Установка бойлера в отопительную систему: описание конструкции, специфики монтажа и эксплуатации

Практически в каждом доме или квартире установлен бойлер для горячего водоснабжения. И рано или поздно возникает резонный вопрос — можно ли использовать его для отопления? Для его решения необходимо знать специфику работы и эксплуатации этого устройства. Проанализируем – в каких случаях используют Бойлер в системе отопления частного дома: схемы, расчеты, подключение.

Бойлер как источник нагрева воды

Классический бойлер представляет собой герметичную емкость, внутри которой располагается электрический нагревающий элемент. Для подключения к водопроводной системе в конструкции предусмотрено 2 парубка. Может ли применяться подобный бойлер в системе отопления частного дома?

Увы, но он не обладает должными характеристиками, необходимыми для организации автономного теплоснабжения. Для нормальной работы бойлер для отопления частного дома должен иметь очень высокую мощность. В среднем на 10 м² жилой площади понадобится 1 кВт тепловой энергии. Т.е. для теплоснабжения дома в 100 м² потребуется модель бойлера с минимальным значением мощности 10 кВт. Производители попросту не выпускают такие модели.

Если же использовать бойлер для отопления дачи с небольшой площадью – можно столкнуться со следующим проблемами:

• Высокий показатель инертности. В среднем бак на 100 л. при мощности ТЭНа 2 кВт будет нагреваться до температуры +75°С 1,5-2 часа. При этом циркуляция будет невозможна, так как она только увеличит время нагрева;
• Большой объем бака. По идее он дает возможность использовать бойлер на отопление и ГВС. Однако постоянный забор воды и пополнение системы извне приведет к неравномерному нагреву теплоносителя;
• Большой расход электроэнергии. До того, как сделать отопление от бойлера необходимо рассчитать его мощность. При этом нужно учитывать, что использование его в ГВС приведет к постоянно включенным нагревательным элементам. Таким образом повысятся затраты на электроэнергию.

Так почему же в сети все чаще встречаются схемы, в которых осуществляется отопление с помощью бойлера? Ведь намного рациональнее использовать для этого электрокотел. Все дело в неправильной терминологии. В водяном отоплении возможна установка так называемых баков косвенного нагрева, которые конструктивно схожи с бойлерами. Во избежание дальнейшей путаницы будем их так же называть бойлерами.

Если появилось желание установить классический бойлер как основной нагревательный элемент – возможны проблемы с гарантией от производителя. Это связано с нарушением эксплуатации устройства.

Накопительный бак как альтернатива традиционному бойлеру

Накопительный бак конструктивно практически полностью схож с классическим бойлером. Разница заключается во внутреннем трубопроводе, который подключается к системе отопления. В этом случае необходимо решить вопрос — а для чего нужен бойлер в системе отопления?

Правильно организованное отопление через бойлер предполагает, что этот элемент будет выполнять функцию теплового аккумулятора. Вода, которая находится в емкости, получает тепловую энергию через внутренний змеевик, подключенный к отопительной системе. После отключения котла будет происходить обратный процесс – повышение температуры теплоносителя от воды в бойлере.

Схема подключения бойлера к отоплению

Кроме этого, после того как было выполнено корректное подключение бойлера к системе отопления, он сможет выполнять такие функции:

• Организация горячего водоснабжения. Так как жидкость из емкости не контактирует с теплоносителем – ее можно применять в хозяйстве. Но для этого необходимо сделать правильный расчет мощности бойлера для отопления дома, чтобы это не сказалось на параметрах теплоснабжения;
• Подогрев воды с помощью встроенного ТЭНа. Таким образом можно поддерживать уровень нагрева теплоносителя даже при неактивном котле. Это можно сделать только приобретя электрический бойлер для отопления.

Важно изначально определиться с назначением накопительного бака – будет он предназначен для ГВС, работать в качестве теплового аккумулятора или совмещать эти функции. Исходя из принятого решения, выполняется расчет оптимального объема и выбирается схема отопления от бойлера.

Накопительную емкость можно изготовить самостоятельно. Для уменьшения тепловых потерь необходимо сделать теплоизоляцию корпуса.

Расчет объема накопительного бака и мощности ТЭНа

На первом этапе необходим расчет мощности бойлера для отопления дома. Существует несколько способов решения этой задачи. Самый оптимальный из них – ознакомиться с рекомендациями от производителя конкретной модели бака.

Необходимо учитывать, что схема отопления от бойлера напрямую зависит от мощности всей системы. Поэтому за первоначальный параметр принимается эта величина. Предположим, что она составляет 1 кВ/ч. После установки бойлера в системе отопления частного дома он должен поддерживать оптимальный уровень нагрева воды еще 5 часов. При этом тепловой режим системы составляет 75/50 (низкотемпературный). В таком случае оптимальный объем бойлера на отопление и ГВС вычисляется по следующей формуле:

V=5/(75-50)=0.5 м³ или 500 л

Получившийся объем можно уменьшить, если приобрести модель бойлера для отопления дачи с ТЭНом. Тогда при расчете нужно учитывать удельную мощность этого прибора. В среднем для обеспечения полноценной работы отопления при выключенном котле и средней норме расхода ГВС (10 л/час) необходимо приобрести модель объемом около 400-450 л.

Для полного расчета мощности бойлера для отопления дома необходимо учитывать все факторы – тепловые потери в здании, месторасположение емкости в системе и т.д.

Монтаж и эксплуатация бойлера отопления

После выполнения всех необходимых вычислений мощности бойлера и его объема можно приступать к интеграции устройства в отопительную систему. Важной задачей является определение места установки. Определившись с назначением бойлера в системе отопления нужно ознакомиться с инструкцией по его монтажу. Оптимальным вариантом будет установка в непосредственной близости от котла. В этом случае передача тепловой энергии от теплоносителя воде является наиболее эффективной.

Но при этом можно столкнуться со следующими трудностями организации отопления с помощью бойлера:

• Подвод системы ГВС. В системе отопления с твердотопливным котлом бойлер удобнее всего разместить непосредственно в котельной. Но тогда для подачи нагретой воды в помещения понадобиться отдельный насос и устройства управления к нему;
• Большой объем емкости, если планируется отопление через бойлер для значительных жилых площадей. Возникает проблема с размещением отопительного элемента;
• Подвод электросети для обеспечения работы ТЭНа. Для нормального функционирования бойлера для отопления частного дома также рекомендуется установить автономный источник электроэнергии.

Решив эти вопросы можно приступать непосредственно к монтажу.

Контроль температуры воды в отоплении через бойлер осуществляется с помощью установленного термометра. Он не входит в стандартную комплектацию и поэтому необходимо приобрести этот прибор отдельно.

Установка накопительного бака отопления

Для монтажа теплового аккумулятора необходимо заранее подготовить ровную площадку. Следует учитывать его большой вес – в случае надобности делается отдельный фундамент или усиливаются полы.

Оптимальный вариант монтажа – на отдельную платформу. Так можно избежать контакта корпуса с бетонной поверхностью, что снизит тепловые потери в электрическом бойлере для отопления. Практически все производители делают емкость на специальных ножках. В случае их отсутствия на пол рекомендуется установить утеплитель.

Порядок подключения бойлера к системе отопления заключается в выполнении таких действий:

1. После установки емкости нужно проверить ее положение относительно горизонта. Не допускаются отклонения.
2. Выполнить подключение к отоплению. Важно, чтобы диаметр патрубков был равный. В противном случае после подключения бойлера к системе отопления появится избыточное гидравлическое сопротивление.
3. Если монтаж выполняется в неотапливаемом помещении – корпус бойлера утепляется.
4. Выполняется подключение к горячему водоснабжению, чтобы бойлер работал не только для отопления, но и ГВС.

По завершении этой работы нужно проверить герметичность всех подключений и запустить отопительную систему. В течение 2-3 недель рекомендуется делать замеры температуры воды в емкости и теплоносителя в трубах после отключения котла. Так можно определить фактическое время поддержания нужного уровня нагрева в схеме отопления от бойлера.

Для того чтобы сделать полноценное отопление от бойлера не рекомендуется использовать антифриз. Он характеризуется относительно низкой теплоемкостью, что скажется на передаче тепла воде и обратно теплоносителю.

Условия правильной эксплуатации бойлера

Облуживание накопительного бака практически ничем не отличается от проведения необходимых процедур для поддержания работоспособности любого электрического котла с ТЭНами. И в этом случае для того, чтобы бойлер нормально работал в системе отопления частного дома — требуется следовать рекомендациям производителя.

Это можно обеспечить еще до того как делается теплоснабжение от бойлера. Лучше всего приобретать модели с так называемым «сухим ТЭНом». На нем образование накипи происходит гораздо медленнее. Также следует предварительно фильтровать воду перед подачей в накопительный бак.

Кроме этих процедур необходимо делать следующие:

• Один раз в месяц проверять целостность теплоизоляции конструкции;
• Контролировать продолжительность поддержания температуры теплоносителя во время режима работы теплоснабжения через бойлер. Разница между расчетными и фактическими показателями не должна превышать 15%;
• Контроль герметичности соединений. Перед каждым отопительным сезоном рекомендуется заменять прокладки. Так можно добиться более надежного отопления частного дома с помощью бойлера.

Блок управления некоторых моделей чувствителен к перепадам напряжения. Во избежание поломок этого дорогого устройства следует подключать стабилизатор для бойлера в отопительной системе.

Для очистки ТЭНа от накипи следует выполнить его демонтаж. Но перед этим нужно узнать у продавца – сохраниться ли заводская гарантия.

Бойлер для отопления своими руками

Следует отметить, что стоимость заводских моделей бойлера для теплоснабжения дачи довольно высока – от 7000 руб. и больше. Альтернативным вариантом является изготовление конструкции своими силами.

Для этого можно использовать любую стальную емкость. Важно, чтобы ее объем соответствовал расчетному. Для организации схем теплоснабжения от самодельного бойлера понадобятся следующие комплектующие:

• Бак. Лучше всего заказать конструкцию из нержавеющей стали или сделать ее самостоятельно. На корпусе должны быть отверстия для пайки входных и выходных патрубков;
• Змеевик. Оптимальный вариант – установка медной конструкции. Этот материал обладает оптимальными параметрами для передачи тепловой энергии;
• Крепление патрубков для подключения к отоплению и ГВС.

Для обеспечения теплоизоляции рекомендуется делать двойной корпус. Между стенками устанавливается стекловата или базальтовый утеплитель. Рекомендуемая толщина прослойки – 5 см. Порядок установки и ввода в эксплуатацию ничем не отличается от заводских моделей.

Насколько эффективно использование бойлера в теплоснабжении дома? Все зависит от правильности расчетов параметров всей системы. Только после вычисления оптимальных характеристик и проверки их на практике можно говорить о настоящей эффективности установки бойлера.

В видеоматериале показа пример использования бойлера в отопительной системе.

Электрические водонагреватели (накопительные, проточные) для отопления: целесообразность, как подключить

Отопление из электрического водонагревателя возможно как резервное, реже – как основное. Эффективность обогрева зависит от мощности ТЭНа, объема бойлера, утепления помещения, площади. ЭВН врезается в систему с радиаторами. Потребуется насос, расширительный бак.

Использование электрического водонагревателя для отопления дома – идея, имеющая основания для осуществления.

Подготовка и подача воды для ГВС происходит через водонагреватель. Водогрейное оборудование можно использовать для радиаторной системы отопления, но нюансы при этом будут значительными.

Преимущества	Недостатки
Способ действенный, с результатом, позволяющим рассматривать реализацию.	Есть предостережения. Потребуется решить проблемные вопросы (описаны ниже).
Бойлер стоит дешевле котла.	ТЭНы у большинства накопительных бойлеров сравнительно слабые: 2 – 3,5 кВт. Мощности хватит, но до определенной границы. Потенциала проточных водонагревателей достаточно, но не при постоянных нагрузках.
	Температуру нагрева воды придется поддерживать максимальную, +75… +90° C. Рабочий режим и циркуляция интенсивные. ЭВН работает с увеличенной нагрузкой, срок эксплуатации сократится.
Оборудование не займет больше места, чем котлы. Возможная навеска ЭВН на стену, в подпотолочном пространстве, в нишах.	Процесс монтажа хоть и простой, но требует опыта, оборудования: врезка, фитинги, клапаны, расширительный бачок, тройники, краны.
Можно регулировать температуру, программировать вкл./выкл. (при наличии функционала).
Экономнее, чем электрокотел (но не значительно).

Какой электроводонагреватель подходит для отопления

Используемые виды электрических водонагревателей для системы отопления:

• чаще:
  • накопительные;
  • комбинированные баки косвенного нагрева с ТЭН;
• проточные, продаются фабричные модели специально для отопления. Но бытовые прямоточные ЭВН быстро выйдут из строя.

Проточный водонагреватель

Бытовые проточные электрические водонагреватели для отопления частных домов технически подходят, но из-за недостатков (расход, не рассчитаны к продолжительным нагрузкам) используются крайне редко, как правило, не рассматриваются.

• нет паузы для первичного нагрева, теплоноситель поступает сразу;
• компактность, что позволит разместить где угодно, упростит установку, монтаж/демонтаж.

• экономность спорная, большая мощность, значительные расходы электроэнергии. Для результата потребуется от 8 – 10 кВт;
• включается от выставленной скорости протока, регулировка будет производиться настройкой циркуляционного насоса, что неудобно;
• нет режима поддержания температуры;
• из-за изменений протока аппарат будет выключаться, особенно из-за этого не подойдет для однотрубной схемы(Ленинградской);
• потребуется усиленная проводка.

У проточных нет проблем с завоздушиванием, они подходят даже лучше, чем накопительные водонагреватели.

Но использование проточного водонагревателя в системе отопления имеет недостатки, сводящие к нулю достоинства. Бытовые аппараты не рассчитаны для долгой беспрерывной работы, норма, это 2 – 3 часа в день (душ, умывание, мойка посуды). Поэтому возможны поломки.

Отопление от накопительного водонагревателя

Старый накопительный ЭВН можно превратить в теплоаккумулятор, электрокотел. Анод допускается не ставить, теплоноситель (одна и та же постоянно циркулирующая жидкость без кислорода) не создает накипи, коррозионные процессы минимальны.

• экономичные водонагреватели, по сравнению с проточными. Бойлер осуществит первичный нагрев, затем – режим поддержания. Датчик температуры внутри водонагревателя отслеживает температуру. Вода возвращается из «обратки» не совсем холодной, поэтому нагрев будет только в нужном диапазоне;
• регулировка удобнее и проще – термостатом уменьшают/увеличивают, выставляют нужную температуру;
• программируемость (функция не всегда присутствует) – можно установить время активации, например, на период экономных тарифов с выключением после;
• подойдет как для одно-, так и для двухтрубной разводки.

• потребуется большая пауза, но только для первичного нагрева;
• ТЭН зачастую сравнительно слабые: 1,5 – 2 кВт, чего не хватит на большую площадь;
• надо решить проблему со стравливанием воздуха.

Как использовать водонагреватель в системе отопления

Основа расчета мощности: на каждые 10 м² потребуется как минимум 1 кВт, иначе нет смысла устанавливать, результат будет нулевым.

Бойлер можно подключить к системам отопления всех возможных вариантов. Но целесообразно это делать только для схем с замкнутой (кольцевой) циркуляцией. Монтаж – по стандартным правилам.

• закрытые– с давлением, контакт теплоносителя с воздухом отсутствует;
• открытые(наливные) – бак и элементы можно открывать для добавления/слива жидкости. Встречаются реже;
• с принудительной и естественной циркуляцией(самотечные, гравитационные, для которых необходимо соблюдение углов наклона разводки труб);
• двух- и однотрубные.

Однотрубную схему организовывают, когда радиаторов мало (для комнаты, дачи), она проще, но есть минус: по батареям теплоноситель движется последовательно, соответственно, от секции к секции становясь холоднее. В двухтрубной разводке – во всех приборах почти одинаковая температура теплонесущей жидкости.

Состав замкнутой системы отопления через накопительный электроводонагреватель, вкратце: бойлер, помпа, группа безопасности (расширительный бачок, предохранительный клапан) и радиаторы.

Подробный состав и характеристики закрытой схемы с принудительной циркуляцией:

Параметр	Описание
Тип	· замкнутая, кольцевая; · закрытая, с возможностью добавления воды из водоснабжения или через клапан.
Насос	35, 60, 100 Вт.
Запорная арматура	Не обязательно, но перед радиаторами, можно ставить байпасы для отсечения, насос также должен иметь такую возможность.
Безопасность	· расширительный бак (объем 5% от всей жидкости) перед насосом на обратке в паре с предохранительным клапаном. Иногда ставят что-то одно, если расширение слабое; · воздухоотводчики (краны Маевского) рекомендуется на каждой батарее, как минимум на разводке один должен быть. В самом водонагревателе надо решить вопрос стравливания воздуха; · обратного клапана не надо, если нет риска обратного протока. В открытых системах можно не ставить группу безопасности.
Фильтрация	Не обязательный, но рекомендованный фильтр грубой очистки.
Датчик температуры с реле отключения	Ставят в обогреваемом помещении, чтобы бойлер и насос работали для поддержания температурного режима.
Батареи и трубы	Менее трудозатратный вариант – металлопластиковые трубы, которые легко режутся и соединяются фитингами.
Теплоноситель	• вода – техническая, питьевая; • тосол (незамерзайка) – не придется сливать при минусовых температурах.

Схемы обычные, как в оснащении с котлами, несколько вариантов:

Открытая система отопления с насосом

Открытая система отопления без насоса

Закрытая двухтрубная система отопления с группой безопасности

Открытая однотрубная система (ленинградка) с насосом без группа безопасности

Примеры действующих схем подключения накопительного электробойлера к отоплению

Примеры успешно реализованных схем использования накопительных водонагревателей для отопления:

• площадь 10 м², бойлер 10 л с верхней подводкой под мойку (решен вопрос стравливания воздуха). Состав: гидробак 5 л, манометр, термометр, тройник для заливки, воздухоотводчик, насос 60 Вт. Используют тосол. В оснащении 2 атм. Главное герметичность – у незамерзайки высокая текучесть;
• бойлер на 15 л, 2 кВт, помпа, трубы (пластик) на 20 мм, алюминиевые батареи 2 шт. На 3 радиатора мощности уже не хватит. Прогревает хорошо утепленное пространство на 30 м²;
• накопительный бойлер на 80 л, помпа, расширительный бачок, 3 батареи в трех комнатах, гидрострелка;
• емкость на 50 л, площадь 32 м²две десяти секционные алюминиевые батареи. Насос и расширительный бак поставлены на обратку. В роли теплоносителя – тосол.

Как работает система отопления с бойлером: ограничения, предостережения

Предостережения для накопительных водонагревателей:

• ЭВН с нижними штуцерами, а таких большинство, не подойдут для самотечных вариантов;
• вход и выход небольшие по диаметру в бытовых приборах, 1/2″, 3/4″, а для подключения к трубам надо 2″. Потребуются переходники, а если площадь будет большая, например, 150 м², то желательно увеличить сами штуцеры.

Основное препятствие – это стравливание воздуха: при завоздушивании насос просто перестанет прокачивать.

Накопительные электроводонагреватели вход имеют внизу, выход – вверху. Вода нагревается, поднимается, что позволяет их использовать в самотечных схемах, а также происходит естественное удаление воздуха, который затем выходит отводчиками на трубах.

В большинстве бытовых ЭВН для ГВС штуцеры внизу, воздух скапливается вверху и его сложно стравить.

В горячем водоснабжении с бытовым бойлером воздух выходит естественно, через смеситель – завоздушивания не возникает, но в отоплении это невозможно. Надо организовать отвод или забор вверху, чтобы воздух уходил в магистраль, где его стравливают клапаном.

Решение проблем воздушных пробок (рассмотрим также спорные методы):

• лучший способ – врезать группу безопасности со сбросником вверху бака (кран Маевского, автоматический воздухоотводчик);
• у некоторых ЭВН сверху вкручивается магниевый анод, который выкручивают, переносят на фланец с ТЭНами, внизу горячий патрубок глушат, трубу выводят сверху;
• найти модели с воздухоотводчиком или с горячим выходом вверху. Такие решения есть у напольных водонагревателей, у небольших баков под мойку, с боковой подводкой;
• циркуляционный насос поставить на входе в бак на большом расстоянии (1 – 2 м), а после помпы – бак-расширитель и защитный клапан;
• казалось бы, самое простое решение – перевернуть бойлер – не подойдет. ТЭНы наверху, вода внизу не будет прогреваться, а около нагревателя закипит.

Монтаж электробойлера в систему отопления

Порядок соединения электробойлера с отоплением (ЭВН накопительного типа):

1. Навешивается водонагреватель.
2. На входную линию ставят расширительный бачок.
3. Обратный клапан можно не монтировать, но предохранительный обязательный для сброса давления. Подбирается (есть онлайн калькуляторы) по максимальному давлению при расширении теплоносителя при +75… +85°C. Место – входная труба в накопительный водонагреватель («обратка»), рекомендовано не ближе 0,5 м. Если есть расширительный бачок, то после него (ближе к бойлеру). Перед клапаном не должно быть никаких запорных устройств;
4. Насос монтируется вблизи входа в ЭВН на «обратку».
5. Воздухоотводчики.
6. Сборка труб и радиаторов по общим правилам (фитинги, тройники, пакля или фум).
7. Ставят тройник для закачки теплоносителя.
8. Заправка и опрессовка.

За и против бытовых электроводонагревателей и накопительных бойлеров в отоплении

Специалисты со скептицизмом относятся к подключению бытового ЭВН к отоплению по причинам:

• одновременно с признанием идеи рабочей, расценивается как несерьезное, нецелесообразное «творчество». Аппарат не предназначен для обогрева, ТЭН не выдержит нагрузки, надо решать проблему стравливания воздуха;
• если нет готовой разводки с радиаторами, то проще, дешевле и менее трудозатратно использовать электроконвекторы;
• большинство бойлеров имеет около 2 кВт, что хватит для одной комнаты;
• проточные категорично не рекомендуют – выходят из строя из-за нагрузок;
• если сравнивать электроприборы, то электрические конвекторы, масляные радиаторыэффективнее, так как созданы специально для рассматриваемого применения и именно с энергосберегающими целями.

Когда наиболее целесообразно:

• как резерв, дополнение к котлу;
• для небольших помещений (1 – 3 радиатора);

Использование электроводонагревателя в качестве отопления – спорная идея с высокой долей скептицизма. Схема функциональна, если решить проблему завоздушивания. Эффективность невысокая.