Принцип работы косвенного бойлера, как устроен

Бойлер косвенного нагрева: устройство и принцип работы

Бойлер косвенного нагрева (БКН) – отличное решение для дач, частных домов, отелей, спортивных комплексов и других помещений, не подключенных к централизованному водоснабжению. Это оборудование без труда справляется с нагревом больших объемов, легко поддерживает нужную температуру и обеспечивает бесперебойную подачу горячего потока.

Словом, если вы подыскиваете бюджетный водонагреватель в комплект к одноконтурному котлу – рассмотрите вариант установки в доме БКН. А чтобы выбор был проще, мы рассмотрим детально принцип работы этого прибора, схемы его подключения и подскажем, на что обратить внимание при покупке.

Конструктивные особенности и принцип работы БКН

Бойлер косвенного нагрева может работать только на ресурсах внешнего источника, но для обслуживания системы в теплое время года можно подключить ТЭН.

Чтобы обеспечить бесперебойную подачу, в системе предусматривают рециркуляционный контур – вода будет постоянно двигаться по трубам, а при открытии крана в подключенных к контуру точках водоразбора потечет горячий поток.

Бойлер косвенного нагрева обычно устанавливается рядом с отопительным котлом, и этот «дуэт» занимает довольно большую площадь, особенно если оба прибора напольного типа

Таким образом, прибор позволяет значительно сэкономить на энергоресурсах, но при этом получать не меньший комфорт, чем при использовании централизованной системы горячего водоснабжения.

Как устроен бойлер косвенного нагрева

Прибор, греющий воду по косвенному принципу. – это утепленная накопительная емкость, внутри которой установлен нагревательный элемент, работающий от внешнего теплоносителя. Сам бак может быть выполнен в форме прямоугольника или цилиндра, а в его стенках предусмотрены патрубки — для циркуляции горячей воды от системы отопления и входа/вывода труб водоснабжения.

Основой конструкции служит металлическая или пластиковая емкость с вместительностью от десяти до нескольких тысяч литров. Изнутри бак может быть обработан покрытием из эмали, керамики или стеклофарфора, что помогает сохранить надлежащее качество воды и избежать коррозии. От теплопотери корпус защищает изоляционный слой из полиуретана, поролона или минеральной ваты.

Спираль с теплоносителем может равномерно располагаться по всей емкости, либо плотно укладываться внизу, чтобы быстрее нагревать поступающую туда холодную воду

Для предупреждения накипи в верхней части емкости устанавливают магниевый или титановый анод, который смягчает воду, защищает металл от гальванической коррозии и увеличивает срок «жизни» прибора. Также прибор снабжают терморегулятором, контролирующим нагрев до определенной температуры, и предохранительными клапанами, входящими в группу защиты.

Типы и модельные разновидности оборудования

Самый распространенный тип прибора представляет собой накопительный бак, внутрь которого помещены стальные или латунные трубы (змеевик) с циркулирующим теплоносителем.

От количества витков на его спирали зависит скорость нагрева воды.

Принцип работы такой конструкции бойлера косвенного нагрева предельно прост: в бак поступает холодная вода, и теплоноситель, передвигаясь по змеевику, прогревает ее до нужной температуры.

Но есть и приборы, сконструированные по схеме «бак в баке», где вместо спирального трубопровода применяются две емкости различного диаметра.

Бойлеры, работающие по системе «бак в баке», не только быстро нагревают воду до 90⁰С, а и обладают функцией самоочистки

Комбинированный БКН для нагрева воды может использовать энергию сразу от нескольких источников или оснащаться встроенным ТЭНом.

Разновидности  бойлера КН

По месту размещения:

• Настенный – обычно, это прибор небольшого размера с литражом до 200л. Крепится с помощью специальных кронштейнов на любую вертикальную поверхность, достаточно крепкую, чтобы выдержать вес полностью заполненного резервуара (гипсокартонные перегородки однозначно не подойдут). Он может быть расположен достаточно высоко и не занимать полезную площадь комнаты.
• Напольный – вместительный бойлер, рассчитанный на большое количество потребителей. Правда, для прибора с емкостью, превышающей 1000 л, рекомендуется выделить отдельное помещение – котельную. Но такую систему обычно устанавливают для обслуживания больших коттеджей, предприятий, отелей и прочих учреждений, для семейного пользования можно обойтись и прибором на 250-300 л.

По форме бака:

• Горизонтальный – занимает много места, зато в нем легче самостоятельно поддерживать нужный уровень воды, не прибегая к подключению насосов.
• Вертикальный – экономит свободное пространство, но весьма ограничен по вместительности.

В зависимости от нюансов использования, особенностей планировки и наличия свободного места, можно подобрать оптимальную модель БКН, который органично впишется в дизайн помещения и обеспечит ваш дом бесперебойной подачей горячей воды.

Плюсы и минусы устройства

Главное преимущество бойлера косвенного нагрева – экономия на энергоносителях. Для его работы не нужно подключать газовую горелку или задействовать электричество, как требует прибор прямого нагрева. Отопительная система дает все необходимые ресурсы, поэтому горячая вода – практически бесплатный «бонус», который поможет существенно сэкономить семейный бюджет в холодное время года.

Большинство бойлеров косвенного нагрева дополнительно оснащаются ТЭНами с терморегулятором, чтобы можно было использовать прибор и в теплый период, когда отопление отключается

Другие преимущества БКН:

• Высокая производительность – бак с объемом в 100л способен «выдать» за час около 400 литров горячей воды (при условии достаточно мощного котла).
• Длительный срок службы (теплоноситель не контактирует с проточной водой, как в аналогичных приборах прямого нагрева).
• Не перегружает электросеть — работает от внешнего источника энергии.
• Мгновенная подача горячей воды – не нужно ждать, пока протечет холодный поток, как при использовании газовых колонок, или нагреется израсходованный бак, как у электробойлера.
• Есть возможность подсоединения к нескольким источникам энергии, например, солнечному коллектору, котлу, тепловому насосу геотермальной системы.
• Доступная стоимость – при желании систему можно собрать и своими руками.

Конечно, без минусов здесь тоже не обошлось.

При всех достоинствах, скорость нагрева воды в приборе оставляет желать лучшего – для обработки 100 литров даже современное оборудование потратит не менее 15-20 минут, а самодельные системы могут не справиться и за час.

Также бойлеры косвенного нагрева достаточно громоздки, поэтому занимают внушительное количество свободного пространства (для больших резервуаров может понадобиться отдельное помещение).

Бойлер косвенного нагрева можно сделать и из подручных материалов, используя гнутую медную трубу для змеевика, вместительную бочку с крышкой или газовый баллон для бака

Кроме того, действительно экономичным это устройство будет только в отопительный период, а в теплое время года придется либо включать котел, либо предусматривать альтернативные источники тепла (солнечные батареи, ТЭН). Да и цена качественного «косвенника» превышает аналоги с прямым нагревом.

На что обратить внимание при выборе БКН

Один из основных параметров, который должен стать решающим аргументом при покупке бойлера – его вместительность. Чтобы узнать необходимую емкость бака, советуем ориентироваться на количество человек в вашей семье.

Рекомендации по литражу:

• 2 потребителя – 80-100 литров.
• 3 человека – 100-120 литров.
• 4 – 120-150 литров.
• 5 – 150-200 литров.

Важно разделять понятия «общая емкость бака» и «рабочая емкость», ведь спиральная труба, расположенная внутри бойлера, занимает значительную площадь. Поэтому обязательно уточните при покупке, сколько реально воды помещается в прибор (в технических характеристиках этот нюанс должен быть указан).

Также помимо «поголовного» пересчета потенциальных потребителей, необходимо учитывать и частоту, и объемы использования воды. Например, если в вашей семье любят понежиться в теплой ванне, а не наскоро принять душ, рабочая емкость бака должна быть соответственной — не менее 120 литров.

БКН выгодно использовать в комплекте с твердотопливным или одноконтурным газовым котлом, но если расход воды меньше 1 л/мин, дешевле обойдется двухконтурный котел, который и места займет гораздо меньше, чем система с косвенным нагревом

Другие важные параметры:

1. Мощность – чем больше водопотребление, тем выше должен быть ресурс прибора. Но при этом важно, чтобы мощность «косвенника» не превышала возможности отопительной системы (или другого внешнего источника энергии). К примеру, если объем накопительного бака варьирует в пределах 120-150 литров, мощность котла должна быть не менее 23 кВт, а для 160-200 литров уже понадобится 31-39 кВт.
2. Время нагрева – параметр, зависящий от объема бака и количества витков на змеевике (большие или комбинированные емкости могут быть снабжены несколькими спиралями).
3. Материал бака – для долговременного использования лучше всего подойдут бойлеры из нержавейки или медицинской стали.
4. Теплоизоляция – в дешевых моделях применяется поролон, который быстро изнашивается и пропускает тепло, поэтому лучше приобрести более дорогой прибор, где использовался полиуретан.
5. Управление – устройство сможет работать в автоматическом режиме, по необходимости отключая и запуская ток воды, контролировать нагрев с помощью температурного датчика.

При выборе формы и размере бака также необходимо учесть, что хотя теоретически бойлер можно установить в любой комнате, где есть доступ к теплотрассе, его оптимальное месторасположение – рядом с котлом. Так передача тепла наиболее эффективна.

Нюансы и схемы подключения бойлера

Как уже упоминалось, для нагрева воды БКН использует энергию внешнего источника. Поэтому перед подключением к теплоносителю важно подобрать подходящую схему для монтажа прибора. Рассмотрим самые распространенные варианты.

Общие принципы установки прибора

Монтировать бойлер необходимо на подготовленную ровную поверхность в непосредственной близости от котла. Подвесные модели крепятся на бетонную или кирпичную стену, на одном уровне или немного выше отопительного котла. Для напольного прибора – следует выровнять по уровню участок, отведенный под размещение бака (если пол критично неровный, можно сделать подставку в виде подиума).

Сама обвязка БКН предназначена для подключения устройства к двум системам – водоснабжения и отопления. Для этого на корпусе имеются специальные патрубки.

В группу безопасности бойлера косвенного нагрева входит обратный и сбросной клапаны, которые защищают систему от повышенного давления и утечки горячей воды

Принципы присоединения:

1. Холодная вода с системы водоотвода должна поступать в нижнюю часть бака, а горячая – выходить из верхней.
2. На входе холодной воды следует установить обратный клапан, который предупредит утечку горячего потока из бойлера в случае снижения давления в системе.
3. Посередине прибора может быть расположена точка для подвода рециркуляции.
4. Когда включается нагревательный контур, движение теплоносителя должно осуществляться сверху вниз. То есть, труба с горячей водой заводится в верхний патрубок, а труба с остывшей – выходит снизу.
5. Все патрубки нужно снабдить кранами с накидными гайками, чтобы обеспечить себе возможность отключения бойлера, например, на случай замены прибора или ремонтных работ.

Благодаря этой схеме достигается максимальный КПД прибора, поскольку циркулирующий в змеевике теплоноситель подогревает воду в верхней части бака, отдает остаток тепла низкотемпературным слоям и поступает для нового нагрева в котел.

Схемы подключения БКН к источнику

Чтобы правильно выбрать схему присоединения бойлера к системе отопления, необходимо учитывать возможности уже имеющейся разводки и место установки нагревательного прибора. Существует несколько решений.

Самая распространенная схема для постоянного пользования горячей водой – подключение через трехходовой клапан. Она предполагает наличие двух отопительных контуров – основного и отдельного для БКН. Для этого на подвод горячей воды врезается циркуляционный насос, а после него устанавливается трехходовой клапан, который управляется термостатом бойлера.

Работает схема так: когда температура воды в бойлере падает ниже заданной отметки, по сигналу термостата клапан переключает систему на нагрев накопительной емкости, а после достижения нужного показателя – отправляет поток циркулировать по общедомовому контуру.

Для корректной работы трехходовой схемы важно отрегулировать данные термостата, чтобы запрограммированная для бойлера температура не была установлена ниже, чем в терморегуляторе котла

Если же нет необходимости в постоянных и больших объемах горячей воды (например, бойлер установлен в загородном доме и используется только по выходным), можно рассмотреть вариант установки двухнасосной системы.

В этом случае БКН и отопительный котел подключаются параллельно, и потоки теплоносителя будут перемещаться по двум магистралям. Для принудительного движения воды устанавливается два насоса: на отопительном контуре и трубе подачи для бойлера. Нагрев осуществляется при помощи термостата, который временно отключает радиаторное отопление, направляя весь ресурс системы к бойлеру.

По двухнаносной схеме контур отопления будет отключаться на время работы бойлера, но за те 30-60 минут, что необходимы для нагрева бака «с нуля», радиаторы не успеют критично остыть

Для помещений, где используется многоконтурная система отопления (например, в дополнение к радиаторам установлен «теплый пол»), применяют гидравлический распределитель.

Без инженерного опыта такую сложную схему вряд ли получится сделать самому – чтобы предусмотреть массу нюансов и наладить бесперебойную работу системы, лучше обратиться к профессиональным проектировщикам

Без гидроколлектора в многоконтурной системе может выйти из строя насосное оборудование и даже случиться тепловой удар с повреждением радиаторов.

Система возвратной циркуляции

Если в бойлере предусмотрен третий вход, к нему можно подсоединить систему рециркуляции. Для этого в точку рециркуляции на корпусе прибора заводится закольцованный контур.

Поток воды находится в постоянном движении благодаря работе циркуляционного насоса, поэтому мгновенно доставляет теплую воду к точке потребления

Для реализации схемы понадобится смонтировать дополнительный контур и установить такие элементы:

1. Обратный клапан на входе в нагреватель.
2. Автоматический воздухоотводчик, защищающий насос от проникновения воздуха перед запуском.
3. Предохранительный клапан, который убережет от перепадов давления.
4. Мембранный расширительный бак, в который будет уходить излишек воды при повышении давления в системе. Учтите, что емкость резервной емкости должна быть не меньше 1/10 объема самого БКН.

Если же в устройстве бойлера косвенного нагрева не предусмотрен патрубок для рециркуляционного контура, можно сделать врезку возвратной линии в трубу холодной воды и установить насос. Тогда подключение осуществляется по нижеприведенной схеме.

Выбор схемы обвязки с возможностью рециркуляции или без нее должен основываться на конструкции БКН и системы отопления, а также мощности оборудования

Подключение по возвратной схеме обеспечивает бесперебойную подачу горячей воды – то есть, не нужно будет ждать, пока теплоноситель прогреет воду в баке.

Выводы и полезное видео по теме

Прежде чем решиться на покупку и установку в доме нового водонагревателя, предлагаем изучить видеоматериалы, наглядно демонстрирующие преимущества «косвенника» и нюансы его подключения.

На этом видео можно узнать, как работают бойлеры косвенного нагрева с теплоносителем, расположенным внутри змеевика:

Все нюансы внутреннего устройства и принципов работы различных типов бойлеров косвенного нагрева в подробном видео-ликбезе от практикующего мастера:

Подробный разбор устройства БКН и схем его подключения. Практические советы и подсказки от мастера:

Что касается обслуживания, то бойлер косвенного нагрева – достаточно неприхотливое оборудование. При правильной установке и налаженной работе системы может понадобиться только замена магниевого анода раз в 6-12 месяцев и профилактическая промывка бака (частота зависит от качества водопроводной воды и интенсивности пользования).

Но если у вас установлен прибор, работающий по технологии «бак в баке», обладающий функцией самоочистки, менять расходник не потребуется. Впрочем, о регулярном обслуживании оборудования всегда можно договориться с мастерами, специализирующимися на установке и ремонте систем водоснабжения.

Источник: http://sovet-ingenera.com/otoplenie/vodonagrevatel/bojler-kosvennogo-nagreva.html

Бойлер косвенного нагрева — принцип работы, устройство, обвязка

Накопительные водонагреватели косвенного нагрева являются одними из самых экономичных агрегатов. Удобство, которое они предоставляют владельцу, трудно переоценить.

Эксплуатация такого водонагревателя в зимнее время дает существенную экономию, ведь для его работы требуется подключение к котлу отопления. При этом в дом поступает и тепло и горячая вода. Чтобы оценить эффективность водонагревателя этого типа, необходимо рассмотреть его преимущества и недостатки, а также изучить устройство бойлера косвенного нагрева и принцип его работы. [contents h2 h3]

Преимущества и недостатки водонагревателя косвенного нагрева

Как уже отмечалось, главным достоинством такого устройства является высокая производительность и скорость нагрева. Рассмотрим и другие его преимущества:

• Водонагреватель косвенного нагрева работает без подключения к электрической сети;
• Отсутствует контакт воды с теплоносителем;
• Возможность бесперебойной подачи горячей воды;
• Устройство водонагревателя позволяет осуществлять подключение нескольких источников.

Пример обвязки котельной с бойлером косвенного нагрева

Устройство бойлера косвенного нагрева

Как и другие водонагреватели накопительного типа, бойлер косвенного нагрева это, по сути, большой термос, внутри которого установлен греющий контур. В конструкцию этого водонагревателя входят следующие элементы:

• Внешний кожух с элементами крепления, которые позволяют устанавливать прибор на пол или крепить на стену;
• Внутренняя емкость (бак);
• Пенополиуретановая изоляция;
• Термоэлектрический датчик или термостат;
• Группа безопасности;
• Воздухоотводчики;
• Греющий контур;
• Контур рециркуляции (устанавливается в ряде моделей);
• Трубчатый электронагреватель и его обвязка (в комбинированных моделях);
• Магниевый анод.
• Подводящий и расходный патрубки.

Делая выбор бойлера для дома, вы не сможете не увидеть разницу в цене между моделями, очень похожими между собой внешне. В первую очередь это обусловлено материалом и способом изготовления внутреннего бака, конструкцией (напольный или настенный), наличием дополнительных контуров и устройств безопасности.

Внешний кожух

Корпус накопительного водонагревателя чаще всего изготавливают из стального листа или прочного пластика. В напольных моделях конструкцией предусматривают опорные ножки, а в настенных – кронштейны для крепления прибора на стену.

Пространство между внутренним баком и наружным кожухом наполняют жесткой полиуретановой пеной, которая является прекрасным теплоизолятором. На внешней поверхности кожуха устанавливают термометр для наблюдения за температурой воды.

Бак

Внутренний бак водонагревателя предъявляет повышенные требования к коррозионной стойкости материала, из которого он изготовлен. К тому же, свои условия выдвигают и постоянные перепады температур.

Поэтому при разработке бойлеров изготовители особое внимание уделяют материалу внутреннего бака.

Хорошо зарекомендовали себя стальные баки с антикоррозионным стеклофарфоровым покрытием. Слой такого материала получают путем напыления и обжига при высокой температуре. Компоненты, которые входят в защитный состав, выравнивают температурные коэффициенты расширения стали и стеклофарфора, что не позволяет покрытию растрескиваться при перепадах температур.

Теплообменник

Греющий контур представляет собой спираль оптимальной формы, выполненную из стальной или латунной трубы. Такой теплообменник может быть установлен как внизу бака, так и равномерно распределяться по всему объему.

Некоторые водонагреватели оснащают двумя теплообменниками — один из них подключают к котлу, а второй к тепловому насосу или геоколлектору. Такая схема позволяет дополнительно экономить энергоресурсы. Иногда в роли теплообменника выступает цилиндрическая емкость, установленная внутри бака водонагревателя.

Магниевый анод

Для защиты элементов бойлера, установленных во внутренней емкости, служит магниевый электрод. Принцип действия этого элемента основан на замещении электронов, участвующих в ионном обмене, своими собственными. Это предотвращает корродирование и быстрый износ деталей водонагревателя. Сам же магниевый анод при этом разрушается и требует периодической замены.

Подающие и расходные трубки

Патрубок подачи холодной воды расположен снизу бака и имеет рассекатель для снижения турбулентности потока. Такая схема предотвращает смешивание холодной и горячей воды.

Трубка для отбора нагретой жидкости установлена сверху и имеет длину, позволяющую использовать наиболее нагретый верхний слой воды. Горизонтальный бойлер косвенного нагрева может иметь правое и левое подключение расходной и подающей магистрали.

Соответственно и патрубки напольных бойлеров находятся на правой или левой панели.

Оборудование защиты и контроля

Для управления процессом нагрева бойлера служит термостат, установленный в погружной гильзе, которая проходит сквозь внутренний бак и касается поверхности теплообменника. Эта схема позволяет наиболее точно измерять температуру нагрева.

Группа безопасности представляет собой предохранительный клапан, который служит для сброса давления, превышающего максимальное значение. В моделях с ТЭНом для его защиты дополнительно устанавливают тепловое реле и термостат.

Другие элементы конструкции

Некоторые модели бойлеров оснащаются трубчатыми электронагревателями (ТЭНами) и представляют собой симбиоз водонагревателей косвенного и прямого нагрева. Такие устройства называют комбинированными.

Установка ТЭНа позволяет использовать комбинированный аппарат в летнее время как обычный электроводонагреватель, что существенно увеличивает ресурс отопительного котла.

О популярности такой конструкции свидетельствуют многочисленные отзывы владельцев, сделавших свой выбор в пользу комбинированных напольных водонагревателей.

Как работает водонагреватель косвенного типа

Принцип работы бойлера косвенного нагрева основан на физическом явлении теплопередачи.

Горячий теплоноситель от отопительного котла проходит по греющему контуру и отдает часть своего тепла воде, находящейся во внутренней емкости водонагревателя.

Поверхностью теплообмена в данном случае являются стенки трубок контура. Другими словами, внутри бака установлен аналог радиатора, который и греет подаваемую в напольный бойлер воду.

Общая схема устройства системы отопления с бойлером косвенного нагрева

Напольные и настенные бойлеры, оборудованные системой рециркуляции, позволяют не сливать часть воды из «горячего» крана, потому что в трубопроводе с горячей водой происходит постоянное движение нагретой жидкости. Для этого предусматривают отдельный контур со своим насосом. Обвязка бойлера с системой рециркуляции позволяет устанавливать на этой ветке полотенцесушитель.

Схема подключения

В зависимости от того, с каким котлом работает бойлер, одно- или двухконтурным, осуществляют выбор схемы его включения.

С трехходовым клапаном

В зависимости от сигнала, поступающего с термостата, установленного в напольном бойлере, этот клапан частично или полностью открывается, перенаправляя поток теплоносителя из отопительной системы в греющий контур водонагревателя. При нагревании воды до установленной температуры, термостат дает команду на закрытие трехходового клапана и поток горячего теплоносителя прекращается.

Схема подключения бойлера косвенного нагрева + трехходовой клапан

Такая схема отлично зарекомендовала себя при работе с настенными газовыми котлами, оборудованными циркуляционным насосом и блоком управления. Такой двухконтурный котел по команде, поступающей от термостата комбинированного бойлера, может управлять трехходовым клапаном, а в летнее время зажигать основную горелку для подогрева теплоносителя.

Видео с комментариями по монтажу бойлера косвенного нагрева смотрите ниже:

С двумя циркуляционными насосами

Схема подключения к одноконтурному котлу требует установки дополнительного насоса, подающего теплоноситель в греющий контур. При этом термостат бойлера управляет обоими циркуляционными насосами. Фактически, такая обвязка предполагает параллельную работу контуров, хоть ветка горячего водоснабжения и имеет приоритетное преимущество перед отопительной системой.

Подключение бойлера к одноконтурному котлу

Подключая накопительный водонагреватель к отопительному котлу, обязательно выполняют условие безопасности его работы – температура срабатывания термостата бойлера должна быть ниже температуры, при которой автоматика котла отключает нагрев теплоносителя.

Источник: https://all-for-teplo.ru/boiler/ustrojstvo-rabota-i-obvyazka-bojlera-kosvennogo-nagreva.html

Принцип работы и устройство бойлера косвенного нагрева

Аппараты с косвенным нагревом удобны в использовании и экономичны. Но, прежде чем приобрести такой бойлер, желательно ознакомиться с его внутренним устройством и особенностями работы. Это поможет определиться, нужен ли вам такой аппарат и как его правильно выбрать.

• Емкость подобного бойлера может составлять до 500-1000 литров.
• Горячая вода из такого аппарата поступает без перебоев и в нужном количестве.
• Устройство многих моделей предусматривает дополнительный монтаж ТЭНа для работы в неотопительный сезон.
• Стоимость такого бойлера довольно высокая (в основном из-за сложностей монтажа), а для установки требуется достаточно много места, особенно, если модель с большой емкостью.

В большинстве бойлеров, функционирующих по принципу косвенного нагрева, выделяют такие составляющие:

• Внешний корпус, на котором имеются элементы крепления для монтажа прибора на стену либо на пол. Чаще всего для изготовления корпуса используют стальной лист или высокопрочный пластик. Если модель напольная, у нее предусмотрены опорные ножки, которые могут регулироваться.
• Изоляция кожуха. Она представляет собой теплоизолирующий материал (к примеру, пенополиуретан), которым заполняют пространство между корпусом и баком.
• Бак. Он обязательно должен быть стойким к коррозии и постоянным перепадам температуры. Наиболее стойким, но и самым дорогим, является бак из нержавеющей стали. Весьма распространены баки из простой стали, у которой имеется защитное покрытие (оно может быть эмалевым или стеклофарфоровым).
• Теплообменник. Обычно он представлен трубчатой спиралью из латуни или стали, которая бывает установленной в нижней части бака или равномерно занимает весь внутренний объем. У некоторых нагревателей имеется два греющих контура для подключения к разным источникам тепла. Иногда теплообменником служит цилиндрическая деталь, располагаемая внутри бака.
• Система безопасности. Обычно она представлена предохранительным клапаном, отвечающим за сброс слишком высокого давления.
• Термостат. Эта деталь управляет процессом нагрева воды в бойлере. Она расположена в погружной гильзе внутри бака так, чтобы касаться теплообменника. Благодаря такому размещению термостат правильно определяет температуру нагрева жидкости.
• Магниевый анод. Эта деталь защищает внутренние детали и элементы бойлера от коррозии и быстрого износа. Поскольку со временем он разрушается, то пользователю придется его регулярно заменять.
• Патрубки, по которым подводится и выводится вода. В нижней части бака вертикального навесного бойлера находится труба, подающая холодную воду. У нее обычно есть рассекатель, благодаря которому уменьшается турбулентность водяного потока. Патрубок вывода нагретой жидкости обычно расположен сверху. Если бойлер представлен горизонтальной моделью, то такие патрубки размещаются справа и слева. Также левое и правое подключение водных магистралей характерно для напольных устройств.

Во многих моделях бойлеров такого типа дополнительно предусмотрены такие элементы:

• ТЭН, а также тепловое реле, нужное для его защиты. Такая деталь присутствует в комбинированных бойлерах, способных работать и как аппарат косвенного нагрева, и как обычный накопительный нагреватель.
• Контур рециркуляции. Его присутствие в бойлере позволяет постоянно перемещать подогретую воду внутри отдельного контура. Благодаря такой конструкции на базе аппарата можно установить полотенцесушитель.

Основой функционирования аппарата с косвенным нагревом выступает физическое явление передачи тепла. Оно передается от горячего теплоносителя, который по входному патрубку поступает в бойлер из отопительного котла и перемещается внутри по трубчатому теплообменнику. Часть этого тепла через стенки теплообменника переходит к воде, которая наполняет бак нагревателя из холодного водопровода.

Как подключать бойлер косвенного нагрева и зачем это нужно, смотрите в видео Сергея Волкова.

Источник: http://www.o-vannoy.ru/bojlery/princip-raboty-ustrojstvo/

Бойлер косвенного нагрева: принцип действия, виды, достоинства, схемы подсоединения

Для создания автономной системы горячего водоснабжения в высотных зданиях и частных домовладениях предусмотрено специальное устройство – бойлер косвенного нагрева. В таком случае подогрев воды обеспечивается за счет подключения к другим источникам энергии – центральной отопительной системе, котлу или солнечным панелям.

В чем заключаются отличия косвенного и прямого нагрева?

Основным отличием устройств косвенного нагрева от других нагревателей с принципом прямого нагрева (газом, электричеством, твердым топливом) является то, что внутри конструкции бака не предусмотрен автономный нагревательный элемент, который обеспечивает подогрев жидкости.

Конструкция бака в этом случае соединяется с центральным отопительным контуром или альтернативными устройствами обогрева. Это значит, что нагреваться теплоноситель в системе отопления и горячего водоснабжения будет от единого теплового ресурса.

Косвенный водонагреватель достаточно востребован для эксплуатации в загородном доме, даче и бане. Также он может использоваться в городской квартире с автономной системой отопления. Подобные устройства способствуют равномерному, ускоренному и длительному подогреву всего объема жидкости для горячего водоснабжения по сравнению с традиционными накопительными нагревателями.

Особенности работы косвенного нагревателя

Принцип работы устройства определяется его конструктивными особенностями и зависит от внешних энергоносителей. Бойлер оборудован встроенным змеевиком, в котором постоянно циркулирует горячий теплоноситель, поступающий напрямую из отопительной системы. Циркуляция теплоносителя обеспечивает быстрый нагрев воды, находящейся внутри бойлера.

Для снижения теплопотерь в системе горячего водоснабжения предусмотрена дополнительная термоизоляция с использованием безопасных утепляющих материалов – пенополистирола или полиуретана.

Подача холодной воды в косвенный бойлер осуществляется через водопроводные трубы, подключенные при помощи патрубков к корпусу. После завершения полного цикла теплообмена нагретый теплоноситель возвращается в отопительную систему.

Таким образом, при косвенном способе нагрева вода прогревается не ТЭНом, а теплоносителем, поступающим в бойлерный змеевик из внешнего отопительного оборудования.

Разновидности косвенных бойлеров

Современные косвенные бойлеры можно классифицировать по способу монтажа, конструктивному исполнению, наличию нагревательного ТЭНа.

Способ монтажа

• Настенные. Компактные устройства вместимостью до 200 л. Монтаж осуществляется в вертикальном положении на ровные поверхности при помощи металлических кронштейнов. Оптимальный вариант расположения – ванные комнаты или подсобные помещения.
• Напольные. Габаритные приборы объемом от 250 до 1000 л обеспечивают постоянное горячее водоснабжение для большого количества потребителей. Лучшее место для монтажа – котельные и подвальные помещения.

Для небольшого домовладения или городской квартиры рекомендуется выбирать настенный вариант компактного водонагревателя косвенного нагрева.

Для коттеджей, частных отелей и государственных учреждений – бойлеры для напольного монтажа.

Форма емкости

Геометрия косвенных водонагревателей для домашнего и коммерческого пользования может быть различной. Производители предлагают емкости цилиндрической, кубической и прямоугольной формы.

Особенности конструкции

Вне зависимости от типа формы, баки могут быть представлены в горизонтальном и вертикальном исполнении. Горизонтальные приборы габаритны и сложны в монтаже, но более практичны в эксплуатации, поскольку позволяют самостоятельно контролировать уровень жидкости в баке. Вертикальные устройства можно установить даже в малогабаритных помещениях, поскольку имеют небольшой объем резервуара.

По конструктивному исполнению бойлеры бывают:

• С одним змеевиком. Моновалентные емкости могут работать только с одним тепловым источником – котлом. Первоочередная задача системы – осуществить подогрев воды в баке, а затем – теплоносителя в отопительной системе. Если летом подобный фактор не имеет особого значения, то в отопительный период при длительном нагреве накопителя общая температура жидкости в системе теплоснабжения может снижаться.
• С двумя змеевиками. Бивалентные накопители универсальны и практичны для любых систем отопления. Для поддержания оптимальной температуры теплоносителя в системе теплоснабжения косвенный бойлер должен подсоединяться к двум разным линиям: одна труба – к ОВ, вторая – к насосному оборудованию.
• С внутренним баком. Подобные устройства не имеют встроенных змеевиков. Функцию нагрева выполняет технологический зазор с нагревательным элементом, установленным между двумя отопительными контурами – внешним и внутренним баком.

Нагревательный элемент

Комбинированные косвенные водонагреватели – устройства со встроенными ТЭНами, оснащаются магниевым анодом или без него. Они обеспечивают подогрев воды в межсезонье в автоматическом режиме без необходимости эксплуатации отопительного газового, электрического или твердотопливного котла.

Для работы могут использоваться нагревательные элементы двух видов:

• Мокрые. Традиционные нагревательные элементы спиралевидной формы, которыми комплектуются различные бытовые приборы. Монтируются в водяной контур бака.
• Сухие. Трубчатые элементы, внутри которых помещена нагревательная нить. Отсутствует прямой контакт с теплоносителем, что обеспечивает их длительный срок службы. Устанавливаются в специальный отсек в корпусе бака.

Плюсы и минусы прибора

К основным плюсам косвенного нагревательного бака (в отличие от прямых накопительных и проточных водонагревателей) можно отнести следующие характеристики:

• Нагрев и аккумуляция большого объема воды.
• Низкие расходы на организацию автономной системы ГВС.
• Независимость от энергоресурсов. Косвенные бойлеры с ТЭНами не перегружают электропроводку в частном доме или квартире.
• Возможность одновременного подключения нескольких точек потребления.
• Поддержание оптимальной температуры нагрева. Устройства отличаются стойкостью к резким скачкам напряжения и напора воды в трубах.
• Универсальность и практичность. Для бойлеров косвенного нагрева воды предусмотрены различные схемы подключения.
• Длительный срок службы при правильном техническом обслуживании.

Имеются у подобных нагревателей и некоторые минусы, которые следует учесть при выборе устройства:

• Существенные габариты и сложность выбора установочного места. Поэтому для одновременного использования отопительного котла и косвенного нагревателя выделяется отдельное техническое помещение.
• Высокая стоимость устройства и проведения монтажных работ (установка с обвязкой + наладка).
• Первый запуск оборудования для нагрева жидкости в системе требует длительного времени. Этот процесс сопровождается снижением температуры теплоносителя в отопительных радиаторах.

Правильный выбор косвенного бойлера

Чтобы правильно выбрать котел косвенного нагрева, необходимо просчитать общий объем потребления воды для конкретного домовладения. Объем определяется количеством проживающих и бытовых потребителей, использующих водные ресурсы.

Выбор объема

Ключевой характеристикой косвенного бойлера является объем, который лучше рассчитывать в индивидуальном порядке. Однако существуют нормы, согласно которым можно определить суточное потребление воды на одного человека (л/сутки):

• Для личной гигиены – от 7 до 16.
• Использование душа – до 80.
• Принятие ванны – от 150 до 190.
• Мытье посуды – от 18 до 25.

Средний показатель расхода воды на человека составляет 90 л/сутки.

Для получения показателя суточного расхода горячей воды замеры показаний рекомендуется проводить утром и вечером, когда проживающие активно используют водный ресурс.

Определение мощности

Мощность – важный параметр, который определяет способность отопительного оборудования к быстрому нагреву воды. При выборе косвенного бойлера следует учитывать мощность отопительного котла или альтернативного теплового источника.

Оптимальное соотношение мощности к объему: 1,5 кВт на 10 литров воды. Если объем бойлера составляет 100 литров, то мощность котла – 15 кВт. Для бака объемом в 200 литров мощность котла составит 30 кВт. Если на горячее водоснабжение используется свыше 40% мощности котла, это приводит к снижению эффективности системы отопления.

Схемы подключения бойлера

Для самостоятельного подключения косвенного накопителя предусмотрены основные схемы разводки устройств. К типовым схемам относят подключение:

1. С трехходовым клапаном.
2. С двумя циркуляционными насосами.
3. С гидрострелкой.
4. С рециркуляцией жидкости.

С трехходовым клапаном

Самой доступной является схема подсоединения бойлера с применением трехходового термостатического клапана. Это предусматривает одновременный монтаж двух контуров: основного для отопления и вспомогательного для нагрева воды.

Трехходовой термостатический клапан своевременно распределяет и регулирует объем нагретого теплоносителя, подаваемого в косвенный бойлер.

Принцип действия системы, подключенной по данной схеме, следующий: при снижении температуры в накопителе ниже оптимального значения клапан направляет часть жидкости для нагрева бойлера, после чего он обратно поступает в отопительный контур.

С двумя насосами циркуляционного типа

Бак косвенного нагрева монтируется в систему с двумя отопительными контурами: горячее водоснабжение и отопление. Для управления отдельным контуром необходимо правильно подобрать циркуляционное насосное оборудование.

Для контроля над температурой нагрева воды насосы подсоединяются напрямую к терморегулятору накопителя. При снижении температуры воды устройство включает насосное оборудование, которое обеспечивает подачу теплоносителя от отопительного контура к бойлеру и в обратном направлении.

С гидрострелкой

Гидроразделитель успешно используется для подсоединения косвенного нагревателя в систему отопления, состоящую из нескольких контуров. Гидрострелка обеспечивает плавное распределение холодных и горячих водных потоков во всех отопительных контурах.

Использование гидрострелки эффективно при обустройстве комбинированной системы обогрева – радиаторов отопления и водяного теплого пола.

Подобная схема подсоединения отличается сложностью и трудоемкостью исполнения, поэтому требует предварительных просчетов и профессионального подхода.

С рециркуляцией нагревающей жидкости

Схема подсоединения предусмотрена для снижения скорости нагрева воды в накопителе при частых ее простоях.

При установке трубы горячего водоснабжения к смесителю прокладывается обратная рециркуляционная труба и монтируется циркуляционное насосное оборудование, подсоединенное напрямую к терморегулятору.

Это обеспечивает постоянную циркуляцию горячей воды, которую можно использовать сразу после открытия водяного крана.

Распространенные ошибки подключения

Часто при подключении водонагревателя косвенного нагрева домовладельцы совершают грубые ошибки, которые приводят к поломке оборудования или его неэффективной работе.

1. Неправильное местоположение бойлера. Устройство косвенного нагрева должно монтироваться вблизи котла или на выходе системы центрального водоснабжения.
2. Несоблюдение схемы подвода теплоносителя. Чтобы обеспечить эффективность работы косвенного бойлера, должна соблюдаться последовательность подсоединения патрубков входа и выхода: подвод теплоносителя в бак сверху, вывод из бака – снизу.
3. Нарушение технологии подключения насосного оборудования. Чтобы предотвратить износ подшипников, моторная ось устанавливается только горизонтально. Кроме того, насос должен оснащаться встроенной защитой от засорения.

Использование грамотно выбранного и установленного накопителя косвенного нагрева – отличное решение для частных домовладений, которое позволит организовать бесперебойную систему горячего водоснабжения и ощутимо экономить денежные средства на ее обслуживании.

Источник: https://GidPoVode.ru/bojlery/bojler-kosvennogo-nagreva.html

Бойлер косвенного нагрева: описание, принцип работы, схемы подключения

Система автономного горячего водоснабжения является неотъемлемой составляющей комфортного проживания. Различают несколько разновидностей водонагревателей, среди которых бойлер косвенного нагрева, принцип работы которого основан на использовании в качестве источника тепловой энергии внешней энергетической установки.

Поскольку эксплуатация таких агрегатов подразумевает наличие автономной тепловой установки, в квартирах, с центральным отоплением, бойлеры косвенного нагрева не устанавливают. В зависимости от емкости, функциональных возможностей, используемых материалов и комплектации, цена таких установок может колебаться в пределах от 15 до 250 тыс. руб.

В статье рассматриваются возможности бойлеров косвенного нагрева, схемы подключения, а также преимущества и недостатки таких систем.

Описание и характеристика

Бойлер косвенного нагрева (БКН) представляет собой двухконтурную систему с нагревательным спиральным элементом, который подключается непосредственно к тепловой установке. Накопительная емкость связана с магистральным трубопроводом подачи холодной воды и обеспечивает раздачу нагретой воды потребителям. Устройство включает в себя следующие элементы:

• Накопительный резервуар изготавливается из нержавеющей или конструкционной стали. Если материалом служит обычная углеродистая сталь, внутренняя поверхность дополнительно обрабатывается специальной эмалью или имеет керамическое покрытие.
• Емкость теплообменника представляет собой змеевик из медной или высоколегированной стальной трубки.
• Изоляционный слой служит для замедления теплообмена с окружающей средой. В качестве теплоизолятора обычно применяется пенополиуретан.
• Оболочка является защитным элементом конструкции и представляет собой декоративный кожух из высокопрочного полимера или металла.
• Система входных и выходных патрубков служит для подключения установки к потребителям горячей воды, источникам тепловой энергии и магистрали холодного водоснабжения.
• Магниевый или цинковый анод используется как жертвенный металл в активной антикоррозионной защите.
• Датчик температуры обеспечивает своевременное отключение прибора в случае перегрева рабочей среды.
• Блок управления и настройки позволяет регулировать параметры температуры нагрева. Некоторые модификации оснащаются таймером и другими дополнительными функциями.

Особенностью бойлера косвенного нагрева является возможность использования различных источников тепла. В некоторых модификациях предусмотрена возможность использования электрических ТЭНов в теплое время года.

Принцип работы бойлера косвенного нагрева

Непрерывная циркуляция теплоносителя в замкнутом контуре обеспечивает нагрев рабочей среды в накопительном баке установки. В зависимости от конструкции теплообменника различают две основных модификации, каждая из которых характеризуется своими конструктивными параметрами, заслуживающие детального рассмотрения.

По способу нагрева различают агрегаты:

• С внутренней циркуляцией;
• С периферийным подогревом.

Приборы с внутренней циркуляцией имеют внутри накопительной емкости специальный змеевидный контур, через который осуществляется теплообмен. Эффективность работы устройства, в этом случае, непосредственно связана с количеством витков нагревательной спирали. Перемещение теплоносителя происходит сверху вниз, обеспечивая интенсивный нагрев верхнего слоя рабочей среды.

Модификация водонагревателей с периферийным подогревом не имеет внутреннего контура. В таких системах теплоноситель подается в полость между накопителем и его оболочкой. Конструкция позволяет многократно увеличить площадь теплопередачи и, как следствие, скорость нагрева.

Бойлер косвенного нагрева, следует устанавливать в непосредственной близости от теплогенератора. Такое расположение установки минимизирует потери энергии при транспортировке теплоносителя.

Как подключить бойлер косвенного нагрева к котлу: схема подключения

Вид отопительного котла при подключении контура ГВС принципиального значения не имеет, может использоваться газовый, твердотопливный или электрический агрегат. Существует два способа подключения:

С приоритетным нагревом воды (последовательное подключение бойлера косвенного нагрева и системы отопления). Этот способ обеспечивает максимальную эффективность нагрева до заданной температуры, после чего, поток теплоносителя направляется в отопительный контур.

В большинстве случаев целесообразно монтировать водонагреватель последовательно. При этом для начального нагрева достаточно 25-45 мин, после чего подача в отопительную магистраль возобновляется.

За столь короткий промежуток времени радиаторы не успевают полностью остыть, а для восстановления температурного режима в бойлере достаточно от 5 до 10 мин.

Параллельное подключение бойлера косвенного нагрева подразумевает отдельную подачу теплоносителя в водонагреватель и отопительные магистрали. При этом соединении теплообмен в контуре ГВС нагревается медленнее, однако водогрейная отопительная системы могут функционировать независимо друг от друга.

Независимо от способа обвязки, контур горячего водоснабжения должен быть оборудован специальным резервуаром, компенсирующим тепловое расширение рабочей среды.

Плюсы и минусы

Использование бойлеров косвенного нагрева имеет ряд существенных преимуществ:

• Использование в качестве энергоносителя отопительного контура позволяет снизить расход электроэнергии;
• Интенсивность образования накипи заметно ниже чем у проточных и накопительных нагревателей;
• Наличие у большинства модификаций рециркуляционного контура обеспечивает мгновенную подачу горячей воды из смесителя;
• При достаточной мощности отопительного котла, бойлеры косвенного нагрева могут работать даже в проточном режиме;
• Возможность параллельного подключения разнотипных теплогенераторов;

Наряду с очевидными достоинствами имеют место и некоторые недостатки. Прежде всего, экономия энергоносителей является весьма относительной, т.к. нагрев воды неизбежно приведет к необходимости увеличения мощности котла, а это потребует дополнительных энергозатрат. Помимо этого, со знаком «минус» можно отметить:

• Высокую стоимость и трудоемкость устройства контура рециркуляции;
• Большие габаритные размеры и массу;
• Медленный выход на рабочий режим;
• Цена косвенных нагревателей значительно выше чем у электрических приборов;
• Если отопительный котел не работает, даже наличие электрического ТЭНа не обеспечит качественной поставки горячей воды.

Из вышеизложенного можно сделать вывод: при наличии собственного отопительного котла, бойлер косвенного нагрева, устройство и принцип работы которого строится на использовании внешнего теплоносителя, является оптимальным вариантом обеспечения горячей водой. Подключение собственного электрического ТЭНа и возможность функционирования на любом топливе гарантирует стабильность работы системы ГВС.

Источник: http://masterok-remonta.ru/santekhnika-i-kanalizatsiya/boyler-kosvennogo-nagreva-printsip-raboty.html