что такое косвенный нагреватель
Устройство и работа бойлеров косвенного нагрева
Устройство и работа бойлеров косвенного нагрева
Горячие водоснабжение – один из краеугольных камней проживания в загородном частном доме или же просто в деревне. В этом случае электрические бойлеры являются нерентабельными из-за цены за свет, а газовые водонагреватели обладают через чур крупными габаритами и не самой лучшей производительностью по части поддержания температуры воды. В данном случае бойлеры косвенного нагрева становятся идеальным решением проблемы.
Назначение и принцип работы
Одноконтурный котёл в связке с бойлером косвенного нагрева обладает одним неоспоримым преимуществом по сравнению с котлом двухконтурным – это стабильное бесперебойное снабжение дома горячей водой с постоянным значением температуры. Это очень важно, поскольку во всех других системах нагрева проточной воды не хватает ресурсов для большого количества точек водоразбора, плюс температура подаваемой воды постоянно колеблется.
В случае с бойлером количество точек потребления воды ограничено только его ёмкостью. Бойлер уже заполнен водой, нагретой до нужной температуры, во все точки она подаётся уже тёплой. Можно спокойно одновременно принимать горячий душ и мыть посуду.
При небольшом расходе воды, то есть не более 1,3 литра в минуту, установка бойлера, в принципе, не нужна, достаточно двухконтурного котла. Также без него можно обойтись и при наличии электрического котла. Но вот в случае, если котёл у вас твердотопливный, дизельный или газовый, а воды вам требуется много, скажем на целую ванну, вот тут бойлер подойдёт как нельзя кстати.
Устройство бойлера
Бойлеры внешне представляют собой стальной цилиндр (используется нержавеющая или эмалированная сталь), который в зависимости от объёма конкретной модели может вмещать в себя определённое количество воды. По установке бывают вертикальные и горизонтальные.
Внутри цилиндра находится змеевик из латуни или стали. Форма змеевика влияет напрямую на скорость нагрева воды. Наиболее производительные результаты даёт форма змеевика, когда его витки имеют распределение по всей ёмкости цилиндра. Бойлеры с трубчатыми теплообменниками используют для осуществления циркуляции теплоносителя, либо для получения тепла из солнечного коллектора или нагревательного насоса.
Бойлеры без змеевиков вовсе состоят из пары ёмкостей, одна из которых установлена внутрь другой, между ними происходит циркуляция теплоносителя. Чтобы защитить внутреннюю ёмкость от возникновения коррозии, она оснащается магниевым анодом, требующим периодическую замену.
Работа бойлера
Сперва в бойлер поступает холодная вода, которая разогревается теплоносителем, поступающим из котла. Циркуляция теплоносителя осуществляется по змеевику либо в стенках корпуса с двумя ёмкостями. Теплоноситель нагревает воду и поддерживает постоянное значение её температуры.
Бойлер имеет внешнюю тепловую изоляцию из полиуретана для снижения тепловых потерь и предотвращения повреждений бойлера вследствие перепада температур в системе отопления. Теплоноситель поступает через входной патрубок в бойлер, а из бойлера через выходной патрубок нагретая вода поступает во внутреннюю котельную.
Преимущества бойлеров
Выбор бойлера
В первую очередь следует рассчитать потребности вашей семьи по части горячей воды. Для сравнения, для мытья посуды вам хватит порядка 25 литров горячей воды, для того, чтобы принять горячую ванну – около 200 литров. В зависимости от этого и стоит выбирать ёмкость бойлера.
При этом, не забывайте, что чем больше бойлер, тем дольше он будет нагревать воду. То есть, скажем, бойлер ёмкостью в 200 литров придётся включать примерно за 6 часов до того момента, когда вам может понадобиться горячая вода.
Далее выберете материал для змеевика. Самые дешёвые модели оснащаются змеевиками из стали, более дорогие – из латуни. Латунный змеевик имеет больший КПД по производству горячей воды, его легче очистить от накипи. И в отличии от приваренного змеевика из стали, он является съёмным.
Потом выбираем материал для ёмкости. Для защиты от коррозии может быть использовано как керамическое или эмалевое покрытие, так и нержавеющая сталь. Преимущество последней перед первыми двумя материалами очевидно, поскольку сталь служит намного дольше и в ней не образуется микротрещин, в отличие от первых двух материалов.
У надёжных и качественных моделей тепловая изоляция изготовлена из полиуретана, который изнашивается гораздо медленнее, чем обычный поролон у более дешёвых моделей. От гальванизации и коррозии бойлеры защищают катоды или аноды. Последние менее предпочтительны, поскольку их надо менять раз полгода, зато дешевле.
Обращайте также внимание на долю расхода теплоносителя котла на теплообменник бойлера. Если он будет соответствовать порядка 50%, от этого будет страдать и отопление и ГВС.
Подключение и техническое обслуживание бойлера
Бойлер подключается в контур, который является параллельным по отношению к отопительному. Туда же для независимости ГВС от отопления устанавливается циркуляционный насос. Для подключения бойлера в гравитационную отопительную систему необходимо использовать байпас перед приборами отопления, но после котла.
Техническое обслуживание следует производить перед и после отопительного сезона. Обслуживание бойлеров следует производить только в присутствие специалистов из сервисных центров, так как для удаления накипи вам понадобится специальное оборудование.
Бойлеры BaxiSAG 3
Модели бойлеров из линейки SAG3 с открытой камерой сгорания от компании Baxi являются одними из самых популярных на сегодняшний день бойлеров косвенного нагрева и обладают рядом следующих преимуществ:
Бойлеры Ariston SGA
Неплохую конкуренцию бойлерам от Baxi также составляют газовые накопительные бойлеры Ariston SGA.
Ниже перечислены их главные плюсы:
Вывод
В завершении статьи пора подводить итоги. Итак, бойлер косвенного нагрева хорошо использовать вместе с одноконтурным котлом при значительном расходе воды в загородном доме. При этом, данная опция особенно становится полезной вкупе с газовыми, дизельными и твердотопливными котлами.
При наличии электрического котла бойлер, в принципе, может и не понадобиться. Наиболее востребованными на сегодняшний день моделями являются оные из линеек SGA и SAG3 от Ariston и Baxi, соответственно.
Как выбрать бойлер косвенного нагрева (2019)
Бойлеры косвенного нагрева, как и прочие водонагреватели, предназначены для организации систем горячего водоснабжения. Однако долгое время они не пользовались особой популярностью, сильно уступая электрическим бойлерам и газовым колонкам.
Бойлеры косвенного нагрева дороже электрических и газовых аналогов, да и установка их связана с некоторыми сложностями. Однако рост цен на энергоносители, затянувшийся кризис и возрастающая техническая грамотность владельцев загородного жилья потихоньку увеличивают спрос к этому виду водонагревателей, ведь у них есть множество плюсов:
— Экономичность. По сравнению с электрическими бойлерами, греющийся от газового котла «косвенник» дает (в зависимости от местных тарифов на газ и электричество) экономию в 3-10 раз. Если же сравнивать с отдельным газовым бойлером или газовой колонкой, то бойлер косвенного нагрева выгоднее тем, что не требует изменения газового проекта и отдельного дымохода.
— Долговечность. У бойлеров косвенного нагрева отсутствует высокотемпературный нагревательный элемент, прогар которого является самой распространенной причиной поломки водонагревателя. Теплообменник бойлера косвенного нагрева обрастает накипью намного медленнее и это не представляет для него особой опасности.
— Использование бойлера косвенного нагрева является самым простым способом организации ГВС (Горячего ВодоСнабжения) при использовании нестандартных источников тепла – солнечных панелей, тепловых насосов и т.п.
Образец устройства системы ГВС на основе солнечного коллектора и бойлера косвенного нагрева.
— Бойлер косвенного нагрева наиболее удобен при организации системы ГВС с рециркуляцей (о них будет чуть ниже), набирающей все большую популярность в частных домах и коттеджах.
Есть у бойлеров косвенного нагрева и минусы. Кроме высокой цены и внушительных габаритов можно отметить относительно невысокую производительность, связанную с низкой температурой теплоносителя и зависимость от внешнего источника тепла. Последнее обстоятельство может вызвать некоторые затруднения летом при отоплении с помощью газового котла. Котел должен быть подготовлен для использования в паре с бойлером, иметь соответствующие настройки и возможность подключения к датчику температуры в бойлере, иначе эффективность работы системы будет снижена.
Для снижения зависимости от внешнего источника тепла, многие бойлеры комплектуются ТЭНами, позволяющими поддерживать температуру воды в бойлере при прекращении подачи горячего теплоносителя в теплообменник.
Устройство бойлеров косвенного нагрева
Теплообменников может быть больше одного – такие бойлеры позволяют использовать несколько источников тепла одновременно. К примеру, солнечных панелей может быть недостаточно для прогрева воды, тогда можно подключить ко второму теплообменнику газовый котел, «добирающий» требуемое тепло.
Кроме патрубков для теплоносителя, для горячей и поступающей холодной воды, могут быть также патрубки для рециркуляции и для установки датчика температуры.
Горячее водоснабжение с рециркуляцией
Случалось ли вам, открыв кран, ждать, когда вода «потеплеет»? Стоящая в трубах вода, разумеется, остывает, и чем водонагреватель расположен дальше от точки разбора, тем дольше приходится ждать горячей воды. При этом литры (а то и десятки литров) воды без пользы утекают в канализацию. Система ГВС с рециркуляцией полностью решает эту проблему – в ней горячая вода движется по трубам постоянно, температура её всегда остается высокой и теплая вода из крана появляется мгновенно. И именно бойлеры косвенного нагрева позволяют организовать такую систему с минимальными затратами и максимальной эффективностью.
При организации системы ГВС с рециркуляцией на основе бойлера косвенного нагрева и газового котла в отопительный период дополнительные затраты будут только на питание циркуляционного насоса. Разумеется, горячие трубы ГВС отдадут некоторое количечтво тепла в дом, но это значит, что отопительным батареям останется меньше работы. Произведенное котлом тепло, в итоге, все равно остается в доме и внедрение рециркуляции горячей воды увеличения расхода газа (чего некоторые опасаются) не вызывает.
Характеристики бойлеров косвенного нагрева
Наличие опции «рециркуляция» говорит о том, что бойлер подготовлен к использованию в системе ГВС с рециркуляцией, проще говоря, имеет патрубок для «обратки». Бойлеры без такого патрубка тоже можно использовать в системе с рециркуляцией, но это потребует усложнения обвязки (трубопровода и запорных устройств) бойлера и немного снизит эффективность системы.
Полезный объем бака является важным параметром для любого накопительного водонагревателя. Чем объем больше, тем больше членов вашей семьи смогут умыться, принять душ или ванну без повторного прогрева бойлера. Температура горячей воды в бойлере косвенного нагрева обычно ниже, чем в накопительных электронагревателях, поэтому и объем его должен быть больше.
С увеличением объема бака увеличивается и время, необходимое для его нагрева. Сколько конкретно времени потребуется – зависит от множества параметров – от объема бойлера, разницы температур нагреваемой воды, температуры теплоносителя, его расхода и т.д. Если в паспортных данных котла не приведено время нагрева, то его можно примерно вычислить по формуле.
Пример таблицы, отражающей зависимость тепловой мощности от температуры горячей воды, температуры и расхода теплоносителя. Бойлеры косвенного нагрева Buderus Logalux.
Если же такой таблицы в руководстве нет, время прогрева можно оценить только примерно – чем ниже температура теплоносителя и чем выше температура горячей воды, тем дольше будет прогреваться бойлер.
Способ нагрева определяет, каким образом греется вода в бойлере. Все бойлеры косвенного нагрева используют, как следует из названия – косвенный способ, когда нагрев производится протекающим через бойлер теплоносителем. Однако многие бойлеры снабжены также ТЭНом, осуществляющим электрический нагрев воды в бойлере. Кроме ого, большинство моделей без ТЭНа позволяют его последующую установку в специальный патрубок или в ревизионное отверстие.
ТЭН может быть полезен в следующих случаях:
— Если температура теплоносителя непостоянна, ТЭН позволяет установить и поддерживать точную температуру горячей воды в бойлере.
— Если температуры теплоносителя от основного источника тепла недостаточно для прогрева бойлера, например, при использовании солнечных панелей или теплового насоса. В этом случае ТЭН используется для «догрева» воды до нужной температуры.
— При отключении основного источника тепла на ремонт, профилактические работы или просто на лето. В этом случае ТЭН используется для прогрева всего объема воды. Но имейте в виду, что мощность ТЭНа обычно в разы меньше мощности, обеспечиваемой теплообменником, поэтому скорость прогрева при использовании одного лишь ТЭНа снизится в разы. Чтобы определить время прогрева всего бойлера, можно воспользоваться той же формулой:
где W – мощность ТЭНа. Ну и ни о какой экономии в таком режиме работы говорить, конечно, не приходится. При неработающем теплообменнике бойлер косвенного нагрева с ТЭНом превращается просто в дорогой накопительный электроводонагреватель, поэтому долгое время его так эксплуатировать не стоит.
Площадь теплообменника влияет на его тепловую мощность. Разные производители могут использовать различные значения расхода теплоносителя, температур теплоносителя и горячей воды при подсчете тепловой мощности. Поэтому этот параметр может оказаться полезен при сравнении двух моделей с примерно одинаковым значением тепловой мощности. В одинаковых условиях модель с большей площадью теплообменника обеспечит большую мощность.
Максимальная температура нагрева определяет температуру горячей воды, при которой не происходит повреждения внутреннего покрытия бака. Сама температура нагрева зависит исключительно от температуры теплоносителя. Не рекомендуется греть бойлер теплоносителем с температурой большей, чем максимальная температура нагрева.
Покрытие внутреннего бака необходимо для его защиты от коррозии. Лучше всего защищены от неё баки из нержавеющей стали, но они и стоят дороже остальных. Слабое место таких баков – сварной шов, который часто выполняется металлом, подверженным коррозии.
Баки с эмалевым покрытием и покрытием из биостеклофарфора (стеклокерамикой, являеюшейся разновидностью эмали) уступают «нержавейке» в устойчивости к механическим повреждениям – малейшая деформация бака приводит к появлению трещин в покрытии и, как следствие, быстрому появлению очагов коррозии. Поэтому при покупке бойлера с эмалированным баком надо тщательно осматривать корпус на отсутствие вмятин и впоследствии беречь бойлер от ударов.
Кроме того, качество покрытия может быть разным, и эмали разных моделей могут сильно отличаться по прочности и долговечности.
Многие производители для дополнительной защиты бака от коррозии устанавливают в него магниевый анод. Магний взаимодействует с кислородом воды, защищая металл бака от его воздействия. Магниевый анод защитит бак даже при повреждении покрытия, но он требует периодической замены – раза в 1-2 года.
При подборе бойлера обратите внимание на максимальное допустимое давление горячей воды и давление теплоносителя. Допустимое давление горячей воды должно быть с некоторым (1,5. 2 кратным) запасом выше максимального давления в магистрали холодной воды. Если в системе ХВС часты гидроудары, рекомендуется поставить на входе в бойлер редуктор давления.
А допустимое давление теплоносителя должно соответствовать параметрам источника тепла. Ни в коем случае значение этого параметра не должно быть ниже уставки (заданного значения давления, при котором происходит срабатывание клапана) предохранительного клапана котла – это может привести к разрыву бойлера.
Варианты выбора бойлеров косвенного нагрева
Для обеспечения горячей водой семьи в 2-3 человека, выбирайте среди бойлеров с полезным объемом 80 – 150 л.
Если вы хотите, чтобы вода в кране была горячей сразу после того, как вы его открыли – вам нужна система ГВС с рециркуляцией и бойлер косвенного нагрева с соответствующей опцией.
Наличие ТЭНа в бойлере косвенного нагрева гарантирует наличие горячей воды, даже если основной источник тепла по каким-то причинам будет отключен или окажется неспособен нагреть воду до нужной температуры.
Бойлер с магниевым анодом проработает дольше за счет дополнительной защиты от коррозии – только не забывайте его периодически менять.
Что такое водонагреватель косвенного нагрева
В загородных коттеджах, да и в некоторых городских сооружениях, зачастую отсутствует горячее водоснабжение. В таких условиях применяют автономные водонагреватели бойлерного типа, способные нагревать большие объемы воды до высокой температуры. Но если в доме уже есть источник тепла – централизованное отопление или автономный отопительный котел – то для поступления горячей воды стоит установить бойлер косвенного типа.
Разные формы нагревателей с косвенным типом нагрева
Устройство водонагревателя с косвенным нагревом
Свое название – «косвенный» – бойлеры такого типа получили потому, что в них не предусмотрены собственные нагревательные элементы. Они подключаются к внешней отопительной системе, получая от нее тепло для нагрева потребительской воды. Поэтому любой водонагреватель такого типа оборудован контуром подвода носителя тепла и контуром для прокачки нагреваемой воды. По форме это металлический бак цилиндрической, реже кубической формы, внутрь которого заливается холодная вода, и встроено оборудование для циркуляции теплой воды от внешнего источника отопления. Чтобы сохранить достигнутую температуру воды, на бак наносится слой теплоизоляции. Полезный объем нагреваемой воды в разных моделях находится в диапазоне 60 – 400 литров.
Косвенный водонагреватель с теплообменником в виде змеевика
В самых распространенных моделях бойлеров с косвенным нагревом воды контуром, по которому циркулирует внешний теплоноситель, является обыкновенный змеевик из стальной трубки.
Разрез водонагревателя со змеевиковым теплообменником
Конструкция косвенного водонагревателя по принципу «бак в баке»
Внутреннее устройство такого водонагревателя понятно из самого названия.
Устройство косвенного нагревателя типа «бак в баке»
Нагреваемая вода заполняет внутренний бак, который не содержит внутри себя никаких посторонних элементов – только вода и трубки ее подвода и отбора. Теплоноситель циркулирует в промежутке между стенками внешнего и внутреннего резервуаров. Такая конструкция обеспечивает большую площадь теплового контакта, поэтому нагрев воды до требуемой температуры происходит быстрее.
Расположение бойлеров
Возможно следующее расположение водонагревателей:
Настенный вариант расположения бойлера
Установка косвенного бойлера на отдельной подставке
Горизонтально расположенный бойлер
Дополнительные устройства и приборы
Для надлежащего функционирования всей системы косвенного нагрева в ней могут устанавливаться дополнительные и управляющие элементы:
Принцип работы водонагревателя косвенного нагрева
Монтаж косвенной системы нагрева не отличается сложностью, как и принцип ее работы. В простейшем варианте подключения работа системы выглядит так, как показано на схеме.
Схема действия системы косвенного нагреваа
Вода, нагретая в системе отопления, проходит через змеевиковый теплообменник (или между двумя резервуарами), где отдает тепло холодной воде, накопленной внутри бака. Охладившийся теплоноситель возвращается в контур отопления. Через некоторое время достигается тепловое равновесие, и температура воды в бойлере становится равной температуре теплоносителя.
Отопительный контур и контур водоснабжения обычно монтируются навстречу друг другу. Точка входа холодной воды располагается в самой нижней части бойлера, а забор горячей воды ведется из верхней части. В бойлерах типа «бак в баке» нагретый теплоноситель поступает в бак сверху, а охлажденный – отводится из нижней части. В водонагревателях со змеевиком штуцер для входа теплоносителя обычно находится в средней части бойлера, но выход – все равно снизу, то есть вход теплового контура расположен выше выхода. Такой принцип подключения обеспечивает максимальный КПД системы и обеспечивает высокую температуру воды, забираемой из системы. В верхней части бойлерного бака всегда находится самая горячая вода, которая и уходит на бытовые нужды. При этом на ее место поднимаются менее теплые слои, и происходит их быстрый нагрев.
Обычно работой системы управляет простейшая автоматика. Установленный в баке регулируемый термостат по достижении требуемой температуры воды перекрывает ток воды в отопительном контуре. После остывания нагрев включается вновь.
Для более полного и равномерного прогревания воды в резервуаре предусматривается контур рециркуляции, по которому циркулирует вода при отсутствии ее потребления. С началом поступления воды в точки потребления рециркуляционный контур перекрывается.
Преимущества и недостатки косвенных водонагревателей
Основным преимуществом систем такого типа считается то, что они практически не потребляют энергию на нагрев воды. Теплоноситель поступает от постороннего источника, мощности которого хватает и на обогрев помещения, и на обеспечение работы водонагревателя.
Конечно, следует сделать оговорку – при отключенной системе отопления прекращается и поступление «дармового» тепла. Приходится включать собственный электронагреватель бойлера, потребляя электроэнергию. Но в отопительный сезон или в помещениях с постоянно работающими нагревательными котлами – экономия несомненна.
Из других преимуществ можно отметить:
Имеются и недостатки. Главный из них проявляется при подключении водонагревателя к системе сезонного отопления. По окончании отопительного сезона водонагреватель перестает быть косвенным и переходит в режим прямого нагрева, используя встроенные нагреватели. Но для помещений, в которых мощные нагревательные системы работают круглогодично, этот недостаток отсутствует.
Схема и особенности подключения системы косвенного нагрева
Качественное водоснабжение возможно при использовании всех возможностей косвенного обогревателя. Монтаж системы надо вести с применением устройств, регулирующих параметры работы и предохраняющих от аварийных ситуаций.
Схема обвязки водонагревателя с рециркуляцией
Если потребление горячей воды осуществляется редко, есть смысл монтажа двухконтурной схемы, где поступление носителя тепла в бак идет отдельно от отопительного контура. Тогда вместо трехходового клапана устанавливается еще один дополнительный насос для прокачки теплоносителя в бойлер.
Примеры моделей косвенных водонагревателей
При выборе конкретной модели нужно учитывать условия, в которых ей придется работать, и под них подбирать соответствующие технические характеристики:
Малый вертикальный водонагреватель Gorenje GBK80ORLNB6
Настенный водонагреватель Gorenje GBK80ORLNB6 объемом 80 л
Средний водонагреватель BOSCH WSTB 160 C
Это чисто косвенный бойлер, в котором отсутствует внутренний нагревательный элемент.
Напольный водонагреватель BOSCH WSTB 160 C на 160 л
Большой водонагреватель Hajdu STA 400 C
В базовой комплектации – модель чисто косвенного нагрева. Но предусмотрена возможность дополнительной установки собственного нагревательного элемента.
Косвенный водонагреватель Hajdu STA 400 C объемом 400 л