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:

• В бойлерах косвенного нагрева не нужно долго ждать, когда протечет холодная вода или нагреется израсходованный объем (как в газовых или электрических моделях). Благодаря конструктивным особенностям прибора жидкость здесь прогревается равномерно по всему резервуару, а если в доме реализована система обратной циркуляции ГВС, горячая вода потечет из крана буквально сразу после его открытия.
• Оборудование обеспечивает все точки водоразбора потоком с одинаковым напором и температурой, в том числе и в период пиковой нагрузки. Это позволяет использовать горячую воду из бойлера сразу нескольким потребителям, не причиняя дискомфорта другим пользователям.
• Конструкция прибора позволяет подключать оборудование к альтернативным источникам энергии — гелиосистеме, термодинамическим панелям или тепловому насосу, которые будут обеспечивать передачу тепла воде при невозможности косвенного нагрева.

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:

• со стеклокерамическим или эмалевым защитным слоем;
• из нержавеющей стали;
• с титановым напылением.

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:

• Вся вода в баке имеет одинаковую температуру, так как здесь нет непрогреваемых зон. Это позволяет ориентировать резервуар в любом пространственном положении как горизонтальном, так и вертикальном.
• В сравнении с классическим вариантом, оснащенным змеевиком, бойлеры «бак в баке» имеют меньший объем при одинаковой производительности.
• В отличие от спиральных теплообменников, склонных к образованию накипи, внутренняя емкость бойлера самоочищается в процессе эксплуатации. Это обеспечивает прибору экономичность в потребление электроэнергии и длительный службы — до 5-10 лет.

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:

Через трехходовой клапан, который устанавливается на подводе горячей воды после циркуляционного насоса и управляется термостатом бойлера. При включении котла поток теплоносителя, циркулирующий по общему отопительному контуру, перенаправляется в водонагреватель. После подогрева воды до заданной температуры в баке срабатывает термодатчик и ГВС отключается от схемы отопления. Для корректной работы подобной системы важно правильно настроить термостат, чтобы его параметры не были ниже, чем в котельном терморегуляторе.

Запараллеливание отопительного котла и бойлера косвенного нагрева, для чего на отопительной магистрали и подводящей трубе прибора устанавливается два насоса. Они обеспечивают принудительную циркуляцию теплоносителя по одному из контуров в зависимости от сигнала термостата. При необходимости нагрева ГВС радиаторы временно отключаются и весь ресурс системы идет в водонагреватель.

Многоконтурная система подключения бойлера применяется, если кроме радиаторов в доме есть другие потребители тепла. В этом случае устанавливают гидравлический распределитель, который предупредит поломки насосов и выход из строя приборов отопления.

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:

• 6-16 л на умывание;
• 60-85 л на принятие душа;
• 160-180 л на ванну;
• 20-25 л на мытье посуды;
• 20-30 л на другие бытовые нужды.

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:

• Особенности конструкции прибора и возможность подключения дополнительных устройств, расширяющих функциональность прибора — ТЭНа, второго теплообменника, системы рециркуляции, альтернативных источников энергии.
• Из каких материалов изготовлены элементы косвенного бойлера, для чего ознакомьтесь с инструкцией производителя. Здесь указывается информация по внутреннему покрытию бака и декоративному корпусу, типу теплоизоляции, используемому аноду, теплообменнику и т.д. От качества этих компонентов зависит срок эксплуатации прибора.
• Конструкционные особенности изделия: способ монтажа — настенный или напольный, ориентация бака — горизонтальная или вертикальная, размеры устройства. Как правило, бойлер устанавливается рядом с котлом в отдельном помещении, где места хватает для всего оборудования. Но иногда габариты тоже играют роль.
• Тип управления — механическое или электронное с возможностью программирования.

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.

Схема обвязки бойлера косвенного нагрева + правила его установки и подключения

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.

Выбор бойлера косвенного нагрева

Перед покупкой и подключением буферного бака-аккумулятора (как еще называют БКН) следует разобраться в конструкционных особенностях наиболее популярных видов. Дело в том, что существует много типов оборудования, в том числе и комбинированные модели, которые работают от систем отопления и альтернативных источников энергии одновременно.

Мы рассмотрим традиционные бойлеры со змеевиком, использующие в качестве нагревателя горячую воду.

Особенности конструкции и принцип работы

Что значит косвенный нагрев? Устройства с прямым нагревом функционируют посредством подключения к электричеству или газовой горелке, у БКН другой источник тепла. Вода нагревается за счет подключения к ГВС, то есть получается, что источником является теплоноситель – горячая вода (или ее заменитель).

Если рассмотреть новые модели известных марок, то можно заметить, что газовые котлы и бойлеры КН часто имеют одинаковый дизайн. Их монтируют рядом или один под другим – так можно сэкономить на площади размещения.

Основной элемент, выполняющий функцию нагрева, – стальной или латунный теплообменник (змеевик) с большой площадью поверхности, который располагается внутри металлического, покрытого защитным слоем эмали бака. Чтобы охлаждение воды не происходило слишком быстро, с внешней стороны корпус окружен слоем теплоизоляции, а некоторые модели – и кожухом.

Важной деталью, которой сейчас оборудуют большую часть нагревательных приборов, является магниевый анод. Стержень, закрепленный в верхней части устройства, защищает металлические детали от образования коррозии, в результате водонагреватель служит намного дольше.

Барьерами от действия высокого давления являются предохранительный клапан и встроенный термостат. Если бак не оборудован группой безопасности, ее устанавливают отдельно, при обустройстве обвязки.

Часто вода, циркулирующая в системе обогрева, не превышает 65-70 °С. Многие сомневаются в ее эффективности, когда она выступает в качестве источника тепла для нагрева в БКН. На самом деле указанной температуры достаточно, потому что скорость и величина передачи тепла во многом зависит от площади (довольно большой) соприкосновения змеевика с водой.

Как происходит процесс нагревания? Холодная вода, предназначенная для нагрева, поступает через отдельное отверстие и заполняет всю емкость. Из котла в теплообменник также поступает вода, но уже нагретая. Горячие стенки змеевика передают тепло холодной воде, которая на выходе уже имеет температуру, пригодную для принятия душа или мытья посуды.

Преимущества оборудования с управлением

Возможность управления – характеристика, которая влияет на сборку всей системы нагрева воды. Существуют два типа БКН: простые (более дешевые) и со встроенной функцией управления.

Отличительной особенностью управляемых моделей является дополнительное оснащение датчиком температуры и возможностью подачи/остановки подачи воды в теплообменник. Такое оборудование работает в автоматическом режиме.

Для пуска необходимо подключить:

• вход/выход для горячей воды из ГВС;
• подачу холодной воды в бак;
• коллектор для распределения нагретой жидкости на выходе.

После этого можно запускать бойлер – вода начнет нагреваться.

Процесс подключения и обвязки бойлера косвенного нагрева происходит одним из способов (описание – ниже).

Как управление может влиять на температуру воды? Практически никак. Максимальное значение, которого может достигать температура на выходе, не превышает параметров теплоносителя в системе ГВС. Скорее всего, она будет ниже на 1-2 °С.

Если необходим более интенсивный нагрев (это может произойти, если котел обычно функционирует в низкотемпературном режиме), то лучше выбрать модель со встроенным ТЭНом.

Такое оборудование целесообразно покупать вместе с котлами, работающими на твердом топливе (вода остается горячей даже после остывания котла).

Разновидности устройств с дополнительными функциями

Баки с простой конструкцией – это лишь часть ассортимента, представленного на рынке водонагревательного оборудования. Существует множество моделей бойлеров, функции которых очень полезны для интеграции в систему ГВС.

Например, одно из назначений более дорогих моделей – аккумуляция тепла. Если возможны перебои с электроэнергией или суточные потребительские тарифы слишком высоки, режим аккумуляции будет очень полезен. Конструкционные особенности таких моделей – усиленная теплоизоляция и увеличенный объем резервуара (300 л и более).

Еще один вариант, реализующий наиболее быструю подачу горячей воды к точкам водоразбора, – бойлер с рециркуляцией. В отличие от обычной конструкции, данная оснащена тремя патрубками сообщения с системой горячего водоснабжения. По двум подается горячая вода, по одному – холодная. Подача воды осуществляется с помощью насоса.

При использовании модели с рециркуляцией можно обустроить дополнительный полезный контур, например, для монтажа полотенцесушителя.

Вода в таком баке нагревается быстрее, чем в агрегатах с теплообменником, но и стоимость его выше.

Размер бака и его значение

Цилиндрические и кубические баки отличаются своими размерами. Их объем указывается в литрах: существуют небольшие модели на 80-100 л, но есть и громоздкие, вмещающие до 1400-1500 л. Размер подбирают, исходя из потребности семьи в горячей воде.

Габариты важны при монтаже. Для настенной установки подходят только легкие модели – до 200 л, все остальные имеют напольное исполнение. И горизонтальные, и вертикальные настенные устройства в комплекте имеют специальные крепления, напольные оснащены ножками или небольшой подставкой.

Прямоугольные агрегаты занимают чуть меньше места, чем цилиндрические, за счет плотного примыкания к трубам.

Нюансы устройства обвязки

Проще делать разводку и обвязку, если бойлер КН устанавливают вместе с котлом, насосами другим оборудованием, участвующим в сборке системы ГВС. Врезать дополнительное устройство уже в существующую сеть гораздо труднее.

В любом случае, для нормальной работы приборов придется выполнить ряд правил:

• правильно выбрать место установки – как можно ближе к котлу;
• обеспечить ровную поверхность для монтажа бойлера;
• для защиты от теплового расширения установить мембранный гидроаккумулятор (на выходе нагретой воды), объем которого не менее 1/10 от объема БКН;
• оснастить каждый контур шаровым краном – для удобного и безопасного обслуживания приборов (например, трехходового клапана, насоса или самого бойлера);
• для защиты от противотока на трубах подачи воды установить обратные клапаны;
• улучшить качество воды путем врезки фильтров;
• грамотно расположить насос (или несколько насосов) – ось двигателя должна находиться в горизонтальном положении.

В целях безопасности нельзя пытаться закреплять тяжелые устройства на гипсокартонных или тонких деревянных перегородках. Подходящими являются стены из бетона и кирпича. Кронштейны или другие виды держателей закрепляют скобами, анкерами, дюбелями.

При установке патрубки направляют в сторону котла (даже если маскируют в задней части или за фальшстеной). Нельзя использовать ненадежное оборудование, например, гофрированные шланги, которые не выдерживают давления и напора воды.

Для нормальной работы накопительного водонагревателя косвенного нагрева в обвязку должны быть включены следующие функциональные устройства: