Что такое бойлеры косвенного нагрева для воды
Бойлер косвенного нагрева — зачем он нужен. Что такое косвенный нагрев
В этой статье я расскажу о бойлерах косвенного нагрева. Бойлер (от англ. boiler), ещё одно название накопительный водонагреватель ― это утеплённая ёмкость, в которую встроен теплообменник. Конструкция теплообменника бывает разная, как и их количество. Наиболее распространённая конструкция теплообменника спираль.
Бойлер косвенного нагрева — конфигурации
Я знаю около десятка конфигураций. Её я подбираю она в зависимости от того, какую задачу мне нужно решить.
Бойлер косвенного нагрева с одним теплообменником я устанавливаю, если нужно приготавливать горячую воду от единственного источника энергии. Это может быть твердотопливный, электрический или газовый котёл с одним контуром.
Бойлер косвенного нагрева Tesy
Бойлеры с двумя теплообменниками монтирую, когда источников тепла – два. Например, я установил в частном доме твердотопливный котёл и солнечные коллекторы. Или, например, электрический и твердотопливный котёл. В этом случае один источник тепла подключается к одной спирали бойлера, а другой источник ко второму теплообменнику.
Водонагреватель косвенного нагрева Tesy
Принцип работы бойлера
Принцип работы я думаю понятен – вода для ГВС нагревается от того источника, который более удобен или выгоден в определённое время.
Приведу пример: дом отапливается электрическим котлом и есть гелиосистема. Днём солнце бесплатно нагревает воду. Ночью вода в бойлере нагревается от электрического котла, который работает по ночному тарифу.
Меньше распространены бойлеры с теплообменником огромного размера. Такие водонагреватели ставлю там, где источник тепла низкотемпературный, например, тепловой насос.
Водонагреватель косвенного нагрева с мультиспиралью
Большая спираль у такого водонагревателя позволяет быстро нагревать воду. Если мне нужен большой теплообменник в бойлере, но такого я найти не могу или он дорого стоит, то я делаю так:
Покупаю водонагреватель косвенного нагрева с двумя теплообменниками и соединяю эти спирали в одну с помощью фитингов и трубы.
Также распространены бойлеры с конструкцией бак в баке, это когда вместо спирали установлен меньший бак внутри самой ёмкости.
Водонагреватель косвенного нагрева Tesy бак в баке
Водонагреватель с конструкцией бак в баке эффективнее, чем водонагреватель со спиральными теплообменниками. Например, бойлер ACV, объёмом 300 л, по эффективности производства горячей воды можно сравнить с бойлером Tesy, объёмом 500 литров.
Это связано с тем, что внутренний бак в бойлере ACV сделан из нержавеющей стали, а теплообменник в Tesy, покрыт специальным композитным материалом. У нержавейки теплопередача больше и площадь теплообмена больше, чем у спирального. Больше площадь-больше теплообмен за единицу времени. Поэтому воду нагреть такой бойлер сможет быстрее.
Но у бойлеров бак в баке есть большой недостаток. Они не очень надёжны и очень прихотливы к качеству монтажа и эксплуатации. За последние 10 лет я видел 7 лопнувших баков в бойлерах и буферах. А вот поломанного бойлера со спиральным теплообменником ещё ни разу не видел.
Зачем нужны бойлеры косвенного нагрева
Бойлер косвенного нагрева приготавливает и сохраняет горячую воду в процессе своей работы. С помощью бойлера можно получить поток горячей воды в любой точке дома, с постоянной температурой. И даже если люди в доме откроют одновременно 3 крана с горячей водой, то во всех кранах температура горячей воды будет одинакова.
Водонагреватель косвенного нагрева 200 литров
Если вы купаетесь в душевой и в это время кто-то включает воду в соседнем помещении (например, кухне), и вас ошпаривает кипятком ― то в этом доме, 100% нет бойлера косвенного нагрева.
В домах, где несколько санузлов, без бойлера косвенного нагрева получить воду одинаковым напором и температурой просто невозможно.
Я много раз видел, как люди в двух или трёхэтажный дом ставят двухконтурный газовый котел и думают, что его хватит для приготовления горячей воды на весь дом.
Потом заселяются и нервничают, потому что котёл не справляется.
Двухконтурный котел, мощностью 24 кВт, сможет нагреть воду в протоке максимум для двух точек водоразбора. Я открыл 2 крана с горячей водой: на кухне и в ванной. Если котел стоит недалеко, то его мощности хватит, чтобы нагревать воду в протоке.
А если котел стоит в подвале, кто-то открыл кран на кухне и ванной, то на втором этаже, открыв кран с горячей водой вы её не дождётесь. Вот для таких случаев ставят бойлер косвенного нагрева и делают рециркуляцию
Что такое рециркуляция и зачем она нужна
С помощью бойлера косвенного нагрева несложно сделать рециркуляцию горячей воды. Это нужно там, где точки водоразбора находятся далеко от источника горячего водоснабжения.
Приведу простой пример: двухэтажный дом, котельная в подвале. Открываете кран с горячей водой в санузле на втором этаже и ждёте пару минут, когда появится горячая вода.
С реализованной системой рециркуляции ГВС, горячая вода из крана появится через несколько секунд после открытия. Это решение намного повысит комфорт. А также значительно снизит общий расход воды, что является экономией.
Посмотрите какие ошибки совершают люди, когда строят частный дом.
Схема подключения бойлера
А если у вас нет газа и смонтирован твердотопливный котёл, как тогда греть горячую воду? Тоже с помощью водонагревателя косвенного нагрева. В последнее время набирают популярность солнечные коллекторы и панели. Тут тоже применяется бойлер косвенного нагрева, только уже с двумя теплообменниками.
Один теплообменник присоединён к котлу, а второй теплообменник присоединён к гелиосистеме. Когда светит солнце, горячая вода в бойлере нагревается солнечной энергией. Когда солнца нет, горячую воду нагревает котёл.
Схема подключения котла и гелиосистемы
Вы уже догадались, почему такое название — бойлер косвенного нагрева. Потому что нагрев воды в бойлере осуществляется косвенно, за счёт другого источника энергии. Например, котла, солнечного коллектора, теплового насоса и т.д.
Зачем накапливать горячую воду?
Главный из них — недостаточная тепловая мощность источника энергии. С этой проблемой сталкиваются не только владельцы гостиниц и гостевых домов, но и люди, в домах которых больше одного санузла.
Потребление горячей воды очень большое. Значит, котлы имеют недостаточную мощность в моменты пиковых нагрузок. Поэтому и используют бойлеры косвенного нагрева. Они при небольшой мощности котла успевают накопить достаточное количество горячей воды.
Бойлер косвенного нагрева: для чего нужен
В частных и загородных домах, где установка электроводонагревателей невыгодна из-за высокой стоимости электроэнергии, часто используют бойлеры косвенного нагрева, обеспечивающие нужды потребителей в горячей воде. Накопительный бак с теплообменником, запитывающимся от автономного котла отопления отлично справляется с нагревом большого количества жидкости без дополнительных энергозатрат и обеспечивает бесперебойную подачу горячего потока в нужном объеме и заданной температуры.
Несмотря на все эти достоинства, многие владельцы загородных домов нередко считают приобретение косвенного бойлера излишней тратой денег и отдают предпочтение другим вариантам. Например, двухконтурным котлам, справедливо полагая, что они стоят дешевле и занимают меньше места, обеспечивая жилье сразу и ГВС, и отоплением. В этой статье мы расскажем, для чего нужен косвенный бойлер и чем он лучше остального оборудования.
Принцип действия прибора
Ключевое отличие бойлера косвенного нагрев от других видов накопительных водонагревателей — отсутствие собственного нагревательного элемента. Визуально это тот же резервуар, но внутри вместо ТЭНа или газовой горелки стоит теплообменник, подключенный к внешнему источнику тепла — контуру котла, системе центрального отопления или солнечному коллектору.
Теплоноситель, циркулирующий по трубопроводу, постоянно подогревает воду в баке до заданной температуры, не затрачивая при этом дополнительных энергоресурсов. При условии, что резервуары косвенного бойлера обычно на 300-400 литров, владелец дома значительно сэкономит на оплате газа или электроэнергии.
Плюсы и минусы оборудования
Помимо энергонезависимости приборы имеют и другие достоинства:
Минус такой конструкции — нагрев жидкости происходит только при поступлении тепла извне. Прибор не может работать, когда отопление отсутствует, и бойлер косвенного нагрева становится не нужным. Многие производители компенсируют этот недостаток, предлагая усовершенствованное оборудование с встроенными ТЭНами. В период, когда нет отопления или невозможно использовать альтернативный источник энергии, вода нагревается с помощью электрического нагревателя, как в типовых электроводонагревателях.
Посмотрите подробное видео, как работают разные типы бойлеров косвенного нагрева:
Устройство косвенных бойлеров разных видов
Вне зависимости от типа бойлер представляет собой резервуар, заключенный в декоративный корпус из нержавеющей стали, пластика или металла с эмалью. Внутренний накопительный бак может быть:
Покрытие из керамики и эмали обеспечивает защиту бака от коррозии, что продлевает срок эксплуатации резервуара. Однако наиболее долговечны нержавеющие и титановые емкости, они прослужат до 7-12 лет. В качестве дополнительной антикоррозийной защиты в емкости устанавливается магниевый или титановый анод.
Между корпусом и накопительным баком устроен слой теплоизоляции из пенополистирола или полиуретана, снижающий потери тепла в резервуаре до 2-3°С за 24 часа.
Каждый прибор предусматривает возможность присоединения труб с теплоносителем, входа холодной и выхода горячей воды, для чего бойлер косвенного нагрева оснащается соответствующими патрубками.
Внутреннее устройство оборудования зависит от его типа.
Приборы со змеевиком
Наиболее распространены приборы теплообменником из стали или латуни, по которому проходит теплоноситель. Первый вариант отличается длительным сроком службы, второй эффективнее в нагреве и легче чистится от накипи. От количество витков змеевика зависит скорость нагрева воды — чем их больше, тем быстрее прогревается жидкость.
Принцип работы оборудования: теплоноситель поступает в теплообменник через верхний патрубок, нагревает объем жидкости в баке и возвращается охлажденным обратно в котел отопления через нижнюю трубу подключения. Такая система позволяет постоянно поддерживать заданную температуру в месте отвода горячей воды. За циркуляцию теплоносителя отвечает встроенный в контур насос.
Забор нагретой жидкости выполняется из верхней части резервуара, холодной водой емкость пополняется через нижний патрубок. По середине бака может находится подвод системы рециркуляции. Температура нагрева отслеживается автоматически, для чего на косвенный бойлер монтируется термостат, отключающий насос при достижении заданных параметров.
На патрубок холодной воды устанавливается обратный клапан, препятствующий вытеканию жидкости при снижении давления в системе. При наличии контура обратной циркуляции прибор оснащается мембранным расширительным баком вместимостью в ⅕ от объема основного резервуара. Он будет отводить излишек горячей воды при повышении давления в контуре. Рядом с бачком монтируют воздухоотводчик для стравливания образующегося пара и предохранительный клапан.
Посмотрите подробное видео, чтобы понять, как работает система рециркуляции и зачем она нужна:
Бойлеры «бак в баке»
Некоторые производители предлагают другое конструктивное исполнение оборудования — здесь в качестве нагревательного устройства используются два резервуара разной емкости, вставленные друг в друга. По большему проходит теплоноситель температурой +90…+95°С, подогревающий воду в меньшем баке с гофрированными стенками.
Для чего нужен бойлер косвенного нагрева такого типа: эти модели предпочтительны для применения в домах с большим количеством проживающих и точек водоразбора. Благодаря большой площади теплообмена вода в приборе быстро прогревается, что позволяет прибору обеспечивать бесперебойную подачу горячего потока.
Подобная конструкция бойлера обладает следующими преимуществами:
Полезный объем, отведенный под ГВС, составляет примерно 70% от общего вместительности устройства. Дополнительный плюс оборудования — для такого косвенного бойлера не нужна установка магниевого анода, что значительно упрощает его обслуживание.
Особенности монтажа «косвенников»
Бойлеры косвенного нагрева монтируют недалеко от котла отопления, чтобы сократить потери тепла при транспортировке теплоносителя. Навесные модели крепятся на несущую стену, напольные устанавливают на ровную поверхность.
Водонагреватель подключается по следующим схемам:
Независимо от схемы подключения за насосами последовательно обязательно монтируется обратный клапан, позволяющий работать оборудованию независимо друг от друга.
Какой бойлер выбрать
Подбирая бойлер косвенного нагрева, нужно в первую очередь определиться с его емкостью. Этот параметр зависит от предполагаемого объема горячей воды, которая будет потребляться в доме. В среднем на семью из 2-3 человек расходуется 80-100 литров в сутки. По точкам водоразбора в среднем может тратиться:
Объем накопительного бака рассчитывают исходя из этих значений и потребностей проживающих людей в доме. При этом учитывают, что производительность прибора напрямую зависит от мощности котла отопления и на нагрев объема воды требуется некоторое время.
При выборе стоит обратить внимание на следующие моменты:
Особое внимание при выборе водонагревателя обратите на производителя — продукция малоизвестных компаний доступнее по цене, но недолговечна. Поэтому лучше отдать предпочтение таким проверенным европейским брендам, как Thermona, Viessmann, Buderus, Drazice и т.д. В надежности этого оборудования нет никаких сомнений — специалисты компании «Мособлгаз» давно работают с продукцией этих производителей и уверены в ее качестве.
Принцип работы бойлера косвенного нагрева
Что такое бойлер косвенного нагрева и какие они бывают
Водонагреватель или бойлер косвенного обмена — это бак с водой, в котором размещен теплообменник (змеевик или по типу водяной рубашки — цилиндр в цилиндре). Теплообменник подключен к котлу отопления или к любой другой системе, в которой циркулирует горячая вода или другой теплоноситель.
Нагрев происходит просто: через теплообменник проходит горячая вода от котла, она нагревает стенки теплообменника, а они, в свою очередь, передают тепло воде, находящейся в емкости. Так как нагрев происходит не напрямую, то и называется такой водонагреватель «косвенного нагрева». Нагревшаяся вода по мере необходимости расходуется на хозяйственные нужды.
Устройство бойлера косвенного нагрева
Одна из важных деталей в данной конструкции — магниевый анод. Он снижает интенсивность процессов коррозии — бак служит дольше.
Есть два типа бойлеров косвенного нагрева: со встроенным управлением и без. Бойлеры косвенного нагрева со встроенным управлением подключаются к системе отопления, работающей от котлов без управления. У них есть встроенный датчик температуры, собственное управление, которое включает/отключает подачу горячей воды в змеевик. При подключении оборудования такого типа все что надо — завести на соответствующие входы подачу и обратку от отопления, подключить подачу холодной воды и к верхнему выходу подключить гребенку раздачи горячей воды. На этом все, можно заполнять бак и начинать ее греть.
Обычные бойлеры косвенного нагрева работают в основном с автоматизированными котлами. Во время монтажа необходимо в определенное место установить датчик температуры (есть отверстие в корпусе) и связать его с определенным входом котла. Далее делают обвязку бойлера косвенного нагрева в соответствии с одной из схем. Можно их подключить и к энергонезависимым котлам, но для этого требуются особые схемы (есть ниже).
Что ее надо помнить, что воду в бойлере косвенного нагрева можно нагреть чуть ниже температуры теплоносителя, циркулирующего в змеевике. Так что если котел у вас работает в низкотемпературном режиме и выдает, скажем +40°C, то максимальная температура воды в баке будет именно такой. Больше вы ее никак не сможете нагреть. Чтобы обойти это ограничение, есть комбинированные водонагреватели. В них есть змеевик и встроенный ТЭН. Основной обогрев в этом случае идет за счет змеевика (косвенного нагрева), а ТЭН только доводит температуру до заданной. Также такие системы хороши в паре с твердотопливными котлами — вода будет теплой даже тогда, когда топливо прогорело.
Что еще можно сказать по особенностям конструкции? В больших по объему косвенниках устанавливают несколько теплообменников — это уменьшает время нагрева воды. Для уменьшения времени нагрева воды и для более медленного остывания бака, лучше выбирать модели с теплоизоляцией.
К каким котлам можно подключать
Бойлеры косвенного нагрева могут работать с любым источником горячей воды. Подойдет любой водогрейный котел — твердотопливный — на дровах, угле, брикетах, пеллетах. Можно подключить газовому котлу любого типа, электрическому или работающему на жидком топливе.
Схема подключения к газовому котлу со специальным выходом для бойлера косвенного нагрев
Просто, как уже писали выше, есть модели с собственным управлением, и тогда их установка и обвязка — более простая задача. Если же модель простая, приходится продумывать систему регулирования температуры и переключения котла с обогрева радиаторов, на обогрев горячей воды.
Формы баков и способы установки
Бойлер косвенного нагрева может устанавливаться на пол, может — навешиваться на стену. Настенные варианты имеют емкость не более 200 литров, а в напольные могут вмещать до 1500 литров. И в том и в другом случае есть горизонтальные и вертикальные модели. При установке настенного варианта крепление стандартное — кронштейны, которые монтируются на дюбеля подходящего типа.
Если говорить о форме, то чаще всего эти устройства сделаны в форме цилиндра. Практически во всех моделях все рабочие выводы (патрубки для подключения) выведены сзади. Так проще подключать, да и внешний вид лучше. На лицевой части панели есть места для установки датчика температуры или термореле, в некоторых моделях есть возможность установки ТЭНа — для дополнительного догрева воды при нехватке мощности отопления.
По типу установки они есть настенные и напольные, емкость — от 50 литров до 1500 литров
При установке системы, стоит помнить, что система будет работать эффективно только в том случае, если мощность котла будет достаточной.
Нюансы устройства обвязки
Проще делать разводку и обвязку, если бойлер КН устанавливают вместе с котлом, насосами другим оборудованием, участвующим в сборке системы ГВС. Врезать дополнительное устройство уже в существующую сеть гораздо труднее.
В любом случае, для нормальной работы приборов придется выполнить ряд правил:
В целях безопасности нельзя пытаться закреплять тяжелые устройства на гипсокартонных или тонких деревянных перегородках. Подходящими являются стены из бетона и кирпича. Кронштейны или другие виды держателей закрепляют скобами, анкерами, дюбелями.
Вне зависимости от вида устройства – напольного или настенного – при возможности его монтируют выше уровня, на котором установлен котел, либо на таком же уровне. Для напольного можно сделать постамент или прочную подставку до 1 м высотой
При установке патрубки направляют в сторону котла (даже если маскируют в задней части или за фальшстеной). Нельзя использовать ненадежное оборудование, например, гофрированные шланги, которые не выдерживают давления и напора воды.
Для нормальной работы накопительного водонагревателя косвенного нагрева в обвязку должны быть включены следующие функциональные устройства:
Сложная техническая система должна быть оснащена насосами, подающими к кранам горячую санитарную воду и стимулирующими движение теплоносителя по отопительной ветке, а также по контуру нагрева воды в бойлере 
Холодная вода, поступающая из общего или автономного водопровода, перед подачей в бойлер должна пройти очистку через грязевик или систему фильтров, разрушающих известковые соли. Фильтрация предупредит образование минерального осадка 
После грязевика или системы фильтрации воды должен стоять редуктор давления. Однако нужен он только в случае, если давления в ветке превышает 6 бар 
Перед входом холодной воды в бойлер необходим обратный клапан, который предотвратит обратное движение потока 
Для того чтобы у нагревающейся воды был резерв на расширение в период, когда ее не используют, в обвязку включают расширительный бачок и предохранительный клапан для сброса давления 
Чтобы в краны не поступала излишне горячая вода, угрожающая ожогами, в контур нужно установить трехходовый смесительный клапан. Он будет подмешивать к горячей воде порции холодной, в итоге на водоразборе будет вода необходимой пользователю температуры 
Для того чтобы в «рубашку» обогревающую санитарную воду теплоноситель из отопления поступал только тогда, когда в нем имеется необходимость, устанавливается двухходовый термостат. Сервер его соединяется с датчиком температуры водонагревателя
Как правильно выбрать бойлер
Важными характеристиками бойлера косвенного нагрева являются:
Объем бойлера
Выбирать объем бойлера нужно исходя из мощности вашей отопительной системы, поскольку именно на нее приходится нагрузка нагрева воды. Если вы купите агрегат, объем которого слишком велик, то существует вероятность того, что ваша система отопления может не справиться с ним. Это чревато тем, что температура воды в приборах отопления будет мала для обогрева помещения. Для того чтобы не прогадать, нужно узнать объем теплоносителя бойлера, он должен быть не более 30-40% объема воды в отопительной системе, иначе ее производительность будет заметно страдать.
Какой объем бойлера нужен для вашей семьи, очень просто определить. В среднем на человека приходиться 60-80 литров для принятия душа. Нагрев 200 литров происходит около 6 часов. Исходя из этих цифр нужно брать объем бойлера, которого хватит на покрытие нужд семьи, с учетом времени до следующего нагрева.
Материалы
Одной из важнейших частей бойлера является змеевик, поэтому нужно заранее поинтересоваться о том, из чего он изготовлен. Дешевые модели имеют стальной змеевик, который просто приварен к баку. В более дорогих моделях он съемный и выполнен из латуни, что намного лучше по многим параметрам. Тем более что съемный вариант можно демонтировать и почистить от накипи.
Из чего выполнен бак также очень важно, поскольку частая проблема любого водонагревателя – протечка. Недорогие модели имеют внутри слой эмали, но она быстро образует трещины от перепада температур. А это, в свою очередь, чревато скорой коррозией металла
Лучше всего покупать те варианты, в которых бак сделан из нержавейки. Это может быть и дороже, но и служить он будет дольше, при условии своевременных замен магниевого анода
А это, в свою очередь, чревато скорой коррозией металла. Лучше всего покупать те варианты, в которых бак сделан из нержавейки. Это может быть и дороже, но и служить он будет дольше, при условии своевременных замен магниевого анода.
Качество утеплителя также немаловажный фактор эффективности такой системы. Иногда используют обычный поролон, но он проигрывает по многим пунктам. Лучше всего, если в качестве теплоизоляции использован полиуретан и подобные ему материалы.
Другие параметры
Кроме того, что бойлер может иметь два источника косвенного нагрева воды, также он может быть оснащен ТЭНом, как источником тепла вне отопительного сезона. Такие конструкции намного дороже обычных, но они крайне практичны.
Тип бойлера может быть двух видов: настенный или напольный. Он должен соответствовать типу отопительной системы. Так, если система настенная, то и бойлер должен быть такого типа. Настенными могут быть только модели, объем которых менее 200 литров.
Схема подключения
Для правильного подключения нагревательного агрегата своими руками, необходимо знать основные схемы разводки бойлеров.
Подключение заключается в подведении к бойлеру теплоносителя (он должен входить в теплообменник через верхний патрубок) и его вывода, а также, врезки устройства в систему водоснабжения. Поступление холодной воды должно осуществляться через патрубок, установленный на нижней части емкости, а вывод горячей – через верхний.
Такая схема подключения позволяет получить наибольший коэффициент полезного действия для конкретной модели устройства.
Типовые схемы для подключения:
От емкости отходят несколько магистральных линий, оснащенных каждая своим насосом, что позволяет поддерживать требуемое давление для каждой магистрали (для теплого пола – высокое, а для точек подачи горячей воды – низкое).