Виды и принцип работы бойлера косвенного нагрева, правила подключения, схемы обвязки

Применение 1-контурного отопительного агрегата оправдано – он дешевле и легче в обслуживании, но обладает и недостатком – не производит отдельно горячей воды. Решить проблему можно путем внедрения в систему накопительной тепловой емкости. Разберем, как правильно выполнить подключение бойлера косвенного нагрева к одноконтурному котлу, что собой представляет данное оборудование, как устроено, работает и каких видов бывает, какие правила требуется соблюдать при его подключении, и какие варианты схем доступны.

Бойлер косвенного нагрева – что это такое, принцип действия, плюсы и минусы, виды

Емкость с теплообменником для производства горячей воды на бытовые нужды называется бойлером. При этом по источнику тепла такие приборы делятся на 2 вида:

1. Прямой. Для нагрева используется нагреватель – ТЭН или газовая горелка, непосредственно монтированный в емкость.
2. Косвенный. Прогрев водной массы выполняется с помощью вторичного теплового контура – в виде изогнутой трубы, по которой движется горячий теплоноситель системы отопления.

Принцип действия емкости с косвенным нагревателем сводится к следующему алгоритму:

• Разогретый в котле теплоноситель через ответвление от подающей магистрали поступает в теплообменник.
• Проходя по нему, он через стенки передает тепло в обступающей снаружи водной массе.
• В результате по мере прохождения потока через определенное время вода внутри бака нагревается до заданной температуры.
• С одной стороны емкость подключается к холодному водопроводу, с другой – патрубок подсоединяется к линии горячего водоснабжения.

• Теплоноситель, покидая змеевик, смешивается с основным горячим подающим потоком, и следует далее по системе отопления.

Чтобы предотвратить быстрое охлаждение и перерасход энергоресурса, снаружи металлическая или пластиковая емкость покрывается теплоизоляционным материалом с кожухом. Для исключения чрезмерного нагрева на подающий клапан устанавливается термодатчик.

При достижении заданного уровня нагрева от регулятора поступает команда, и сервопривод перекрывает клапан. По мере охлаждения подача в змеевик возобновляется.

Такое подключение обвязки бойлера косвенного нагрева к отопительному контуру называется схемой рециркуляции. Так как теплоноситель после прохождения змеевика и системы заново возвращается для нагрева в котел, а затем опять поступает в подающий патрубок и так по кругу – пока работает насос.

Плюсы и минусы

Выделяются следующие плюсы применения накопительной емкости с подогревом через змеевик:

• Объем разогретой воды свыше 300 литров, что недопустимо для моделей с электрическими или газовыми встроенными нагревателями.

• Совмещение прибора с агрегатом любого типа – газовым, электрическим, твердо- или жидкотопливным.
• Практическое отсутствие причин для отказа в работе, высокая надежность.
• Независимость системы отопления от линии потребления горячей воды.
• Возможность проведения профилактики, замены и ремонта бака без остановки котла.

Совет! Если требуется сохранить высокое качество горячей воды, лучше выбирать модели бойлера, внутренняя поверхность которого покрыта слоем защитного материала.

Кроме того, бойлер косвенного типа можно в любой момент отключить без остановки агрегата для ремонта или профилактики. В то же время поломка линии ГВС на 2-х-контурном котле приведет прекращению горячего водоснабжения и выключению системы отопления.

Минусы его применения сводятся, прежде всего, к этапу обустройства – подготовке дополнительного места в котельной, установке и подключению. Однако в перспективе прибор оказывается выгоднее в сравнении с моделями на ТЭНах или газовых горелках.

Современные бойлеры косвенного подогрева классифицируются по следующему ряду признаков:

• Управление.

Приборы разделяются на модели со встроенной системой управления и без нее. Отличаются они такими особенностями:

1. Со встроенным управлением. Оснащены термодатчиком для своевременного включения/отключения подачи теплоносителя в змеевик. Монтируется совместно с котлами без управления.
2. Без управления. Лучше всего совмещаются с уже автоматизированным отопительным агрегатом. Поэтому для работы потребуется лишь внедрить термодатчик, соединенный с управляющим блоком.

Независимо от схемы подключения к одноконтурному котлу и способа управления, температура воды в бойлере косвенного нагрева будет всегда на 2-5℃ ниже, чем у самого теплоносителя.

• Способ монтажа.

Емкости непрямого разогрева по способу установки различаются на 2 вида:

1. Настенные. Характеризуются компактностью, легкостью и ограниченной вместимостью, так как крепятся к стене.
2. Напольные. Ввиду установки на пол, емкости могут иметь внушительный объем. Поэтому зачастую требуют отдельного помещения.

Напольные модели предпочтительнее, когда монтаж планируется в котельной и для этого есть специально подготовленное место.

• Пространственное расположение.

По габаритам и возможности компактного размещения емкости разделяются на 2 типа:

1. Вертикальные. Занимают мало площади и окружающего пространства.
2. Горизонтальные. Достаточно вместительные резервуары, для монтажа требуют подготовки специального основания.

В большинстве случаев тепловые емкости изготавливаются в форме цилиндров, бочек или прямоугольных баков.

• Объем.

По вместимости резервуары варьируются в достаточно широких пределах – от 50 литров до 1,5 м³. Выбор того или иного варианта зависит от назначения и необходимом практическом количестве горячей воды. Зачастую в частных домах распространены модели на 200-300 л.

Справка! Комбинированные модели бойлера, оснащенные змеевиком и электрическим нагревателем, позволяют на выходе получать более горячую воду, чем теплоноситель.

Правила подключения

Когда расстояние от тепловой емкости до точки забора составляет не менее 10 м, горячая вода успевает остыть в трубе. Поэтому потребителю придется ждать определенное время – пока подойдет горячая вода. К тому же это приведет к снижению эффективности и лишним расходам.

Устранить недостаток помогает внедрение в схему развязки бойлера косвенного нагрева устройства, создающего рециркуляцию горячей воды. Суть метода состоит в круговом движении ГВС под действием дополнительного насоса.

Монтаж бойлерной емкости в систему отопления выполняется одним из следующих 2-х способов:

1. С приоритетом горячего водоснабжения.
2. Стандартно.

Первый вариант применяется, когда требуется нагреть воду до заданной температуры в кратчайшее время. Обеспечивается это переключением всего потока теплоносителя только на прогрев резервуара. При этом как только показатель будет достигнут, агрегат снова заработает на систему отопления.

При достаточной мощности котла нагрев не займет более 30-40 мин. За этот короткий период отопительные приборы просто не успеют остыть. Для поддержания же нужного уровня нагрева затрачивается от 3 до 8 мин.

Второй вариант предполагает только частичное пропускание через водную массу нагретого теплоносителя. Основная масса идет на обогрев системы. Недостаток такой схемы – слишком длительный прогрев.

При подключении бойлера должны выполняться следующие общие правила:

• Накопительная емкость монтируется в непосредственной близости к агрегату.
• Выходной патрубок обязательно оснащается расширительным баком объемом 10-12 % от вместимости резервуара – для компенсации давления, возникающего вследствие нагрева.
• Если бак устанавливается на пол, поверхность должна иметь строго горизонтальную плоскость и обладать достаточной прочностью.
• Подключение любого компонента выполняется через шаровый кран. В случае необходимости это позволит снять, заменить или отремонтировать устройство.
• Подача воды должна происходить через систему очистки.
• Для предотвращения противотока трубы должны быть оснащены обратными клапанами.

Рециркуляция горячей воды через бойлер косвенного нагрева представляет собой кольцевую систему. Циркуляционный насос внедряется в обратный патрубок. При этом запускается он по команде термодатчика, либо таймера.

Важно! При монтаже бойлера не следует экономить на запорной арматуре, особенно на точках входа-выхода теплоносителя и воды. Благодаря им при ремонте можно обойтись без слива системы и отключения подачи холодной воды.

Схемы обвязки

Для подключения бойлерного резервуара к домашней сети отопления применяются следующие 5 вариантов схем:

• Посредством 3-х-ходового клапана.

Такая схема обвязки применяется чаще остальных и в тех случаях, когда забор горячей воды происходит часто. При этом происходит переключение всей мощи котла на нужды нагрева воды – то есть по принципу приоритета. Для ее осуществления используется параллельное подключение:

1. Резервуар монтируется рядом с агрегатом.
2. На подающий патрубок устанавливается насос.
3. Затем в схеме идет 3-х-ходовый клапан.

Как только температура воды снижается, срабатывает термореле, и клапанный переключатель перенаправляет поток на змеевик в емкости. По мере достижения нужного нагрева, теплоноситель опять начинает поступать в отопительный контур. Таким способом достигается максимально быстрый подогрев бойлера, но при полном отключении батарей.

В силу последней причины в схему нередко внедряется дополнительный котел. Хотя необходимость его не всегда оправдана. Так как вода в емкости нагревается быстро и система не успевает остывать.

• С парой насосов.

Работа схемы обеспечивается 2-мя циркуляционными насосами – один устанавливается на подающий патрубок, ведущий в резервуар, другой – стандартно на обратке отопительного контура. Оба прибора управляются одним термодатчиком с 2-мя контактами по следующему алгоритму:

1. По мере остывания воды в баке, включается насос на подающем патрубке, при этом 2-ой в системе отопления отключается.
2. Теплоноситель начинает циркулировать только через бойлерный змеевик.
3. Как только вода достигнет заданного прогрева, отключается 1-ый и включается 2-ой насос.
4. Теплоноситель перемещается по отопительному контуру.

Такая схема подключения рекомендуется при нечастом использовании бойлера – по выходным или сезонно.

• С гидрострелкой.

Подключить бойлер косвенного нагрева емкостью от 200 л к одноконтурному котлу также можно с помощью гидравлической стрелки. Устройство, по сути, представляет собой распределитель потока со следующими функциями:

1. Упрощает развязку при подключении большого количества приборов на нескольких уровнях.
2. Выравнивает давление в системе, предупреждая гидроудар.
3. Экономит на оборудовании – избавляя от необходимости установки насосов в каждую отдельную ветку.

Чаще всего такая схема применяется для несколько этажных домов с многочисленными радиаторами, теплыми полами и другими отопительными потребителями.

На заметку! Ради обеспечения безопасности перед началом использования бойлер требуется заземлить, а если модель комбинированная, то есть содержит ТЭН, то еще и подключить к УЗО.

• С системой рециркуляции.

Когда требуется подключить дополнительный потребитель, например, полотенцесушитель или просто необходимо, чтобы в кране сразу была горячая вода, применяется схема с рециркуляцией. Для этой цели внутренний контур, ведущий от бойлера к точке забора, обустраивается по кольцевому типу и в него внедряется отдельный насос.

Схема имеет несколько минусов:

1. Увеличение расхода энергоресурса – так как потребуется постоянно поддерживать температуру неизбежно охлаждающейся в контуре воды.
2. Уменьшение температуры воды на выходе из бака – ввиду того, что более нагретые массы всегда находятся вверху, в этом случае будет происходить постоянное перемешивание.

В продаже можно найти готовые варианты емкостей со специально встроенными патрубками для организации рециркуляции.

• На базе энергонезависимого устройства.

Согласно этой схеме, бак ставится в самую высокую точку системы – выше котла и радиаторов. Ввиду того, что более теплая среда всегда стремится вверх, в емкости будет постоянно находиться горячая вода.

Как правило, метод осуществим на настенных моделях. Именно в силу этой причины напольные версии всегда проигрывают в скорости и степени подогрева. Кроме того, еще один явный плюс верхнего размещения емкости – сохранение работоспособности при отключении электропитания.

Бойлером называется емкость для нагрева и накопления горячей бытовой воды. Бывает он прямым с нагревателем и косвенным с вторичным контуром. Принцип работы последнего сводится к нагреву водной массы за счет пропуска горячего теплоносителя из системы отопления через расположенный внутри него змеевик.

Плюсы бойлера косвенного нагрева сводятся к большому объему емкости, возможности подключения к котлу любого типа, надежности, независимости системы отопления от ГВС и ремонту без отключения бака и агрегата. Классифицируются устройства по ряду признаков – объему, типу управления, способу установки и пространственному расположению.

Подключить емкость можно стандартно или с приоритетом горячей воды, то есть с переключением всей мощи котла на нужны нагрева и временного отключения отопления. При этом в ходе монтажа требуется соблюдать ряд специальных правил.

Для подсоединения бойлера чаще всего применяются такие 5 схем обвязки:

1. Через 3-х-ходовый клапан.
2. С 2-мя насосами.
3. Путем гидрострелки.
4. С рециркуляцией.
5. По принципу энергонезависимости.

У каждого варианта есть свои плюсы, минусы и особенности эксплуатации.