количества воды.
• Большие размеры устройства.

Как правильно выбрать бойлер

Залогом оптимальной работы теплового агрегата является его правильный выбор. Для того, чтобы не растеряться при виде многообразия представленных в магазине моделей, необходимо руководствоваться несколькими критериями.

• Объем бака. В зависимости от количества и типа точек потребления горячей воды, определяется объем бойлера.

Нормы потребления горячей воды:

• Для умывания – 6 – 17 литров.
• При мойке посуды – 20 – 25 литров.
• Душ – 60 – 90 литров.
• Ванная – 160 – 200 литров.
• Мощность котла. Очень важный параметр, он характеризует способность отопительного котла обеспечить обогрев дома и нагрев воды в бойлере.
• Расход теплоносителя. Характеризует, какое количество теплоты должен отдать теплоноситель для нагрева бака бойлера.
• Материал изготовления бака. Показывает, насколько долговечным будет тепловой агрегат.
• Время нагрева. Время нагрева воды в емкости до требуемой температуры.
• Тип теплоизоляции бака. Чем качественнее теплоизоляционный материал, тем дольше будет сохранять тепло. Лучшими показателями теплоизоляции обладает минеральная вата или пенополиуретан, а худшими – поролон.
• Габаритные размеры. При выборе бойлера, следует учитывать размеры помещения, в котором предполагается его установка.
• Наличие противоаварийной автоматики. Для предотвращения аварийных ситуаций, в результате которых устройство может выйти из строя, оно должно быть оснащено предохранительными клапанами, термостатами и т.п.
• Доступность сервисного обслуживания данной модели. При выборе модели, следует обратить внимание на доступность сервисного обслуживания и наличие представителя производителя в данном регионе (городе).

Применение правильно подобранного и смонтированного бойлера косвенного нагрева обеспечит бесперебойную подачу горячей воды ко всем точкам ее потребления в доме и позволит сэкономить домашний бюджет.

Полезная статья? Оцени и добавь к себе в закладки!

>