Расчет
Для того чтобы узнать отношение длины змеевика к объему бака, нужно применить следующую формулу:
Здесь:
d – диаметр трубок (в метрах);
p – мощность змеевика (тепловая) в кВт;
ΔТ – отличие температур нагреваемой воды и теплоносителя.
Пример расчета
В качестве примера вычисления можно взять следующие параметры:
- диаметр трубы змеевика 0.01 м;
- мощность змеевика 30 кВт;
- температуры теплоносителя 80 градусов по Цельсию;
- объем бака 200 литров;
- температура нагреваемой воды 15 градусов по Цельсию.
Далее необходимо провести расчет:
Ввод и вывод теплоносителя желательно делать с одной стороны. Таким образом, будет достигнут максимальный уровень удобства.
Регулярное обслуживание — залог долговечности горячего водоснабжения
Установленный бойлер требует периодического обслуживания. Выполняя эти несложные действия, вы обеспечите себе много лет надёжного и бесперебойного водоснабжения:
- Не перегревайте водонагреватель. Работа на очень высоких температурах может привести к преждевременному повреждению внутренней поверхности бака.
- Контролируйте давление. Осматривайте предохранительные клапаны раз в месяц, а также убедитесь, что давление в системе водоснабжения не ниже и не выше рекомендуемых в инструкции значений.
- Регулярно заменяйте магниевый анод. Это устройство «притягивает» к себе ионы металлов, растворённые в воде. Если анод разрушен, то агрессивная среда может привести к коррозии стенок бойлера и выходу его из строя. В зависимости от рекомендаций производителя, магниевый анод меняется каждые полгода, или раз в 2–10 лет.
Схема подключения электрического котла с бойлером
Чтобы приборы и система стабильно функционировали, необходимо дополнительно вмонтировать бачок на выходе с бойлера, объем не должен быть ниже 10% от вместительности первого резервуара. Этот агрегат поможет избежать негативных последствий от теплового расширения жидкости.
Подающие трубы водоснабжения оснащаются обратными клапанами, это необходимо для того, чтобы не появлялись противотоки. Способов монтажа существует несколько, я поочередно опишу каждый из них.
Двухнасосная схема
Один насос монтируется в трубопровод бойлера, а второй непосредственно к электрическому котлу, для подключения применяются обычные тройники. Хочу заметить, что одно из дополнительных приспособлений для нагнетания потока жидкости можно устанавливать не только на обратном патрубке, но и в подающей трубе.
Вся система является автоматизированной, за остановку процесса нагрева отвечают специальные датчики, которые имеют две пары контактов. Как только жидкость в бойлере нагреется до определенной температуры, контакты замкнутся, и теплоноситель не будет подаваться в змеевик накопительного оборудования.
Использование трехходового клапана
Такая система будет практичной, если горячая вода потребляется в больших количествах, при монтаже всех составляющих создается два контура. За отопление помещений отвечает основная разводка труб, а дополнительная относится к нагреву резервуара с жидкостью для использования в бытовых целях.
Трехходовой клапан нужен для эффективного распределения теплоносителя между двумя контурами, он полностью автоматизирован и срабатывает, когда вода в накопителе опустится до заранее установленного значения.
Гидравлическая стрелка
Такая система предполагает наличие специальных распределителей между разными потоками, которые будут создавать нужное равновесие теплоносителя. Я часто замечал такие конструкции в домах, где необходимо подавать горячую воду напрямую из котла по разным направлениям.
Благодаря чему устраняются резкие перепады в давлении независимо от ответвлений, коллектор с гидравлическим модулем функционирует максимально стабильно.
Применение рециркуляции
Эта схема будет незаменима, кода необходимо организовать быструю подачу нагретой воды из котла за счет закольцованной магистрали. Постоянный поток благодаря насосу циркулирует по системе, чтобы реализовать задуманное, потребуются дополнительные узлы, я выделю их отдельно:
- Обратный клапан.
- Отводчик воздуха с автоматизированной системой.
- Предохранитель.
- Расширительный бачок.
Хочу дать действительно важный совет, чтобы увеличить производительность до максимума и получать хорошую мощность при пониженных затратах нагрева жидкости необходимо правильно подключить бойлер к котлу, брать во внимание нужно все компоненты и узлы. Этот нюанс будет важен независимо от схемы, которая используется для подключения оборудования
Убедиться в удачном подсоединении можно достаточно легко, необходимо лишь провести ряд проверок, направленных на работоспособность устройств, нагреть жидкость в емкости. Потраченное время на процесс свидетельствует о многом, этот показатель стоит измерять, пока вода не нагреется до нужной температуры.
Когда подключение электрокотла и бойлера косвенного нагрева выполнено максимально правильно, то водонагреватель продемонстрирует хорошую производительность. В противном случае нужно перепроверить схему и устранить все недочеты.
Схемы подключения к котлу
На практике применяется две базовые схемы подключения бойлера косвенного нагрева к котлу: через гидрострелку и через трехходовой термостатический клапан с сервоприводом. В зависимости от комплектации котла каждая из них может быть выполнена в нескольких вариациях по автоматике.
Через трехходовой клапан
Схема подключения бойлера к котлу через трехходовой клапан позволяет реализовать приоритет ГВС. Режим работы системы выглядит следующим образом:
- При первом запуске котла весь теплоноситель греет БКН.
- По достижении заданной температуры бойлере автоматика перенаправляет поток теплоносителя в контур системы отопления.
- Когда начинается отбор горячей воды, и ее температура падает, автоматика снова дает команду на нагрев БКН.
Существуют газовые котлы настенного исполнения с установленными внутри трехходовым клапаном и циркуляционным насосом. В их нижней части можно увидеть четыре патрубка:
- подключение газа;
- обратка;
- подача на систему отопления;
- подача на БКН.
Обратные трубы из бойлера и системы отопления соединяются в одну через тройник. Встроенный в бойлер термостат подключается к газовому котлу. У одноконтурных моделей с трехходовым клапаном есть соответствующий разъем на плате управления. Также есть возможность регулировать пламя газогорелочного устройства в зависимости от режима работы котла:
- Во время нагрева воды горелка выводится на полную мощность, а температура теплоносителя поднимается до 90 °C.
- Когда котел работает на отопление, мощность горелки устанавливается в соответствии с теплопотреблением дома. Температура теплоносителя снижается до оптимального значения (обычно — около 60 °C).
Если в котле нет трехходового клапана и циркуляционного насоса, их приходится устанавливать отдельно. Также нужно предусмотреть питание для сервомотора. При использовании твердотопливного или энергонезависимого газового котла без платы управления для понижения температуры теплоносителя в режиме отопления нужно установить насосно-распределительный узел.
Через гидравлический разделитель
Если в системе отопления есть контуры радиаторов и теплого пола, подключенные через гидравлический разделитель, его можно использовать и для питания бойлера косвенного нагрева. Чтобы реализовать приоритет ГВС, необходим внешний микропроцессорный блок, который будет управлять работой насосов: отключать циркуляцию через отопительные контуры во время подготовки горячей воды в бойлере.
Существует еще одна схема подключения бойлера к котлу — без приоритета ГВС. Система обойдется дешевле, но ее работа будет менее эффективной. Температуру теплоносителя нужно будет держать на уровне 60 °C, соответственно вода в бойлере будет немного холоднее.
Правила обвязки бойлеров
Существует ряд общих правил, которые должны соблюдаться при установке бойлеров косвенного нагрева:
- Чтобы все устройства, подключенные к раздаче горячего водоснабжения, могли нормально функционировать, к выходному каналу бойлера подводится расширительный бачок, объем которого равен 10% от общего объема бака. Установленный бачок позволит компенсировать температурное расширение в водопроводной системе.
- Каждая ветка система должна оборудоваться шаровым краном, который позволит при необходимости отключить любое устройство, не выключая при этом весь контур водоснабжения.
- Трубы подающей линии настоятельно рекомендуется оборудовать обратными клапанами. Данные элементы предотвращают ток воды обратно в бойлер и тем самым обеспечивают его безопасное использование.
Подключение бойлера к газовому котлу
Для подключения бойлера косвенного нагрева к газовому отопительному котлу его конструкцией предусматривается температурный датчик, установленный в баке.
Подсоединение к двухконтурному котлу
Для работы бойлера в тандеме с отопительным агрегатом, который имеет контур горячего водоснабжения, используется трёхходовой клапан. С его помощью распределяются поток нагретого теплоносителя между основным контуром обогрева и дополнительным контуром горячего водоснабжения.
Управление трёхходовым клапаном происходит по сигналам, которые поступают от термостата, установленного в водонагревателе. Когда вода в бойлере охлаждается ниже установленной величины, термостат включает клапан, который направляет поток теплоносителя из отопительного трубопровода в контур горячего водоснабжения. Термостат переключает клапан в исходное состояние при достижении температуры воды в баке выше выставленного значения. При этом поток теплоносителя направляется в отопительную магистраль. В теплое время года происходит не перенаправление потока, а управление режимом горения котла. При понижении температуры воды в бойлере термостат посредством трёхходового клапана «зажигает» основную горелку агрегата, а при её повышении подача газа на горелку прекращается.
Подключение бойлера к котлу с применением трёхходового клапана
Данная схема подключения отлично подходит для газовых котлов, оснащённых циркуляционным насосом и автоматикой. В таком случае клапаном может управлять сам котёл по команде, полученной от термостата водонагревателя.
В схеме подключения с трехходовым клапаном контур водонагревателя имеет приоритет над контуром обогрева. Использование такого способа подсоединения бойлера оправдано для баков большого объема или при высокой жёсткости воды, которая не даст нормально работать контуру ГВС.
Устанавливая максимальную температуру воды в бойлере (температура срабатывания термостата), следует иметь в виду, что она должна быть меньше температуры, выставленной для автоматики котла.
Подключение к одноконтурному отопительному агрегату
Подключая водонагреватель к одноконтурному котлу, применяют схему с двумя циркуляционными насосами. Такой тип подсоединения фактически может заменить и схему с трехходовым датчиком. Особенностью данного подключения является разделение потоков теплоносителя по разным трубопроводам с применением насосов. Контур горячего водоснабжения также имеет более высокий приоритет перед контуром отопления, однако он достигается лишь за счет настройки алгоритма включения. Поэтому правильнее говорить о параллельной работе обеих контуров.
Попеременное включение центробежных насосов также осуществляется по сигналам термостата, установленного в баке.
Чтобы исключить смешивание потоков теплоносителя, перед каждым насосом обязательна установка обратного клапана.
Схема установки бойлера в системе с двумя циркуляционными насосами
Работа по такой схеме похожа на предыдущий случай, с той лишь разницей, что термостат управляет попеременной работой двух насосов. При включении насоса ГВС отключается насос отопления, следовательно, система обогрева начинает остывать. Однако короткое время подогрева воды в бойлере не приводит к заметному уменьшению внутридомовой температуры и может почувствоваться лишь во время первоначального пуска.
Иногда для отопления домов большой площади применяют несколько отопительных агрегатов. В таком случае устанавливают дополнительный насос для обеспечения работы водонагревателя.
Варианты и этапы монтажа обвязки бойлера косвенного нагрева
Есть принципы обвязки БКН с приоритетом включения ГВС и без. В первом случае необходимо всю греющую воду перекачивать через элемент нагревателя. Такой нагрев происходит быстро, при достижении требуемой Т воды, температурный датчик даст команду на направление теплоносителя на радиаторы.
В системах без приоритета в бак БКН направляется теплоноситель от котлоагрегата частично, поэтому температура ГВС поднимается медленно. В связи, с чем больше пользователей выбирают систему с приоритетом, тем более что она не ухудшает температурный режим в системе теплоснабжения, поскольку нагрев длится не более 50 мин и вода в батареях остыть не сможет.
Монтаж обвязки с двумя насосами
Двух насосная система циркуляции применяется в одноконтурной схеме БКН. Она служит для разделения направления греющей среды и обеспечивает сначала работу контура ГВС. Процесс, включения насосов регулируется термостатом резервуара, для предупреждения от эффекта смешивание потоков воды между собой, в систему на всасе насосов монтируется обратный клапан. В результате работа насосов происходит попеременно, в момент запуска подкачки в системе ГВС, в отопительной она отключается.
Система БКН с 2 насосами зачастую устанавливается с 2-мя котлами, каждый из которых имеет отдельное питание и отвечает за подогрев воды в своем контуре — отопительном или ГВС. Такая система имеет скоростной режим теплопередачи в обоих контурах, обычно не более часа.
Обвязка с трехходовым клапаном
Этот вариант наиболее простой и распространенный, обеспечивает параллельное подключение труб отопления и БКН, оборудованного запорно-регулирующей арматурой. Конструкция устанавливается рядом с котлоагрегатом, на подаче монтируют насос для циркуляции за ним 3-ходовой вентиль. Эта схема обвязки котла с бойлером косвенного нагрева также хорошо применима, если в работе функционируют несколько источников нагрева, например, два газовых котла.
Обвязка с трехходовым клапаном
Работа 3-ходового крана регулируется термическим реле. При падении Т воды ниже рабочего уровня срабатывает автоматическая система и греющий теплоноситель с отопительной системы переходит в линию ГВС. Это еще одна схема с приоритетом, обеспечивающая быстрый нагрев воды в бойлере. Как только Т в системе ГВС достигает предельного значения, срабатывает З-ходовой кран, греющая вода от газового котла направляется в сеть отопления.
Обвязка с гидравлической стрелкой
Подобную обвязку выполняют для подключения БКН большой емкости свыше 200.0 л и наличия разветвленных многоконтурных отопительных систем с разными типами нагревательным элементов, например, многоуровневых домов индивидуальной постройки, в которых кроме радиаторной сети устроено отопление по принципу «теплый пол». Гидрострелка – это современный гидравлический распределитель для упрощения работы системы теплоснабжения. Ее применение не требует установку нескольких насосов на самостоятельную отопительную линию.
Оборудование имеет конструкционную защиту и позволяет избежать тепловые и гидравлические удары в тепловой сети, поскольку создает равные давления среды во всех контурах нагрева. Тем не менее, это все еще дорогостоящий элемент современной тепловой схемы автономного отопления, он требует предварительного тщательного подбора оборудования и точного монтажа. Поэтому обычно столь тонкую работу доверяют специалистам в области настройки систем отопления.
Рециркуляция теплоносителя
Рециркуляция нужна в контуре с постоянной нагрузкой нагретой воды, например, при использовании полотенцесушителя. На зимний период такая схема работает с отопительным контуром, в котором сетевая вода отопления циркулирует постоянно, а сушилка выполняет две функции, в виде полотенцесушителя и отопительного нагревателя.
Этот вариант с большими преимуществами, не требуется долго ожидать горячую воду и сливать ее. Главным недостатком является большой расход топлива, для нагрева контура ГВС. Второй недостаток – смешивание разных потоков сред в ёмкости. Поскольку среда ГВС находится вверху бака, а линия рециркуляции в средине, при возврате холодной воды, итоговая температура ГВС на выходе будет падать.
Некоторые особенности схемы подвода воды
Подключение накопительного бойлера. Подвод холодной воды на систему бойлера выполняется через трубопроводную линию, которая подключается непосредственно к стояку централизованной подачи.
При этом на линии холодной воды монтируется ряд компонентов, необходимых для нормального функционирования оборудования:
- Запорный кран.
- Фильтр (не всегда).
- Предохранительный клапан.
- Сливной кран.
Указанные элементы схемы устанавливаются на участке между трубой подвода холодной воды и бойлером в отмеченной последовательности.
Линия для выхода нагретой жидкости по умолчанию тоже оснащается запорным краном. Однако это требование не является обязательным и если кран на выходе ГВС не поставить, серьёзной ошибки в этом не усматривается.
У всех схем подключения водонагревателей есть общие черты. Точка подачи холодной воды располагается снизу, перед ней должны быть установлены фильтры и редуктор для снижения давления потока (+)
Подключение проточного водонагревателя. По сравнению с бойлером-накопителем работы выполняются по упрощенной схеме. Здесь достаточно установить только один запорный кран перед входным штуцером холодной воды.
А вот инсталляция запорного вентиля на выходе ГВС проточного нагревателя расценивается многими производителями грубой ошибкой монтажа.
Также следует учесть: если источником холодного водоснабжения для проточного водонагревателя выступает скважина, колодец, водонапорная башня и т.п., рекомендуется последовательно с краном (после крана) включать .
Нередко монтажная ошибка с подключением фильтра или отказ от его установки приводит к потере гарантии производителя.
1 Как работает бойлер косвенного нагрева с подключением к котлу отопления
Установка современных водонагревателей гарантирует подачу горячей воды в надлежащем объёме в нескольких точках разбора – в ванной комнате, на кухне и т.д. Технические характеристики выбранного бойлера должны соответствовать требованиям по водопотреблению при комфортной температуре в нужном объёме. Чтобы обеспечить быстрый нагрев за короткий срок, необходимо правильно рассчитать мощность водонагревателя. Например, при потреблении воды объемами по 500 литров в течение часа, требуется установка бака емкостью от 100 литров.
Бойлер косвенного нагрева похож на обычный накопительный
- Нагревательный котёл;
- Насос, обеспечивающий постоянную циркуляцию воды;
- Трёхходовой клапан;
- Шланг с патрубками для подключения к трубопроводной системе;
- Бойлер косвенного нагрева.
Агрегат для косвенного нагрева внешне напоминает простой накопительный бойлер, работающий от электричества, и выполняет те же задачи по созданию ГВС. Основным отличием служит используемый принцип работы с применением для нагрева отопительного котла.
В базовый комплект устройства косвенного нагрева входят:
- накопительный бак в кожухе, окруженный слоем теплоизоляции;
- змеевик, встроенный для циркуляции воды;
- Гильза для подключения температурного датчика;
- Патрубок для подключения бойлера к системе водоснажения;
- Линия рециркуляции (в некоторых моделях).
Теплоноситель пропускается по змеевику накопительного бака
Принцип работы устройства основан на нагреве теплоносителя, пропускаемого по змеевику накопительного бака. При взаимодействии с водой, происходит передача тепла от змеевика с одновременным ростом и температуры, и давления в баке. В процессе эксплуатации необходимо следить за степенью нагрева с помощью функции выставления нужной температуры, избегая предельных значений. При подключении бойлера косвенного нагрева в этом поможет использование термодатчиков. При нагреве воды термодатчик сигнализирует насосу или трехходовому клапану о достижении требуемой температуры, и вода в змеевике прекращает циркулировать. Схожий принцип лежит в основе работы датчика при остывании теплоносителя.
При подключении могут быть использованы несколько различных схем обвязки с единым принципом осуществления подачи холодного и выпуска нагретого теплоносителя: холодная вода поступает снизу в емкость для косвенного нагрева, а нагретая – выпускается к водопроводу. При проходе через змеевик нагретая вода отдаёт тепло и выходит снизу. Такой вариант подключения позволяет максимально увеличить объем нагретой воды.
Схему нагрева можно описать следующим образом: при направлении горячего потока пользователю подаваемая снизу холодная вода действует в виде поршня, и, проходя сквозь нагретый теплоноситель, холодный поток нагревается и перемещается в верхнюю часть резервуара.
Осуществление обвязки бойлера косвенного нагрева производится по принципу обвязки радиатора, отличаясь лишь в необходимости остановки циркуляции воды в змеевике после достижения нужной температуры. Для решения этого вопроса применяются трехходовой клапан или дополнительный насос, подключенные к встроенному термостату. Предусматривается возможность использования тупикового контура ГВС или циркуляционного. Первый вариант потребует дополнительного открытия крана для слива остывшей воды в трубах.
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 прослужит дольше.
Виды
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.
