Бойлер косвенного нагрева – устройство и принцип работы | ГрейПей

Аппараты со спиральным теплообменником

Емкостный бойлер данного типа состоит из следующих элементов:

  • бак косвенного нагрева, изготавливается из нержавейки либо черного металла, покрытого термостойкой эмалью;
  • металлический резервуар оснащен патрубками для присоединения к водопроводной сети и погружными гильзами под монтаж термостатов либо датчиков температуры;
  • внутри бака установлен нагревательный элемент – спиральный змеевик, подключаемый к системе отопления частного дома;
  • для защиты стального сосуда от воздействия электрохимической коррозии используется магниевый либо титановый анод, который постепенно разрушается в процессе эксплуатации;
  • снаружи танк изолирован пенополиуретаном толщиной 30—50 мм, лицевая обшивка — тонколистовой крашеный металл или кожух из полипропилена;
  • на переднюю часть аппарата выведена шкала стрелочного термометра.

Примечание. Иногда производители снабжают свои изделия патрубком с краном опорожнения, автоматическим воздухоотводчиком и другими полезными дополнениями.

Конструкция косвенного водогрейного бака
Устройство греющего бака со спиральным теплообменным контуром

Принцип работы бойлера довольно прост: через верхний патрубок в змеевик подается теплоноситель с температурой 70—90 °С, быстро нагревающий весь объем воды в баке. Охлажденный теплоноситель возвращается обратно в котел через нижний патрубок.

Отбор горячей воды производится из верхней зоны емкости, пополнение предусмотрено снизу. Загрузкой (подогревом) до установленной температуры ведает термостат и трехходовой клапан, входящий в схему обвязки бойлера, которую мы разберем далее.

Информация для сравнения. Водяной теплообменник «косвенника» развивает мощность от 12 кВт (бак 80 л) до 25 кВт (200 л) при нагреве на 45 градусов, температура котловой воды – 80…90 °С. В электрических бойлерах используются ТЭНы мощностью 1.5…2.5 кВт. Максимальное время нагрева 100 л воды – 43 и 240 минут соответственно, минимальное – 25 и 150 мин (данные французского производителя Atlantic).

Мы рассмотрели относительно дешевую модель одноконтурного водонагревателя. Какие еще разновидности аппаратов можно найти в продаже:

  • бойлер с двумя теплообменниками для присоединения дополнительного источника тепла;
  • комбинированный накопитель с ТЭНом для прямого нагрева воды, схематично изображенный на эскизе;

    Чертеж косвенного нагревателя в разрезе
    В косвенных бойлерах ТЭН располагается в нижней зоне бака

  • вертикальные модели в напольном и настенном исполнении;
  • подвесные бойлеры различной формы — круглые горизонтальные, узкие вытянутые (Slim), плоские двухкамерные;
  • универсальные накопители, прикрепляемые к стене в любом положении — горизонтальном либо вертикальном.

Выбираем косвенный бойлер

Чтобы правильно подобрать резервуар косвенного нагрева для частного дома или квартиры, выясните следующие моменты:

  1. Число постоянно проживающих людей и режим водоразбора. Цель – рассчитать общий расход санитарной горячей воды.
  2. Производительность водонагревателя ограничена мощностью котла и солнечного коллектора. Если источник тепла еще не установлен, подбирайте отопительное оборудование с учетом запаса мощности 50—100% на загрузку бойлера.
  3. Отведите место под размещение аппарата и продумайте способ монтажа – настенный либо напольный.
  4. Определитесь с функционалом нагревателя – нужен ли ТЭН, второй теплообменник.
ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  SAROS DESIGN - натяжные потолки в Москве | ПОТОЛОЧЕК.SU
Способы установки водогрейного резервуара
Варианты размещения водогрейной установки рядом с источником тепловой энергии

Совет. При выборе места расположения накопительной емкости учтите нюанс: рядом с бойлером ставится расширительный бачок, чей объем составляет 10% от вместительности основного резервуара. Лучший вариант размещения в загородном коттедже – помещение котельной.

Расчет потребления воды из системы ГВС мы предлагаем вести по минимальным показателям. В сутки 1 человеку требуется 20 л теплой воды на помывку (душ) и 12 литров – для хозяйственных нужд, всего – 32 л. Значит, семье из 2 чел. понадобится бойлер полезным объемом 50…80 л, для троих жильцов – минимум 100 литров. Если хочется наполнять ванну, выбираем танк на 120 л и более. Упрощенный алгоритм подбора отражен в таблице:

Расчет потребления горячей воды на семью

Скорость нагрева бака сильно зависит от мощности теплогенератора. Если здание отапливается котлом 10—15 кВт, ставить накопитель на 200 л бессмысленно – пока вода нагреется, дом успеет остыть. Дело в том, что приоритет загрузки бойлера выше, нежели отопление. Упрощенно: пока бочка не прогреется до нужной температуры, радиаторная сеть не получит требуемое количество тепла.

Приведем пример расчета мощности котла:

  1. Исходные данные: объем бойлера составляет 200 литров, температура в системе ХВС – плюс 10 °С, ГВС – 50 градусов.
  2. Для нагрева 1 кг воды на 1 градус потребно 1.16 Вт тепловой энергии. Считаем расход теплоты за 1 час: 1.16 х 200 х (50 — 10) = 9.28 кВт.
  3. Чтобы сократить время загрузки вчетверо (до 15 мин), нужно подать в 4 раза больше энергии – 9.28 х 4 = 37.12 кВт. Результат: мощность отопительного агрегата в максимальном режиме – 40 кВт, иначе бойлер станет нагреваться дольше.

Общие рекомендации по выбору «косвенника»:

  • если позволяет бюджет, лучше купить нагреватель типа «емкость в емкости» — аппарат более эффективен в работе, обслуживание – только ежегодная промывка;
  • всегда выясняйте полезную вместительность резервуара – она меньше заявленных габаритов на 10—30% из-за объема, занимаемого теплообменником;

    Как определить полезный объем накопительного бака
    Емкостные характеристики водонагревателей бренда ACV

  • накопитель большой емкости лучше брать в напольном исполнении;
  • для жилища в многоквартирном доме подойдет горизонтальный бойлер, подвешиваемый ближе к потолку;
  • при отсутствии солнечных коллекторов стоит обратить внимание на комбинированные модели, обеспечивающие работу ГВС в течение теплого периода;
  • минимальная толщина стенок эмалированного бака должна составлять 2 мм.
ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  OSB плита: размер, вес и другие характеристики ОСП-3, иных ориентированно-стружечных листов, их цена и особенности применения во внутренней и наружной отделке

Примечание. Толщину металлических стенок рабочего резервуара можно прикинуть по весу танка. Качественный бойлер 80 л, сделанный из металла 2 мм, «затянет» примерно 25 кг.

Железные танки, покрытые термостойкой пластичной эмалью с добавлением циркония, практически не уступают нержавеющим в надежности, зато обходятся гораздо дешевле. Слабое место нержавейки – сварные швы, успешно корродирующие в случае полной выработки магниевого анода. Кстати, лучше выбирать изделие с титановым электродом – он служит втрое дольше.

Обвязка «косвенника» с котлом

Первым делом агрегат нужно установить на полу либо надежно прикрепить к капитальной стене из кирпича или бетона. Если перегородка построена из пористых материалов (пеноблок, газобетон), от настенного монтажа лучше воздержаться. При напольной установке соблюдайте расстояние 50 см до ближайшей конструкции – просвет необходим для обслуживания бойлера.

Важно. Перед креплением настенной горизонтальной модели бойлера внимательно изучите инструкцию. Обычно аппарат вешается таким образом, чтобы патрубок холодной воды находился снизу. Если бак перевернуть вверх ногами, змеевик и ТЭН окажется в верхней зоне, что недопустимо.

Отступы до напольного водонагревателя
Рекомендуемые технологические отступы от напольного бойлера до ближайших стен

Подключение бойлера к твердотопливному либо газовому котлу, не оснащенному электронным блоком управления, выполняется согласно приведенной ниже схеме.

Перечислим основные элементы бойлерного контура и укажем их функции:

  • автоматический воздухоотводчик ставится в верхней точке подающей магистрали и занимается сбросом воздушных пузырьков, скапливающихся в трубопроводе;
  • циркуляционный насос обеспечивает проток теплоносителя через загрузочный контур и змеевик;
  • термостат с погружным датчиком останавливает насос по достижении заданной температуры внутри резервуара;
  • обратный клапан исключает возникновение паразитного потока из основной магистрали в теплообменник бойлера;
  • на схеме условно не показаны отсекающие краны с американками, предназначенные для отключения и обслуживания аппарата.
Соединение бойлера с дровяным котлом
При запуске котла «на холодную» циркуляционный насос бойлера лучше остановить, пока теплогенератор не разогреется

Замечание. Для нормальной работы загрузочного контура хватит насоса 25—40 (напор – 0.4 Бар). Элемент можно устанавливать на обратной либо подающей линии – большой разницы нет. В руководстве по монтажу водонагревателей DRAZICE приводится схема обвязки, где перекачивающий агрегат стоит на подаче.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  ТОП-10 Лучших Бюджетных Стиральных Машин – Рейтинг 2019 Года

Аналогичным образом нагреватель присоединяется к более сложным системам с несколькими котлами и контурами отопления. Единственное условие: бойлер должен получать самый горячий теплоноситель, поэтому врезается в магистраль первым, а к распределительной гребенке гидрострелки подключается напрямую, без трехходового вентиля. Пример показан на схеме обвязки методом первичных / вторичных колец.

Схема подключения котлов по методу первичных и вторичных колец
На общей схеме условно не показан обратный клапан и термостат бойлера

Когда требуется подключить бойлер «емкость в емкости», производитель рекомендует задействовать расширительный бачок и группу безопасности, присоединенную к выходу теплоносителя. Обоснование: при расширении внутреннего резервуара ГВС объем водяной рубашки уменьшается, жидкости деваться некуда. Применяемое оборудование и арматура показана на рисунке.

Как обвязать бак для нагрева воды
При подключении водонагревателей типа «бак в баке» производитель рекомендует ставить расширительный бачок на стороне системы отопления

Проще всего бойлер косвенного подогрева соединяется с настенными котлами, в которых предусмотрен специальный штуцер. Остальные теплогенераторы, оборудованные электроникой, стыкуются с водонагревателем через трехходовой переключающий клапан с электроприводом, управляемый котловым контроллером. Алгоритм такой:

  1. Когда температура в баке снижается, термостат сигнализирует блоку управления котлом.
  2. Контроллер отдает команду трехходовому клапану, тот переводит весь теплоноситель на загрузку емкости ГВС. Циркуляцию через змеевик обеспечивает встроенный котловой насос.
  3. По достижении установленной температуры электроника получает сигнал от бойлерного термодатчика и переводит трехходовой кран в исходное положение. Теплоноситель снова идет в отопительную сеть.

Обвязка косвенного нагревателя с настенным теплогенератором

Важный нюанс. Вышеописанная схема также используется при обвязке накопителя с двухконтурным газовым котлом. Недопустимо стыковать «косвенник» с линией ГВС теплогенератора.


Подсоединение солнечного коллектора ко второму змеевику бойлера показано на следующей схеме. Гелиосистема представляет собой полноценный замкнутый контур со своим расширительным баком, насосом и группой безопасности. Здесь не обойтись без отдельного блока, управляющего работой коллектора по сигналам двух температурных датчиков.

Как правильно обвязать солнечный водонагреватель
Нагревом воды от солнечного коллектора должен управлять отдельный электронный блок
Оцените статью
ObzorTop10.ru