Газовые котлы с бойлером косвенного нагрева

Содержание

Схемы подключения бойлера к одноконтурному котлу

Существует три способа подключения бойлера к котлу.


Прямое включение водонагревателя в систему отопления

В данном варианте БКН включается в систему отопления, последовательно или параллельно с другими радиаторами. Самая простейшая и неэффективная схема, не рекомендуется к использованию и дана для справки.

Фото 1. Схема прямого включения водонагревающего газового одноконтурного котла к отопительной системе.

Если температура котла установлена ниже 60 °C, эта схема становится ещё менее экономичной, а вода нагревается очень долго.

Увеличение температуры

В схему подключения добавляется трёхходовой клапан — специальное устройство, которое переключает движение теплоносителя при понижении температуры в баке водонагревателя на ГВС и наоборот.

Таким образом, если вода для ГВС остывает, отопление временно отключается.

Вся мощность котла перенаправляется на ГВС.

Температура на приборе в этой схеме выставляется выше (обычно 80–90 °C).

А температура отопления регулируется трёхходовым клапаном.

Справка! Температура котла должна быть выставлена на 5 °C выше требуемой воды в ГВС.

Использование термостата в водонагревателе и автоматики

Если в БКН установлено термореле (устройство, подающее сигнал при достижении заданной температуры), а на контроллере котла есть контакты для подключения термостата бойлера, то эта схема является самой предпочтительной.

В этом случае электронике котла известно о температуре воды в системе ГВС, и она сама решает, куда направить его мощность: на нагрев воды в БКН или на отопление.

Фото 2. Термостат для водонагревателя в систетме отопления, с ним можно узнать данные о температуре воды.

Схемы подключения бойлера к котлу

Перед тем как подключить бойлер косвенного нагрева, разрабатывают исполнительную схему подсоединения и параметры монтажа БКН. Они зависят от модификации устройства, схемы котлоагрегата и системы теплоснабжения в домовладении.

Наиболее часто применяют комплект подключения бойлера БКН для двухконтурных агрегатов и с трехходовыми клапанами.

Обвязка с насосами циркуляции котловой воды

Схема с 2-мя циркуляционными электрическими насосами применяется для временного нагрева ГВС, например, при сезонной работе БКН и при использовании в выходные дни. Кроме того этот вариант применим, когда задается температура ГВС ниже чем Т теплоносителя на выходе из котла.

Она выполняется с двумя насосными агрегатами, первый размещают на подающей трубе перед БКН, второй — на контуре для отопления. Циркуляционная линия контролируется электронасосом через термодатчик.

По его электросигналу насос ГВС будет включен в работу только при падении температуры ниже установленного размера. Трехходовой клапан в этом варианте отсутствует, обвязка выполняется посредством обычных монтажных тройников.

Обвязка с энергонезависимым котлоагрегатом

Это схема применяется для энергонезависимого котлоагрегата, работающего с естественной циркуляцией теплоносителя, поэтому, чтобы обеспечить требуемый гидравлический режим и теплоноситель смог циркулировать и через котлоагрегат и радиаторы в комнатах. Эта схема для настенных модификаций, которые допускают установку на уровне 1 м от «О»-отметки в топочной.

Напольные модели в такой схеме будут иметь низкие скорости циркуляции и нагрева. Может сложиться такая ситуация, что необходимого уровня нагрева достигнуть не получится.

Такую схему применяют только для аварийных режимов, когда отсутствует электроэнергии. В обычных энергозависимых режимах в схему устанавливают циркуляционные электронасосы для обеспечения требуемой скорости движения теплоносителя.

Обвязка с 3-х ходовым клапаном


Это наиболее распространённый вариант обвязки, так как он допускает параллельный режим функционирования и отопления и ГВС. Схема имеет довольно простое исполнение.

БКН устанавливается рядом с котлоагрегатом, на подающей линии монтируется циркуляционный электронасос и трехходовой клапан. Вместо одного источника могут использоваться группа однотипных котлов.

Трехходовой клапан выполняет функции переключателя режимов и контролируется термореле. При снижении температурного режима в баке, срабатывает термодатчик, подающий электрический сигнал на трехходовой клапан, после чего он переключает направление движения греющей воды с отопления на ГВС.

По сути, это схема работы БКН с приоритетом, обеспечивающая быстрый нагрев ГВС при полностью отключенных в этот период радиаторов. После достижения температуры, переключается трехходовой клапан, и котловая вода попадает в систему отопления.

Схема с линией рециркуляции

Рециркуляция теплоносителя применяется, когда существует контур в котором должна все время циркулировать горячая вода, к примеру, в полотенцесушителе. Эта схема имеет большие преимущества, поскольку не дает застаиваться воде в трубах. Пользователю услуг ГВС не нужно будет сливать в канализацию значительные объемы воды, чтобы в смесителе появилась горячая вода. Следовательно, рециркуляция экономит расходы на услуги водоснабжения и ГВС.

Современные большие установки БКН поставляются на рынок с уже встроенной системой рециркуляцией, другими словами в них обустроены готовые патрубки для подключения полотенцесушителя. Многие для этих целей приобретают дополнительный небольшой бак, подключаемый к основному БКН через тройники.

Можно ли подключить бойлер к двухконтурному котлу

Это вариант выполняется с применением схемы подключения бойлера косвенного нагрева с гидрострелкой для конструкций с рабочим объемом, превышающим 220 л и многоконтурными схемами отопления, к примеру, в многоэтажном доме с системой «теплый пол».

Гидрострелка — это инновационный узел современной внутридомовой системы теплоснабжения, который упрощает эксплуатацию и ремонт водонагревателя, поскольку не требуется выполнять монтаж рециркуляционных электронасосов на каждую линию нагрева.

Она повышает систему безопасности, поскольку препятствует возникновению гидроудара, поскольку поддерживает равное давление среды в контурах двухконтурного котлоагрегата.

Особенности эксплуатации, профилактика неисправностей

Стенки правильно работающего бойлера имеют комнатную температуру, прибор не шумит, не потребляет электричество сверх указанного в паспорте, прогревается за 20–30 минут.

Длительный нагрев говорит о скопившейся в резервуаре накипи либо мусоре. Проблема решается механической либо химической чисткой. Обе требуют слить воду и демонтировать резервуар.

Для первой производится разборка бойлера, стенки и нагревательные элементы очищаются вручную. Для химической чистки разборка не требуется.

Снятый накопитель переворачивают, в патрубок ввода холодной воды заливают раствор лимонной кислоты либо антинакипин, бойлер оставляется в таком виде на несколько часов. Затем очистительную жидкость сливают, ёмкость монтируют на место и промывают водой.

Горячий корпус бойлера говорит о разгерметизации ёмкости из-за микротрещин. Исправить проблему самостоятельно невозможно, требуется ремонт или замена прибора.

Устройство современных газовых колонок

На данный момент в торговой сети можно приобрести бытовые водонагреватели двух типов:

  1. Наиболее распространенный вариант — газовые колонки с открытой камерой сгорания (атмосферные). В них воздух для горения газа поступает из помещения естественным путем, проходя через проем внизу аппарата и смотровое окошко.
  2. С закрытой камерой сгорания (иначе – турбированные или наддувные). Здесь воздух в зону горения нагнетается принудительно посредством вентилятора.

Водонагреватель на кухне в квартире (фото слева) и в котельной частного дома

Сначала разберем устройство боле простых атмосферных колонок, состоящих из следующих основных элементов:

  • металлический корпус;
  • газовая горелка с запальником;
  • ребристый теплообменник с кожухом и змеевиком из меди;
  • автоматический газовый клапан с регулятором интенсивности горения;
  • механический водяной узел с предохранительным клапаном;
  • система розжига;
  • диффузор с патрубком на конце для подключения дымохода;
  • трубки для воды и газа, выходящие снизу и заканчивающиеся присоединительными штуцерами.

В диффузоре водонагревателя, где собираются продукты горения, установлен датчик тяги, соединенный проводами с газовым клапаном. Непосредственно в зону горения помещен датчик наличия пламени (ионизации), тоже связанный с этим клапаном. Ниже приведена схема, где подробно показано устройство атмосферной газовой колонки:

Сейчас вместо горящего фитиля все чаще используются запальные электроды, поджигающие газ электрическим разрядом

Теперь о том, как устроена турбированная версия водогрейной колонки с закрытой камерой сгорания. По конструкции она схожа с атмосферной, но имеет следующие отличия:

  1. Вместо обычной горелки с ручным управлением устанавливается ступенчатая либо модуляционная, меняющая интенсивность пламени в автоматическом режиме.
  2. Воздух для горения подает вентилятор, чья производительность регулируется контроллером (электронным блоком).
  3. Система розжига – полностью автоматическая, действующая от электросети или гидрогенератора.
  4. Устройством колонки предусмотрено поддержание нагрева воды на установленном уровне (например, до 60 °С). За этим следит отдельный датчик температуры, связанный с контроллером.

Схема турбированной газовой колонки изображена на рисунке:

В таких аппаратах все функции полностью автоматизированы, а желаемая температура воды выставляется на ЖК-дисплее

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.

Принцип действия бойлера косвенного нагрев

Для начала будет полезно узнать, как работает бойлер косвенного нагрева. Но перед этим мы разберемся, как устроен классический бойлерный водонагреватель. А устроен он из двух основных частей – это объемный бак и нагревательный элемент. При включении в электросеть он начинает подогревать находящуюся внутри воду. Как только ее температура достигнет заданного значения, подача электроэнергии прекращается.

Далее бойлер переходит в режим ожидания, непрерывно контролируя температуру. Если потребитель откроет кран, поступающая из водопровода вода начнет выталкивать накопленную горячую воду. Холодная вода поступает снизу, в то время как горячая вытекает сверху. Как только температура смеси упадет ниже определенного значения, включится ТЭН и доведет ее до установленной пользователем нормы.

Соответственно, если давление в водопроводе упадет до нуля, бойлер (причем любой) не сможет подавать воду потребителям.


Такой бойлер создан для работы в круглосуточном режиме, в любое время года. Он не нуждается в дополнительных источниках энергии – достаточно подключить его к электросети. Это идеальный источник горячей воды, который необходим в зданиях, где нет других источников ГВС. Косвенный бойлер устроен несколько по-другому – нагрев в нем ведется за счет тепла, получаемого от отопительной системы. Работает он следующим образом:

Бойлер косвенного нагрева, в отличие от водонагревателя, использует тепловую энергию горячей воды в системе отопления дома для нагрева воды для бытовых нужд, а не дорогостоящую электроэнергию, а значит, он более экономичен в использовании.

  • Встроенный бак полностью наполняется водой по аналогии с традиционным электрическим бойлером;
  • Включается подача теплоносителя от отопительной системы;
  • Косвенный бойлер приступает к нагреву воды до заданного термостатом значения.

Таким образом, принцип работы бойлера косвенного нагрева чрезвычайно прост – работает он примерно так же, как и оборудование прямого нагрева. Разница заключается лишь в том, что вместо ТЭНа здесь используется змеевик – вот и почти все различия. Температурный контроль осуществляется термостатом, включающим или отключающим подачу теплоносителя.

Котел косвенного нагрева – это в корне неправильная терминология. Правильное название оборудования – бойлер косвенного нагрева.

Косвенный нагрев – это нагрев за счет тепла, поступающего из отопительной системы. Благодаря ему снижаются расходы на электроэнергию. В летнее время годы горячая вода подготавливается другими способами – например, с помощью проточного водоподогревателя. Но есть и другой выход, заключающийся в установке ТЭНа в бойлер косвенного нагрева через предназначенный для этого фланец.

Обратите внимание, что далеко не каждый водонагреватель косвенного нагрева оснащается фланцем для установки ТЭНа – эта возможность предусмотрена лишь в нескольких моделях.

Подключение бойлера к водопроводу из разных материалов

Бойлер обвязывают в системе теплоснабжения с применением, как традиционных стальных труб, так и более современных полипропиленовых и металлопластиковых труб. Более дешевый вариант — полипропиленовые.

Выбор будет зависеть от цены проекта и рабочей температуры греющего теплоносителя на выходе из котла. Например в твердотопливном котле температура теплоносителя плохо поддается регулировке, возможны случаи когда она будет расти самопроизвольно до 100 С, поэтому в этом случае лучше установить стальные трубы.

Хотя они и менее долговечные, но рассчитаны на высокий температурный режим работы твердотопливных устройств.

Полипропиленовые трубопроводы

Трубы из полипропилена легко монтируются с применением специализированного паяльника и ножниц для резки трубопроводов. После выбора места включения в трубопроводе вырезают участок по ширине равный тройнику, с вычетом 20 мм: по 10 мм на каждую.

Паяльником, разогревают трубу и фитинг до необходимого технического состояния и соединяют их. При этом прокручивать их запрещено, поскольку подобное сможет нарушить плотность соединения.

Далее соединяя части труб различной протяженности и уголки, выполняется подвод к патрубкам БКН. На конец участка трубы впаивают муфту с резьбой и далее вся линия накрепко соединяется.

Врезка в металлический трубопровод

Сегодня подключить БКН к инженерным сетям водоснабжения можно без применения сварки, для этого существуют современный переходное устройство «вампир», который имеет в корпусе технологическое отверстие и хомут. Установка такой конструкции выполняется очень просто. Выбирают точку врезки, зачищают участок.

Сверху подготовленного участка устанавливают хомут с термостойкой прокладкой и затягивают болтами для фиксации. Далее перекрывают подачу воды и дренируют ее с нужного участка трубопровода, путем открытия крана ГВС на смесителе.

Далее через отверстие в хомуте просверливают трубный участок электродрелью и потом накручивают вентиль и продолжают обвязку БКН по схеме.

Металлопластик

Это самый надежный и простой вариант обвязки бойлера БКН к двухконтурному котлу. Металлопластик просто сгибается по нужному углу отвода, а соединения узлов выполняют различными обжимными фитингами.

Перед обвязкой БКН обрезают трубу нужной длинны и типоразмера. Далее выбирают точку врезки, с учетом размера тройника и части трубы, которая будет занята соединением.

Для подготовки отверстия на небольшом участке применяют специальные ножницы. С тройника снимают гайки, и вместе с кольцами фиксации одевают на разные конца трубы. Развальцовывают концы металлопластика, применив специальный калибратор или отвертку.

Тройник вставляют до упора, после этого сдвигают кольца и ключом зажимают гайки. Еще можно использовать фитинги для металлопластиковых труб, для которых потребуется опрессовка и дополнительные специализированные инструменты и приспособления.

Устройство бойлера

Косвенный нагрев в данных бойлерах осуществляется за счет тепла, частично отбираемого от отопительной системы. Для этого в их устройстве предусмотрены спиральные теплообменники, изготовленные из меди или латуни. Они обладают достаточно большой площадью, чтобы обеспечить более быстрый прогрев внутреннего содержимого. Все это хозяйство заключено в баки того или иного объема. Виды применяемых баков:


По соотношению цена/качество стеклокерамические бойлеры являются наилучшим решением.

  • Эмалированные – отличаются предельной дешевизной и не самым продолжительным сроком службы;
  • Стеклокерамические – более продвинутые баки, характеризующиеся повышенной выносливостью. Но стоят они дороже баков, покрытых эмалью;
  • Из нержавеющей стали – практически вечные, очень выносливые и стойкие к коррозии. Это действительно лучший выбор, но отличающийся высокой ценой.

В дополнение ко всему на борту присутствуют термостаты – они управляют поступлением теплоносителя, регулируя температуру воды в баках в установленных пределах. Для обслуживания бойлеров косвенного нагрева в их конструкции предусмотрены ревизионные отверстия (фланцы).

Для работы в летнее время косвенные водонагреватели могут оснащаться ТЭНами. Они приобретаются отдельно или поставляются уже встроенными. Также на борту присутствует автоматика, которая управляет отключением и включением электрических нагревательных элементов. Для защиты баков и сварных швов предусмотрены сменные магниевые аноды. Внешние кожухи изготавливаются из пластика или стали.

Любой накопительный бак косвенного нагрева содержит в себе еще одну важную деталь – это теплоизоляция, защищающая воду от слишком быстрого остывания.

Подключение нескольких котлов в одну систему

В регионах, где имеется нестабильная подача газа или электроэнергии прибегают к установке двух котлов, например, твердотопливного и газового. Два агрегата могут работать по разным схемам:

  1. Последовательное подключение – между агрегатами устанавливается термоаккумулятор, в который поступает от твердотопливного котла подогретый теплоноситель. Затем он направляется в систему с газовым устройством, а после расходится потребителям.
  2. Параллельное подключение – в этом случае работа твердотопливного агрегата контролируется датчиками безопасности. Также устанавливается трехходовый клапан, с помощью которого можно отключить любой из агрегатов.

Делаем бойлер своими руками

Водонагреватели с косвенным нагревом могут иметь самую различную конструкцию и конфигурацию. Главное они должны быть выполнены точно по расчетам, с использованием высококачественных материалов и в соответствии с установленной технологией обработки, для того чтобы получить изделие, способное работать в условиях высоких температур и под давлением. Процесс производства разбит на несколько важных этапов.

Подготовка бойлерной емкости

Выбирая конструкцию бака, нужно обратить внимание, как будет заводиться в корпус змеевик. Если в корпусе имеется монтажная крышка, то проблем для мастера с обвязкой теплообменника не будет

В том случае когда емкость целостная, то потребуется выполнить крышку самостоятельно, отрезав верхнюю часть и закрепить ее на болтовом соединении по всей длине окружности с предварительной установкой резиновой прокладки. Самым удобным вариантом для монтажа считается конструкция, которая имеет две крышки — верхнюю и нижнюю.

Далее на корпусе высверливают два отверстия для концевых участков змеевика. Диаметр отверстий обязан согласоваться с диаметром резьбы фитингов плюс 1-2 мм. Фитинги пропускают в технологические отверстия, с предварительной установкой уплотнительных колец.

Дальше с наружной стороны корпуса поворачивают встречные фитинги и сильно затягивают их. Такое соединение дает устойчивость конструкции змеевика, которую дополнительно усиливают опорами внутри корпуса, чтобы предотвратить вибрацию и шум во время циркуляции теплообменника.

В корпусе емкости запрессовывают патрубки для входа/выхода нагреваемой среды и линии дренажа, на которых устанавливается запорно-предохранительная арматура. На корпусе определяют место врезки для стрелочного термометра.

Изготовление и обработка змеевика

Сделать теплообменную спираль собственными силами опытному мастеру не сложно. В данном способе главное условие — произвести высококачественную намотку.

Выполнять ее желательно из труб, обладающих хорошей теплопередачей и антикоррозионными свойствами: медь и нержавеющая сталь. Хотя последний вариант трудно согнуть и придать нужную форму.

Готовый змеевик

Преимущественной для этих целей является медная трубка, которая гнется без предварительного нагрева горелкой. Под намотку применяют барабан из нужного материала с меньшим диаметром рабочей емкости водонагревателя на 8-12%. После выполнения намотки, витки труб раздвигают между собой до 5 мм.

Изготовление и обвязка БКН

Прежде всего самостоятельно изготовленный бойлер косвенного нагрева подсоединяют к внешнему источнику нагрева: трубы центральное отопление или в самостоятельный контур котлоагрегата автономного отопления.

Изготовленную спираль помещают внутрь корпуса и обвязывают с подающим теплоносителем. До того как закрыть корпус крышкой опрессовывают греющий контур. Для этого запускают циркуляцию теплоносителя путем открытия вентиля на подаче и обратке и внимательно осматривают змеевик на предмет утечек.

Схема обвязки БКН

Далее по схеме обвязывают конструкцию с линией ГВС через запорно-регулирующую арматуру. По схеме бак связывают с подачей холодной воды, выход ГВС с внутридомовым трубопроводом горячей воды идущем на смесители и дренажной линий, для слива воды при ремонте и обслуживании. На выходе из БНС монтируется термометр и манометр, чтобы можно было контролировать параметры нагретой воды.

Если бак имеет систему автоматического регулирования и защиты, устанавливают первичные датчики по температуре и давлению для защиты БКН от высоких параметров нагрева.

Теплоизоляция

Для того чтобы уменьшить тепловые потери от БКН и обеспечить его аккумулирующими тепловыми свойствами, выполняют наружную теплоизоляцию конструкции.

Теплоизолятор фиксируют с применением монтажного клея, стяжки проволокой либо иным образом. Имеет большое значение, чтобы корпус был защищен полностью, так как от качества термоизоляции будет зависеть КПД работы системы, и как долго бак сможет сохранять горячую воду.

Очень часто на практике термоизоляцию выполняют с применением второго бака большего диаметра, в который вставляется рабочая емкость, а пространство между ними заполняют утеплителем.


С этим читают