Как выбрать и подключить накопительный бойлер косвенного нагрева

Водонагреватели накопительные электрические обеспечивают необходимый расход горячей воды, но для достижения температуры требуется много времени — 1,5 … 2 часа в зависимости от емкости бака. Более привлекательный вариант — специальный бак ГВС, нагревается котлом отопления за 10-30 минут, разница заметна. Цель публикации — объяснить пользователям, что такое бойлер косвенного нагрева, рассмотреть устройство агрегата, дать практические рекомендации по выбору и подключению накопителя своими руками.

2 типа емкостных нагревателей для ГВС

Бытовой бойлер косвенного нагрева — это металлический резервуар емкостью 50 … 300 литров, в котором для приготовления горячей воды используется третий источник тепла — бойлер, топка водяного контура или солнечный коллектор, реже геотермальная установка ( тепловой носос). По конструкции и функциям водогрейные котлы бывают двух типов:

1. Наиболее распространен вариант с теплообменником в виде змеевика из меди или нержавеющей стали.
2. Конструкция типа «бак в баке», где нагревательным элементом является внутренний бак из нержавеющей стали.

Накопительные баки доступны в различных исполнениях, и пользователь может выбрать подходящую форму.

Накопительный сосуд имеет цилиндрическую или другую форму, но всегда с закругленными концами. Поскольку давление воды в кране часто достигает 6-8 бар, сварной прямоугольный резервуар прослужит недолго — плоские стенки прогнутся под напором воды, резервуар потрескается по швам.

Информация. Некоторые модели двухконтурных газовых котлов комплектуются баками косвенного нагрева, расположенными внутри теплогенератора, как показано на фото ниже. Емкость встроенных накопительных баков не превышает 80 литров.

Чтобы все было максимально понятно и помогло выбрать водонагреватель, мы предоставим вам подробное описание каждого типа бойлера косвенного нагрева.

Аппараты со спиральным теплообменником

Этот тип резервуара для хранения состоит из следующих компонентов:

• бак косвенного нагрева из нержавеющей стали или черного металла, покрытого термостойкой эмалью;
• металлический бак снабжен разъемами для подключения к водопроводной сети и погружными гильзами для установки термостатов или датчиков температуры;
• Внутри бака установлен ТЭН — спиральный змеевик, подключенный к системе отопления частного дома;
• Магниевый или титановый анод используется для защиты стального резервуара от электрохимической коррозии, которая постепенно портится в процессе эксплуатации;
• Внешняя часть бака утеплена слоем пенополиуретана 30-50 мм, а передняя может быть покрыта лакированным листом или кожухом из полипропилена;
• На передней части емкости имеется шкала термометра с индикатором.

Внимание. Иногда производители оснащают свою продукцию фитингами со сливным краном, автоматическим дефлектором и другими полезными дополнениями.

Конструкция подогревателя со спиральным контуром теплообменника

Принцип работы котла довольно прост: теплоноситель с температурой 70-90 ° С движется по верхнему ответвлению в змеевике, который быстро нагревает весь объем воды в баке. Охлажденная вода через нижний патрубок возвращается обратно в котел.

Горячая вода забирается сверху резервуара, приток сверху снизу. Предварительный нагрев до заданной температуры обеспечивается термостатом и трехходовым клапаном, который является частью электрической схемы котла, описанной ниже.

Информация для сравнения. Водяной теплообменник «непрямой змеевик» развивает мощность от 12 кВт (бак 80 л) до 25 кВт (200 л) при нагреве до 45 градусов, температура котловой воды 80 … 90 ° С. В электрокотлах используются ТЭНы мощностью 1,5 … 2,5 кВт. Максимальное время нагрева 100 литров воды — 43 и 240 минут соответственно, минимальное — 25 и 150 минут (данные французского производителя Atlantic).

Мы рассмотрели относительно дешевую модель одноконтурного водонагревателя. Какие еще типы устройств вы можете найти на рынке?

• котел с двумя теплообменниками для подключения дополнительного источника тепла;
• Комбинированный котел с ТЭНом для прямого нагрева воды, схематично изображенный на эскизе;

В водонагревателях косвенного нагрева нагревательный элемент расположен на дне бака.

Вертикальные модели в напольном и настенном исполнении;

Подвесные котлы различной формы — круглые, горизонтальные, узкие, удлиненные (Slim), плоские двухкамерные.

универсальные накопительные баки, которые можно прикрепить к стене в любом положении — горизонтально или вертикально.

Важная заметка. В настенных котлах соединения внизу, а внутри бака — труба, отсасывающая горячую воду из верхних слоев. В напольных моделях соединительная резьба находится сверху или сбоку от устройства, а трубка проходит до дна резервуара от впускного патрубка для холодной воды. Посмотрите видео, чтобы увидеть, как работает водонагреватель:

Конструкция «бак в баке»

Внешне котел не отличается от своего «собрата» — цилиндрического изолированного корпуса, разъемов для подключения теплоносителя и бытовой воды, шкалы термометра. Внутри водонагреватель устроен иначе:

1. Внешний бак, сделанный из обычной углеродистой стали, служит водяной рубашкой для внутреннего бака. Между стенками обоих сосудов циркулирует теплоноситель, нагретый до температуры 80-90 ° C.
2. Внутренний цилиндрический сосуд сварен из нержавеющей стали.
3. Гильза датчика температуры и подающая / выпускная трубка вводятся в обогреваемый сосуд (в зависимости от ориентации корпуса в пространстве). Нет магниевого анода.
4. Полезная мощность контура ГВС составляет около 70% от общей мощности котла.
5. Тепловая мощность устройства объемом 100 литров достигает 18 кВт при площади нагрева 1,03 м² и времени полной нагрузки 10 минут (данные бельгийского производителя ACV).
6. Отапливаемый котел может работать в проточном режиме — поверхности теплообмена достаточно для производства горячей воды «на ходу». Одно условие: котельное оборудование должно обеспечивать необходимый расход теплоносителя. Например, модель на 100 л (бак ГВС — 70 литров) может потребовать 1,5 … 2,5 тонны теплоносителя в час.

Конструкция агрегата с напольным внутренним баком

На приведенном выше чертеже, показывающем резервуар в разрезе, хорошо видна волнистая структура стенок резервуара, созданная по следующим причинам.

• гофрированная структура боковых стенок позволяет резервуару расширяться / сжиматься при нагревании / охлаждении воды;
• увеличивается поверхность теплообмена;
• подвижность гофрированного профиля заставляет камень самоочищаться внутренние поверхности.

Баковые водонагреватели также доступны в комбинированном исполнении с прямым нагревательным элементом. Трубный элемент включается автоматически, когда содержимое котла охлаждается до определенной температуры, или работает летом, когда отопительный прибор выключен. Температура устанавливается пользователем через электронный блок управления.

Объяснение. В отличие от электрических котлов, нагревательный элемент нагревает воду в котле, а не воду для бытового потребления, содержащуюся в баке из нержавеющей стали.

Конструкция настенного прибора с трубчатым ТЭНом

Водонагреватели косвенного действия с двойными стенками более эффективны и долговечны, производители декларируют гарантийный срок от 5 до 10 лет. Дополнительным преимуществом является более простое обслуживание, пользователю не нужно проверять состояние магниевого анода и беспокоиться о его замене каждые 2 года. Теперь о минусах:

• нагревательная рубашка занимает 25-30% полезного объема бака, традиционный змеевик — до 10%;
• Модели с электронагревателем нельзя устанавливать горизонтально;
• Транспортировать устройство разрешается только в вертикальном положении.

Внимание. Котлы, предназначенные для горизонтальной установки, крепятся к стене «холодным» подключением вниз.

Главный недостаток водонагревателей — их дороговизна. Сравним 2 устройства сопоставимого качества: ACV SMART LINE E 300 и DRAZICE OKC 300 NTRR общей емкостью 300 литров. Бельгийский подогреватель ACV для водонагревателя будет стоить 1720 ГВС. Цена котла Drazice со змеевиком — 750 у.е. Чешская модель с двумя теплообменниками вдвое дешевле одноконтурной бельгийской.

Выбираем косвенный бойлер

Чтобы правильно выбрать бак косвенного нагрева для частного дома или квартиры, обратите внимание на следующее:

1. Количество постоянных жителей и способ забора воды. Цель состоит в том, чтобы рассчитать общий расход горячей санитарно-технической воды.
2. Мощность водонагревателя ограничена мощностью бойлера и солнечного коллектора. Если источник тепла еще не установлен, подбирайте нагреватели с запасом мощности 50-100% на нагрузку котла.
3. Выделите место для прибора и подумайте, будет ли он установлен в качестве обогревателя на стене или в полу.
4. Решите, какую функцию вы хотите, чтобы радиатор выполнял — нужен ли вам нагревательный элемент или второй теплообменник.

Возможность размещения обогревателя рядом с источником тепла.

Кончик. Решая, где разместить накопительный бак, следует учесть определенный нюанс: расширительный бак, объем которого составляет 10% от вместимости основного бака, ставится рядом с котлом. Лучшее место в загородном доме — котельная.

Предлагаем рассчитывать расход воды от ГВС по минимальным показателям. Ежедневно на 1 человека требуется 20 литров теплой воды для мытья (душа) и 12 литров на хозяйственные нужды, всего 32 литра. Таким образом, для семьи из двух человек вам понадобится бойлер полезной емкостью от 50 до 80 литров, а для трех человек — не менее 100 литров. Если мы хотим наполнить ванну, мы должны выбрать бак емкостью от 120 литров и более. Упрощенный алгоритм выбора представлен в таблице ниже:

Скорость нагрева бака во многом зависит от КПД теплогенератора. Если здание отапливается котлом на 10-15 кВт, ставить бак на 200 литров бессмысленно — пока вода нагревается, дом успевает остыть. Дело в том, что приоритет загрузки котла выше, чем у отопления. Проще говоря: пока котел не достигнет нужной температуры, радиаторная сеть не будет получать необходимое количество тепла.

Вот пример расчета мощности котла:

1. Исходные данные: объем бойлера 200 литров, температура в системе ГВС плюс 10 ° С, ГВС — 50 градусов.
2. 1,16 Вт тепловой энергии требуется для нагрева 1 кг воды до температуры 1 градус. Рассчитываем расход тепла за 1 час: 1,16 х 200 х (50-10) = 9,28 кВт.
3. Чтобы в четыре раза увеличить время загрузки (до 15 минут), вам нужно в 4 раза больше энергии — 9,28 x 4 = 37,12 кВт. Результат: максимальная мощность нагревателя составляет 40 кВт, в противном случае котлу потребуется больше времени для нагрева.

Общие рекомендации по выбору «косвенного нагревателя»:

• если позволяет бюджет, лучше купить бак в бак подогревателя — прибор экономичнее в эксплуатации, обслуживание — только ежегодная промывка;
• всегда следует проверять полезную емкость бака — она ​​на 10-30% меньше указанных габаритов из-за объема, занимаемого теплообменником;

Тактико-технические характеристики водонагревателей марки ACV

большой емкости накопителя лучше взять стоячий вариант;

Для квартир в многоквартирных домах подойдет горизонтальный котел, подвешенный ближе к потолку;

При отсутствии солнечных коллекторов стоит рассмотреть комбинированные модели, обеспечивающие работу ГВС в теплый период;

Минимальная толщина стенки эмалированного бака должна составлять 2 мм.

Внимание. Толщину металлических стенок рабочего резервуара можно оценить по весу резервуара. Качественный котел емкостью 80 л, сделанный из металла 2 мм, «весит» около 25 кг.

Чугунные резервуары, покрытые жаропрочной циркониевой эмалью, почти так же надежны, как нержавеющие, но намного дешевле. Слабое место нержавеющей стали — сварные швы, успешно корродирует при полном истощении магниевого анода. Кстати, лучше выбирать изделие с титановым электродом — он служит втрое дольше.

Обвязка «косвенника» с котлом

Первым делом необходимо установить агрегат на пол или прикрепить его к прочной кирпичной или бетонной стене. Если перегородка сделана из пористых материалов (газобетон, газобетон), следует избегать монтажа на стене. В случае напольного монтажа соблюдайте расстояние 50 см от ближайшей конструкции — это расстояние необходимо для обслуживания котла.

Важный. Перед установкой горизонтального настенного котла внимательно прочтите инструкцию. Обычно устройство устанавливается с подключением холодной воды внизу. Если емкость перевернуть вверх дном, змеевик и ТЭН окажутся сверху, что недопустимо.

Рекомендуемые расстояния от стоящего котла до ближайших стен

Котел подключается к твердотопливному или газовому котлу, который не оборудован электронным контроллером, как показано на схеме ниже.

Перечислим основные элементы котельной схемы и укажем их функции:

• Автоматический воздухоотводчик расположен в самой высокой точке подающей трубы и удаляет пузырьки воздуха, которые собираются в трубе;
• циркуляционный насос обеспечивает протекание теплоносителя через контур наддува и змеевик;
• термостат с погружным зондом останавливает насос после достижения заданной температуры внутри емкости;
• Обратный клапан предотвращает возможный поток из основной трубы в змеевик котла;
• Запорные клапаны США для отключения и обслуживания оборудования на схеме не показаны.

Если котел запускается «холодным», рекомендуется остановить циркуляционный насос водонагревателя до тех пор, пока источник тепла не нагреется.

Внимание. Насоса 25-40 (напор 0,4 бар) достаточно для нормальной работы зарядного контура. Элемент можно установить в обратку или подачу — большой разницы нет. В инструкции по установке водонагревателя DRAZICE есть схема подключения, где насосный агрегат расположен со стороны подачи.

Аналогичным образом водонагреватель подключается к более сложным системам с несколькими котлами и отопительными контурами. Единственное условие — нагреватель должен получать самый горячий теплоноситель, поэтому он подключается сначала к сети и непосредственно к распределительной трубе водонагревателя, без трехходового клапана. Примером может служить первичная и вторичная кольцевая система.

На общей схеме не показаны обратный клапан и термостат котла.

Если необходимо использовать бак-бойлер, производитель рекомендует использовать расширительный бак и группу безопасности, подключенную к выходу теплоносителя. Обоснование: Объем водяной рубашки уменьшается по мере расширения резервуара для горячей воды для бытового потребления, так что жидкости некуда стекать. Используемые устройства и арматура показаны на чертеже.

В случае подключения емкостного водонагревателя «бак в баке» производитель рекомендует размещать расширительный бак сбоку от системы отопления.

Самый простой способ подключить водонагреватель косвенного нагрева — это настенные бойлеры, у которых есть специальное подключение. Другие теплогенераторы, оснащенные электроникой, подключаются к нагревателю через трехходовой переключающий клапан с электроприводом, который управляется контроллером котла. Алгоритм следующий:

1. Когда температура в баке падает, термостат посылает сигнал контроллеру котла.
2. Контроллер подает команду на трехходовой клапан, который передает весь теплоноситель в бак ГВС. Циркуляция в змеевике обеспечивается встроенным насосом котла.
3. После достижения заданной температуры электронная система получает сигнал от датчика температуры котла и сбрасывает трехходовой клапан. Теплоноситель возвращается в систему отопления.

Важная деталь. Вышеописанный порядок действий применяется и при подключении резервуара к двухконтурному газовому котлу. Не допускается подключение коллектора косвенного нагрева к трубопроводу ГВС. теплогенератор.

На схеме ниже показано подключение солнечного коллектора ко второму змеевику котла. Солнечная система отопления представляет собой полностью замкнутый контур с собственным расширительным баком, насосом и группой безопасности. Для этого требуется отдельное устройство, которое управляет коллектором по сигналам от обоих датчиков температуры.

Подвод воды для отопления из солнечного коллектора должен регулироваться отдельным электронным устройством.

Видео: простейшая схема подключения настенного бойлера

Подсоединение на стороне водоснабжения

Если точки подключения расположены близко к водонагревателю, подключение выполняется в соответствии с типовой схемой подключения, приведенной ниже. Давайте объясним функции некоторых из этих компонентов:

• При скачках давления более 6 бар рекомендуется использовать редуктор давления;
• Обратный клапан в линии подачи ГВС предотвращает опорожнение бака в водопровод;
• Расширительный бак компенсирует увеличенный объем нагретой жидкости;
• предохранительный клапан, установленный на 7 бар, сливает воду в канализацию в случае повышения давления до критического уровня;
• Сливной кран используется для слива воды в коммуникационном баке.

Важно, чтобы сливная труба оставалась полной — тогда при открытии сливного крана вода будет вытекать — по закону сообщающихся сосудов.

Предупреждение: используйте расширительный бак для воды, предназначенный для водяных систем с более высоким давлением 6 … 8 бар. Нагревательный бак не подходит, так как мембрана очень быстро разрушается.

Если ресиверы расположены на значительном удалении от котла, имеет смысл установить линию рециркуляции с дополнительным насосом и обратным клапаном. Если у модели водонагревателя нет отдельного штуцера для подключения этой трубы, достаточно отрезать обратную трубу к патрубку подачи холодной воды.

Перед запуском установки с водонагревателем, сначала заполните внутренний резервуар санитарной водой, а только затем закачайте теплоноситель и проведите испытание под давлением. Подробности мастер объяснит на видео:

Схема электрических соединений

Комбинированный вариант водонагревателя с нагревательным змеевиком необходимо подключить к электросети дома с учетом перехода на летний режим, когда основной змеевик перестает получать тепло от котла. Предлагаем использовать универсальную систему, включающую в себя модуль управления насосом через термостат.

Цвета проводов на схеме соответствуют общепринятой классификации: синий — нейтраль, коричневый — фаза, желто-зеленый — земля и т. д.

На схеме показан второй предохранительный термостат, который срабатывает, когда вода для бытового потребления становится слишком горячей. Лампа указывает на то, что ТЭН включен.

Заключение

Водонагреватели косвенного действия имеют много преимуществ перед проточными и электрическими приборами. Есть и недостатки — размер емкостей, более сложный монтаж и неизбежные тепловые потери при работе в дежурном режиме. Эти недостатки, однако, затрудняют удобную подачу горячей воды для бытовых нужд, которая обеспечивается накопительным котлом, взаимодействующим с отопительным котлом.