Схема обвязки бойлера косвенного нагрева + правила его установки и подключения

Подключение к водоснабжению

Бойлер подключается несколькими способами, что зависит от комплектации котла. Чаще всего применяется схема с трехходовым клапаном.

Схема подключения

Не все котлы оборудованы циркуляционным насосом

Ее преимущество – приоритет отдается системе горячего водоснабжения. Рабочий режим выглядит так:

1. Запуская котел, весь его теплоноситель начинает греть бойлер.
2. Когда в бойлере жидкость прогреется до заданной температуры, теплоноситель перенаправляется к контуру отопительной системы.
3. Используется горячая вода, падает ее температура. В этот момент срабатывает автоматика и вновь прогревается БКН.

В конструкции , например, уже есть трехходовой клапан и циркуляционный насос. Снизу у них находится четыре патрубка: для газа, обратка, ГВС и подача к бойлеру.

Не все котлы оборудованы трехходовым клапаном и циркуляционным насосом. Если этих элементов нет, их устанавливают по отдельности.

Принцип работы водонагревателя косвенного нагрева

Монтаж косвенной системы нагрева не отличается сложностью, как и принцип ее работы. В простейшем варианте подключения работа системы выглядит так, как показано на схеме.

Схема действия системы косвенного нагреваа

Вода, нагретая в системе отопления, проходит через змеевиковый теплообменник (или между двумя резервуарами), где отдает тепло холодной воде, накопленной внутри бака. Охладившийся теплоноситель возвращается в контур отопления. Через некоторое время достигается тепловое равновесие, и температура воды в бойлере становится равной температуре теплоносителя.

Отопительный контур и контур водоснабжения обычно монтируются навстречу друг другу. Точка входа холодной воды располагается в самой нижней части бойлера, а забор горячей воды ведется из верхней части. В бойлерах типа «бак в баке» нагретый теплоноситель поступает в бак сверху, а охлажденный – отводится из нижней части. В водонагревателях со змеевиком штуцер для входа теплоносителя обычно находится в средней части бойлера, но выход – все равно снизу, то есть вход теплового контура расположен выше выхода. Такой принцип подключения обеспечивает максимальный КПД системы и обеспечивает высокую температуру воды, забираемой из системы. В верхней части бойлерного бака всегда находится самая горячая вода, которая и уходит на бытовые нужды. При этом на ее место поднимаются менее теплые слои, и происходит их быстрый нагрев.

Обычно работой системы управляет простейшая автоматика. Установленный в баке регулируемый термостат по достижении требуемой температуры воды перекрывает ток воды в отопительном контуре. После остывания нагрев включается вновь.

Для более полного и равномерного прогревания воды в резервуаре предусматривается контур рециркуляции, по которому циркулирует вода при отсутствии ее потребления. С началом поступления воды в точки потребления рециркуляционный контур перекрывается.

Плюсы и минусы

Бойлер косвенного нагрева

Основные достоинства косвенных систем подогрева следующие:

• Экономия электроэнергии. Используется источник тепла, который все равно будет работать независимо от потребления горячей воды из бойлера, поэтому энергия на нагрев фактически обходится бесплатно.
• Большая мощность. В электрических нагревателях используются сравнительно слабые элементы, которые доводят температуру воды до нужного уровня за длительное время. Косвенные бойлеры, благодаря большой площади теплообмена, позволяют выйти на нужный режим менее, чем за час.
• Унифицированность монтажа. Оба контура – нагревательный и водяной – могут устанавливаться одинаковыми материалами. Нет необходимости в подведении электричества. А его отсутствие также сказывается на безопасности – нет риска поражения током.

Имеются и значительные недостатки:

• Зависимость от режима работы нагревающих систем. Если косвенный бойлер подключен к централизованным магистралям, то с окончанием отопительного сезона прекращается и его функционирование.
• Для локальных сетей тоже невозможно получение горячей воды без запуска отопления.
• На первоначальном этапе, когда конструкция заполнена холодной водой, интенсивный отбор тепла может привести к снижению температуры в отопительном контуре. Но повышенная производительность теплообменников сглаживает этот недостаток, поскольку такое неудобство продолжается недолго.
• Повышенная стоимость по сравнению с однотипными бойлерами электрического нагрева. Например, цена на бойлер косвенного нагрева объемом 200 литров у известной фирмы «Горение» составляет 23-26 тыс. руб. В то же время купить накопительный нагреватель с электрическими элементами той же фирмы можно за 17-20 тыс. руб.

Чтобы устранить невозможность использования подобных систем при отключенном отоплении, выпускаются комбинированные варианты, в которых, кроме косвенных теплообменников, устанавливаются и электрические нагревательные элементы.

Примеры востребованных схем подключения одноконтурного газового котла с бойлером косвенного нагрева

Это возможно благодаря использованию отдельного зацикленного контура со своим циркуляционным насосом. Вода нагревается достаточно, трехходовой клапан перенаправляет теплоноситель на систему отопления.

Также очень важно свести теплопотери к минимуму, для этого водонагревательный аппарат защищают специальным материалом минеральной ватой, полиуретановой пеной и т. При этом поток теплоносителя направляется в отопительную магистраль

При этом поток теплоносителя направляется в отопительную магистраль.

Если же модель простая, приходится продумывать систему регулирования температуры и переключения котла с обогрева радиаторов, на обогрев горячей воды. Только бесперебойная подача газа или электроэнергии и исправно работающие первичные источники тепла могут гарантировать нормальную работу бойлера ГВС. Поэтому рассмотрим, отдельные особые виды электрических бойлеров, и то, как они работают, уделим каждому небольшой абзац. Подключение рециркуляционного кольца к специальному выходу косвенника Второй недостаток — рециркуляция стимулирует перемешивание слоев воды.

Общие принципы работы бойлера косвенного нагрева

Для уменьшения времени нагрева воды и для более медленного остывания бака, лучше выбирать модели с теплоизоляцией. Устанавливаются с газовым оборудованием мощностью от 25 кВт, для работы автоматики необходимо подключение к сети. Но это уже тема для книги, а не статьи.

К недостаткам относится высокая стоимость оборудования, не избежать и дополнительных затрат, если необходимо переоборудовать уже имеющуюся систему. Это положительный момент.

Этот способ обвязки пригодится тем, кто использует бойлер в постоянном режиме 2: Вариант с двумя циркуляционными насосами Если бойлер применяют редко например, сезонно или по выходным или появилась необходимость в воде, температура которой ниже, чем в системе обогрева, применяют схему с двумя циркуляционными насосами. Пример установки бойлера в санузле Если выбрана накопительная модель нагревателя, убедитесь, что стена сможет выдержать его вес с водой.

На передней панели есть температурный датчик и термореле. А его главный недостаток — он занимает много места. Внутри располагается змеевик теплообменника. Такой подход позволяет обеспечить жилье горячей водой, даже в период, когда не работают котельные или теплоэлектроцентрали.
Одноконтурный котел и бойлер косвенного нагрева, как подключить?

Схема электрических соединений

Комбинированную версию резервуара, оснащенную ТЭНом, нужно подключить к домовой электросети с учетом перехода на летний режим, при котором основной змеевик перестанет получать тепло от котла. Предлагаем воспользоваться универсальной схемой,куда включен модуль управления насосом посредством термостата.

Цвета проводов, изображенных на рисунке, соответствуют общепринятой классификации: синий – нейтраль, коричневый – фаза, желто-зеленый – заземление и так далее

В схеме задействован второй термостат безопасности, срабатывающий в момент перегрева санитарной воды. Лампа – индикатор сигнализирует о включении ТЭНа.

Виды водонагревателей косвенного нагрева

Все бойлеры косвенного нагрева отличаются конструкцией, типом монтажа и внутренним устройством. По виду установки водонагреватель может быть:

• Настенным;
• Напольным.

Настенные бойлеры чаще используются для бытовых нужд, их емкость редко превышает 150 литров. Связано это с тем, что большой вес выдержит не любая стенка.

Напольные бойлеры могут быть большей емкости, их часто используют в промышленных нуждах. Самые большие модели могут иметь объем более 1000 литров.

По конструкции различают вертикальные и горизонтальные водонагреватели косвенного нагрева. Вертикальные более распространены, они не занимают много места. Такой бойлер легко поместится в небольшой ванной или туалете.

Горизонтальные бойлеры встречаются реже. Их обычно ставят там, где необходим большой расход воды и есть свободное место. Например – в котельной, подсобном помещении. Они часто выпускаются в виде напольных вариантов большой емкости.

По принципу работы различают:

• Накопительный бойлер;
• Система «бак в баке»;
• Бойлер косвенного нагрева с ТЭНом;
• Комбинированный водонагреватель;
• Бойлер с рециркуляцией.

Накопительный бойлер

По сути, это обычный бак с теплоизоляцией, через который проходит змеевик с горячей водой от системы отопления. Пока в ней циркулирует вода – водонагреватель работает. Если ее нет – приходится пользоваться горячей водой из-под крана.

Возникает вопрос: Как работает бойлер косвенного нагрева летом? Ответ – он не работает. Из него на лето лучше сливать воду, чтобы она не застаивалась. В противном случае появится неприятный запах, в баке могут завестись грибок или плесень.

Система «бак в баке»

В таком водонагревателе вместо змеевика установлен отдельный бак. В него поступает горячая вода или теплоноситель высокой температуры, +90…+95 градусов. Внутренний бак греет воду, находящуюся вокруг него в наружном. А ее можно использовать для собственных нужд.

Плюс системы «бак в баке» – быстрый прогрев воды. Минус – большой вес бойлера. Ведь кроме полезного объема в нем находится вода, содержащаяся во внутреннем баке.

Некоторые производители выпускают бойлеры «бак в баке» с дополнительными контурами (см. рис.). Например, отопительный контур может быть запитан от центральной системы отопления, а внутренний бак прогреваться за счет газового котла.

Разновидности бойлеров косвеного нагрева сисетмы «бак в баке».

Бойлер косвенного нагрева с ТЭНом

Это самый распространенный вариант. В таком водонагревателе установлен один или два (в зависимости от объема) ТЭНа. Их можно включать вручную, либо автоматически. Удобство заключается в следующем:

• Бойлер работает зимой от системы отопления, а летом – от электричества;
• Если идет большой расход воды – автоматически включится ее подогрев за счет электричества;
• Можно включить ТЭН чтобы быстро подогреть холодную воду.

Комбинированный водонагреватель с газовым котлом

Такие косвенные водонагреватели недешевы, но позволяют сэкономить при использовании. Вам не придется покупать отдельно бойлер и газовый котел – все совмещено в одном устройстве.

Схематическое устройство бойлера косвенного нагрева с газовым котлом.

Бойлер с рециркуляцией

Для установки такого водонагревателя необходимо делать соответствующую разводку труб. Но и уровень комфорта будет соответствующим. Водонагреватель с рециркуляцией позволяет не ждать, пока горячая вода дойдет то точки потребления.

Пример:
Обычный бойлер косвенного нагрева находится в подвале дома, в котельной. А вы хотите помыть руки в ванной комнате на втором этаже. Сначала придется подождать, пока сольется холодная вода из системы и только потом пойдет горячая. На это может уйти одна-две минуты.

При использовании бойлера с рециркуляцией горячей воде не потребуется преодолевать два этажа до крана. Она постоянно подается к нему.

В бойлере с рециркуляцией установлен насос, который постоянно качает воду по системе. Даже когда кран в ванной комнате закрыт, горячая вода из водонагревателя идет к нему и возвращается по отдельной трубе.

При этом будут небольшие затраты электроэнергии на работу насоса, но в некоторых случаях такая система вполне оправдана.

Как выбрать бойлер косвенного нагрева

Сделать правильный выбор подходящей модели бойлера косвенного нагрева – дело сложное для новичка. Однако непосильного здесь ничего нет, надо лишь учесть несколько важных нюансов:

Выбирая для квартиры или частного дома водонагреватель с косвенным нагревом, первым делом необходимо определить оптимальный объем накопительного бака. Чтобы горячей воды хватило всем членам семьи, рассчитывают с учетом примерного расхода 100 л за сутки одним человеком.
Экономически выгоден косвенный бойлер нагрева воды для семьи из четырех и более человек

При таком количестве людей примерный расход ГВС составляет 1,5 л/мин.
Обращая внимание на объем бака, учитывают время нагрева. Большая емкость дольше будет нагреваться

Возможно, стоит отдать предпочтение модели с двумя теплообменниками или с системой «бак в баке».
От состава теплоизоляции зависит, как долго вода останется горячей после выключения котла. Дешевые водонагреватели идут с поролоном. Пористый материал слабо удерживает тепло и быстро разлагается. Оптимальной теплоизоляцией служит минвата или вспененный полиэтилен.
Чтобы сделать правильный выбор, надо сопоставить мощность косвенного водонагревателя и отопительного котла. Если последний характеризуется слабыми параметрами, бойлер станет непосильной нагрузкой.
Покупая любую модель, обязательно обращают внимание на наличие термостата, клапана и других элементов защиты.

Когда со всеми важными нюансами вопрос решен, можно уделить внимание форме, дизайну, производителю и прочим мелочам

Расчет объема накопительного бака

Чтобы сделать примерный расчет объема накопительного бака, можно воспользоваться простым снятием показаний водяного счетчика. Когда в доме постоянно прибывает одинаковое количество людей, суточный расход будет иметь одни и те же данные.

Более точный расчет объема основан на подсчитывании водоразборных точек с учетом их предназначения и количества проживающих членов семьи. Чтобы не вдаваться в сложные формулы, расход горячей воды берут из таблицы.

Схемы подключения к отопительной системе

При выборе схемы подключения косвенного бойлера для нагрева воды учитывают месторасположение прибора в доме, а также особенности разводки системы отопления.

Простая и часто используемая схема основана на подсоединении косвенного прибора через трехходовой клапан. В итоге образуется два контура нагрева: отопительный и водогрейный. После котла перед клапаном врезается циркуляционный насос.

Если потребность в горячей воде небольшая, подходит схема системы с двумя насосами. Косвенный водогрейный прибор и отопительный котел образуют два параллельных контура нагрева. На каждой линии установлен свой насос. Схема подходит для загородных домов, где горячей водой редко пользуются.

Сложнее получается схема подключения, если в доме вместе с радиаторами установлена система «теплый пол». Для распределения давления по всем линиям, а вместе с косвенным бойлером их получатся три, устанавливают гидравлический распределитель. Узел нормализует циркуляцию воды через «теплый пол», водонагреватель и радиаторы. Без распределителя насосное оборудование выйдет из строя.

У косвенных водогрейных приборов с рециркуляцией из корпуса выходит три патрубка. Традиционно два выхода служат для подключения к системе отопления. От третьего патрубка ведут закольцованный контур.

Если косвенный прибор нагрева воды не имеет третьего патрубка, а рециркуляцию надо сделать, то контур возвратной линии подсоединяют к трубе ХВС и дополнительно врезают рециркуляционный насос.

Рециркуляция позволяет получить на выходе из крана горячую воду еще до полного нагрева жидкости в накопительном баке бойлера.

Изготовление бойлера своими руками

Вследствие довольно-таки несложного принципа работы такое устройство можно сделать самостоятельно. Теперь рассмотрим, как сделать бойлер косвенного нагрева своими руками.

Вся работа по изготовлению водонагревателя состоит из сборки составных частей конструкции:

Бак

В качестве емкости бойлера используется бак. Его объем зависит от потребностей хозяев дома в горячей воде и рассчитывается из количества 50–70 литров на каждого человека ежедневно. Ориентировочно на семью из 4-х человек подойдет 200-литровый бойлер.

Для нагревательного устройства бак должен быть изготовлен из нержавеющей стали, сплавов алюминия или другого материала, стойкого к коррозии. Как альтернатива – газовый баллон, но его стенки предварительно необходимо очистить и прогрунтовать. Без этого действия горячая вода будет иметь запах газа.

В баке проделывают 5 отверстий: 2 сбоку для монтажа змеевика, одно внизу для входной трубы, одно вверху для отбора воды и одно внизу для сливного крана. Для использования бойлера вне отопительного сезона следует предусмотреть установку ТЭНа. Для него также высверливается нижнее отверстие. К проделанным отверстиям крепятся запорные элементы или шаровые краны.

Змеевик

Для этого элемента подходит медная или латунная трубка, диаметр и длина которой зависят от объема бака. В среднем на каждые 10 литров рассчитывается 1,5 кВт тепловой мощности змеевидной трубки. Можно использовать трубку из металлопластика или другого металла с хорошей теплоотдачей.

Трубка накручивается по спирали на цилиндрическую оправку. Для этого можно взять бревно или трубу большого диаметра.

При намотке змеевика важно следить за витками:

• в целях наилучшего контакта греющей поверхности трубки с нагреваемой водой витки не должны соприкасаться друг с другом;
• не стоит делать навивку с чрезмерным усилием, тогда снять змеевик с оправки будет непросто.
• Количество витков на змеевике рассчитывается от объема и высоты бака.

Теплоизоляция

Снаружи бак необходимо покрыть слоем изоляции. Он необходим для увеличения КПД и снижения тепловых потерь. Для утепления емкости подойдет монтажная пена, минеральная вата или любой другой теплоизоляционный материал, который крепится к основе проволокой, клеем или полосовыми стяжками. Для аккуратного внешнего вида корпус бака лучше покрыть тонким листовым металлом или фольгированным утеплителем.

Утеплить бак можно также при помощи другой емкости большего диаметра. Для этого сделанный бойлер своими руками вставляется в большой бак, а простенок по принципу термоса заполняется утепляющим материалом или пенопластом.

ТЭН для комбинированного БКН

Трубчатые нагреватели продаются в ассортименте в строительных магазинах. Рассчитать производительность ТЭНа поможет следующая формула:

P= 0,0011*m*(tk-tн)/T

Расчетными считаются следующие значения:

• P — мощность ТЭНа;
• M — масса нагреваемой воды;
• tk — желаемая температура воды;
• tн — начальная температура воды;
• T — время нагревания воды.

В комбинированном бойлере косвенного нагрева змеевик размещается по всему водонагревательному баку снизу доверху — схема обеспечивает максимальный КПД и равномерное прогревание воды. ТЭН устанавливают внизу емкости.

Монтаж

Сборка бойлера, изготовленного своими руками, осуществляется после подготовки всех составных частей:

• змеевик по центру или вдоль стенок монтируется внутри бака, к его входной и выходной трубе припаиваются патрубки;
• для вертикально стоящего бойлера ко дну привариваются опоры, для навесного устройства – петли «ушки»;
• устанавливается ТЭН;
• бойлер плотно закрывается крышкой;
• подключение змеевика по схеме изготовления бойлера косвенного нагрева своими руками к контуру отопительной системы;
• подсоединение входной/выходной трубы для воды;
• разводка трубы в кухню или в ванную в точке водоразбора.

Двухнасосная схема

В такой схеме управление потоками теплоносителя осуществляется активным воздействием циркуляционных насосов в различных магистралях.

В этой схеме линия ГВС также имеет приоритет (режим приоритета бойлера) – она подключена перед циркуляционным насосом системы отопления. Правильнее будет сказать, что линия нагрева водонагревателя и линия отопления подключены параллельно, и каждая имеет свой циркуляционный насос. Переключение режима работы насосов осуществляется сигналами с того же термодатчика бойлера.

Для исключения взаимного влияния потоков теплоносителя после каждого насоса устанавливается обратный клапан.

Эта схема, так же как и первая, предусматривает отключение линии отопления при включении контура ГВС, что не должно привести к значительному охлаждению дома за короткое время нагрева воды в накопительном нагревателе (первоначально нагревается примерно за 30 минут, а то и меньше).

Но в сложных системах отопления может быть использовано два котла, один из которых постоянно работает на отопление, тогда как второй работает по второй схеме переключения режимов.