Как работает котел с бойлером

Вопрос, как работает котел с бойлером, актуален для каждого потребителя, который желает совместить автономное отопление с подачей горячей воды. Самым простым решением этой задачи считается установка двухконтурного отопительного прибора, обеспечивающего повседневные нужды ГВС без подключения дополнительного устройства. Однако его производительность не всегда устраивает домовладельцев, поэтому многие из них делают выбор в пользу котла с отдельным накопительным баком.

Варианты компоновки

Плюсы и минусы двухконтурного котла знакомы многим. Он довольно эффективен для горячего водоснабжения на 2–3 человек, но как быть, если в доме проживает больше людей или у домовладельца нет возможности установить электрический водонагреватель? В такой ситуации существует несколько альтернативных решений:

● Установка бойлера косвенного нагрева (БКН) – используется для совместной работы с одноконтурным отопительным прибором.

● Монтаж котла со встроенным бойлером – подразумевает установку агрегата, часть тепла у которого уходит на поддержку температуры внутри вмонтированного накопительного бака.

Выбор того или иного типа компоновки во многом зависит от общих потребностей семейства в горячей воде, имеющегося отопительного оборудования в доме, запланированных материальных затрат. Консультанты интернет-магазина «Мособлгаз» помогут подобрать приемлемый вариант с учетом ваших потребностей. В нашем каталоге представлен широкий выбор котлов, водонагревателей, БКН, которые помогут организовать эффективную и надежную отопительную систему, совмещенную с подачей теплой воды.

Как работает котел с бойлером косвенного нагрева

Чтобы понять, как работает котел с бойлером косвенного нагрева, нужно разобраться с его конструктивными особенностями, видами и схемами подключения.

Конструкция и принцип работы

При правильном проектировании аппарат косвенного нагрева дает высокие показатели производительности с оптимальным соотношением расходов на получение подогретой воды. Поскольку его работа не зависит от электричества, он не перегружает электрические сети в период отопления. Немаловажно, что благодаря рециркуляции подогретая вода подается в смесители сразу же после их открытия, поэтому домочадцам не нужно ожидать ее подогрева, как это бывает с электрическим водонагревателем.

В основе конструкции прибора лежит металлический резервуар. Изнутри он может иметь эмалированное, стеклофарфоровое или керамическое покрытие, позволяющее сохранить надлежащее качество воды и исключить появление ржавчины. Дополнительную защиту емкости от коррозионных процессов обеспечивает магниевый анод, который умягчает воду и продлевает срок службы устройства.

Внутри резервуара размещается стальной или латунный теплообменник, по которому циркулирует теплоноситель. Обычно он производится в виде змеевика, способствующего наиболее эффективному и быстрому подогреву жидкости. Также аппарат снабжается предохранительным клапаном и термостатом, который контролирует нагрев до нужной температуры.

Принцип действия моделей со змеевиком достаточно прост:

● Холодная вода подается в резервуар.

● Теплоноситель перемещается по теплообменнику и подогревает ее до необходимой температуры.

● Скорость нагрева напрямую зависит от числа витков на змеевике. Чем их больше, тем быстрее будет нагреваться жидкость в накопительном баке.

В некоторых моделях вместо змеевика используется принцип «бак в баке». Рассматривая, как работает котел с таким бойлером, стоит отметить, что в процессе его функционирования холодная вода попадает в меньшую емкость и начинает подогреваться от теплоносителя, который размещается во внешнем резервуаре. Такие устройства быстро нагревают жидкость, поскольку площадь нагрева у них больше, чем у моделей со змеевиком.

Бойлеры косвенного нагрева обычно используются для получения больших объемов горячей воды. Резервуары могут иметь вместительность до 1000 и более литров, что полностью обеспечивает нужды большого семейства. Емкость напрямую зависит от мощности отопительного оборудования. Если она будет небольшой, вода никогда не сможет достичь температуры, необходимой для комфортного применения.

Автоматическая система, управляющая работой котла, имеет в приоритете отопление помещений. Если температура теплоносителя снижается до нижних значений, управляющий блок направляет мощность оборудования сначала на подогрев воды в отопительном контуре, а только затем – на горячее водоснабжение. Чтобы поддерживать температуру жидкости для нужд ГВС на заданном уровне, можно использовать модели водонагревателей, которые дополнительно оснащаются ТЭНом.

Схема подключения

Обвязка БКН требует его подключения к отопительной и водопроводной системам. Монтаж водонагревателя напольного типа производится на ровную поверхность рядом с котлом. Настенные модели крепятся на стену из кирпича или бетона с их расположением на одном уровне с отопительным оборудованием или чуть выше.

При организации системы отопления следует не просто разобраться, как работает газовый котел с бойлером, но и выполнить его правильное подключение. Соединение аппарата с водопроводом производится с учетом следующих правил:

● Холодная вода должна подаваться в нижнюю часть резервуара, а теплоноситель выходить из верхней.

● При включении нагревательного контура теплоноситель должен двигаться в направлении сверху вниз. Иными словами, труба с теплоносителем подключается к верхнему патрубку, а с остывшей водой – к нижнему.

● На все патрубки следует установить краны с накидными гайками, которые позволят отключить прибор в случае его ремонта или замены.

При использовании такой схемы можно достичь максимального КПД аппарата. Теплоноситель, который перемещается по змеевику, будет подогревать жидкость в верхней части резервуара, отдавать остатки тепла охлажденной воде в нижней части и далее поступать в отопительное оборудование для нового подогрева.

Подключение БКН к системе отопления производится с учетом его размещения и возможностей существующей разводки. В зависимости от этих критериев применяют следующие схемы:

1.Соединение посредством трехходового клапана. При использовании этой схемы на подвод горячей воды ставят циркуляционный насос, а затем клапан, предназначенный для управления термостатом. При охлаждении воды клапан по сигналу термостата будет включать ее подогрев, а по достижении нужных значений направлять поток по отопительному контуру.

2. Установка гидравлического распределителя. Схема используется в многоконтурных системах, к примеру, в домах, где отопление осуществляется не только радиаторами, но и посредством теплого пола. Гидравлика будет выполнять перераспредление давления на разных участках системы и способствовать постоянному передвижению теплоносителя без помощи насоса.

3. Монтаж двухнасосной системы. Соединение подходит для частных домов, где не требуются большие объемы горячей воды. Разобраться, как работает котел с косвенным бойлером по этой схеме, несложно. Оборудование подключается параллельно, соответственно, потоки теплоносителя движутся по двум разным трубам. Чтобы обеспечить принудительное движение жидкости, на каждую магистраль устанавливается насос.

При наличии дополнительного патрубка к водонагревателю можно подключить рециркуляционную систему. Для этого монтируется еще один контур с установкой обратного и предохранительного клапанов, расширительного бака и автоматического воздухоотводчика. Рециркуляция будет обеспечивать постоянную подачу воды для нужд ГВС, то есть пользователям не придется ожидать, пока теплоноситель ее прогреет.

Встроенный бойлер

Отопительные приборы со встроенным накопительным баком позволяют подключать сразу несколько точек водозабора. Такие модели занимают мало места, не требуют отдельного подсоединения к системе отопления и быстро подогревают воду в резервуаре. В зависимости от особенностей работы они бывают двух типов:

● Конвекционные – применяются для обогрева больших помещений (площадью свыше 300 кв. метров). При их подключении газ поступает в горелку, и пламя начинает подогревать теплоноситель, который обеспечивает отопление и подачу горячей воды.

● Конденсационные – более усовершенствованные модели, использующие в работе не только теплоноситель, но и дополнительную энергию, которая выделяется в результате конденсации водяного пара.

Встроенные баки устанавливаются только на двухконтурные модели. Их объем может варьироваться от 10 до 100 л, причем оборудование с резервуарами до 60 л обычно изготавливается в настенном исполнении, а свыше этого показателя – в напольном. По сути, приборы являются теми же котлами с бойлером косвенного нагрева, только их бак размещается не отдельно, а внутри корпуса.

Приборы достаточно мощные – в среднем от 28 кВт. В зависимости от конструкции они оборудуются открытой либо закрытой камерой сгорания. При использовании первой в помещениях устанавливаются обычные дымоходы, для второй – коаксиальные. Внутри накопительного бака размещается вторичный пластинчатый теплообменник, который быстро подогревает воду в резервуаре.

Принцип действия оборудования схож с БКН. Жидкость для бытовых нужд и отопления дома греется одновременно во время прохождения через теплообменники. При ее использовании применяется механизм приоритетной подачи, то есть при открытии водопроводного крана система начинает обеспечивать пользователей горячей водой. Пока жидкость расходуется, прибор подогревает новые ее запасы. Поскольку забор воды выполняется короткое время, теплоноситель для отопления не успевает существенно охлаждаться.

Как выбрать бойлер

Независимо от того, как работает котел с бойлером, перед его установкой следует грамотно подойти к выбору накопительного бака. Все резервуары выпускаются из нержавейки или черного металла с покрытием. Первый вариант стоит дешевле, второй является достаточно дорогим, однако имеет более продолжительный период эксплуатации. Хорошо, если изнутри бак будет оснащен стеклофарфоровым или эмалевым покрытием. В таком случае он надежно защитит металл от коррозии, а при умеренном нагреве (не выше 60 °C) прослужит дольше, чем сам отопительный агрегат.

Ключевым критерием при подборе водонагревателя является правильное соотношение его емкости и мощности отопительного оборудования. Далеко не каждый знает, что баки на 140 и 200 литров могут выдавать примерно одинаковый объем горячей воды в час. Поэтому, если котел имеет высокую мощность, потребителю вовсе необязательно ставить резервуар больших размеров.

Если же в доме применяется маломощное отопительное оборудование, нагреватель воды значительного объема не будет выдавать литраж, заявленный в его паспорте. К примеру, при использовании прибора отопления на 23 кВт и водонагревателя на 200 литров потребитель получит столько же горячей воды за час, сколько дает резервуар на 140 литров. Иными словами, при покупке 200-литрового бака вы переплатите.

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.