косвенный бойлер что это такое
Бойлер косвенного нагрева: для чего нужен
В частных и загородных домах, где установка электроводонагревателей невыгодна из-за высокой стоимости электроэнергии, часто используют бойлеры косвенного нагрева, обеспечивающие нужды потребителей в горячей воде. Накопительный бак с теплообменником, запитывающимся от автономного котла отопления отлично справляется с нагревом большого количества жидкости без дополнительных энергозатрат и обеспечивает бесперебойную подачу горячего потока в нужном объеме и заданной температуры.
Несмотря на все эти достоинства, многие владельцы загородных домов нередко считают приобретение косвенного бойлера излишней тратой денег и отдают предпочтение другим вариантам. Например, двухконтурным котлам, справедливо полагая, что они стоят дешевле и занимают меньше места, обеспечивая жилье сразу и ГВС, и отоплением. В этой статье мы расскажем, для чего нужен косвенный бойлер и чем он лучше остального оборудования.
Принцип действия прибора
Ключевое отличие бойлера косвенного нагрев от других видов накопительных водонагревателей — отсутствие собственного нагревательного элемента. Визуально это тот же резервуар, но внутри вместо ТЭНа или газовой горелки стоит теплообменник, подключенный к внешнему источнику тепла — контуру котла, системе центрального отопления или солнечному коллектору.
Теплоноситель, циркулирующий по трубопроводу, постоянно подогревает воду в баке до заданной температуры, не затрачивая при этом дополнительных энергоресурсов. При условии, что резервуары косвенного бойлера обычно на 300-400 литров, владелец дома значительно сэкономит на оплате газа или электроэнергии.
Плюсы и минусы оборудования
Помимо энергонезависимости приборы имеют и другие достоинства:
Минус такой конструкции — нагрев жидкости происходит только при поступлении тепла извне. Прибор не может работать, когда отопление отсутствует, и бойлер косвенного нагрева становится не нужным. Многие производители компенсируют этот недостаток, предлагая усовершенствованное оборудование с встроенными ТЭНами. В период, когда нет отопления или невозможно использовать альтернативный источник энергии, вода нагревается с помощью электрического нагревателя, как в типовых электроводонагревателях.
Посмотрите подробное видео, как работают разные типы бойлеров косвенного нагрева:
Устройство косвенных бойлеров разных видов
Вне зависимости от типа бойлер представляет собой резервуар, заключенный в декоративный корпус из нержавеющей стали, пластика или металла с эмалью. Внутренний накопительный бак может быть:
Покрытие из керамики и эмали обеспечивает защиту бака от коррозии, что продлевает срок эксплуатации резервуара. Однако наиболее долговечны нержавеющие и титановые емкости, они прослужат до 7-12 лет. В качестве дополнительной антикоррозийной защиты в емкости устанавливается магниевый или титановый анод.
Между корпусом и накопительным баком устроен слой теплоизоляции из пенополистирола или полиуретана, снижающий потери тепла в резервуаре до 2-3°С за 24 часа.
Каждый прибор предусматривает возможность присоединения труб с теплоносителем, входа холодной и выхода горячей воды, для чего бойлер косвенного нагрева оснащается соответствующими патрубками.
Внутреннее устройство оборудования зависит от его типа.
Приборы со змеевиком
Наиболее распространены приборы теплообменником из стали или латуни, по которому проходит теплоноситель. Первый вариант отличается длительным сроком службы, второй эффективнее в нагреве и легче чистится от накипи. От количество витков змеевика зависит скорость нагрева воды — чем их больше, тем быстрее прогревается жидкость.
Принцип работы оборудования: теплоноситель поступает в теплообменник через верхний патрубок, нагревает объем жидкости в баке и возвращается охлажденным обратно в котел отопления через нижнюю трубу подключения. Такая система позволяет постоянно поддерживать заданную температуру в месте отвода горячей воды. За циркуляцию теплоносителя отвечает встроенный в контур насос.
Забор нагретой жидкости выполняется из верхней части резервуара, холодной водой емкость пополняется через нижний патрубок. По середине бака может находится подвод системы рециркуляции. Температура нагрева отслеживается автоматически, для чего на косвенный бойлер монтируется термостат, отключающий насос при достижении заданных параметров.
На патрубок холодной воды устанавливается обратный клапан, препятствующий вытеканию жидкости при снижении давления в системе. При наличии контура обратной циркуляции прибор оснащается мембранным расширительным баком вместимостью в ⅕ от объема основного резервуара. Он будет отводить излишек горячей воды при повышении давления в контуре. Рядом с бачком монтируют воздухоотводчик для стравливания образующегося пара и предохранительный клапан.
Посмотрите подробное видео, чтобы понять, как работает система рециркуляции и зачем она нужна:
Бойлеры «бак в баке»
Некоторые производители предлагают другое конструктивное исполнение оборудования — здесь в качестве нагревательного устройства используются два резервуара разной емкости, вставленные друг в друга. По большему проходит теплоноситель температурой +90…+95°С, подогревающий воду в меньшем баке с гофрированными стенками.
Для чего нужен бойлер косвенного нагрева такого типа: эти модели предпочтительны для применения в домах с большим количеством проживающих и точек водоразбора. Благодаря большой площади теплообмена вода в приборе быстро прогревается, что позволяет прибору обеспечивать бесперебойную подачу горячего потока.
Подобная конструкция бойлера обладает следующими преимуществами:
Полезный объем, отведенный под ГВС, составляет примерно 70% от общего вместительности устройства. Дополнительный плюс оборудования — для такого косвенного бойлера не нужна установка магниевого анода, что значительно упрощает его обслуживание.
Особенности монтажа «косвенников»
Бойлеры косвенного нагрева монтируют недалеко от котла отопления, чтобы сократить потери тепла при транспортировке теплоносителя. Навесные модели крепятся на несущую стену, напольные устанавливают на ровную поверхность.
Водонагреватель подключается по следующим схемам:
Независимо от схемы подключения за насосами последовательно обязательно монтируется обратный клапан, позволяющий работать оборудованию независимо друг от друга.
Какой бойлер выбрать
Подбирая бойлер косвенного нагрева, нужно в первую очередь определиться с его емкостью. Этот параметр зависит от предполагаемого объема горячей воды, которая будет потребляться в доме. В среднем на семью из 2-3 человек расходуется 80-100 литров в сутки. По точкам водоразбора в среднем может тратиться:
Объем накопительного бака рассчитывают исходя из этих значений и потребностей проживающих людей в доме. При этом учитывают, что производительность прибора напрямую зависит от мощности котла отопления и на нагрев объема воды требуется некоторое время.
При выборе стоит обратить внимание на следующие моменты:
Особое внимание при выборе водонагревателя обратите на производителя — продукция малоизвестных компаний доступнее по цене, но недолговечна. Поэтому лучше отдать предпочтение таким проверенным европейским брендам, как Thermona, Viessmann, Buderus, Drazice и т.д. В надежности этого оборудования нет никаких сомнений — специалисты компании «Мособлгаз» давно работают с продукцией этих производителей и уверены в ее качестве.
Бойлер косвенного нагрева. Устройство. Принцип работы.
Что такое бойлер косвенного нагрева?
Косвенный водонагреватель (бойлер) представляет собой емкость (разного литража) со встроенным теплообменником (змеевиком), который, в свою очередь, подключен к системе отопления. Проще говоря, это емкость с «батареей» внутри.
Вход холодной воды
Выход горячей воды
Фланец для чистки бака
Трубка для датчика
Трубка для датчика
Фланец для подключения ТЭН-а
Источником энергии может служить любой источник: электрический/газовый/твердотопливный/конденсационный/дизельный и др. котлы; солнечная панель (коллектор); тепловой насос.
Подключение выглядит таким образом, что в системе отопления создается дополнительный (малый) контур для нагрева бойлера, например с помощью 3-х ходового клапана, гребенки (коллектора) или иными способами (например, если это предусмотрено в конструкции котла)
Во многих водонагревателях косвенного нагрева предусмотрена возможность установка ТЭНа (независимого нагревательного элемента), например в летнее время, когда котел отопления не используется, бойлер может нагреваться с помощью ТЭНа. Такие косвенные водонагреватели производства NIBE (серии) Mega (100 – 1000 л.), вы можете приобрести в интернет-магазине «ТермоОпт».
Существуют бойлера косвенного нагрева уже с встроенным ТЭНом, например, модель производства NIBE, серии SPIRO (80 – 120 л.), в которой уже есть встроенный тэн (1,5/2 кВт). Модель SPIRO вы можете купить в нашем интернет-магазине «ТермоОпт».
Есть бойлера, в которых используются, так называемая конструкция сухого ТЭНа. Это керамический нагревательный элемент, не требующий дополнительного технического обслуживания. Такая модель есть в линейке производителя NIBE, серия QUATTRO (60 – 200 л.). Эту модель Вы можете найти в интернет-магазине компании «ТермоОпт».
Все вышеуказанные модели изготовлены и стали с эмалированным покрытием и оборудованы магниевыми анодами для защиты от коррозии внутреннего бака. Змеевики изготовлены из стали.
Существуют косвенные водонагреватели изготовленные и нержавеющей стали, при этом установка магниевого анода не требуется. Ярким примером, этого премиум-класса является модель производства KAUKORA OY, серии VLM KS (220 – 500 л.), которую вы моете купить в нашем интренет-магазине «ТермоОпт». В данных бойлерах теплообменники изготовлены из гребенчатой меди, т.е скорость нагрева значительно выше, чем у стальных.
Что такое рециркуляция. Для чего она нужна.
Во всех моделях косвенных водонагревателях есть возможность подключения контура рециркуляции. Это так называемый малый замкнутый круг (короткий) циркуляции горячей воды по контуру ГВС. Данная функция сделана для того, чтобы не использованная и остывшая вода возвращалась в бойлер для подогрева. Также к этому контуру рециркуляции подключаются удаленные точки водоразбора. Например, бойлер стоит на 1-м этаже двухэтажного дома и для того чтобы на второй этаж подавалась сразу горячая вода (чтобы пользователь не сливал холодную воду в ожидании горячей воды, т.к система подачи горячей воды может быть существенно длинной) возможность рециркуляции будет великолепным решением.
Комплектующие.
К косвенным водонагревателям могут потребоваться различные комплектующие (если они не идут в комплекте),
3-х ходовой клапан с электроприводом (для организации контура ГВС)
а также циркуляционный насос (для организации контура ГВС – это альтернатива 3-х ходового клапана) и рециркуляционный насос (для организации контура рециркуляции).
Так выглядит схематичное подключение бойлера к котлу:
Все это и многое другое Вы можете приобрести в нашем интернет-магазине «ТермоОпт».
Как выбрать и подключить накопительный бойлер косвенного нагрева
Накопительные водонагреватели, работающие от электричества, обеспечивают нужный расход горячей воды, но долго набирают температуру — 1.5…2 часа в зависимости от объема бака. Более привлекательный вариант – специальная емкость для ГВС, прогреваемая котлом отопления в течение 10—30 минут, разница ощутимая. Цель публикации – разъяснить пользователям, что такое бойлер косвенного нагрева, рассмотреть устройство агрегата, дать практические рекомендации по выбору и подключению накопителя своими руками.
2 типа емкостных нагревателей для ГВС
Бытовой бойлер косвенного нагрева – это металлический резервуар объемом 50…300 литров, использующий для приготовления горячей воды сторонний источник тепла – котел, печь с водяным контуром либо солнечный коллектор, реже — геотермальную установку (тепловой насос). По устройству и принципу действия водогрейные аппараты делятся на 2 разновидности:
Накопительному резервуару придается цилиндрическая или другая форма, но обязательно — с закругленными торцами. Поскольку водопроводное давление нередко достигает 6—8 Бар, сварной прямоугольный танк (от английского tank) долго не прослужит – плоские стенки выгнутся от напора воды, емкость лопнет по швам.
Справка. Некоторые модели двухконтурных газовых котлов комплектуются резервуарами косвенного нагрева, расположенными внутри теплогенератора, как показано ниже на фото. Вместительность встроенных накопителей не превышает 80 л.
Чтобы максимально прояснить ситуацию и помочь выбрать водонагреватель, дадим подробное описание каждого типа косвенных бойлеров.
Аппараты со спиральным теплообменником
Емкостный бойлер данного типа состоит из следующих элементов:
Примечание. Иногда производители снабжают свои изделия патрубком с краном опорожнения, автоматическим воздухоотводчиком и другими полезными дополнениями.
Принцип работы бойлера довольно прост: через верхний патрубок в змеевик подается теплоноситель с температурой 70—90 °С, быстро нагревающий весь объем воды в баке. Охлажденный теплоноситель возвращается обратно в котел через нижний патрубок.
Отбор горячей воды производится из верхней зоны емкости, пополнение предусмотрено снизу. Загрузкой (подогревом) до установленной температуры ведает термостат и трехходовой клапан, входящий в схему обвязки бойлера, которую мы разберем далее.
Информация для сравнения. Водяной теплообменник «косвенника» развивает мощность от 12 кВт (бак 80 л) до 25 кВт (200 л) при нагреве на 45 градусов, температура котловой воды – 80…90 °С. В электрических бойлерах используются ТЭНы мощностью 1.5…2.5 кВт. Максимальное время нагрева 100 л воды – 43 и 240 минут соответственно, минимальное – 25 и 150 мин (данные французского производителя Atlantic).
Мы рассмотрели относительно дешевую модель одноконтурного водонагревателя. Какие еще разновидности аппаратов можно найти в продаже:
Важный момент. В настенных версиях бойлеров штуцеры расположены снизу, а внутри резервуара стоит трубка забора горячей воды из верхних слоев. В напольных моделях присоединительные резьбы находятся сверху или сбоку аппарата, а трубка опускается на дно танка от штуцера подачи холодной воды. Как работает водонагреватель, смотрите на видео:
Конструкция «бак в баке»
Внешне бойлер не отличается от «собрата» — цилиндрический утепленный корпус, патрубки для подсоединения теплонесущей и санитарной воды, шкала термометра. Изнутри водогрейный прибор устроен иначе:
На приведенной схеме, где показана емкость в разрезе, хорошо заметен волнистый профиль стенок бака, сделанный по таким соображениям:
Водонагреватели «бак внутри бака» также предлагаются в комбинированном исполнении – с ТЭНом прямого нагрева. Трубчатый элемент автоматически включается при остывании содержимого бойлера до определенной температуры либо работает летом, когда отопительное оборудование отключено. Температура задается пользователем с помощью электронного блока управления.
Уточнение. В отличие от электрических бойлеров, ТЭН подогревает котловой теплоноситель, а не санитарную воду внутри нержавеющего бака.
Двустенные водонагреватели косвенного нагрева более эффективны и долговечны, изготовители декларируют гарантийный срок службы 5—10 лет. Дополнительный плюс – упрощенное обслуживание, пользователю не нужно проверять состояние магниевого анода и возиться с заменой каждые 2 года. Теперь о минусах:
Примечание. Бойлеры, предназначенные для горизонтального монтажа, крепятся к стене «холодным» патрубком книзу.
Существенный недостаток водонагревателей – приличная стоимость. Сравним 2 агрегата, сопоставимые по качеству: ACV SMART LINE E 300 и DRAZICE OKC 300 NTRR общим объемом 300 литров. Бельгийский нагреватель ACV «бак внутри бака» обойдется в 1720 у. е., цена бойлера «Дражице» со змеевиком — 750 у. е. Чешская модель с двумя теплообменниками стоит вдвое дешевле одноконтурного «бельгийца».
Выбираем косвенный бойлер
Чтобы правильно подобрать резервуар косвенного нагрева для частного дома или квартиры, выясните следующие моменты:
Совет. При выборе места расположения накопительной емкости учтите нюанс: рядом с бойлером ставится расширительный бачок, чей объем составляет 10% от вместительности основного резервуара. Лучший вариант размещения в загородном коттедже – помещение котельной.
Расчет потребления воды из системы ГВС мы предлагаем вести по минимальным показателям. В сутки 1 человеку требуется 20 л теплой воды на помывку (душ) и 12 литров – для хозяйственных нужд, всего – 32 л. Значит, семье из 2 чел. понадобится бойлер полезным объемом 50…80 л, для троих жильцов – минимум 100 литров. Если хочется наполнять ванну, выбираем танк на 120 л и более. Упрощенный алгоритм подбора отражен в таблице:
Скорость нагрева бака сильно зависит от мощности теплогенератора. Если здание отапливается котлом 10—15 кВт, ставить накопитель на 200 л бессмысленно – пока вода нагреется, дом успеет остыть. Дело в том, что приоритет загрузки бойлера выше, нежели отопление. Упрощенно: пока бочка не прогреется до нужной температуры, радиаторная сеть не получит требуемое количество тепла.
Приведем пример расчета мощности котла:
Общие рекомендации по выбору «косвенника»:
Примечание. Толщину металлических стенок рабочего резервуара можно прикинуть по весу танка. Качественный бойлер 80 л, сделанный из металла 2 мм, «затянет» примерно 25 кг.
Железные танки, покрытые термостойкой пластичной эмалью с добавлением циркония, практически не уступают нержавеющим в надежности, зато обходятся гораздо дешевле. Слабое место нержавейки – сварные швы, успешно корродирующие в случае полной выработки магниевого анода. Кстати, лучше выбирать изделие с титановым электродом – он служит втрое дольше.
Обвязка «косвенника» с котлом
Первым делом агрегат нужно установить на полу либо надежно прикрепить к капитальной стене из кирпича или бетона. Если перегородка построена из пористых материалов (пеноблок, газобетон), от настенного монтажа лучше воздержаться. При напольной установке соблюдайте расстояние 50 см до ближайшей конструкции – просвет необходим для обслуживания бойлера.
Важно. Перед креплением настенной горизонтальной модели бойлера внимательно изучите инструкцию. Обычно аппарат вешается таким образом, чтобы патрубок холодной воды находился снизу. Если бак перевернуть вверх ногами, змеевик и ТЭН окажется в верхней зоне, что недопустимо.
Подключение бойлера к твердотопливному либо газовому котлу, не оснащенному электронным блоком управления, выполняется согласно приведенной ниже схеме.
Перечислим основные элементы бойлерного контура и укажем их функции:
Замечание. Для нормальной работы загрузочного контура хватит насоса 25—40 (напор – 0.4 Бар). Элемент можно устанавливать на обратной либо подающей линии – большой разницы нет. В руководстве по монтажу водонагревателей DRAZICE приводится схема обвязки, где перекачивающий агрегат стоит на подаче.
Аналогичным образом нагреватель присоединяется к более сложным системам с несколькими котлами и контурами отопления. Единственное условие: бойлер должен получать самый горячий теплоноситель, поэтому врезается в магистраль первым, а к распределительной гребенке гидрострелки подключается напрямую, без трехходового вентиля. Пример показан на схеме обвязки методом первичных / вторичных колец.
На общей схеме условно не показан обратный клапан и термостат бойлера
Когда требуется подключить бойлер «емкость в емкости», производитель рекомендует задействовать расширительный бачок и группу безопасности, присоединенную к выходу теплоносителя. Обоснование: при расширении внутреннего резервуара ГВС объем водяной рубашки уменьшается, жидкости деваться некуда. Применяемое оборудование и арматура показана на рисунке.
При подключении водонагревателей типа «бак в баке» производитель рекомендует ставить расширительный бачок на стороне системы отопления
Проще всего бойлер косвенного подогрева соединяется с настенными котлами, в которых предусмотрен специальный штуцер. Остальные теплогенераторы, оборудованные электроникой, стыкуются с водонагревателем через трехходовой переключающий клапан с электроприводом, управляемый котловым контроллером. Алгоритм такой:
Важный нюанс. Вышеописанная схема также используется при обвязке накопителя с двухконтурным газовым котлом. Недопустимо стыковать «косвенник» с линией ГВС теплогенератора.
Подсоединение солнечного коллектора ко второму змеевику бойлера показано на следующей схеме. Гелиосистема представляет собой полноценный замкнутый контур со своим расширительным баком, насосом и группой безопасности. Здесь не обойтись без отдельного блока, управляющего работой коллектора по сигналам двух температурных датчиков.
Нагревом воды от солнечного коллектора должен управлять отдельный электронный блок
Видео: простейшая схема подключения настенного бойлера
Подсоединение на стороне водоснабжения
Если точки водоразбора располагаются недалеко от нагревательной емкости, подключение производится по типовой схеме, представленной ниже. Поясним функции некоторых элементов:
Внимание! Используйте в обвязке расширительный бак, предназначенный для систем водоснабжения и рассчитанный на более высокое давление – 6…8 Бар. Емкость под отопление не годится – мембрана быстро придет в негодность.
Когда потребители находятся вдалеке от бойлера, стоит положить линию рециркуляции с дополнительным насосом и обратным клапаном. Если ваша модель нагревателя не оснащена отдельным штуцером для присоединения этой линии, просто врезайте возвратный трубопровод в магистраль на входе холодной воды.
Перед запуском системы с водонагревателем типа «емкость внутри бака» нужно сначала заполнить внутренний резервуар санитарной водой, только потом закачивать теплоноситель и производить опрессовку. Детали расскажет мастер на видео:
Схема электрических соединений
Комбинированную версию резервуара, оснащенную ТЭНом, нужно подключить к домовой электросети с учетом перехода на летний режим, при котором основной змеевик перестанет получать тепло от котла. Предлагаем воспользоваться универсальной схемой,куда включен модуль управления насосом посредством термостата.
Цвета проводов, изображенных на рисунке, соответствуют общепринятой классификации: синий – нейтраль, коричневый – фаза, желто-зеленый – заземление и так далее
В схеме задействован второй термостат безопасности, срабатывающий в момент перегрева санитарной воды. Лампа – индикатор сигнализирует о включении ТЭНа.
Заключение
Аппараты косвенного нагрева имеют массу преимуществ перед проточными и электрическими установками. Есть и недостатки – габариты баков, более сложный монтаж и неизбежные тепловые потери при эксплуатации в дежурном режиме. Но перечисленные минусы отступают на второй план перед комфортным горячим водоснабжением, которое обеспечивает накопительный бойлер, работающий в паре с котлом.