Водонагреватель накопительный косвенного нагрева что это? Использование в системе ГВС частного дома — все плюсы и минусы. Схемы подключения.

Во многих статьях часто упоминаю про накопительный водонагреватель косвенного нагрева. Настал черед рассказать, что это такое и как его можно эффективно применять при подготовки горячей воды в доме.

Бойлер косвенного нагрева с одноконтурным котлом является альтернативой двухконтурному котлу отопления. И во многом его превосходит по многим параметрам.

Этот факт следует также учитывать. И при выборе котла отопления необходимо будет приобрести именно одноконтурный. Переделать систему с двухконтурным котлом, чтобы она работала правильно можно, но сложно.

Данный вид водонагревателей также является отличной альтернативой электрическим, которые используют прямой тип нагрева. Даже если ваш котел также электрический. Почитать о выборе между накопительными и проточными водонагревателями можно здесь. Далее по тексту рассмотрим почему накопительный косвенный водонагреватель в тандеме с электрическим котлом лучше, чем прямого нагрева от тэна.

Для чего нужен бойлер косвенного нагрева?

Бойлер косвенного нагрева нужен для подготовки горячей воды для технических нужд в частном доме (и не только). Такими бойлерами (только большими) подогревают воду для многоэтажек, коммерческих объектов, гостиниц и пр.

Накопительный водонагреватель косвенного нагрева использует энергию котла отопления для нагрева. А как вы понимаете котел отопления выдает тепловую мощность, которая может в десятки раз превышать мощность электрического встроенного тэна. Это заметно ускоряет процесс нагрева, который занимает всего 10-30 мин. от температуры +4 до +60 гр.

Как работает водонагреватель косвенного нагрева?

Бойлер косвенного нагрева выглядит вот так в разрезе.

Он состоит из накопительного бака, который утеплен и препятствует отдаче тепла в окружающую среду. Теплообменник — змеевик (как правило медный) через который циркулирует теплоноситель системы отопления. Вход холодной воды. Выход горячей воды (может быть несколько на разных уровнях для возможности создания системы циркуляции ГВС). Датчик регулировки температуры. Также возможно комплектация бойлера анодом, термометром, встроенным электрическим догревателем.

Когда бойлер косвенного нагрева горячий

Теплоноситель от котла циркулирует на систему отопления (радиаторы и теплые полы). Система автоматики перекрывает контур нагрева бойлера, и вся мощность уходит на обогрев дома. Если есть циркуляция ГВС, то она работает в штатном режиме и постоянно обновляет горячую воду на этажах и в полотенцесушителях.

Когда бойлер косвенного нагрева холодный

При остывании накопительного водонагревателя косвенного нагрева датчик температуры включает (насос циркуляции, трехходовой клапан или др. автоматику). Весь теплоноситель начинает циркулировать (по крайней мере так должно быть при правильном монтаже системы) через теплообменник бойлера.

При этом котел из обычного режима переходит в режим повышенной температуры 70 – 80 гр. (необходимо, чтобы котел поддерживал такую функцию). Если такого не произойдет и котел останется в режиме 40 гр. то очень скоро вы замерзните т.к. котел не нагреет бойлер до нужной температуры и будет постоянно циркулировать через него. Автоматика не переключится обратно на отопление.

При нагреве бойлера с имеющейся системой рециркуляции ГВС автоматика должна также отключится, чтобы, нагрев воды осуществился как можно быстрее.

Если все смонтировано правильно, то водонагреватель вскоре нагреется. Сработает термореле и котел продолжит обогревать дом. Включится система рециркуляции и т.д.

Летний режим накопительного водонагревателя косвенного нагрева.

В летний сезон, когда отопление дома не требуется. На котле — если он настенный, выключаем нагрев радиаторов до минимального значения. При включении бойлера котел включится только на его нагрев.

У напольных котлов есть функция «Лето». Принцип тот же самый.

Бойлер косвенного нагрева плюсы и минусы

К плюсам использования бойлера косвенного нагрева в системе ГВС частного дома можно отнести:

• Комфорт в использовании. ГВС как в квартире;
• Быстрый нагрев воды (за счёт того, что используются все 10-24 или еще больше кВт энергии котла);
• Отсутствие накипи в системе. Т.к. нагрев производится через теплообменник, и его температура не превышает температуру кипения воды. Конечно полностью проблема не решается, но значительно снижается её образование. Также накопительные водонагреватели могут быть укомплектованы анодами из различного материала (алюминий, магний, титан). Что тоже способствует стойкости к коррозии самого бака и препятствует образованию накипи.
• Возможность организовать систему рециркуляции воды. Повесить полотенцесушители. Не нужно ждать и сливать большое количество воды пока потечет горячая. На двухконтурном котле так не сделаешь.
• Возможность получить большой объем горячей воды, которого хватит на все нужды одновременно.
  При двухконтурном котле поток горячей воды ограничен возможностью котла — его мощностью. Не получится одновременно мыть посуду и другому пользоваться душем. Также будут явные перепады температуры.

Как и всегда есть минусы:

• Естественно стоимость по соотношению с двухконтурным котлом больше;
• Место занимает прилично;
• Дополнительные заморочки по подключению и настройке системы;
• С системой рециркуляции дополнительные расходы (более быстрое остывание системы, работа насоса и пр.) что повлечет увеличение ДС в оплате за энергоносители (газ, электроэнергия);
• Необходимо регулярно обслуживать систему.

Схема отопления с бойлером косвенного нагрева

Схема подключения накопительного водонагревателя косвенного нагрева с напольным котлом через гидрострелку выглядит следующим образом:

Для напольных котлов требуется подключение дополнительной автоматики для корректной работы.

Схема упрощается если бойлер косвенного нагрева подключить к котлу Протерм, Вайлант и др.

Данный производитель позаботился о своих пользователях как нельзя лучше и продает дополнительный трехходовой клапан (Fugas). Который подключается к встроенной автоматике и позволяет без коллекторов, гидрострелок и пр. сделать полноценную систему ГВС с использованием накопительного водонагревателя косвенного нагрева. При этом все работает очень надежно и четко.

Именно это решение заслуживает большего внимания потому что не требует каких-то особых познаний в программировании, гидродинамике и всём прочем.

Схема подключения бойлера косвенного нагрева к котлам Phroterm (газовым, электрическим) будет выглядеть следующим образом.

Это схема взята из руководства пользования данных котлов. Единственное что не указано на схеме это расширительный бак для бойлера.

В месте где расположена группа безопасности необходимо врезать расширительный бак. Объем расширительного бака должен быть 0,1*объем бойлера т.е. 10% от его литража. К тому же предохранительный клапан необходимо установить не для системы отопления (он рассчитан на давление 3 бара), а для системы водоснабжения с рабочим давлением 8 бар. В продаже есть полноценные группы безопасности для бойлеров косвенного нагрева с уже установленными манометром, предохранительным клапаном и воздухоотводчиком. Их удобно крепить на стене. К ней же ставится расширительный бак.

Еще один нюанс в использовании накопительного косвенного водонагревателя. Его необходимо периодически разогревать до температуры выше 60 гр. по Цельсию. Это предотвратит образования в нем бактерий. Самой опасной считается легионелла. Она очень активно размножается именно в теплой воде. При небольшой концентрации она безопасна для человеческого организма, но при высокой…

Выше 70 °C — Legionella погибает почти мгновенно
При 60 °C — 90 % погибает в течение 2 минут
При 50 °C — 90 % погибает в течение 80—124 минут, в зависимости от штамма
48—50 °C — Может выживать, но не размножаться
32—42 °C — Идеальный промежуток температур для роста
25—45 °C — Промежуток температур, где происходит рост
Ниже 20 °C — Может выживать, но в состоянии покоя, даже ниже температуры замерзания

Автоматика котла позволяет проводить такую профилактику, однако при неправильном монтаже вы можете плодить эту дрянь у себя в бойлере постоянно. Имейте это ввиду.

Это касается и двухконтурных котлов хотя в меньшей степени. При долгом отсутствии движения воды следует сливать в начале застоявшуюся в канализацию.

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.