Мембранный расширительный бак и основные элементы обвязки бойлера.

Мембранный бак для ГВС, это чрезвычайно важный элемент обвязки бойлера косвенного нагрева.
Важно чтобы он был вообще, важно правильно подобрать его объём и начальное давление.

Чтобы вы в этом убедились я хочу рассказать вам историю, затем перейдём к выбору параметров бака, а после этого рассмотрим основные элементы обвязки бойлера.

Материал будет очень полезным, поэтому
скачайте себе для справки мою методичку «Мембранный расширительный бак и основные элементы обвязки бойлера».
http://teploclub.com/blog/Podpiska/Bak_GVS.html

История поиска утечки воды.

Однажды я приехал на объект к заказчику.
Нужно было сделать отопление и водоснабжение бани — гостевого домика с бассейном.
Там и радиаторы и водяной тёплый пол, и вентиляция и оборудование для бассейна.
Короче, если полтянуть еще и смежников, то заказ денежный.
Заказчик не душный и не скупой, отлично.

Но в начале разговора он спрашивает: Сергей Николаевич, у меня в основном доме такая проблема: всегда расход воды был 25 – 40 кубометров, а последние два месяца почему-то больше ста.
Везде в доме сухо. Можете посмотреть в чем причина?
И я понимаю: если сейчас найду утечку, то возьму заказ, если не найду, то с позором потеряю.

Мы проверили все краны на потребители – закрыты, посудомойка и стиральная машина – выключены, в унитазах не журчит, в саду все краны закрыты.
А счетчик крутится.
Пошел я от счетчика по трубе холодной воды. Холодная труба, аж с капельками.
На этажах – коллекторы к водорозеткам — комнатной температуры.

Только труба к бойлеру холодная, до предохранительного клапана.
Сам клапан холодный и в нём слышно шуршание воды.
От клапана трубочка для сброса заботливо направлена в канализацию. Тоже холодная и мокрая.
То есть предохранительный клапан не держит, и холоднвя вода через него струится прямо в канализацию.

Вы спросите, а причем здесь мембранный бак бойлера. Да вот при чем:
Я открутил колпачок ниппеля, нажал на шток, и тишина. Воздуха нет, вытек.

Бак должен коспенсировать температурное расширение горячей воды в бойлере при нагревании.
Вода при расширении уходит в бак, сжимая его воздушную часть.
Если давление и вырастёт, то медленно, и не превысит давление срабатывания предохранительного клапана.
А здесь воздух вытек, сжиматься нечему. Весь бак заполнен водой.
При нагреве дойлера давление быстро повышается за 6 бар, и клапан срабатывает сбрасывая часть воды.
После нескольких десятков таких сбросов предохранительные клапаны часто начинают подтекать.
А тут еще заботливые монтажники смонтировали отвод сброса в канализацию.
Пользователь вообще не понимает что происходит, чудеса какие-то.

В общем диагностика составила минут пятнадцать.
Я сказал, что завтра подъёдет наш монтажник, заменит клапан и подкачает бак. Утечек не будет.
Заказ мы получили.

Заказчик попросил еще поставить дополнительный бойлер.
Этого, 150 литрового не хватало на заполнение джакузи.
Так вон оно что! пазл сложился.
Значит частенько приходилось греть бойлер с минимума и до максимума, а это значит, что и вода нагреваясь расширялась максимально.
При вытекшем воздухе это неминуемо вызывало запредельное превышение давления и срабатывание сбросного клапана.

Понимаете, насколько важно, чтобы воздуха в баке хватало на мягкую работу системы?

Какой объём бака выбрать.

Какое начальное давление создать в баке.

С завода баки приходят 2,5 бара. Кто-то ставит прямо так. У меня другой подход и объясню почему.

Воздух в бак нужно накачивать исходя из давления холодной воды.
Например приходит в дом 4 бара из центрального водоснабжения.
Давление воздуха в баке создайте чуть больше, например 4,2 бара.
Это мнение по крайней мере еще одного уважаемого автора, я с ним солидарен и объясню почему.
Если давление воздуха было 2,5 бара, то после подключения бака к воде, она сожмет в нем воздух до тех же четырёх, а рабочий объем воздуха значительно сократится, почти на половину.
Если же давление выставить 4,2 то объем воздуха на сжатие будет расходоваться только с началом реального расширения воды.
Посмотрите:

Три правила для мембранного бака бойлера:

Основные элементы обвязки бойлера.

Обратный клапан.

Подсоединение бака.

Воздухоотводчик змеевика.

Система подпитки отопления.

Обслуживание бака.

Отличительные особенности баков для горячего водоснабжения.

Что в курсе Монтаж Бойлера косвенного нагрева:

• Устройство и принцип работы.
• Как выбрать объём бойлера.
• Упрощенная схема обвязки напольного и настенного бойлеров.
• Подробная схема обвязки бойлера.
• Детальная комплектация.
• Как греть бойлер настенным одноконтурным газовым котлом.
• Обвязка настенного одноконтурного газового котла с бойлером.
• Как греть бойлер напольным котлом.
• Схема обвязки насосного коллектора для многоконтурных котельных с бойлером.
• Управление нагревом бойлера от собственного термостата.
• Управление нагревом бойлера отдельным погружным термостатом.
• Схема приоритета бойлера над другими потребителями.
• Применение ТЭНа и ночной тариф.
• Дополнительные материалы.

Другие статьи о мембранных баках:
1. В каком месте котельной следует устанавливать расширительный бак для отопления.

Все самые частые фатальные ошибки монтажа водяного тёплого пола.

Сергей Волков.

Как подобрать расширительный бак для бойлера косвенного нагрева

Необходимость в расширительном баке для ГВС постоянно оспаривается. Причем у многих опытных сантехников включение узла в систему горячего водоснабжения вызывает как минимум недоумение. С другой стороны, многие производители сантехнического оборудования рекомендуют установить бак для бойлеров косвенного нагрева. Цель узла достаточно простая: снизить нагрузку в системе и устранить гидроудары.

Даже приблизительный расчет расширительного бака для бойлера косвенного нагрева покажет, что его минимальный объем составит не менее 10% от вмещаемой в БКН воды. А это дополнительная емкость на 10-20 л, занимающая полезную площадь. Не удивительно, что один из наиболее частых вопросов, задаваемых специалистам связан с тем насколько необходим расширительный бак для ГВС. Чтобы ответить на него нужно разобраться в устройстве и принципе работы оборудования.

Для чего нужен расширительный бак для БКН

Говоря простым языком это необходимо для защиты оборудования горячего водоснабжения от гидравлических ударов. Возникает такая потребность если потребность в ГВС удовлетворяется бойлером косвенного нагрева, подключенным к твердотопливному котлу.

Контролировать интенсивность горения и теплоотдачу котла на твёрдом топливе несмотря не все используемое оборудование достаточно проблематично. При нагревании вода расширяется и создает избыточное давление в системе, что и приводит к гидроударам.

Мембранный бак нивелирует перепады давления и защищает водопроводные краны, трубы и сам бойлер от повреждения. Происходит это следующим образом:

Устройство бака состоит из емкости, разделенной внутри с помощью мембраны на два отдела. В первой герметичной части закачан газ или воздух, создающий давление. Второй отдел подключен к системе водоснабжения.

При нагреве воды она увеличивается в объеме, что и приводит к нагрузке в системе ГВС. Жидкость воздействует на мембрану, продавливая её. Чем выше давление в системе, тем больше воды впускает расширительный бак.

После остывания и уменьшения теплоносителя в объеме, мембрана, на которую оказывает давление закачанный газ, выдавливает воду из расширительного бака.

Внутри бойлера косвенного нагрева находится нагревательный элемент, подсоединенный к системе отопления. При перегреве теплоносителя повышается температура ГВС, увеличивается нагрузка на трубы и важные конструкционные элементы, что приводит к порче дорогостоящего сантех оборудования.

Принцип работы расширительного бака с группой безопасности БКН заключается в предотвращении высокого давления в системе ГВС и возникновения гидроударов. Присутствуют обратный и сбросный клапаны, помогающие при аварийных ситуациях.

Подключение группы безопасности и расширительного бачка необходимое условие для длительной работы БКН, а также проведения бесплатного сервисного обслуживания. Производители оборудования часто отказывают в гарантийном ремонте если в обвязке к бойлеру не установлено предохраняющее оборудование.

Как рассчитать объём расширительного бака для БКН

Самые простые вычисления, которые дадут приблизительный результат заключаются в следующем. Объем бачка должен быть не менее 10% от общего объема БКН. Следовательно:

бойлер на 100 литров подключается к емкости не менее 10 л;

водонагреватель на 200 литров, нуждается в баке на 20 л.

После определения необходимого объема переходят к определению дополнительных характеристик:

Подбор расширительного бака для БКН по назначению. Вода в ГВС более агрессивная, чем в системе отопления. В технической документации к буферной емкости должно быть указано основное предназначение. Ставить на бойлер можно только бачок, в инструкции которого прописана возможность использования для ГВС.

Расчет по давлению — выбор расширительного бака для БКН облегчают специальные таблицы подбора. Входные параметры: то, какое начальное давление воздуха должно быть в расширительном баке для бойлера ГВС:

Можно ли использовать бойлер для отопления

Современные водонагреватели способны применяться в качестве надежного источника отопления небольших индивидуально расположенных жилых объектов. Бойлер с высокой тепловой мощностью в диапазоне 7-12 кВт вполне сможет обогревать частное домостроение до 100 м2 или дачу. У данного варианта теплоснабжения существует свои преимущества и недостатки, тем не менее, он целиком справляется с данной опцией.

Позитивным моментом бойлера для отопления является то, что установку его может выполнить домашний мастер своими руками, при условии, что будут соблюдены все индивидуальные условия такого подключения. Не менее существенный аргумент в пользу такой схемы — доступность такой разновидности отопления по цене и простая схема обвязки.

Отопление через бойлер

Водонагреватель — это электронагревательный аппарат, изначально выпускаемый для ГВС. Он выполнен в форме емкости, с внутренним расположением теплового электронагревательного элемента — ТЭН. Существуют конструкции в которых установлена группа греющих элементов от 2 до 3. С тем, чтобы понять, способно ли такое устройство служить в качестве источника отопления дома, нужно рассмотреть принципиальные различия отопительного котлоагрегата и электробойлера.

В первом варианте при подогреве воды осуществляется ее естественная циркуляция, для этого выполнены соответствующие вводы. В котлоагрегат в верхнюю часть конструкции поступает обратная остывшая вода от приборов отопления, а отводится через подающий патрубков снизу. Бойлер для отопления частного дома конструктивно выполнен так, что оба патрубка располагаются с одной и той же стороны и это не позволяет теплоносителю, двигаться по принципу естественной циркуляции. Поэтому принципиально важно — бойлер для отопления в такой системе обвязать с применением циркуляционного насоса, который будет обеспечивать принудительное продвижение воды по контуру.

Технические характеристики

Бойлер для отопления частного дома, который предполагается включать в схему для обогрева, должен функционировать в температурном диапазоне 60-70 С и обладать низкой термической инертностью системы. Последняя характеристика напрямую зависит от разновидности теплообменника и электрической мощности ТЭНа. В емкостях до 250 л нагрев достигается за 1.5 – 2.5 часа. Кроме того такие водонагревающие устройства обязаны функционировать от бытовой электросети 220 В., с нагрузкой не превышающей 30 – 40 А, чтобы домашний умелец мог подключить устройство самостоятельно, не требуя специального разрешения от РЭС.

Стандартное конструктивное строение бытового водонагревателя:

1. Корпус, который защищает функциональные элементы от вмешательства извне.
2. Накопительная емкость, расположенная в середине конструкции, изолированная от него теплоизолятором. Наилучший объем для автономного отопления считаются устройства от 150 до 300 л.
3. Нагревающий элемент — ТЭН. Может выполняться в разнообразных конструктивных формах: стержневой, спиральной и круглой.
4. Существенная характеристика для таких бойлеров — тепловая мощность. Она должна находится от 7 до 12 кВт, что позволит обогреть помещение до 120 м2.
5. Патрубки входа/выхода на бойлере для отопления. Производительность нагрева обусловливается скоростью теплопередачи, зависящей от диаметра выходящего патрубков. В бойлерах ГВС они обычно имеют сечение до 20 мм, а для отопительной функции нужно не менее 32 мм. В данном случае, чем больше диаметр, тем производительнее функционирует отопительная система. Конечно при условии, когда при этом, достаточно тепловой мощности нагревательного элемента.
6. Контролирующие первичные температурные датчики теплоносителя, интегрированные в схему работы циркуляционного насоса.
7. Реле контроля работы электрической сети, для того чтобы защитить устройство от возможных длительных перегрузок.

Преимущества и недостатки отопления с электробойлером

Главное преимущество схемы — простота. Собрать такую конструкцию способен практически любой мастер, поскольку для этой цели не потребуются ни особая квалификация, ни сложные инструменты. Еще одно преимущество — невысокая цена. Чаще всего, водонагреватели электрические для отопления продаются по более низким ценам чем электрокотлы. Благодаря этому, при создании системы теплоснабжения небольших объектов, можно существенно сэкономить. При этом можно получить очень надежную высокофункциональную систему, способную управляться через современные линии связи, например, вай фай. Именно поэтому она хорошо интегрируется в программу “Умный дом”.

К недостаткам использования водонагревателей можно отнести:

1. Невысокая мощность.
2. ТЭН постоянно находится в рабочем состоянии, что приводит его к быстрому износу. Для гарантии нужно выбирать устройства имеющие 2 и более ТЭНов.

Как работает электрический водонагреватель для отопления

Как правило, такие устройства применяют исключительно для ГВС. Но современные технологии позволяют использовать его в качестве дополнительного теплового контура для нагрева воды системы отопления. Прежде чем применять водоподогреватель для подготовки теплоносителя приборов отопления необходимо произвести модернизацию его схемы подпитки:

Создать принудительный контур циркуляции теплоносителя.

Выполнить обвязку отопительной схемы с установкой обязательны устройств защиты и регулирования: расширительный бак, циркуляционный электронасос и запорно-регулирующая арматура, блок управления и защиты с первичными датчиками по температуре и давлению среды.

Оригинальность идеи, и ее практическая реализация, состоит в синхронной эксплуатации одного и того же источника: для ГВС и отопления. По этой причине предварительно рекомендуется подобрать электронасос требуемой электромощности. Он должен быть способен обеспечить покрытие всех гидравлических потерь в системе и равномерно распределить тепло по отопительным приборам. Специалисты рекомендуют в системах одновременного нагрева ГВС, и отопления предусмотреть установку фильтров очистки воды на входе перед бойлером.

Бак-аккумулятор и бойлер для отопления

Накопительный бак, в конечном счете, целиком и полностью идентичен классическому водонагревателю. Различие состоит во внутреннем змеевике, который присоединяется к отопительной системе.

Профессионально организованное система теплоснабжения через теплообменник подразумевает, что данный компонент станет осуществлять функцию термического аккумулятора. Жидкая среда, находящаяся в баке, принимает тепло через змеевиковый теплообменник, подсоединенный к внутридомовой отопительной трубной системе.

Бойлер косвенного нагрева

Оптимальной альтернативой варианта отопления небольших помещений, является включение в схему теплоснабжения бойлера косвенного нагрева. Они могут быть универсальными, способными работать на разных видах энергоносителей: газ, дымовые газы от сгорания твердого топлива и электричество.

Обычно такие устройства устанавливают в схемах теплоснабжения для повышения общего КПД в виде дополнительного источника нагрева. Основным считается традиционный отопительный котел. Для результативной работы водонагревателя непрямого нагрева требуется его установка перед вводом обратной сетевой воды в котлоагрегат. Таким способом, возможно, выполнить оптимальную систему отопления.

Электробойлер для отопительной системы своими руками

Цена промышленных модификаций отопительных водонагревателей очень высокая — от 12000 до 70000 руб. и выше. Поэтому их альтернативой может стать нагреватель выполненный собственными силами. Для этого случая допускается применять произвольный стальной бак, повышенной прочности, с параметрами соответствующими расчетным.

Для обвязки схем отопления самодельного водонагревателя потребуются такие детали:

1. Бак. Предпочтительнее будет оформить заказ у специализированной организации на устройство из некорродирующей стали либо собрать его своими силами. На корпусе необходимо расположить отверстия, для того чтобы выполнить пайку входных/выходных патрубков.
2. Змеевиковый нагревательный элемент, наилучший выбор — медный. Данный металл имеет лучший коэффициент теплопередачи и температурную эластичность.
3. Элементы крепления для обвязки систем отопления и ГВС.
4. Автоматика безопасности с первичными датчиками и защитными устройствами в виде воздушника и расширительного бака. Комплект приобретается в торговой сети по параметрам рабочего бака.
5. Теплозащита бойлера от потерь тепловой энергии. Для этого в прослойке между баком и защитным кожухом размещается стекловата/базальтовый теплоизолятор не менее 5 см.

Монтаж бойлера к отоплению

Монтаж схемы теплоснабжения с применением водонагревателя в виде источника отопления выполняется следующим образом:

1. Выбирают место и подготавливают его для установки водонагревателя. Площадка должна иметь ровную горизонтальную поверхность размером не менее 1х1 м.
2. Фундамент для конструкций с объемом более 200 л исполняют бетонным, усиленный арматурой.
3. Монтаж конструкции водонагревателя выполняют в строгом вертикальном положении.
4. Устанавливаю циркуляционный электронасос.
5. Выполняют обвязку труб. Выход водонагревателя для отопления соединяется с электронасосом, а вход – с обраткой.
6. Устанавливается запорно-регулирующая аппаратура и датчики контроля системы безопасности.
7. Выполняется подключение устройства к электропитанию через отдельный щиток с автоматом и УЗО.
8. После сборки схемы, выполняют гидравлическую опрессовку системы отопления и проверяют работоспособность электрической цепи нагрева ТЭН.

Бойлер для электроотопления — инструкция по обслуживанию

Обслуживание электробойлеров в системах теплоснабжения ничем не отличается от выполнения требуемых операций для обслуживания ТЭНового устройства. Бойлер для отопления будет хорошо работать, если придерживаться следующих правил:

1. Ежемесячно контролировать цельность термоизоляции установки.
2. Наблюдать за температурным перепадом теплоносителя, он не должен превышать 15-20 С.
3. Вести контроль плотности трубных соединений на отсутствие утечек.
4. Ежегодно перед отопительным сезоном выполнять техническое обслуживание системы с промывкой внутреннего контура и заменой прокладок.
5. Следят за параметрами работы электросети, при частых сбоях в электрических линиях нужно установить стабилизатор для сохранности электронного блока управления.

Для выбора мощности отопления от бойлера исходят из расчета 1 кВт на 10 м2 нагреваемого помещения. Данная формула хорошо применима в системах, размещенных в центральном климатическом районе России. Далее потребуется определиться с минимальным объемом бака. При условии, минимального уровня аккумуляционной способности – 5 кВт и температурном перепаде между прямой и обратной воды -20 С, объем бака составит:

V=5/20=0.25 м3 или 250 л

Обзор водонагревателей для электроотопления

Производители отопительных аппаратов, уже выпускают обычные бойлера, адаптированными для установки в теплоснабжающих сетях. Их тепловая мощность увеличена до 12 кВт, кроме того они имеют повышенные диаметры вводов для подключения во внутридомовой системе отопления.

Отопление от бойлера реализовать не сложно. Так как такое оборудование широко представлено на рынке, как отечественными, так и зарубежными производителями. Выбор их будет зависеть от требуемого вида энергоносителя и, типа нагрева: емкостные или косвенного нагрева. Последние больше используются в автономных схемах теплоснабжения, поэтому здесь действует принцип — чем больше, тем лучше. Они хорошо применяются во время отопительного сезона, а

летом для ГВС — разумнее применить комбинированные водонагреватели.

Наиболее популярные модели водонагревателей, которые используются в системах отопления:

1. Бойлер для отопления Thermex Champion Titaniumheat 150 V, производство Россия, ТЭН, объем 150 л, цена – 12190 руб.
2. Водонагреватель для отопления Gorenje TGU150NGB6, производство Сербия, ТЭН, объем 150 л, цена – 14320 руб.
3. Ariston ABS PRO R 150 V, производство Россия, ТЭН, объем 150 л, цена – 14970 руб.
4. Bosch WSTB 200, производство Германия, косвенный нагрев, объем 197 л, цена – 40833 руб.
5. Baxi Premier plus 150 (30 кВт), производство Италия, косвенный нагрев, объем 150 л, бак из нержавейки цена – 68600 руб.
6. Buderus Logalux SU160/5 производство Германия, косвенный нагрев “змеевик в змеевике”, нержавеющая сталь DUPLEX, объем 160 л, цена – 68869 руб.

Фотографии по тексту для наглядности о сказанном

Бак-накопитель и электробойлер

Монтаж электробойлера в контуре отопления

Бойлер Ariston ABS PRO R 150 V

Модель водонагревателя Thermex Champion Titaniumheat 150 V

Разновидности электробойлеров для отопительной системы

Бойлер косвенного нагрева

Ссылки на видео к тексту

Подводя итог, можно обозначить, что система с применением электробойлера в качестве источника системы отопления обладает своими плюсами и минусами. Главным ее преимуществом считается низкий удельный расход электрической энергии на выработку тепла и малозатратность монтажной схемы.