Схема подключения бойлера косвенного нагрева к газовому котлу

Развитие индивидуального строительства потребовало внедрения в каждом доме автономных систем обогрева жилища и горячего водоснабжения (далее – ГВС). Источником тепла для системы автономного отопления служит одноконтурный котел или котел с двумя контурами циркуляции, использующие топливный или электрический энергоносители. Горячая вода подготавливается в специальных водонагревателях-бойлерах, в которых при помощи термостата осуществляется контроль температуры воды для бытового водоснабжения. Другой элемент водоподготовки – трехходовой клапан, он распределяет потоки водяного теплоносителя в теплотрассах отопления и подогрева воды в водонагревателе.

Общий вид коммуникаций газового котла, подключенного к бойлеру для обслуживания частного дома

Способов подготовки воды в бытовых водогреях два:

• Прямой нагрев, заключающийся в непосредственной передаче воде энергии сгорания топлива в топке одноконтурного отопительного котла или нагрева воды электротэнами;
• Косвенный нагрев, заключающийся в передаче воде тепла от теплоносителя, которую тот получил от теплоисточника, то есть прямого непосредственного нагрева жидкости не происходит.

Схема подключения

Подключение бойлера косвенного нагрева к котлу позволяет накапливать нагретую воду, чтобы затем распределять ее сразу по нескольким точкам потребления (радиаторы отопления, кухня, ванная). На рисунке ниже приведена условная схема подключения бойлера косвенного нагрева (далее – бойлер КН или водонагреватель КН) и котла к коммуникациям тепло,- и водоснабжения частного дома.

Схема тепло,- и водопользования частного дома

Принцип работы бойлера КН

Использование способа косвенного нагрева базируется на нагреве санитарной воды, предназначенной под санитарно-гигиеническое потребление: купание, мытье посуды, влажную уборку, водой технической (то есть водяным теплоносителем из системы отопления или котловой теплосети), которая подведена от внешнего теплоисточника. На рисунке ниже показана схема распределения теплопотоков в своеобразном тандеме «котел греющий – бойлер КН», в котором теплоисточником служит двухконтурный котел.

Схема распределения тепловых потоков при подключении бойлера КН к греющему котлу

На схеме приняты следующие обозначения тепловых потоков:

1. Красная линия – подача горячего теплоносителя, теплотрасса которого разделяется по двум направлениям:

• в контур отопления жилища,
• в бойлер КН;

2. Сиреневая линия – движение остывшего теплоносителя, также разделяющееся по двум направлениям:

• от контура отопления к котлу;
• от бойлера КН к котлу;

3. Голубая линия – подача холодной воды из магистрального водопровода или автономной насосной станции:

• к водонагревателю – для очередного нагрева;
• к системе снабжения дома холодной водой;

4. Розовая линия – подача подогретой воды в контур ГВС жилого дома.

Наличие двух контуров у газового котла с бойлером преследует несколько иные, по сравнению с двухконтурным водонагревателем, цели. У котла оба контура являются своеобразными ветками ГВС и предназначены для подачи горячей воды в систему отопления и в водогрей, тогда как у двухконтурного прибора КН только один контур является исходящей теплотрассой (выход нагретой воды к пользователям). Другой же контур – входящая теплотрасса (ввод горячей жидкости под нагрев санитарной воды). Водонагреватель может обслуживаться и одноконтурным газовым отопителем.

Техническая реализация передачи тепла в бойлерах осуществляется двумя конструктивными способами:

1. С использованием медного змеевикового теплообменника, внутри которого циркулирует горячая техническая вода. Теплообменник вмонтирован в теплоизолированном корпусе двухконтурного нагревателя, который заполняется санитарной водой.

Варианты внутренней части змеевикового теплообменника в приборах КН

2. С использованием принципа «бочка в бочке». Так образно называют конструкцию, в которой бак с санитарной водой размещается внутри емкости большего размера. Техническая вода подается между стенками обеих емкостей. Данная конструкция популярна среди домашних умельцев, использующих баллоны от сжиженного газа для изготовления простейших водонагревателей косвенного нагрева.

Соединение бойлера КН с газовым котлом

Во всех схемах обвязки бойлера в общей системе отопления и ГВС жилого дома должна соблюдаться функциональная взаимосвязь бойлера КН, являющегося по своей сути водонагревателем, с другим источником тепла – газовым котлом, чтобы с помощью регулирующей арматуры: термостата бойлера и трехходового клапана, системы насосов или коллекторов, распределять тепло сгорания газа как для отопления, так и в систему ГВС.

На рисунке ниже показана схема, иллюстрирующая принцип функционирования обвязки прибора КН с газовым котлом, указанным в качестве источника отопительной воды.

Принцип работы обвязки бойлера КН с котлом на газовом топливе

На рисунке обозначены следующие позиции:

• поз. 1 – змеевиковый теплообменник прибора;
• поз. 2 – запорный вентиль;
• поз. 3 – вентиль для стравливания воздуха в контуре;
• поз. 4 – клапан трехходовой;
• поз. 5 – насос циркуляционный;
• поз. 6 – предохранительный клапан;
• поз. 7 – расширительный бак;
• поз. 8 – выход нагретой воды;
• поз. 9 – патрубок рециркуляции.

Данная обвязка имеет два контура:

1. Контур отопления:

• линия красного цвета – подача горячего теплоносителя, стрелочкой указано направление отопительной воды к радиаторам отопления (циркуляция);
• линия синего цвета – возврат остывшего теплоносителя, стрелкой показано движение возвратной воды от радиаторов (циркуляция) к трехходовому клапану (поз. 4), чтобы через него и через насос (поз. 5) направиться в котел для нагрева.

2. Контур нагрева санитарной воды в бойлере:

• Линия красного цвета от котла через вентиль стравливания воздуха (поз.3) и запорный вентиль (поз. 2) – подача горячего теплоносителя в теплообменник бойлера (поз. 1);
• Линия синего цвета – от теплообменника через запорный вентиль (поз. 2) возвратная вода через клапан (поз. 4) и насос (поз. 5) подается в котел.

Варианты обвязки

Обвязка бойлера в общей системе отопления и ГВС жилого дома с газовым котлом в качестве источника тепла может выполняться в трех вариантах:

1. с включением трехходового клапана;
2. с насосами;
3. с гидрострелкой.

Обвязка с трехходовым клапаном

Эту схему целесообразно применять для небольших и средних домов. Рассмотрение функционирования обвязки с клапаном проводится по приведенной выше схеме. В процессе работы обвязочной системы с использованием трехходового клапана исходят из принципа приоритетности нагрева воды для ГВС. При остывании воды в двухконтурном бойлере ниже заданной температуры термостат «дает команду» клапану на срабатывание, чтобы подать в бойлер нагретый в котле теплоноситель. То есть запускается циркуляция по маршруту «одноконтурный котел-змеевик в бойлере – котел», продолжающаяся до той поры, пока в бойлерном баке жидкость не нагреется до требуемой температуры. Опять срабатывают термостат и клапан, начинается циркуляция по схеме «котел – отопление – котел», продолжающаяся до снижения температуры жидкости в бойлере.

Обвязка с двумя насосами

Данная схема применима для больших домов с несколькими сложными контурами отопления. Вместо трехходового клапана в обвязку включены два циркуляционных насоса с двумя обратными клапанами. Термостат бойлера регулирует работу обоих насосов. Нередко такая обвязка используется в системах отопления дома с двумя котлами. В этом случае один котел, например, пиролизный, подключают по этому способу, а другой газовый – функционирует исключительно в режиме отопления.

На рисунке ниже приведена схема подключения водонагревателя КН к котлу с подключением в теплотрассу двух насосов.

Схема подключения бойлера КН к котлу с использованием насосов

Хотя на приведенной схеме задействован пиролизный котел, работающий на твердом топливе, принцип работы системы такой же, как для газового или жидкотопливного агрегата. Универсальность схемы заключается в создании двух параллельных контуров:

• контура отопления и
• контура водонагревателя.

Для обслуживания каждого из контуров в схеме встроены циркуляционные насосы (поз. 6 и 7) согласно спецификации. Чтобы водяные потоки не перемешивались, после каждого циркуляционного насоса установлены обратные клапаны (поз. 8).

По аналогии с подключением трехходового клапана линия ГВС является приоритетной. Подача горячего теплоносителя в бойлер сопровождается отключением контура отопления.

Обвязка с гидравлической стрелкой

Для разветвленных теплотрасс, состоящих из многоконтурных схем бойлерных подключений, радиаторов, конвекторов, теплых полов, других элементов, используются так называемые гидравлические разделители (распределители), в обиходе называемые гидравлическими стрелками, регулирующие потоки теплоносителя и компенсирующие перепады давлений на отдельных участках гидравлических систем. Разработка схемы обвязки с гидрораспределителем носит сугубо индивидуальный характер, регулировка работы системы очень сложная, поскольку в таких схемах необходимо добиваться оптимального баланса давления на всех участках теплотрассы. Точные расчеты по таким схемам выполняются в специальных проектных организациях.

Рециркуляция теплой воды через бойлер КН

Систему рециркуляции используют для быстрого получения потребителем теплой воды без ожидания, пока холодная вода будет нагреваться в водогрее. С этой целью в бойлерах КН предусматривают специальные патрубки рециркуляции, к которым из системы отопления подводится подогретая вода. Рециркуляция представляет собой закольцованный поток теплоносителя, который из-за своего постоянного движения не успевает остывать. Потребитель получит теплую воду сразу, как откроет соответствующий смеситель. Наиболее удобным маршрутом для рециркуляции является полотенцесушитель.

Подключение бойлера.

Про установку и подключение водонагревателя в систему отопления и водоснабжения дома можно узнать из представленного ниже видео.

Автономные системы отопления, объединенные с контуром горячего водоснабжения, создают комфортные условия проживания владельцам индивидуальных построек. Конструктивно они представляют собой сложнейшее хозяйство, требующее определенных навыков в регулировке и управлении всеми элементами. На рисунке ниже приведена фотография комплекса из навесного газового котла и напольного бойлера КН, обслуживающих несколько систем отопления двухэтажного дома и многочисленные точки водопользования в нем.

Как выглядит домашняя котельная