Правильный подбор водонагревателя с косвенным нагревом
Бойлер косвенного нагрева (БКН) высокоэффективное устройство с современными системами автоматизации тепловых процессов, служит для выпуска горячей воды Т до 65 С.
Внешне БКН похож на традиционный электрический водонагреватель, хотя его современные модификации имеют более эргономичную прямоугольную форму.
Источником тепловой энергии служит отопительный котел, работающий на любом энергоносителе от отходов до электрической энергии.
Базисный элемент — стальной или латунный теплообменный аппарат змеевикового типа, имеющей большую площадью нагрева, в сравнительно небольшом объеме накопительного бака, покрытого защитным эмалевым слоем.
Чтобы придать теплоаккумулирующие функции баку аккумулятору, внешнюю поверхность конструкции покрывают теплоизоляционным слоем и дополнительно защитным кожухом.
Перед тем как установить БКН необходимо правильно его подобрать под реальные условия эксплуатации: источник теплоснабжения и объем водопользования по услугам ГВС.
Основные параметры выбора схемы подключения бойлер косвенного нагрева:
- Рабочий объем в литрах. При этом термины «общий объем » и «рабочий объем» различны, поскольку змеевиковый теплообменник забирает определенную часть бака, поэтому нужно выбирать по рабочему показателю.
- Внешний источник нагрева, вид топлива и выходная температура теплоносителя.
- Тепловая мощность внешнего источника. Котел должен обеспечивать не только отопительную нагрузку, но ГВС. Так для нагрева объема воды в 200 л потребуется резервная мощность не менее 40 кВт.
- Материал рабочей емкости: с покрытием из эмали, стеклокерамики и стеклофарфора, из нержавеющего металла или термостойкого пластика.
- Теплоизоляция — для защиты БКН от тепловых потерь, лучше всего, если в качестве теплоизоляции будет применен полиуретан.
- Система защиты и регулирования.
Важные особенности
Помимо выбора геометрических и тепловых характеристик БКН необходимо учесть многие параметры, чтобы тепловая схема подключения бойлера косвенного нагрева к газовому котлу была максимально эффективной.
Для этого пользователь должен выполнить определенные условия:
- Выбрать оптимальное месторасположение, специалисты утверждают что расположение БКН должно быть максимально приближено к котлу.
- Обеспечить защиту от теплового удлинения конструкции, для этого интегрировать в схему БКН на выходе ГВС из устройства мембранный гидроаккумулятор с объемом 10 % от рабочего объема бойлера.
- Перед тем как подключить бойлер оснащают каждую линию подвода/отвода по греющей и нагреваемой среде шаровыми кранами.
- Чтобы выполнить защиту от противотока, на водопроводной воде устанавливают обратный клапан.
- Выполняют очистку воды с установкой фильтра перед подачей водопроводной воды в БКН.
- Установку настенной конструкции БКН выполняют на капитальных стенах с предварительной обработкой пожаробезопасными материалами.
- Установка БКН выполняется выше уровня котлоагрегата либо на одном с ним уровне.
Выбор объема бака
В торговой сети сегодня много предложений по аппаратам БКН, как отечественных, так и зарубежных производителей с емкостями круглого и прямоугольного сечения, напольного и настенного монтажа. И если для электрических нагревателей наиболее популярными являются модели объемом от 80 до 100 л.
Для БКН используются более мощные варианты, начиная от 200 до 1500 л. Это вызвано тем, что многие собственники такую конструкцию используют для создания бака-аккумумятора, с целью создания равномерной нагрузки источника теплоснабжения в ночное время суток. В такой схеме ночью вода для ГВС нагревается, а днем расходуется.
Размер рабочей емкости выбирают, учитывая необходимость обеспечения всех членов семьи горячей водой. Существует формула расчетного водопотребления.
На практике часто пользуются следующими данными:
- 2 пользователя — 80 л;
- 3 пользователя — 100 л;
- 4 пользователя — 120 л;
- 5 пользователя — 150 л.
Размеры БКН также важно учитывать при монтаже. Для настенного размещения могут применяться установки с рабочим объемом бака — до 150 л, а с большими размерами допускается устанавливать только с напольным размещением.
Место установки должно иметь свободный доступ, чтобы можно было правильно выполнить обвязку и разместить вспомогательное оборудование в виде запорно-регулирующей аппаратуры, защитных клапанов, воздушников, насосов и гидроаккумулятор.
Что такое бойлер косвенного нагрева
Сегодня всё больше людей прибегают к использованию бойлеров косвенного нагрева. Это полезное устройство позволяет более эффективно использовать тепло газового котла. В зимний период, когда включена отопительная система, бойлер косвенного нагрева работает от этой системы, а в летний период, когда котел не работает на обогрев, такой бойлер работает от электрического ТЭНа или котел переводится на летний режим (если позволяют настройки).
Нагрев воды в бойлере косвенного нагрева происходит не прямым способом, а как бы попутным. Внутри такого бойлера находится достаточно крупный змеевик, внутри которого циркулирует теплоноситель из отопительной системы. Таким образом, газовый котёл нагревает воду в змеевике косвенника, которая при помощи насоса циркулирует в отопительной системе, а уже теплообменник нагревает воду, которая находится в бойлере. Такой нагрев воды для магистрали ГВС признан самым экономически выгодным.
Кожух данного бойлера, в основном, сделан из стального листа, а внутренняя его часть – из нержавейки. Между внешней и внутренней частями бойлера косвенного нагрева находится специальный материал, который почти не проводит тепло. Конструкция такого бойлера очень похожа на конструкцию термоса.
Как правило, бойлер косвенного нагрева устанавливается возле отопительного котла. Через бойлер нагретый теплоноситель должен проходить в первую очередь. Вода в таком бойлере будет всегда горячей, и к данному бойлеру можно подключать сразу несколько точек отбора горячей воды. Нагрев горячей воды в бойлере косвенного нагрева ведется без ущерба работы системы отопления.
В большинстве случаев такой бойлер оборудован высокоэффективным теплообменником, который изготовлен из специальной стали. Более дорогие бойлеры косвенного нагрева оснащаются теплообменниками, которые сделаны из латуни. Теплообменник бойлера имеет форму длинной спирали, что позволяет очень быстро нагревать воду до температуры, которую на данный момент имеет вода в системе отопления.
Как работает бойлер в паре с котлом
Имеется несколько схем подключения БКН к газовому котлу. Они зависят от типа котлоагрегата и его мощности, вида топлива и контуров нагрева. До того как устанавливать в схему ГВС водонагреватель, потребуется выбрать принцип его включения по подающему теплоносителю: с приоритетом или без него.
В первом варианте, обеспечивается скоростной режим подготовке воды в накопительном нагревателе, когда весь теплоноситель из котлоагрегата проходит через змеевик БКН. После достижения установленной температуры ГВС в емкости — 65 С, по сигналу терморегулятора теплоноситель попадает во внутридомовую систему отопления.
Второй вариант реализуется отдельным контуром нагрева котлоагрегата, с расчетным расходом греющей среды через БКН. Он никак не регулируется, работает в вариантах «открыто — закрыто» и не влияет на отопление.
Схемы подключения бойлера к котлу
Перед тем как подключить бойлер косвенного нагрева, разрабатывают исполнительную схему подсоединения и параметры монтажа БКН. Они зависят от модификации устройства, схемы котлоагрегата и системы теплоснабжения в домовладении.
Крайне важно выбрать не только тип установки, но и место расположения БКН по отношению к котлоагрегату и установленных насосов, чтобы обеспечить эффективность работы системы теплоснабжения в целом.
Наиболее часто применяют комплект подключения бойлера БКН для двухконтурных агрегатов и с трехходовыми клапанами.
Обвязка с насосами циркуляции котловой воды
Схема с 2-мя циркуляционными электрическими насосами применяется для временного нагрева ГВС, например, при сезонной работе БКН и при использовании в выходные дни. Кроме того этот вариант применим, когда задается температура ГВС ниже чем Т теплоносителя на выходе из котла.
Она выполняется с двумя насосными агрегатами, первый размещают на подающей трубе перед БКН, второй — на контуре для отопления. Циркуляционная линия контролируется электронасосом через термодатчик.
По его электросигналу насос ГВС будет включен в работу только при падении температуры ниже установленного размера. Трехходовой клапан в этом варианте отсутствует, обвязка выполняется посредством обычных монтажных тройников.
Обвязка с энергонезависимым котлоагрегатом
Это схема применяется для энергонезависимого котлоагрегата, работающего с естественной циркуляцией теплоносителя, поэтому, чтобы обеспечить требуемый гидравлический режим и теплоноситель смог циркулировать и через котлоагрегат и радиаторы в комнатах. Эта схема для настенных модификаций, которые допускают установку на уровне 1 м от «О»-отметки в топочной.
Напольные модели в такой схеме будут иметь низкие скорости циркуляции и нагрева. Может сложиться такая ситуация, что необходимого уровня нагрева достигнуть не получится.
Такую схему применяют только для аварийных режимов, когда отсутствует электроэнергии. В обычных энергозависимых режимах в схему устанавливают циркуляционные электронасосы для обеспечения требуемой скорости движения теплоносителя.
Обвязка с 3-х ходовым клапаном
Это наиболее распространённый вариант обвязки, так как он допускает параллельный режим функционирования и отопления и ГВС. Схема имеет довольно простое исполнение.
БКН устанавливается рядом с котлоагрегатом, на подающей линии монтируется циркуляционный электронасос и трехходовой клапан. Вместо одного источника могут использоваться группа однотипных котлов.
Трехходовой клапан выполняет функции переключателя режимов и контролируется термореле. При снижении температурного режима в баке, срабатывает термодатчик, подающий электрический сигнал на трехходовой клапан, после чего он переключает направление движения греющей воды с отопления на ГВС.
По сути, это схема работы БКН с приоритетом, обеспечивающая быстрый нагрев ГВС при полностью отключенных в этот период радиаторов. После достижения температуры, переключается трехходовой клапан, и котловая вода попадает в систему отопления.
Схема с линией рециркуляции
Рециркуляция теплоносителя применяется, когда существует контур в котором должна все время циркулировать горячая вода, к примеру, в полотенцесушителе. Эта схема имеет большие преимущества, поскольку не дает застаиваться воде в трубах. Пользователю услуг ГВС не нужно будет сливать в канализацию значительные объемы воды, чтобы в смесителе появилась горячая вода. Следовательно, рециркуляция экономит расходы на услуги водоснабжения и ГВС.
Современные большие установки БКН поставляются на рынок с уже встроенной системой рециркуляцией, другими словами в них обустроены готовые патрубки для подключения полотенцесушителя. Многие для этих целей приобретают дополнительный небольшой бак, подключаемый к основному БКН через тройники.
Можно ли подключить бойлер к двухконтурному котлу
Это вариант выполняется с применением схемы подключения бойлера косвенного нагрева с гидрострелкой для конструкций с рабочим объемом, превышающим 220 л и многоконтурными схемами отопления, к примеру, в многоэтажном доме с системой «теплый пол».
Гидрострелка — это инновационный узел современной внутридомовой системы теплоснабжения, который упрощает эксплуатацию и ремонт водонагревателя, поскольку не требуется выполнять монтаж рециркуляционных электронасосов на каждую линию нагрева.
Она повышает систему безопасности, поскольку препятствует возникновению гидроудара, поскольку поддерживает равное давление среды в контурах двухконтурного котлоагрегата.
Правильная установка газового котла настенного типа
Газовый котел данной модификации обладает функцией самодиагностики. Отопительные системы Baxi и их обслуживание Хоть приборы и системы Baxi славятся надежностью и долговечностью, безотказностью работ, газовым котлам все равно необходимо периодическое обслуживание, ремонтные работы. Все они двухконтурные за счет установленного битермического теплообменника, имеют электронную защиту от накипи. Если внимательно разглядеть схему, то видно, что в состав системы входит и радиаторная система, и система теплый пол. Выполните электрические подключения согласно электрической схеме, приведенной в инструкции.
Отметим, что при работе вентилятора, циркуляционного насоса и котла на полную мощность заряда батарей хватит примерно на 11—12 часов работы, чего вполне достаточно чтобы аварийная ситуация была решена. Если понадобится выполнять сварочные работы, рекомендуется использовать газовую сварку. Они оборудованы трехходовыми клапанами и температурными датчиками для управления режимами работы нагревательного котла. Далее он попадает в теплообменник. При установке двухконтурного газового котла Baxi, его лучше размещать на кухне рядом газовой плитой. Циркуляционный насос выполнен в энергосберегающем режиме, с автоматическим удалением из системы воздуха.
И так, пройдя все радиаторы, теплоноситель в конце попадает в обратный трубопровод. Расширительный бак; 11a. Есть возможность подключения программируемого таймера. Первичный теплообменник; 11b.
Автоматический байпасс; Возможность работы на сжиженном газе после перенастройки.
Газовый клапан. При этом максимальная потребляемая мощность электросети — 25,8 кВт, а наибольшая площадь обогрева — квадратов. Котлы Main 5 оснащены битермическим теплообменником, который одновременно греет и проточную воду и теплоноситель. И так, пройдя все радиаторы, теплоноситель в конце попадает в обратный трубопровод.
На фото можно увидеть расположение различных частей под крышкой. Датчик температуры контура отопления; Подключение комнатного терморегулятора Emmeti Termec к газовому котлу baxi
Подключение бойлера к водопроводу из разных материалов
Бойлер обвязывают в системе теплоснабжения с применением, как традиционных стальных труб, так и более современных полипропиленовых и металлопластиковых труб. Более дешевый вариант — полипропиленовые.
Выбор будет зависеть от цены проекта и рабочей температуры греющего теплоносителя на выходе из котла. Например в твердотопливном котле температура теплоносителя плохо поддается регулировке, возможны случаи когда она будет расти самопроизвольно до 100 С, поэтому в этом случае лучше установить стальные трубы.
Хотя они и менее долговечные, но рассчитаны на высокий температурный режим работы твердотопливных устройств.
Полипропиленовые трубопроводы
Трубы из полипропилена легко монтируются с применением специализированного паяльника и ножниц для резки трубопроводов. После выбора места включения в трубопроводе вырезают участок по ширине равный тройнику, с вычетом 20 мм: по 10 мм на каждую.
Паяльником, разогревают трубу и фитинг до необходимого технического состояния и соединяют их. При этом прокручивать их запрещено, поскольку подобное сможет нарушить плотность соединения.
Далее соединяя части труб различной протяженности и уголки, выполняется подвод к патрубкам БКН. На конец участка трубы впаивают муфту с резьбой и далее вся линия накрепко соединяется.
Врезка в металлический трубопровод
Сегодня подключить БКН к инженерным сетям водоснабжения можно без применения сварки, для этого существуют современный переходное устройство «вампир», который имеет в корпусе технологическое отверстие и хомут. Установка такой конструкции выполняется очень просто. Выбирают точку врезки, зачищают участок.
Сверху подготовленного участка устанавливают хомут с термостойкой прокладкой и затягивают болтами для фиксации. Далее перекрывают подачу воды и дренируют ее с нужного участка трубопровода, путем открытия крана ГВС на смесителе.
Далее через отверстие в хомуте просверливают трубный участок электродрелью и потом накручивают вентиль и продолжают обвязку БКН по схеме.
Металлопластик
Это самый надежный и простой вариант обвязки бойлера БКН к двухконтурному котлу. Металлопластик просто сгибается по нужному углу отвода, а соединения узлов выполняют различными обжимными фитингами.
Перед обвязкой БКН обрезают трубу нужной длинны и типоразмера. Далее выбирают точку врезки, с учетом размера тройника и части трубы, которая будет занята соединением.
Для подготовки отверстия на небольшом участке применяют специальные ножницы. С тройника снимают гайки, и вместе с кольцами фиксации одевают на разные конца трубы. Развальцовывают концы металлопластика, применив специальный калибратор или отвертку.
Тройник вставляют до упора, после этого сдвигают кольца и ключом зажимают гайки. Еще можно использовать фитинги для металлопластиковых труб, для которых потребуется опрессовка и дополнительные специализированные инструменты и приспособления.
Подключение бойлера к электросети
Бойлер косвенного нагрева не использует для основного теплотехнического процесса электроэнергию. Она применяется в высокотехнологичных современных устройствах БКН для работы электронной системы управления и защиты.
Поскольку для работы блока управления требуется малая мощность, устройство БКН подключают через обычную розетку, оборудованную контактом заземления.
Для того чтобы правильно подключить бойлер электросети потребуется электрическая схема, составленная специалистами. В ней должно быть предусмотрено, что кабель прокладывают скрытым методом и присоединяется к ближайшей электрической коробке или напрямую к электрощиту.
В удобном месте устанавливают двухполюсный автомат 20 А в защитной пластиковой коробке, зажимами подключают к нему кабель, который идет к топочной и может также направляться к двухконтурному газовому котлу, для питания системы автоматики и циркуляционного насоса.
Схемы обвязки
Конструкция двухконтурного котла предполагает подведение к нему пяти труб. Четыре будут зациклены на воде, а одна на газе. С газовой трубой все понятно — она подсоединяется через газовый шаровой кран к горелке. С водяными трубами немного сложнее:
- Одна труба соединяет патрубок первого теплоносителя с обратным контуром системы отопления.
- Вторая соединяет тот же теплоноситель с противоположной стороны с трубой подающего контура.
- Третья труба соединяет водопровод с патрубком второго теплоносителя.
- Четвертая — второй патрубок того же теплоносителя с трубой, которая подает горячую воду в систему ГВС.
Наглядная схема
А теперь принцип работы. В трубной схеме двухконтурного агрегата установлен трехходовой клапан, который работает от автоматики прибора. При открытии крана для потребления горячей воды отопление отключается.
По сути, получается так:
- Теплоноситель из основного теплообменника перераспределяется.
- Трехходовой кран закрывает контур отопления и переводит поток теплоносителя во второй теплообменник. Здесь холодная вода из водопровода начинает нагреваться за счет него.
- Пока потребляется горячая вода, трехходовой кран будет находиться в этом положении. Как только вы закрыли смеситель, он тут же переключается на основную работу, то есть на отопление.
Эта схема работы двухконтурного газового котла не очень эффективна. Суть в том, что для большой семьи необходимого количества горячей воды он дать не может. Обычно таким способом можно обеспечить только одну точку водозабора. К примеру, кухню или душ. И это очень большое неудобство. К тому же вода будет не горячей, а теплой, потому что котел не будет успевать нагреть ее до необходимой температуры.
Что делать? Выход только один — установить дополнительный бойлер, в котором вода будет нагреваться до нужной температуры. Да и объем бойлера можно подобрать таким образом, чтобы воды хватило на всех.
Схема обвязки котла с бойлером
Вы сами понимаете, что количество трубных выходов не изменилось. Изменилась сама схема горячего водоснабжения. В этом случае второй теплообменник закольцовывается с контуром обогрева бойлера.
Настенный котел и бойлер
Получается так:
- Первый патрубок второго теплообменника соединяется с входящим патрубком бойлера.
- Второй патрубок соединяется со вторым — выходящим — патрубком бойлера.
А вот водопровод в этом случае не соединяется с теплообменником, а контактирует с бойлером. Из него же горячая вода поступает в систему ГВС. То есть в бойлере будет также 4 трубных водяных подключения.
Преимущества подобной схемы очевидны:
- Обычно вода в водопроводе не отличается высоким качеством, так что теплообменники быстро засоряются. Практика показывает, что уже после года эксплуатации они требуют ремонта.
- Не нужно переключать трехходовой кран, то есть при потреблении горячей воды отопительная система работает в штатном режиме.
Но тут встает вопрос — а зачем надо устанавливать к двухконтурному газовому агрегату дополнительную емкость? Не проще ли использовать схему с одноконтурным прибором? Ведь последний намного дешевле первого. Кому нужны эти затраты?
Все верно — не стоит приобретать двухконтурный газовый котел, чтобы потом к нему устанавливать бойлер. Это невыгодно со всех позиций. Но в жизни случается разное. У многих загородных жителей в домах уже установлены газовые агрегаты с двумя контурами, а горячей воды не хватает. Так что же — приобретать новый одноконтурный котел и все переделывать? Никакого смысла в этом нет. Просто надо купить бойлер необходимого объема, установить его и врезать в систему. Это будет проще, тем более что дело касается выполнения работ своими руками.
Схема обвязки с электробойлером
Проектирование установки бойлера
Есть еще один вариант, который позволит нагревать воду для хозяйственных нужд до определенной температуры. Для этого лучше использовать электронагревательный прибор накопительного типа.
Схема обвязки здесь немного другая, хотя она практически повторяет первый вариант:
- Первый патрубок второго теплообменника соединяется с водопроводной сетью.
- Второй патрубок соединяется с электробойлером.
- От бойлера отводится труба к системе ГВС, то ест к смесителям.
Получается, что при открытии крана с горячей водой отопительный агрегат начинает работать точно так же, как и в случае с прямой подачей воды. То есть включается трехходовой кран. Но в этом случае вода из котла сначала попадает в электрический накопитель, где дополнительно ТЭНом доводится до заданной температуры.
Почему такая схема выгодна?
- Во-первых, накопительный нагревательный прибор будет поддерживать необходимую температуру воды.
- Во-вторых, этой воды будет достаточно, если правильно рассчитать объем бойлера.
- В-третьих, вся система будет работать в экономичном режиме. А это сокращение расходов на потребление топлива. Кстати, сам электрический бойлер будет потреблять меньше электроэнергии за счет того, что вода в него будет поступать уже теплой.
