Что такое бойлер косвенного нагрева и как он работает

Еще одна разновидность водонагревателей – бойлер косвенного нагрева. И я на 100 % уверен, многие из вас подходя к вопросу «как обеспечить свой дом горячей водой», чтобы при этом в итоге было комфортно и экономно, начинали искать всевозможные решения вопроса. Решений находилось много, и при этом вопросов только увеличивалось.

В своей статье решил уделить внимание этому типу нагревателей неспроста. Лично я считаю его идеальным решением.

Сегодня раскрою секрет, в чем особенность использования косвенного нагрева. Как и где применяется. Немного рассмотрим «ближайших родственников» косвенного нагревателя. Поговорим о плюсах и минусах. Ну и все технические вопросы, которые мне уже задавали, попробуем максимально осветить. И попробую это сделать простым доступным языком.

Бойлер косвенного нагрева — что это такое простыми словами

Вообще это устройство нужно для того, чтобы в загородном доме, в офисе, на предприятии, в сауне, в гостинице, да где угодно, была горячая вода. Это водонагреватель, еще одна его разновидность.

Бойлер косвенного нагрева это устройство, которое нагревает воду, и внутри его есть нагревательный элемент. Но само оно не генерирует энергию, а получает ее извне. Это и есть суть косвенного нагрева.

В качестве источника энергии могут выступать различные типы котлов, гелио системы, тепловые насосы и другие. Эта энергия и служит для нагрева воды в косвенном нагревателе.

Рекомедуем

Для обеспечения дома необходимым количеством горячей воды применяют дополнительное устройство – бойлер косвенного нагрева (БКН). Его использование можно считать одним из самых рациональных и экономически оправданных.

Постараемся выяснить, какая схема обвязки бойлера косвенного нагрева наиболее эффективна и как подключить оборудование, чтобы избежать распространенных ошибок.

  • Нюансы устройства обвязки
  • Принцип подключения с приоритетом
  • Схемы и правила подключения БКН
      #1: Способ обвязки с трехходовым клапаном
  • #2: Вариант с двумя циркуляционными насосами
  • #3: Обвязка с гидравлической стрелкой
  • #4: Использование рециркуляции теплоносителя
  • #5: Система для работы с энергонезависимым котлом
  • Ход подключения бойлера косвенного нагрева
  • Выводы и полезное видео по теме
  • Устройство и принцип работы косвенного бойлера

    И если еще пока не совсем понятно, что это за штука такая, тогда рассмотрим его устройство. Если говорить проще – это емкость, которая наполняется водой, через штуцеры или присоединители. Они служат для подачи холодной воды и для выхода уже нагретой воды. Это называется 2 контур.

    А внутри этой емкости наполненной водой имеется трубчатый спиралеобразный элемент, который называется теплообменник или, его еще называют в народе, змеевик. По трубке этого элемента перемещается нагретый теплоноситель. И имея непосредственный контакт с нагреваемой водой, отдает ей часть своей энергии. Эту часть принято называть 1 контур.

    Главными техническими характеристиками косвенного нагревателя являются параметры следующих элементов:

    • параметры самого бака;
    • параметры змеевика.

    К параметрам бака относятся:

    • объем бака номинальный, (л) или (м3);
    • давление рабочее, (кгс/см2), (МПа) или (bar);
    • температура максимальная, оС.

    К параметрам теплообменника (змеевика) обычно относят:

    • объем змеевика, л;
    • мощность номинальная, кВт;
    • площадь теплообменника, м2.

    Помимо правильности выбора самого водонагревателя, также значительную роль играют и параметры самого теплоносителя (1 контур):

    • температура теплоносителя, оС;
    • скорость перемещения (расход) теплоносителя, (л/час) или (м3/час).

    От этих параметров (контура 1) зависит, насколько эффективна и полноценна будет работа бойлера в целом. Даже незначительно заниженная температура теплоносителя или его низкая скорость могут существенно повлиять на параметры горячей воды (контур 2).

    Помимо этого некоторые модели нагревателей имеют не 2 патрубка второго контура (подача холодной воды и выход уже нагретой воды), а 3 патрубка. Этот третий вход служит для организации циркуляционной схемы нагретой воды, например через полотенцесушители в доме. Нагретая вода посредствам насоса проходит путь через систему горячего водоснабжения (ГВС), проходит через полотенцесушители, отдав часть тепловой энергии, возвращается остывшая снова в бак нагревателя. Таким образом, не происходит застоя и остывания воды в системе. Это добавляет дополнительный комфорт – вода из крана бежит сразу горячая и всегда работает сушка для полотенец.

    Если подробнее рассматривать конструкцию бойлера, то емкость нагревателя имеет теплоизолирующий слой, который препятствует быстрому остыванию воды внутри. Тем самым устройство напоминает большой термос. В качестве изолирующего слоя может быть полиуретан, сверху защищённый металлическим или пластиковым корпусом. Или пенополиуретан (поролон), им оборачивают емкость, а сверху одевают еще плотную защитную «рубаху».

    В конструкции большинства моделей имеется магниевый или титановый анод, который позволяет изменять ионную структуру воды, чтобы снизить ее агрессивное воздействие на поверхности бака. При последующем обслуживании необходима периодическая замена этого защитного элемента.

    Также для визуального контроля за температурой, некоторые модели оборудуются встроенными термометрами.

    Изнутри баки имеют различные покрытия, это может быть эмаль, нержавеющая сталь, пластик, стеклокерамика и другие. От материала зависит срок службы и цена. Самый распространенный вариант – эмалевое покрытие. Не очень дорого и служит долго.

    Конструктивные особенности и принцип работы БКН

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

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

    Система бойлер-котел

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

    Как устроен бойлер косвенного нагрева

    Прибор, греющий воду по косвенному принципу. – это утепленная накопительная емкость, внутри которой установлен нагревательный элемент, работающий от внешнего теплоносителя. Сам бак может быть выполнен в форме прямоугольника или цилиндра, а в его стенках предусмотрены патрубки — для циркуляции горячей воды от системы отопления и входа/вывода труб водоснабжения.

    Основой конструкции служит металлическая или пластиковая емкость с вместительностью от десяти до нескольких тысяч литров. Изнутри бак может быть обработан покрытием из эмали, керамики или стеклофарфора, что помогает сохранить надлежащее качество воды и избежать коррозии. От теплопотери корпус защищает изоляционный слой из полиуретана, поролона или минеральной ваты.

    Схема устройства БКН

    Для предупреждения накипи в верхней части емкости устанавливают магниевый или титановый анод, который смягчает воду, защищает металл от гальванической коррозии и увеличивает срок «жизни» прибора. Также прибор снабжают терморегулятором, контролирующим нагрев до определенной температуры, и предохранительными клапанами, входящими в группу защиты.

    Типы и модельные разновидности оборудования

    Самый распространенный тип прибора представляет собой накопительный бак, внутрь которого помещены стальные или латунные трубы (змеевик) с циркулирующим теплоносителем. От количества витков на его спирали зависит скорость нагрева воды. Принцип работы такой конструкции бойлера косвенного нагрева предельно прост: в бак поступает холодная вода, и теплоноситель, передвигаясь по змеевику, прогревает ее до нужной температуры.

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

    Система работают так: в меньший резервуар поступает холодная вода, которая нагревается от горячего теплоносителя, циркулирующего между стенками резервуаров. В таких приборах вода становится теплой за считанные минуты – большая площадь нагрева позволяет оборудованию эффективно работать в проточном режиме, гарантируя бесперебойную подачу горячего потока.

    Бойлеры, работающие по системе «бак в баке», не только быстро нагревают воду до 90⁰С, а и обладают функцией самоочистки

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

    Разновидности бойлера КН

    По месту размещения:

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

    По форме бака:

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

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

    Плюсы и минусы устройства

    Главное преимущество бойлера косвенного нагрева – экономия на энергоносителях. Для его работы не нужно подключать газовую горелку или задействовать электричество, как требует прибор прямого нагрева. Отопительная система дает все необходимые ресурсы, поэтому горячая вода – практически бесплатный «бонус», который поможет существенно сэкономить семейный бюджет в холодное время года.

    ТЭН для бойлера

    Другие преимущества БКН:

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

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

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

    Бойлер косвенного нагрева своими руками

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

    Бойлер косвенного нагрева комбинированный – особенности конструкции

    К общему названию добавилось слово «комбинированный». Казалось бы, чего поменялось то? Все дело в том, что произошла комбинация, то есть объединение в одном устройстве двух нагревательных элементов.

    К существующему змеевику добавился еще один нагреватель – ТЭН. Трубчатый электрический нагреватель, который в отличие от первого, может сам генерировать энергию. Такая комбинация сделала конструкцию еще более функциональной, универсальной и более востребованной.

    Ведь работой бойлера тоже стало возможно управлять, в плане выбора – что будет выступать в качестве основного вида энергии, а что будет вспомогательным вариантом. Допустим, в качестве основного источника у вас будет использоваться гелиосистема, а электрический нагрев будет подключаться лишь в период водоразбора. В этом случае система нагрева воды становится весьма энергоэффективной, хотя и несколько затратной. Вообще оба нагрева могут работать как по отдельности, так и вместе одновременно.

    Как работает зимой, почем халява?

    От многих товарищей слышал, что бойлер косвенного нагрева прямо чудо техники! «Халява полная, никаких затрат, вода греется от котла. Котел то все равно зимой работает, и греет теплоноситель. Так что подключу-ка я его к бойлеру и будет мне счастье».

    Нет, друзья, не греется вода бесплатно, вся нагрузка ложится на ваш источник энергии, а теплоноситель лишь переносчик этой энергии. А все приборы радиатор (конвектор, бойлер, завеса, теплый пол и др.) являются потребителями, которые делят всю энергию, вырабатываемую котлом, пропорционально своей нагрузке.

    Поэтому очень важно, если планируется установка такого типа водонагревателя, обратите внимание на его номинальную и максимальную нагрузку. А также на резерв по мощности вашего котла. Иначе, может получиться так, что в период низких уличных температур, ваш котел будет вынужден работать в пиковом режиме. Что будет плохо для самого котла, и с горячей водой тоже могут быть проблемы.

    При правильных расчетах, когда у котла есть запас мощности, он работает в номинальном режиме. И при этом затраты на энергоресурсы более экономичны, чем при работе на пределе.

    Как работает бойлер косвенного нагрева летом

    Когда на улице становится тепло и приходит пора отключать систему отопления и останавливать основной источник. Возникает правильный вопрос, где взять энергию для нагрева воды? В этом плане бойлер косвенного нагрева поистине чудо техники. Его можно подключать практически к любым источникам нагрева теплоносителя, причем как по отдельности, так и одновременно. Для этого применяют бойлеры с двумя теплообменниками или змеевиками. Варианты разные:

    • электрический котел;
    • солнечный коллектор.

    Электрокотел удобен в управлении, очень легко задавать нужную температуру. Имеется возможность управление посредствам GSM с любой точки мира.

    Солнечный коллектор – система более сложная и достаточно затратная в плане оборудования. Также имеется сложность в процессе ее работы. Основным недостатком, пожалуй, является его зависимость от солнечной активности. В период низкой инсоляции система испытывает недогрев. Когда же солнца много, может происходить перегрев и возникает необходимость в отборе лишней энергии.

    Но чаще всего в летний период нагрев организуют за счет ТЭН. Некоторые модели позволяют устанавливать до 2 ТЭН. При этом некоторые модели имеют в своем функционале следующие возможности:

    • защита от работы без воды – устройство нагрева отключается;
    • защита от размножения «легионелл» — периодический прогрев воды выше 60 оС;
    • удаленное управление и контроль и др.

    Положительные и отрицательные характеристики

    Рассматривая плюсы и минусы косвенных водогрейных приборов, надо остановиться на главном преимуществе – экономия энергоресурсов. За газовый и электрический бойлер придется отдельно платить. Энергию косвенный водонагреватель получает бесплатно от работающей системы отопления.

    Из других преимуществ выделяется:

    • Длительный срок эксплуатации. Нагрев теплообменника не образует твердых накоплений. Накипь появляется при работе ТЭНа, но его включают не круглогодично, а только летом.
    • Водонагреватель с двумя теплообменниками или системой «бак в баке» характеризуется высокой производительностью.
    • Модель с дополнительно установленным ТЭНом сочетает два важных параметра: экономичность зимой, эффективность летом.
    • Имея сварочный опыт косвенный водонагреватель можно сделать самостоятельно.

    Минусом является сложность и дороговизна монтажа. Первый нагрев емкости осуществляется долго, но потом температура воды постоянно поддерживается. При отсутствии ТЭНа летом невозможно получить горячу воду.

    Косвенный нагреватель – плюсы и минусы

    Плюсы:

    • универсальность конструкции – может работать от разных источников энергии;
    • быстрый нагрев – большая площадь теплообменника и возможность подключения до двух источников энергии одновременно;
    • возможность использования комбинированных схем;
    • высокая надежность и долговечность – не используется сложного электронного оборудования;
    • нет нагрузки на электрическую сеть.

    Минусы:

    • Зависимость от параметров первичного источника тепловой энергии – для эффективной работы всех потребителей требуется правильная отстройка системы в целом. Для этого могут потребоваться некоторые знания и умения в области теплотехники.

    «Сродные братья» косвенного нагревателя – давайте знакомиться

    Из всего разнообразия оборудования для нагрева воды можно выделить ряд подобных по функциям устройств, к ним можно отнести:

    • накопительные водонагреватели;
    • теплообменники;
    • теплоаккумуляторы.

    Накопительный нагреватель схож с косвенным тем, что имеется такая же емкость, которая имеет присоединительные штуцеры для подачи холодной воды и выхода уже нагретой. Но отличие в том, что нагрев этой воды происходит непосредственно в самом бойлере. В зависимости от устройства они бывают электрические, газовые, комбинированные.

    Теплообменники это такие устройства, где конструктивно заложена возможность теплового обмена между двумя средами, без их непосредственного контакта. Чаще всего теплообменники применяются там, где необходимо организовать «закрытую схему», которая позволяет снизить нагрузку на сети теплоснабжения.

    В системе горячего водоснабжения применение теплообменников оправдано, когда имеется необходимость в разделении двух сред. Допустим, чистую питьевую воду нагреваем за счет теплоносителя в первом контуре, например, пропиленгликоля.

    Важно, иметь в виду! Этиленгликоль лучше не использовать в системах нагрева питьевой воды из-за его более токсичных свойств, по сравнению с пропиленгликолем.

    Отличительной особенностью теплообменников является отсутствие возможности накопления горячей воды. Вода нагревается непосредственно, протекая по второму контуру. При желании можно также организовать циркуляцию воды через полотенцесушители в помещениях, где они предусмотрены. Для этого нужно установить циркуляционный насос и закольцевать воду через второй контур теплообменника. В этом случае не придется долго спускать воду, в ожидании ее нагрева.

    Теплоаккумулятор (ТА) (буферная емкость) – это устройство, которое позволяет накапливать внутри себя тепловую энергию в виде нагретого жидкого теплоносителя. Устройство и принцип действия теплоаккумулятора, в общем схож с косвенным нагревателем. Также емкость с множеством присоединительных отверстий, которые дают возможность подключать различные тепловые устройства. Также два контура – первый отдает тепло, второй забирает.

    Применяется ТА там, где необходимо собрать лишнюю тепловую энергию, а впоследствии ее отдать, что позволяет нивелировать нестабильную работу различных источников энергии. Оправдано использование совместно с гелиосистемами и другими источниками, где возможны частые перерывы в работе.

    Тепловые аккумуляторы в отличие от косвенных нагревателей имею больший объем емкости. Размеры могут варьироваться от кубометра и выше.

    Порядок установки и подключения бойлера

    Порядок установки и подключения бойлера

    Рекомендации по установке

    Приступаем к установке бойлера. Приставьте водонагреватель к месту его будущего размещения на стене. Расстояние между баком и потолком должно составлять не менее 100 мм, в противном случае вы не сможете навесить агрегат на крепежи.

    Требования к крепежу

    Крепление производится на анкерные распорные болты, диаметр и длина которых выбирается в зависимости от стенового материала и объема бака

    Емкость водонагревателя, лПримерная нагрузка на вырывание, кгМатериал стеныРекомендуемый диаметр болта, ммРекомендуемая длина болта, см
    30-50 л15-25Бетон6-86-8
    30-50 л15-25Кирпич/шлакоблок8-108-10
    80-100 л25-35Бетон8-108-10
    80-100 л25-35Кирпич/шлакоблок10-1210-12
    150-200 л45-60Бетон10-128-12
    150-200 л45-60Кирпич/шлакоблок12-1412-15

    Наметьте с помощью маркера или карандаша точки крепления. Делайте это аккуратно. Если бак большой и тяжелый, пригласите помощника.

    Разметка

    Просверлите отверстия вкрутите крепежи. Обычно они идут в комплекте с баком. Если же крепежи отсутствуют, купите их отдельно. Подойдут стальные крюки.

    Отверстия, просверленные по разметке

    Закручиваем крюки на необходимую глубину

    Крюк вкручен

    Крепление вертикального бойлера

    Навешиваем бойлер

    Перед установкой водонагревателя убедитесь в целостности резьбовых соединений на входе и выходе воды. Специалисты отмечают, что шланги и сбросные клапаны нередко откручиваются на 1-2 оборота. Если вы тоже обнаружили подобный дефект, аккуратно прогоните резьбу плашкой на полдюйма. Накручивать клапан или шланг силой не нужно.

    Установите на бойлер 2 отдельных перекрывающих крана. Изучите внешний вид выходных резьб: к синей нужно подключать холодную воду, через красную будет выходить нагретая жидкость. Намотайте уплотняющую ленту, накрутите сбросной клапан на вход холодной воды и выполните подключение к системе водоснабжения удобным способом (с помощью трубок либо шлангов). Специалисты настоятельно не рекомендуют использовать гибкие шланги, в особенности в квартирах.

    В стене замурованы заглушенные МРВ (Муфта с Резьбой Внутренней)

    Выкручиваем заглушки

    Подготавливаем фитинги для установки

    Сначала вкручиваем переходы и удлинители

    Используем декоративные накладки

    Вкручиваем фитинги и удлиннитель резьбы

    Наматываем лён на резьбы выходов водонагревателя, обмазываем пастой

    Накручиваем тройники

    В тройники вкручиваем краны для слива воды с водонагревателя

    Правый кран используется для слива. Левый – для подачи воздуха в бак

    Устанавливаем предохранительный клапан

    Предохранительный клапан

    Шланг гайка-штуцер

    Подключение шланга холодной воды

    Подключаем второй шланг

    Подайте холодную воду на бойлер. Одновременно с этим откройте кран на горячую воду – так вы стравите воздух из системы.

    В завершение останется лишь подключить бойлер к электричеству.

    Расчетное сечение провода, необходимое для подключения водонагревателя

    Настоятельно не рекомендуется просто подключать нагреватель в ближайшую розетку через дешевый удлинитель. Хотя на практике чаще всего делают именно так, подобный вариант подключения не является безопасным и правильным. Выбрав его, вся ответственность за возможные неприятности будет лежать на вас.

    Обрезаем кабель до нужной длины. Продеваем его через отверстие в крышке бойлера

    Снимаем изоляцию с концов

    Подключаем провода к бойлеру. Жёлто-зелёный провод на корпус бойлера. Синий и коричневый к клеммам терморегулятора

    Ставим теплоизоляцию и закрываем крышку

    Бак рекомендуется подключать отдельной веткой от электрического щитка. Ветку нужно оснастить устройством автоматического выключения. Рекомендованная мощность автомата – 16А. Для подключения к электросети нужно снять с нагревателя заводской провод и провести вместо него новый кабель от щитка. Для проводки используйте трехжильный медный кабель сечением 2,5 мм2.

    Водонагреватель обязательно нужно заземлить. Отсутствие защитного заземления грозит множеством неприятностей. Если легкие «пощипывания» током во время приема душа еще можно пережить, то полный выход проводки из строя и пожар – ситуации куда более трагические.

    Схема подключения бойлера к щитку

    Заземление бака выполните прямиком в распределительном электрощитке. Если вы не владеете нужными для этого навыками, пригласите квалифицированного электрика. Для заземления также рекомендуется использовать медный провод.

    Как рассчитать и подобрать бойлер косвенного нагрева – 3 важные составляющие

    Из-за того что система косвенного нагрева воды является зависимой от отопительной системы, от мощности котла, поэтому подобрать бойлер как самостоятельное устройство не получится. При расчете и выборе важно учесть общую нагрузку всех вместе взятых потребителей тепловой энергии. И на основании полученных расчетов выбрать котел, который сможет выдать такое количество энергии или даже немного с запасом.

    Здесь конечно нельзя действовать на авось, как иногда бывает, некоторые пользуются правилом «лучше пускай будет больше мощности, чем ее не хватит…». В какой-то степени это правильно, но если так действовать, то габариты и цена оборудования в итоге могут оказаться неоправданно завышенными.

    Три важные составляющие, которые являются основополагающими при выборе бойлера «косвенника»:

    • температура хранения воды в бойлере;
    • количество потребления воды в пиковые моменты;
    • мощность змеевика.

    Теперь рассмотрим каждый параметр в отдельности, и расскажу как он влияет.

    Температура.

    Чем выше температура нагрева воды в бойлере, тем меньший расход ее будет при использовании, тем меньший размер бака вам потребуется. Как мы знаем, что для комфортного использования температура воды составляет порядка 40…42 оС. Следовательно, если температура накопленной воды в бойлере будет 55…60 оС, а температура холодной воды, возьмем, к примеру 10…12 оС, то для получения комфортных значения горячей воды нам нужно смешать их в пропорции примерно 2:1.

    Но если температуру в бойлере повысить до значений 65…70 оС, то при тех же параметрах смешения пропорция будет близка к 1:1. Что, несомненно, дает возможность сократить размеры водонагревателя. Но здесь нужно учитывать тот факт, что чем выше температура хранения воды, тем быстрее будет ее остывание.

    Количество потребления воды в пиковые моменты.

    Это такой объем воды, который выливается в период наибольшего водоразбора. Например, когда утром все домочадцы собираются на работу, в школу, детский сад или в вечернее время, когда наоборот все собираются дома.

    Эта цифра важна при расчете и вместе с температурой накопления, позволяет корректно определить какой объем бака подойдет в данном случае.

    Если рассматривать квартиру, жилой дом с определенным количеством проживающих людей, то здесь все более менее понятно. А если это, какое то общественное место, гостиница, больница, офис, спортзал то тут все немного сложнее. В такой ситуации пользуются общепринятыми справочными табличными значениями.

    Мощность змеевика

    Мощность змеевика (теплообменника), (кВт) – это важный показатель, дает понимание насколько быстро будет происходить нагрев воды в бойлере. Его можно найти в паспорте на устройство. Но нужно понимать, что каждый производитель может оценивать этот показатель при разных условиях. Поэтому когда вы будете сравнивать «косвенники» от разных производителей, обращайте внимание на расход и температуру теплоносителя, при котором должен работать бойлер.

    Вообще же мощность теплообменника напрямую зависит от площади соприкосновения с нагреваемой средой (водой). Другими словами, чем больше площадь змеевика, тем больше тепловой энергии он может отдать, тем выше его мощность.

    Выбирая «косвенник» при одном и том же объеме бака, вам будет представлены модели с различной мощностью теплообменника. Здесь важно оценить возможности вашего котла, если он уже существует, а вы решили дополнить систему бойлером косвенного нагрева воды. И если запаса мощности будет немного, то рассчитывать на быстрый нагрев не стоит. В этом случае можно выиграть в количестве нагретой воды. Поэтому здесь лучше отдать предпочтение бойлеру с теплообменником меньшей мощности, чтобы не нагрузить котел и не нарушить работу отопления. Но при этом выбрать бойлер с увеличенным объемом бака.

    Как узнать время нагрева воды в баке?

    Некоторые производители в паспорте на устройство пишут время нагрева воды в баке. Если такой информации нет, то можно воспользоваться формулой:

    \[ T=0,00117\frac{V*\Delta t}{W} \]

    где T – время нагрева, час.;

    V – объем бака, л

    Δt– разность значений между температурой требуемой и начальной температурой воды в баке, обычно берут для расчета 60 оС и 10 оС соответственно;

    W – паспортная тепловая мощность змеевика бойлера, кВт;

    0,00117 – коэффициент для согласования единиц измерения.

    Конечно, полученное время нагрева будет лишь приближенным значением, так как на нагрев также оказывает влияние и расход теплоносителя, и тепловые потери. Но, несмотря на это, даст понимание, сколько нагретой воды нам будет достаточно, чтобы после ее расходования мы имели время ожидания для пополнения и догрева новой порции воды. И чтобы эти перепады температуры были для нас менее заметны. При правильных расчетах и подборе оборудования, допускается незначительные снижения температуры в системе ГВС.

    Ниже приведу 2 простые формулы, которые позволяют рассчитать и выбрать объем бака косвенного нагревателя.

    1. Находим часовую нагрузку (Qч ). Это количество потраченной энергии на нагрев за суммарный интервал времени, который объединяет в себя время на нагрев полного объема бака и время пикового периода.

    \[ Q_ч=\frac{C(t_{исп.}-t_{х.в.})}{T_{пр.н.}+T_{пик}} \]

    где С – объем потребления воды в пиковый период, л;

    tисп.– температура используемой воды, оС;

    tх.в.– температура холодной воды (10…12 оС), оС;

    Tпр.н.– период времени предварительного нагрева, ч;

    Tпик– продолжительность периода «часа пик», ч.

    Объем потребления горячей воды, выше уже говорили об этом, чаще значение берется из справочных материалов, для квартир и жилых помещений с одним санузлом можно принять — 260 л.

    Температура используемой воды, обычно это температура комфортного использования, можно использовать значение 40 оС.

    Период времени предварительного нагрева – время необходимое на нагрев воды, поданной в бойлер, до нужной температуры накопления. Значение выбирается в интервале 0,5…2 часа.

    Пиковый период – это период времени, когда происходит максимальный водоразбор, зависит от формы использования воды и количества людей, выбирается из интервала 1,5…2,5 часа.

    1. Определяем объем нужного нам бака (Vб)

    \[ V_б=\frac{Q_ч*T_{пр.н.}}{t_{нак.}-t_{х.в.}} \]

    где tнак. – температура воды, накапливаемая в баке, варьируется от 55 оС до 70 оС.

    Полученный результат объема округляется в большую сторону до ближайшего значения.

    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.

    Схемы подключения

    На каждый бойлер косвенного нагрева в инструкции приводится стандартная схема обвязки (схема подключения). Ее можно разделить на 2 части: со стороны котла и со стороны ГВС.

    Существует несколько вариантов подключений (сторона ГВС):

    • напорная схема;
    • безнапорная схема;
    • циркуляционная схема.

    Напорная – в баке нагретая вода находится под давлением. При такой схеме можно организовать более одного водоразборных узлов. При монтаже важно выполнить защиту от повышения давления, которое возможно как при нагреве, так и в случае, когда со стороны подпитки давление выше допустимого предела.

    Безнапорная – вода в баке находится со свободным изливом, чтобы воспользоваться нагретой водой нужно открыть кран на заполнение бака холодной водой. Нагретая вода при этом будет выливаться за счет перелива. В этом случае сложно организовать более одной точки водоразбора, поэтому такая схема редко находит применение.

    Циркуляционная – схема, где по средствам циркуляционного насоса происходит перемещение горячей воды по трубопроводу системы ГВ, что позволяет организовать работу полотенцесушителей и мгновенно получать нагретую воду из кранов.

    Здесь тоже важно предусмотреть группу безопасности, которая включает в себя предохранительный клапан, манометр. Также, если давление питающей воды выше предельного значения клапана, необходимо предусмотреть установку редукционного клапана.

    Со стороны греющего котла обвязка должна быть выполнена с элементами, позволяющими управлять параметрами теплоносителя.

    Классификация

    Способ крепления

    1. Напольный бойлер. Характеризуются большой вместимостью бака (бытовые модели – до 500 л). Они способны обеспечить горячей водой при ее непрерывном, долговременном потреблении. Устанавливаются с целью упрощения монтажа в котельной, рядом с отопительным оборудованием.
    2. Бойлер настенный. Прибор компактен, но имеет меньший объем бака для хранения горячей воды (до 200 л). Удобство использования очевидно. Недостатком является зависимость монтажа от ограничения по весу (бойлер + вода). В строениях из ячеистых бетонов, древесины и домов каркасного типа нагревательный бак зафиксировать на стене не получится. Придется устанавливать металлический каркас, служащий основой для размещения водонагревателя.

    Геометрия

    1. Вертикальные бойлеры. Оборудование удобно в установке. Единственный минус – небольшой по объему выбор.
    2. Горизонтальные водонагреватели. В частном секторе используются реже по причине сложности монтажа. Для них нужно много места, и это ограничивает выбор.

    Форма современных бойлеров косвенного нагрева разная. Кроме традиционного цилиндра, они бывают кубическими и прямоугольными. Такие дизайнерские решения позволяют удобно расположить водонагреватель, органично вписав его в интерьер помещения.

    Конструктивное исполнение

    1. Один змеевик. Модели этого класса называют моновалентными. Недостаток: во время подготовки горячей воды из-за приоритета ГВС температура в системе отопления снижается. Для небольших площадей в хорошо утепленных строениях данный показатель становится несущественным. В других случаях влияние контура горячей воды на микроклимат ощутимо.
    2. Два змеевика. Бойлеры данной категории характеризуются универсальностью. Чтобы температура в системе отопления заметно не снижалась, двухконтурный бойлер косвенного нагрева присоединяется к разным веткам. Первый трубопровод подсоединяется к системе отопления, второй – к линии от теплового насоса. В межсезонье заниматься изменениями в обвязке не нужно – достаточно произвести переключения запорной арматуры.
    3. Бак в баке. Принципиальное отличие – отсутствие змеевика. Преимущества – высокий КПД, равномерность нагрева жидкости. Объясняется большей площадью соприкосновения контуров.

    Наличие нагревательного элемента

    С ТЭНом. Такие бойлеры называются комбинированными. В них горячая вода готовится в теплообменнике или включением нагревательного элемента. Это происходит в межсезонный период, чтобы не «гонять» постоянно отопительный котел. Преимущество: пользователь выбирает наиболее экономичный способ ГВС. Такие ТЭНы бывают двух типов:

    1. «Мокрый». Представляет собой традиционный нагреватель, известный по многим бытовым приборам – электрическим самоварам, чайникам, стиральным и посудомоечным машинкам. Имеет различную конфигурацию и устанавливается внутри бойлера, в водяной рубашке.
    2. «Сухой». Трубчатый компонент, заключающий в своем составе тонкий ТЭН. Контакта с жидкостью нет. Элемент вставляется в посадочное место через отверстие в корпусе водонагревателя.

    Что лучше? Вопрос спорный, и решение придется принимать самостоятельно, проанализировав ряд показателей.

    1. Мощность. Если сравнивать отдельные образцы, то лидирует ТЭН «мокрый». Но в габаритных водонагревателях устанавливается несколько «сухих» аналогов, потому существенной разницы нет.
    2. Возможность выбора бойлера. С «мокрым» ТЭНом ограничений нет – доступен широкий ассортимент с любыми параметрами. «Сухими» нагревателями оснащается оборудование вместимостью более 50 л. Это объясняется длиной корпусной оболочки нагревательных элементов. В малоразмерной емкости их не разместить.
    3. Ремонтопригодность. Замене подлежит любая разновидность ТЭНов. Вопрос в удобстве восстановления работоспособности водонагревателя. «Сухой» элемент меняется просто: откручивается лючок, производится замена. Найти можно в любом магазине. Модели с «мокрым» ТЭНами придется предварительно опустошать, потом снова заливать воду. Но это не все: бойлер необходимо перевернуть для слива остатков воды (значит, снимать со стены). После установки ТЭНа нужно менять фланцевые прокладки. Сложность состоит в том, что нужны РТИ именно этого производителя, другие комплектующие могут не подойти. И сам элемент – один в один (по размеру, конфигурации).

    ТЭН в бойлере косвенного нагрева выполняет еще оду функцию. Нагреватель позволяет экономить на топливе для котла. При повышении температуры на улице отопительная установка переводится в экономичный режим, приводящий к снижению температуры на выходе. При несоответствии термальных показателей требованию для контура ГВС в работу вступает ТЭН. Он их повышает, доводя до нужного значения.

    Без ТЭНа. Это самые простые и дешевые одноконтурные бойлеры. Работают только в схеме отопления. В межсезонье придется организовывать ГВС альтернативным способом. Имеется возможность переключения на другой источник тепловой энергии (тепловой насос, солнечная батарея).

    Уровень автоматизации

    Это относится к датчику температуры. Необходимость в нем определяется типом отопительного котла и схемой включения водонагревателя.

    1. Бойлер с датчиком. Такое оборудование приобретается в ряде случаев: отопительная установка без (или в базовой комплектации) элементов автоматики (например, твердотопливная); водонагреватель оснащен ТЭНом (датчик отвечает за его включение/отключение). При сложной схеме в бойлер может подаваться вода из системы ОВ по одному из двух вариантов. В зависимости от модели котла и степени его автоматизации определить наиболее подходящий вариант может только профессионал.
    2. Без датчика. Если котел имеет совершенную автоматику, то уже она регулирует процесс подготовки воды в бойлере.

    Бойлер косвенного нагрева — подключение к котлу схема

    В качестве источника тепловой энергии для БКС могут выступать различные котлы и другие всяческие водогрейные системы. При этом каждая такая система может генерировать энергию с различными параметрами на выходе. И чтобы источник и бойлер работали в согласии и мире, их нужно подружить. Для этого и существуют разные устройства и схемы подключения.

    Если котел имеет в своем составе отдельно работающие 2 системы — одна для отопления, а другая для нагрева горячей воды, то такие котлы называют двухконтурными. При подключении к таким установкам бойлера косвенного нагрева, никаких дополнительных устройств не требуется. Подключение производится непосредственно к контуру нагрева воды (контур ГВС). Вся регулировка и задание параметров осуществляется через настройки самого котла.

    Но есть и одноконтурные котлы. Здесь не обойтись без дополнительных устройств, которые могут отделять часть тепловой энергии от общей, управлять ей и подавать ее (в нашем случае в теплообменник БКС). Значит в состав такого устройства обязательно должны входить:

    • смесительный узел или клапан (чаще всего трехходовой);
    • регулирующий узел (бывает ручное управлением или автоматическое);
    • насос циркуляционный (служит для перемещения теплоносителя по системе нагревателя)

    Для этих целей хорошо зарекомендовали себя блочные термостатические смесительные установки или термостатические клапаны. В своем составе они имеют все необходимое. За исключением может быть группы безопасности и расширительного бака. Это кстати не стоит упускать из виду.

    В следующих статьях мы еще подробно разберем все эти схемы.

    Особенности эксплуатации

    Достоинства

    1. Приготовление и аккумулирование больших запасов горячей воды.
    2. Снижение расходов на ГВС.
    3. Энергонезависимость. Бойлеры косвенного нагрева, не оснащенные ТЭНом, не создают нагрузки на электропроводку дома.
    4. Возможность присоединения нескольких потребителей. В этом заключается существенное преимущество перед иными типами водонагревателей.
    5. Стабильность температуры. Установки характеризуются устойчивостью к перепадам напряжения и напору в водопроводе.
    6. Универсальность эксплуатации. Объясняется различными схемами включения: источником тепловой энергии для приготовления в бойлере горячей воды может быть не только система отопления. Это позволяет организовать ГВС и в период межсезонья, когда котел выводится из эксплуатации.

    Недостатки

    1. Крупные габариты, сложности с размещением. Для небольшого дома трудно подобрать бойлер косвенного нагрева. Это относится к оптимальному сочетанию показателей вместимость/форма/конфигурация/способ монтажа.
    2. Для первичного нагрева воды требуется много времени (период определяется вместимостью бака и температурой теплоносителя системы отопления).
    3. Высокая стоимость агрегата и установочных операций (бойлер + монтаж с обвязкой). Но это спорный вопрос. При выборе данного варианта ГВС следует оценить затраты на альтернативные способы и сопоставить результаты.
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями: