Бойлер косвенного нагрева в системе отопления дачи или дома

Виды бойлеров косвенного нагрева

Классические модели

Бойлер косвенного нагрева – цилиндрический, кубический или прямоугольно-параллелепипедный аппарат накопительного типа, с помощью которого производится и подается горячая вода к смесителям сантехнических приборов. Устанавливается в столовых, барах, ресторанах, а также в домах с автономным или (и) централизованным отоплением с целью создания системы ГВС.

В конструкцию и комплектацию агрегата входят: корпус, состоящий из внешнего кожуха, утеплителя и внутреннего бака; змеевик-теплообменник, магниевый анод и рециркуляционный патрубок; подвод/отвод для холодной/горячей воды и вход/выход для циркулирующего теплоносителя; насос, термометр, термостат, сливной кран, водный фильтр и трехходовой клапан; группа безопасности и блок управления. Крепится прибор вертикально в непосредственной близости от котла в специально предусмотренном помещении: объемом ≤ 200 л к капитальной стене, емкостью ˃ 200 л – к полу.

Отличительная особенность рассматриваемого накопителя – отсутствие штатного источника питания, место которого занимает котел, вырабатывающий энергию для отопительной системы. Чтобы к мойке, раковине, ванне и душу поступала горячая вода, агрегат «привязан» одним замкнутым контуром к СГВС, другим – к СО.

Часть теплоносителя, предназначенного для радиаторов, направляется в бак, сверху вниз проходит через змеевик, возвращается в котел; холодная вода подается в емкость, снизу вверх нагревается от теплообменника, под давлением движется к смесителям, по кольцевому трубопроводу рециркулирует обратно.

Поскольку доля тепловой энергии, предназначенной для отопления, потребляется бойлером, одноконтурный котел подбирается с 30-процентным запасом мощности, кроме того, на входе в бак устанавливается 3-ходовой клапан, который посредством реле регулирует баланс между системами. Не менее полезен утеплитель, благодаря наличию которого вода за сутки остывает всего лишь на 2…4 °С.

Преимущества классических бойлеров косвенного нагрева:

• высокая производительность – одновременная подача к нескольким точкам разбора;
• возможность рециркуляции – после открытия крана мгновенно поступает горячая вода;
• наличие теплоизоляции – жидкость остывает в сутки не более чем на 4 °С;
• фактор косвенного нагрева – низкая себестоимость получаемой воды;
• простота конструкции – удобство пользования.

Недостатки:

• длительность нагрева при больших габаритах бака;
• периодический отбор тепла из системы отопления;
• невысокая эффективность в сезон «весна-осень».

Как видно, наибольший плюс классических моделей – отсутствие потребления электричества, газа или другого топлива. Существенный минус – по завершении отопительного сезона это преимущество теряет силу.

Комбинированные модели

Комбинированный бойлер – это усовершенствованная модификация классической модели, которая после отключения отопления использует собственные источники энергии.

Конструктивное исполнение предусматривает: дополнительный теплообменник под контур, например, с солнечной батареей; фланец для присоединения «мокрого» или «сухого» ТЭНа. Эти устройства, в зависимости от целесообразности, работают как в паре с отопительным котлом, так и самостоятельно – ТЭН, во избежание преждевременного износа, на время длительного простоя отключается от бака.

Кроме данных устройств, в сеть ГВС может врезаться тепловой насос или (и) система централизованного отопления. Для обеспечения безопасности, так же как и в случае с классической версией, устанавливаются: на входе в накопитель – обратный и предохранительный клапаны для предотвращения обратного тока и слива излишек воды; на выходе – гидроаккумулятор для регулирования объема жидкости, меняющегося под воздействием температуры.

Преимущества комбинированных бойлеров косвенного нагрева:

• широкие возможности комплектации источниками питания;
• доступность эксплуатации только 1 либо сразу 2 теплообменников;
• высокие теплосберегающие характеристики;
• эффективное обеспечение горячей водой;
• несложное периодическое обслуживание;
• комфортность пользования.

Недостатки:

• сравнительно непростой монтаж системы;
• высокая общая стоимость.

По сравнению с классическими комбинированные модели более практичные, поскольку обладают возможностями подключить ТЭН и второй контур подогрева. Правда, за дополнительные источники энергии нужно платить.

Общие принципы работы бойлера косвенного нагрева

Использование бойлера косвенного нагрева и обвязка котла позволит значительно сэкономить на финансовых затратах и обеспечить подачу горячего теплоносителя сразу нескольким узлам

Для того чтобы вода равномерно и быстро прогревалась, важно правильно рассчитать мощность водонагревателя косвенного нагрева. Для обеспечения потребности в горячей воде примерным объемом 500 литров в час потребуется бак, рассчитанный на объем не меньше 100 литров

Объем бака должен напрямую зависеть от мощности .

Точек, выступающих в качестве теплопередатчика, в обвязке может быть несколько, например, для нагрева воды лучше всего подходит твердотопливный котел. Также могут быть использованы агрегаты, работающие на солнечной энергии, тепловые насосы и геотермальные системы.

Инструкция по сборке и подключению своими руками

Сборка бойлера происходит после подготовки всех комплектующих.

В баке просверливаются отверстия: для крана заполнения водой, входа и выхода теплоносителя. Если решено установить ТЭН, то для него снизу также устраивается отверстие.

• Далее в емкость устанавливается змеевик, и трубки проводятся в отверстия с помощью специальных переходников, которые желательно вварить в корпус бойлера. Возможны и иные варианты, но главное, чтобы отверстия были заделаны герметично.
• Ко дну привариваются ножки (если они предусмотрены).
• Устанавливается ТЭН, если это было запланировано.
• Затем змеевик подключается к контуру отопительной системы, согласно схеме.
• Подсоединяются труба для поступления холодной воды и кран для отбора воды подогретой. Можно сразу сделать разводку в точки водоразбора — в кухонное помещение и ванную комнату.

Теплоизоляция

Чтобы вода на долгое время сохраняла тепло, производят теплоизоляцию емкости. Для нее используют фольгированную минеральную вату или монтажную пену. Корпус бойлера полностью необходимо одеть в теплоизоляционный материал — от этого напрямую будет зависеть КПД прибора. Чтобы утеплитель смотрелся аккуратно, можно сверху него расположить кожух из тонкого листового металла (например, оцинковки) — получится нечто подобное сэндвич-трубе. Визуальный пример — на первой картинке статьи.

Принцип работы бойлера на дровах

Бойлер дровяной

Другим видом водонагревателя косвенного нагрева является титан на дровах, который потребует только затрат на создание запаса твердого топлива. Такой бойлер имеет конструкцию самовара и работает автономно от всех источников энергоснабжения, поэтому идеален для устройства в частном доме.

Принцип работы бойлера-титана

Чтобы соорудить подобный прибор своими руками, необходимо в первую очередь устроить печь, которая и будет нагревать воду внутри бака. Такой бойлер может иметь круглый или квадратный бак, и он может устанавливаться, как на небольшую печь, сложенную из кирпича, так и на печь по типу буржуйки, сваренной из отрезка металлической трубы достаточно большого диаметра.

Второй вариант более сложен из-за того, что придется из трубы вырезать участки металла для устройства в этих местах дверец топки и поддувала. Кроме этого, с помощью сварки внутри трубы нужно укрепить кронштейны для укладки колосника. Дно и верх трубы-печки заваривается цельными листами металла. В верхней части устраивается круглое отверстие, в него вваривается дымоходная труба, которая будет проходить непосредственно через емкость с водой и нагревать ее до нужной температуры.

Бак также должен быть приварен к крышке печи.

Если печь решено сложить из кирпича, бак бойлера может быть и круглый, и квадратный. Печь сверху перекрывается металлической панелью, в которой также вварена дымоотводная труба. Далее емкость без дна (водяной бак) герметично приваривается к верхней металлической плоскости печи.

Дымоход, пройдя через водяную емкость, выводится на улицу.

В баке должно быть вварено два или три патрубка с вентилями: для поступления воды, для выхода на кран смесителя и на душ.

Вода может поступать в бойлер как из магистрали, так и заливаться вручную. Кроме этого, выше бойлера можно установить накопительный бак для воды, из которого вода также может поступать в нагревательную емкость.

Если такой водонагреватель установить в ванной комнате, то он не только даст горячую воду, но и обогреет помещение.

Всем, кто пользовался газовыми колонками или проточными нагревателями, работающими от электросети, знакома ситуация, что когда открывается кран, приходится ждать некоторое время, чтобы пошла горячая вода. При установке водонагревателя косвенного нагрева, этот фактор полностью исключается — открывая кран, можно сразу же получить подогретую воду.

По сравнению с водонагревателями, работающими на газе или от электричества, этот вид бойлера поможет сэкономить на энергоносителях.

Нюансы подключения бойлера к трубам из разных материалов

В зависимости от материала изготовления водопроводных труб, порядок врезки водонагревателя будет несколько различаться. Ознакомьтесь с существующими нюансами, чтобы выполнить работу максимально качественно.

Подключение к полипропиленовым трубам

Подключение к полипропиленовым трубам

Если трубы не спрятаны в стену, с подключением бойлера не возникнет никаких затруднений. Вся работа сводится к тому, что вы разрезаете трубы водоснабжения в нужных местах (в зависимости от высоты установки бака), впаиваете в подготовленные отверстия тройники, а уже от них проводите трубы к нагревателю. Для соединения с кранами используйте обычные муфты.

Муфты

Немного больше времени и сил вы потратите на подключение, если трубы вмурованы в стену. В такой ситуации порядок действий будет выглядеть следующим образом:

• вскрываются трубы;
• осуществляется врезка по рассмотренной выше схеме;
• выводятся патрубки;
• трубы закрываются обратно.

Соединение выполняйте с помощью тройников и разъемных муфт. Дождитесь полного застывания спаянных стыков, соедините разъемы и подключите бойлер к водопроводу.

Пайка полипропиленовых труб

Подключение к металлопластиковым трубам

Технология не позволяет монтировать металлопластиковые трубы скрытым способом, поэтому с врезкой никаких особых проблем не возникнет.

Подключение к металлопластиковым трубам

Достаточно разрезать трубы, вставить тройники и подвести элементы водоснабжения к водогрейке. На этом врезка завершена.

Подключение к стальным трубам

Самый сложный случай. В данном случае бак будет подводиться посредством патрубков кухонного смесителя. На каждый патрубок нужно надеть по тройнику – это позволит подключить бойлер и кухонный кран к одной трубе, не нарезая резьбу.

Литраж и ценообразование

Для того чтобы самому правильно выбрать бойлер, стоит заранее определиться с объемом бака. Для этого следует рассчитать свои потребности в горячей воде. Если вы планируете купить водонагреватель для жилого помещения, то расчет сделать просто.

Безусловно, это приблизительная цифра и ориентироваться надо на привычки жильцов. Например, кто-то безостановочно моет руки и принимает ванну, а кто-то ограничивается быстрым умыванием утром и минутным душем вечером. Для того чтобы упростить вам расчеты, приводим следующую таблицу среднего расхода горячей воды в сутки одним человеком:

• 6-17 л. на умывание;
• 60-90 л. на душ;
• 160-180 л. на ванну;
• 20-25 л. на мытье посуды.

Ориентируясь на количество пользователей и их потребностей, подбирайте водонагреватель литражом в 50, 100, 200, 300, 500 или 1000 литров. Выбирая бойлер, учтите, что чем больше литраж бака, тем выше стоимость водонагревателя.

Кроме того, на ценообразование влияют фирма-производитель, материалы, наличие опций и так далее. Подробно останавливаться на этих моментах не будем, отметим лишь то, что признанными лидерами на рынке бойлеров считаются немецкие компании Buderus, Viessmann и Vaillant (один из самых популярных товаров – настенные водонагреватели литражом 130 л.), чешские Drazice и Protherm (особенно ценятся их настенные бойлеры с антикоррозийной защитой), бельгийская ACV, а самые большие цены удерживают аппараты из нержавеющей стали и латуни.

Преимущества и недостатки водонагревателя

Сперва начнем с хороших моментов, которые точно порадуют вас и добавят уверенности в собственном выборе.

• Отсутствует дополнительная нагрузка на проводку в доме, так как работа БКН полностью зависит от центрального отопления.
• Экономия электроэнергии. Это, пожалуй, один из самых важных пунктов, так как все мы знаем как порой накладно использование электрических водонагревателей.
• КПД работы достаточно высок и составляет 90%. Получается, что потери при нагреве минимальны, а все затраты приносят свои плоды.
• Долгий срок службы бойлера. Вы смело можете рассчитывать на 10-15, а то и более лет исправной работы. Такие показатели достигаются как раз благодаря конструкции оборудования. Большую роль играет то, что нет контакта внутренней поверхности нагревателя и теплоносителя с проточной водой.
• Моментальная подача горячей воды. Стоит только повернуть вентиль крана в любой точке водозабора, как сразу польется горячая вода. Это возможно за счет рециркуляции жидкости, предусмотренной в устройстве.
• Универсальное использование. БКН можно использовать не только с котлом, но и с другим источником тепла.

Конечно, существуют и недостатки при использовании способа косвенного нагрева.

• Денежные затраты на перепроектирование системы. Это понадобится, если у вас изначально был задуман лишь один котел.
• Высокая стоимость самого бойлера косвенного нагрева. Она немного выше цены на обычные газовые и электроводонагреватели.
• Долгий первый «сеанс» нагрева воды. При первой попытке вы можете более часа ждать когда же вода подогреется до нужного состояния.
• Оборудование занимает довольно много места, поэтому вам придется выделить целую комнату для его монтажа.

Схемы и правила подключения БКН

Схема подключения и особенности монтажа бойлера косвенного нагрева зависят от класса прибора и системы отопления в доме. Необходимо правильно выбрать место установки, ориентируясь на расположение котла, врезку насосов и уже имеющуюся разводку. Попробуем разобраться, что необходимо учесть при монтаже нагревательного оборудования.

Вариант #1 – обвязка с трехходовым клапаном

Это одна из наиболее популярных схем, так как при ее применении происходит параллельное подключение отопительной системы и БКН, оснащенное запорной арматурой. Бойлер необходимо установить около котла, на подачу врезать циркуляционный насос, затем трехходовой клапан.

Данная схема успешно применяется, если используется несколько обогревательных приборов, например, два разных котла.

Трехходовой клапан – это своеобразный переключатель, который управляется термореле. При понижении температуры срабатывает автоматика, и поток теплоносителя с обогревательного контура перенаправляется в БКН

По сути, это система с приоритетом, которая обеспечивает быстрый нагрев воды в бойлере при полном отключении радиаторов на некоторое время. Как только температура повышается до заданного значения, вновь срабатывает трехходовой клапан и возвращает теплоноситель в прежнее русло – в отопительную систему. Этот способ обвязки пригодится тем, кто использует бойлер в постоянном режиме

Вариант #2 – схема с двумя циркуляционными насосами

Если бойлер применяют редко (например, сезонно или по выходным) или появилась необходимость в воде, температура которой ниже, чем в системе обогрева, применяют схему с двумя Система водяного отопления с принудительной циркуляцией: схемы, варианты реализации, технические тонкости циркуляционными насосами. Первый устанавливают на трубе подачи, непосредственно перед БКН, второй – на контуре отопления.

Циркуляционный насос запитан через термореле, поэтому начинает действовать только при снижении температуры ниже требуемой. Ускорение нагрева происходит вместе с включением принудительной циркуляции

Трехходовой клапан в данной схеме отсутствует, обвязка оборудована с применением простых соединительных тройников.

Вариант #3 – обвязка с гидравлической стрелкой

Это подключение используют для объемных бойлеров (200 л и более) и разветвленных отопительных систем с множеством дополнительных контуров. Примером может служить система отопления в двухэтажном доме, где кроме многоконтурной радиаторной сети используются теплые полы.

Гидравлический распределитель (гидрострелка) необходим, чтобы упростить схему отопительной системы и избежать монтажа рециркуляционных насосов на каждую отопительную ветку

Оборудование гидрострелки позволяет избежать теплового удара, так как давление воды в каждом контуре будет одинаковым. Самостоятельно сделать обвязку по данной схеме довольно сложно, поэтому лучше обратиться к профессиональным монтажникам.

Вариант #4 – использование рециркуляции теплоносителя

Рециркуляция полезна, когда присутствует контур, нуждающийся в постоянной подаче горячей воды – например, полотенцесушитель. Если его подключить к системе отопления, теплоноситель будет постоянно циркулировать, а сушилка функционировать и одновременно служить отопительным прибором.

Применение рециркуляции обладает одним большим преимуществом – не нужно ждать, когда вода нагреется до нужной температуры, она всегда будет горячей

Но у этой схемы есть и недостатки. Главный – это увеличение расходов на топливо, потому что требуется постоянный прогрев охлаждаемой в контуре воды. Второй минус – смешивание воды в бойлере. Обычно горячая вода находится в верхней части, и оттуда поступает к точкам водоразбора, здесь же она перемешивается с холодной, вследствие чего на выходе температура немного ниже.

Существуют модели бойлеров со встроенной рециркуляцией, то есть с готовыми патрубками для подключения полотенцесушителя. Но дешевле приобрести обычный бак, применив для подключения тройники.

Вариант #5 – система с энергонезависимым котлом

Отличительная особенность данной схемы – установка бойлера на более высоком уровне, чем котел и отопительные приборы. Предпочтение отдается настенным моделям, которые можно подвесить на высоте 1 м над полом.

Напольные модели конкретно в рамках данной схемы уступают настенным скоростью и качеством нагрева. Температура воды значительно ниже (примерно как в обратном трубопроводе), следовательно, и запас горячей воды меньше

Энергонезависимый тип отопления строится на применении законов гравитации, следовательно, теплоноситель будет циркулировать и при отключении электричества. В обычном режиме можно подключит циркуляционные насосы.

Некоторые важные критерии выбора бойлеров косвенного нагрева

Выбирать прибор надо не по внешнему виду. Хороший бойлер должен быть обеспечен теплоизоляционным слоем. В качестве материала применяют пенополиуретан (газонаполненный пластмасс) или базальтовую вату. Не советуют покупать дешевые модели с теплоизоляцией из поролона. Пористая структура слабо держит тепло, быстро разлагается

Важно обращать внимание на характеристики, которые напрямую влияют на эффективность эксплуатации

Какой материал бака БКН лучше

На рынке представлены бойлеры с баком из нержавеющей стали, с титановым и эмалированным покрытием. Внутреннее покрытие защищает устройство от ржавчины. Самыми надежными считаются баки из нержавеющей стали, их стоимость выше, чем остальных. У некачественной продукции, сварной шов ржавеет.

Менее устойчивы к ударам – баки с эмалевым и стеклокерамическим покрытием. При незначительной деформации появляются трещины, в итоге быстро развивается коррозия. Если решено брать бойлер с эмалированным баком, нужно внимательно осмотреть корпус, чтобы не нем не было вмятин. Необходимо оберегать устройство от ударов. Эмали моделей отличаются по прочности и долговечности, и качество покрытия бывает разным.

Устройство теплообменника

Теплообменник может иметь следующую конструкцию:

• Трубчатый змеевик. Типовой вариант. При необходимости оборудование подключают к другому источнику тепловой энергии.
• Бак в баке. В таких бойлерах имеются 2 разные по размерам емкость. Одна находится в другой. Меньшая – накопитель горячей воды. Ее стенки обеспечивают теплообмен. Вторая оснащена теплоносителем, подогревающем жидкость.

Рабочее давление

Параметр указывают в характеристиках бойлера. Его значение колеблется от 6 до 11 бар

Из-за скачков давления в водопроводной системе на этот показатель обязательно надо обращать внимание. Установленный на входе редуктор поможет меньше зависеть от таких неприятностей

Он будет контролировать давление, препятствовать влиянию перепадов давления на оборудование.

Стоимость оборудования

Цена зависит от:

• фирмы-производителя;
• материалов;
• наличия дополнительных функций (термостат, возможность подключения рециркуляционной магистрали, электронный термометр и т.д.).

На стоимость существенно влияет тип используемого теплообменника. Дороже стоят бойлеры с внутренней емкостью, меньше – с нижним расположением нагревателя. Наибольшая стоимость у оборудования, в конструкции которого применяется латунь и сталь. Пластиковые баки имеют значительно меньшую цену. Чем больше емкость, тем больше материала уходит на его изготовление, повышается и стоимость. Качественные, надежные модели стоят дорого. Установка системы потребует существенных трат.

Бойлер косвенного нагрева можно использовать как в квартирах, так и в офисах

Дополнительные критерии выбора

При выборе лучшего косвенного водонагревателя желательно обращать внимание на:

• Производительность. Она указывает на объем нагреваемой воды за конкретный период времени. Чем выше производительность, тем быстрее происходит нагрев.
• Класс энергоэффективности теплоизоляции. От него зависит количество энергии, которая уйдет на нагревание, и длительность сохранности тепла в баке.
• Наличие магниевого анода и систем защиты. Анод защищает внутреннее покрытие от окисления. Его нужно менять 1 раз в 2 года. Термостат дает возможность контролировать работу оборудования, предохранительный клапан помогает предотвратить создание избыточного давления внутри водонагревателя.

Как рассчитать объём бойлера косвенного нагрева

Эксперты советуют исходить от следующих значений для:

• 1 человека правильнее будет приобрести бойлер объемом 50 – 60 литров;
• 2-3 человек – 80-120 л;
• 4 и более человек – от 120-200, 300 л.

Рассчитывают нужный объем оборудования по формуле: V=Q×n×(t1— t2)/(t3— t2).

• Q —объем горячей воды, который необходим одному человеку.
• n — количество проживающих в квартире людей.
• t1 — температура текущей из крана воды, обычно это 35-40 градусов.
• t2 — температура холодной воды в водопроводе (в зимнее время в среднем 9 – 11 градусов, летнее – 15 – 18).
• t3 — конечная температура горячей воды в баке (рекомендуемое значение не выше 65).

Например, для расчета объема горячей воды для семьи из 3-х человек на летнее время, когда она используется в основном для мытья посуды и принятия душа. В среднем в душе расходуется 6 л/мин. Каждый моется около 10 минут.

Расчет:

Q = 6×10=60 л

V = 60×3×(35-18)/(60-18)=72 л

На мойку посуды расходуется 3 л/мин, ее моют примерно 10 минут. Каждый 1 раз в сутки. В итоге воды уходит 36 л. Горячей воды в сутки понадобится 108 л.

Если расходуемый суточный объем больше 200 л, рекомендуют приобретать напольную модель водонагревателя.