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:

• В бойлерах косвенного нагрева не нужно долго ждать, когда протечет холодная вода или нагреется израсходованный объем (как в газовых или электрических моделях). Благодаря конструктивным особенностям прибора жидкость здесь прогревается равномерно по всему резервуару, а если в доме реализована система обратной циркуляции ГВС, горячая вода потечет из крана буквально сразу после его открытия.
• Оборудование обеспечивает все точки водоразбора потоком с одинаковым напором и температурой, в том числе и в период пиковой нагрузки. Это позволяет использовать горячую воду из бойлера сразу нескольким потребителям, не причиняя дискомфорта другим пользователям.
• Конструкция прибора позволяет подключать оборудование к альтернативным источникам энергии — гелиосистеме, термодинамическим панелям или тепловому насосу, которые будут обеспечивать передачу тепла воде при невозможности косвенного нагрева.

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:

• со стеклокерамическим или эмалевым защитным слоем;
• из нержавеющей стали;
• с титановым напылением.

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:

• Вся вода в баке имеет одинаковую температуру, так как здесь нет непрогреваемых зон. Это позволяет ориентировать резервуар в любом пространственном положении как горизонтальном, так и вертикальном.
• В сравнении с классическим вариантом, оснащенным змеевиком, бойлеры «бак в баке» имеют меньший объем при одинаковой производительности.
• В отличие от спиральных теплообменников, склонных к образованию накипи, внутренняя емкость бойлера самоочищается в процессе эксплуатации. Это обеспечивает прибору экономичность в потребление электроэнергии и длительный службы — до 5-10 лет.

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:

Через трехходовой клапан, который устанавливается на подводе горячей воды после циркуляционного насоса и управляется термостатом бойлера. При включении котла поток теплоносителя, циркулирующий по общему отопительному контуру, перенаправляется в водонагреватель. После подогрева воды до заданной температуры в баке срабатывает термодатчик и ГВС отключается от схемы отопления. Для корректной работы подобной системы важно правильно настроить термостат, чтобы его параметры не были ниже, чем в котельном терморегуляторе.

Запараллеливание отопительного котла и бойлера косвенного нагрева, для чего на отопительной магистрали и подводящей трубе прибора устанавливается два насоса. Они обеспечивают принудительную циркуляцию теплоносителя по одному из контуров в зависимости от сигнала термостата. При необходимости нагрева ГВС радиаторы временно отключаются и весь ресурс системы идет в водонагреватель.

Многоконтурная система подключения бойлера применяется, если кроме радиаторов в доме есть другие потребители тепла. В этом случае устанавливают гидравлический распределитель, который предупредит поломки насосов и выход из строя приборов отопления.

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:

• 6-16 л на умывание;
• 60-85 л на принятие душа;
• 160-180 л на ванну;
• 20-25 л на мытье посуды;
• 20-30 л на другие бытовые нужды.

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:

• Особенности конструкции прибора и возможность подключения дополнительных устройств, расширяющих функциональность прибора — ТЭНа, второго теплообменника, системы рециркуляции, альтернативных источников энергии.
• Из каких материалов изготовлены элементы косвенного бойлера, для чего ознакомьтесь с инструкцией производителя. Здесь указывается информация по внутреннему покрытию бака и декоративному корпусу, типу теплоизоляции, используемому аноду, теплообменнику и т.д. От качества этих компонентов зависит срок эксплуатации прибора.
• Конструкционные особенности изделия: способ монтажа — настенный или напольный, ориентация бака — горизонтальная или вертикальная, размеры устройства. Как правило, бойлер устанавливается рядом с котлом в отдельном помещении, где места хватает для всего оборудования. Но иногда габариты тоже играют роль.
• Тип управления — механическое или электронное с возможностью программирования.

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:

• правильно выбрать место установки – как можно ближе к котлу;
• обеспечить ровную поверхность для монтажа бойлера;
• для защиты от теплового расширения установить мембранный гидроаккумулятор (на выходе нагретой воды), объем которого не менее 1/10 от объема БКН;
• оснастить каждый контур шаровым краном – для удобного и безопасного обслуживания приборов (например, трехходового клапана, насоса или самого бойлера);
• для защиты от противотока на трубах подачи воды установить обратные клапаны;
• улучшить качество воды путем врезки фильтров;
• грамотно расположить насос (или несколько насосов) – ось двигателя должна находиться в горизонтальном положении.

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;
• материал змеевика;
• материал бака;
• материал утеплителя;
• наличие дополнительного ТЭНа и альтернативных источников нагрева.

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:

• С использованием трехходового канала. Принцип работы такой системы состоит в том, что теплоноситель системы обогрева дома, может проходить по двум магистралям (основной, проходящей от котла к радиаторам и дополнительной – через косвенный бойлер). Управление потоками осуществляется при помощи трехходового клапана, управляемого термостатом. Изначально, при заполнении емкости холодной водой, клапан направляет поток теплоносителя через теплообменник бойлера, при достижении температуры в баке заданной, термостат переключает клапан и отопительная система работает напрямую, на радиаторы. Процесс переключения циклически повторяется при снижении температуры воды. Данная схема обеспечивает экономный режим отбора тепла от теплоносителя и позволяет сохранять температуры воды в бойлере на заданном уровне.
• С двумя насосами.

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).

• С гидравлической стрелкой. При подключении устройства к сложным магистралям (много контуров с различным давлением, бытовые точки, теплый пол и т.п.). Специальные балансировочные вентили позволяют избежать перепадов давления в системе, поддерживая его неизменным на всех участках магистрали. Смонтировать и настроить такую систему не под силу домашнему мастеру, так как для проведения работ потребуется специальный инструмент и специфические навыки, поэтому при реализации такой схемы, рекомендуется обратиться к специалистам.
• С рециркуляцией. В некоторых моделях нагревательных агрегатов, допускается введение рециркуляционной магистрали. Постоянно текущая горячая вода прокачивается через емкость бойлера. Подобная система хоть и требует затрат на работу рециркуляционного насоса, но при этом позволяет пользоваться горячей водой сразу после открытия крана, без слива холодной.