Что такое водонагреватель косвенный – Водонагреватели косвенного нагрева — что это такое: принцип работы и особенности подключения

Что такое бойлер косвенного нагрева и для чего он нужен — принцип работы БКН

Содержимое:

1. Косвенный нагрев — что это, принцип нагрева
2. Для чего нужен бойлер, где и как используется
3. Устройство водонагревателя косвенного нагрева
   1. Виды бойлеров
   2. Бак и внешнее устройство БКН
   3. Как нагревается вода в БКН
   4. Как регулируется температура в бойлере
   5. Системы защиты БКН
4. Преимущества и недостатки бака косвенного нагрева

Бойлер косвенного нагрева отличается хорошими теплотехническими характеристиками. Несмотря на высокую стоимость, водонагреватель незаменим в системах, подключаемым к твердотопливным котлам, солнечным коллекторам и тепловым насосам.

Если внимательно изучить принцип работы бойлера косвенного нагрева, а также рассмотреть существующие преимущества и недостатки, можно увидеть все достоинства и слабые стороны применения ёмкостного накопителя для ГВС.

Косвенный нагрев — что это, принцип нагрева

Существует всего два способа передачи тепла:

• Первый, отличающийся высоким КПД и отдачей прямой принцип нагрева. Этот способ используется в отопительных котлах для нагрева теплоносителя. Змеевик с циркулирующей жидкостью находится непосредственно над горелкой или топочной камерой. Подобным образом нагревают воду электрические бойлеры, твердотопливные и газовые котлы, проточные газовые водонагреватели.
  
• Косвенный способ нагрева заключается в использовании энергии от уже разогретого теплоносителя системы отопления, для нужд ГВС. Происходит вторичная теплоотдача.
  Принципиальная схема работы подразумевает следующую цепочку передачи энергии: источник тепла > теплоноситель > горячее водоснабжение. Именно такой принцип работы отличает бойлер косвенного нагрева (БКН). Водонагреватель подключается к системе отопления и обеспечивает нужды ГВС используя энергию теплоносителя.
  

Для чего нужен бойлер, где и как используется

Главное предназначение БКН обеспечение потребностей частного загородного дома в горячем водоснабжении. Водонагреватель можно установить и в квартире, имеющей автономное отопление. В многоквартирном доме сделать это сложнее за счет ограниченной полезной площади. Для ГВС подбирают нагреватель, вместительностью 60-100 л.

Бойлер косвенного нагрева нужен для обеспечения горячего водоснабжения от системы отопления в которой изначально не был заложен подогрев воды. БКН эффективен в следующих случаях:

• одноконтурный котел;
  
• тепловой насос;
  
• для гелиосистем — солнечных коллекторов.
  

В интернете можно встретить рекомендации подключения БКН к системе теплых полов. Цель такого решения зачастую заключается в снижении температуры нагрева теплоносителя. БКН выступает как буферная емкость, регулирующая температуру. На самом деле в системе тёплых полов не нужен бойлер. Для нивелирования нагрева устанавливают узел подмеса и гребёнку.

Устройство водонагревателя косвенного нагрева

Конструкция БКН напоминает обычный емкостный накопитель. Внутреннее устройство бойлера для нагрева воды состоит из следующих элементов:

• Утепленный кожух — необходим для сохранения тепла нагретой воды. От качества теплоизоляции во многом зависит КПД водонагревателя и его экономичность.
  
• Внутренний бак — изготавливается из нержавеющей и черной стали, покрытой эмалью или стеклополимером.
  
• Нагревательный элемент — устройство и принцип работы бойлера косвенного нагрева может несколько отличаться в зависимости от того, какое решение используется для передачи тепловой энергии. В конструкции БКН может применяться один или несколько змеевиков, конструкция бак в баке. Выпускаются комбинированные модели с ТЭНом, работающие летом от электричества.
  

Несмотря на определенные отличия основное внутреннее устройство емкостных водонагревателей косвенного нагрева и принцип их работы остается неизменным:

1. Горячий теплоноситель поступает в БКН, увеличивает температуру поверхности змеевика или другого нагревательного элемента, контактирующего с водой для ГВС.
   
2. Происходит передача тепла.
   
3. Горячая вода подается потребителю.
   
4. Остатки невостребованной жидкости аккумулируются в баке, имеющем теплоизолирующий слой, предотвращающий теплопотери. Время от времени вода заново подогревается. Поддерживается одинаковая температура.
   

Основной принцип работы остается неизменен. При выборе следует учитывать особенности, связанные с отличиями в конструкции. Разновидности бойлеров классифицируются по:

• типу установки;
  
• баку и внешнему устройству;
  
• особенностям нагревательного элемента;
  
• системой регуляции температуры теплоносителя;
  
• наличием защиты от перегрева и накипи.
  

При выборе БКН, перечисленные 5 критериев будут иметь решающее значение.

Виды бойлеров

Перед выбором БКН следует оценить технические условия помещения: наличие свободного места для установки, необходимый объем воды, достаточный для потребления. Полученные данные будут влиять на выбор конструкции накопительного водонагревателя косвенного нагрева. Можно условно разделить БКН на две группы:

 

• По типу установки — существуют напольные и навесные бойлеры:
  
  1. Напольные не ограничены объемом нагреваемой воды, но занимают полезную площадь. Напольные водонагреватели косвенного нагрева выпускаются с вместительностью до 1000 л., чего достаточно для промышленного применения.
     
  2. БКН навесного типа монтируются на стену. Обычно ограничены вместимостью 160 л. Устанавливаются исключительно на стены из плотных строительных материалов. Не подходят для монтажа на пенобетон и газобетон. Настенные вертикальные емкости удобны в эксплуатации, не занимают большого количества полезной площади. Навесной бойлер подойдет для нужд семьи из 4-5 человек.
     
  
  
• По особенностям конструкции — присутствуют вертикальные и горизонтальные бойлеры косвенного нагрева. Первые предназначены для напольной и настенной установки. Внешним видом такие водонагреватели напоминают классический бойлер.
  Модели с горизонтальным расположением в основном устанавливаются на пол и отличаются большой вместительностью. Под установку бака требуется отдельное помещение.
  

При выборе подходящего БКН учитывают особенности и технические условия помещения, используемого под нужды котельной. Большое значение придается объему воды, необходимой для удовлетворения потребностей В ГВС. Практика показывает, что для небольшой семьи удобно использовать навесной бойлер на 100-160 л. Чтобы удовлетворить промышленные запросы ставят напольный горизонтальный бак, с емкостью до 1000 л.

Бак и внешнее устройство БКН

Водонагреватель в разрезе имеет несколько слоев:

• Корпус — изготавливается из металла с нанесением порошковой краски. В БКН премиум класса оформление может быть выполнено под отшлифованный металл или изготовлен из нержавеющей стали.
  
• Теплоизоляция — от этого слоя зависит сохранение температуры нагретой воды. Оптимальным считается применение пенополиуретана с толщиной не менее 100 мм. Параметры сведут к минимуму теплопотери и обеспечат высокий КПД водонагревателя.
  
• Внутренний бак — основу всегда составляет металл. Черная конструкционная сталь под воздействием постоянно меняющейся температуры быстро ржавеет. Чтобы не допустить коррозии поверхность бака покрывают эмалью или стеклокерамикой, полностью из нержавеющей стали. У каждого решения свои преимущества:
  
  1. Эмалированное покрытие — наиболее популярный вид бака. Изначально в устройстве баков использовалось такое же напыление, как и у ванн. Эмаль от постоянного перепада температур растрескивалась и быстро выходила из строя.
     Со временем в эмаль стали добавлять порошок титана, что существенно улучшило эксплуатационные характеристики. В современных БКН, часто используется производное эмалированному покрытию: стеклокерамика.
     
  2. Конструкция с баком из нержавейки — несмотря на длительную эксплуатацию и срок службы БКН не пользуется популярностью. Баки из нержавейки выпускает всего несколько европейских производителей. Стоимость на бойлеры из нержавейки высокая.
     Если сравнивать БКН с баком из стеклокерамики, то срок службы последних ненамного меньше, чем у емкостей из стали. Кроме бака, из нержавейки делается змеевик и корпус. Слабые места конструкции: сварочные швы, лопающиеся от постоянного перепада температур.
     
  
  

Не каждый тип нержавеющей стали подходит для бытовых потребностей. Технический металл — сильный токсин, вызывающий аллергию и отравления. Перед покупкой бойлера из нержавейки следует убедиться в качестве материалов и соответствию БКН санитарным стандартам.

Как нагревается вода в БКН

Бойлеры косвенного нагрева отличаются по внутреннему устройству. Хотя принцип подогрева остается прежним, несколько отличается конструкция и тип нагревательного элемента. Присутствуют три принципиальных способа приготовления горячей воды:

• С одним теплообменником — классический вид бойлера косвенного нагрева. Змеевик расположен внизу бака, рядом с впускными патрубками для ХВС. Вода поступает в емкость и постепенно нагреваясь поднимается вверх.
  Главный критерий выбора: площадь теплообменника (или длина змеевика, умноженная на диаметр). Параметр влияет на скорость нагрева воды и мощность накопителя. БКН с одним теплообменником работают только в зимнее время года (если система отопления отключается в тёплое время года), оптимально подходят для подключения к одноконтурным котлам, независимо от типа топлива.
  
• С двумя теплообменниками — серия БКН предназначенная для одновременного подключения к двум источникам тепла. Основной объем энергии все также получают от котла. Вода поступает в емкость, где происходит первичный нагрев. Вверху бака установлен дополнительный змеевик, подключенный к солнечным коллекторам или любому другому источнику тепла. Устройство отличается более высокой производительностью и экономичностью.
  
• Бак в баке — в этом случае вместо змеевика вода из системы отопления поступает в емкость, расположенную внутри бойлера. Конструкция оптимально подходит для быстрого и равномерного смешивания воды. БКН бак в баке имеют хорошую производительность и теплоотдачу, а также длительный срок службы.
  
• Комбинированный БКН — в устройстве присутствует 1 или 2 теплообменника и дополнительный ТЭН. Трубчатый нагревательный элемент используется в летнее время года, после отключения системы отопления.
  Если бойлер подключен к солнечным коллекторам принцип работы в летнее время несколько отличается. Солнечная энергия все также остается основным источником тепла. ТЭН включается только при необходимости, в автоматическом режиме, если тепла недостаточно, чтобы нагреть ГВС до нужной температуры.

  Читайте также: Бойлер косвенного нагрева с электрическим ТЭНом

  
  

Выбор бойлера косвенного нагрева во многом зависит от того какая система обогрева используется, а также планируется ли подогревать воду в летнее время года. В ряде решений в летнее время для ГВС используют электрический котёл или водонагреватель.

Как регулируется температура в бойлере

Управление БКН осуществляется как установленными регуляторами, предусмотренными в самом водонагревателе, так и дополнительным оборудованием, присутствующим в обвязке. Поддержание комфортной температуры выполняется:

• С помощью погружного термостата или датчика температуры — устанавливается в БКН с объемом свыше 200 л. Ставится на разрыв с насосом, отвечающим за циркуляцию жидкости в БКН. С помощью изменения скорости движения контролируется температура нагрева горячей воды. Погружной термостат присутствует только в бойлерах с производительностью от 200 л и выше.
  
• Регулирование температуры при помощи обвязки — в бытовых моделях управлять нагревом ГВС можно с помощью трёхходового крана. Принцип работы модуля связан с реагированием на изменение температуры через открытие или закрытие подпитки теплоносителя. После достижения верхних установленных границ нагрева, трёхходовой кран ограничивает подачу, что приводит к падению температуры ГВС.
  Практика показывает, что при подключении БКН лучше установить трехходовой клапан с сервоприводом. Термостатический смеситель выполняет автоматическую подкачку воды в бойлер и обеспечивает точный и равномерный контроль нагрева.
  
• Система рециркуляции — после закрытия крана водоснабжения нагретая вода остается в трубах и постепенно остывает. При вторичном открытии крана приходится долго ждать пока не сойдет остывшая вода. По самым скромным подсчетам при условии активного использования, расход всего по одной точке водоразбора удаленной от БКН, составит не менее 70 л.
  Суть системы рециркуляции в том, что после закрытия крана через патрубок забора горячей воды жидкость поступает обратно в бойлер где подогревается до необходимой температуры. При этом сравнительно небольшие затраты на обвязку полностью оправдываются комфортом эксплуатации. Из крана сразу идёт горячая вода.
  

Оптимальная температура воды в бойлере должна быть на уровне 65-70°. Параметры достаточные, чтобы предотвратить ожоги и термический удар при открытии крана водоснабжения.

Системы защиты БКН

Горячая вода по своему химическому составу намного агрессивней, чем теплоноситель системы отопления. Чтобы продлить срок эксплуатации оборудования производители используют встроенные системы, предотвращающие образование накипи и преждевременную коррозию ёмкости. При обвязке бойлера косвенного нагрева устанавливают группу безопасности, предотвращающую перегрев воды.

Обязательные системы защиты БКН:

• Устройство группы безопасности — в систему врезают расширительный мембранный бак. Одновременно устанавливается манометр, сбросовый и воздушный клапан. Группа безопасности обязательна при подключении к твердотопливному отопительному котлу.
  
• Автоматическое защитное устройство и заземление — необходимы при установке комбинированного БКН, подключаемого к электросети. Бойлер подсоединяют напрямую через автомат к счетчику.
  Читайте также: Как подключить бойлер косвенного нагрева к одноконтурному котлу
  
  
• Защита от накипи — входит в базовую комплектацию БКН, предлагаемых европейскими производителями. Магниевый анод в бойлере косвенного нагрева устанавливается в основном в бюджетные версии водонагревателей. Рекомендуется проверять анод каждый год, при выполнении обслуживания.
  Стержни с титановым анодом практически вечные. Главное преимущество — автоматическое изменение интенсивности защиты с учетом повреждений эмали. Магниевый и титановый аноды нужны для предотвращения и остановки коррозии металла бака.
  
• Ревизионный люк — необходим для планового ежегодного осмотра, технического обслуживания водонагревателя и чистки.
  

Производители в инструкции по эксплуатации подробно описывают необходимые условия для нормальной работы БКН. Использование группы безопасности и расширительного бака значительно продлевает срок службы бойлера.

Преимущества и недостатки бака косвенного нагрева

Главные минусы — относительно высокая стоимость и необходимость в использовании специальной запорно-регулирующей арматуры. Для подключения потребуется привлечение профессиональных сантехников.

Преимущества БКН — их несколько:

• Возможность использования нескольких источников тепла. БКН можно одновременно подключить к электросети, солнечным коллекторам, геотермальному насосу, газовому одноконтурному или твердотопливному котлу.
  
• Достаточное количество горячей воды подаваемой пользователю. В ассортименте присутствуют компактные бойлеры на 80-100 л., также есть промышленные накопители с вместимостью до 1000 л.
  
• Экономия — первоначальные вложения окупаются за счет небольших затрат на нагрев воды. Бойлер косвенного нагрева в эксплуатации обходится дешевле чем проточный водонагреватель.
  

Накопительный бак эффективен в связке с одноконтурным газовым или твердотопливным котлом, гелиосистемой или теплонасосом.

особенности устройства и принцип работы, а также все нюансы выбора водонагревателя.

Что такое водонагреватель косвенного нагрева и в чем его суть? Не вдаваясь в подробности, ответ на данный вопрос максимально прост. На сегодняшний день это наиболее экономичное оборудование, с помощью которого можно организовать бесперебойную подачу горячей воды, нагретой до заданной температуры. Функционирует оно за счет сторонних систем отопления, в качестве которых могут выступать, например, котлы. Такая организация горячего водоснабжения очень удобна и выгодна для дач и частных жилых домов, которые оборудованы системой индивидуального отопления.

Конструкция бойлера косвенного нагрева достаточно проста и по своему исполнению напоминает электрический накопительный водонагреватель.

 Основными элементам его конструкции являются:

• корпус: чаще всего он выполнен из углеродистой или нержавеющей стали, а также прочного пластика, оснащен специальным теплоизолирующим материалом, который существенно снижает теплопотери воды в баке. Наиболее популярные формы корпусов бойлеров – прямоугольная и цилиндрическая;

• накопительный бак: это, пожалуй, главная часть оборудования. Туда поступает холодная вода, там же она и нагревается.  Внутри резервуара находится нагревательный элемент и магниевый анод. Температура воды в баке постоянно поддерживается на заданном уровне;

• теплообменник: чаще всего выполнен в форме змеевика, внутри которого находится теплоноситель из системы отопления. Кроме того, конструкция некоторых бойлеров предполагает подачу теплоносителя в специальное пространство, которое находится между двойными стенками корпуса. Еще одним видом нагрева является так называемый «бак в баке». Это значит, что в основном резервуаре водонагревателя находится еще один бак меньшего размера с теплоносителем. Кроме того, отдельные модели бойлеров могут оснащаться двумя теплообменниками, что значительно повышает скорость нагрева воды;

• система патрубков: каждый бойлер оснащен специальными трубами, по которым подается холодная и выводится горячая вода, а также трубы, с помощью которых осуществляется подача (вход) и обратка (выход) теплоносителя. Некоторые модели дополнительно оснащаются отдельным патрубком для рециркуляции;

• магниевый анод: обязательный атрибут современных устройств, который защищает внутренние стенки бака бойлера от коррозии.

 

Принцип действия бойлера косвенного нагрева также достаточно прост. Холодная вода попадает в накопительный бак через специальный входной патрубок, расположенный снизу прибора. В это же время теплоноситель подается в теплообменник, с помощью которого происходит нагрев воды. За поддержание заданной температуры отвечает терморегулятор, а также система теплоизоляции бака, предусмотренная практически во всех современных моделях.

В зависимости от расположения в пространстве бойлеры бывают горизонтальными и вертикальными. Последние имеют ограничения по размеру, однако прекрасно подходят как для дома, так и для офиса. Менее распространенными являются габаритные горизонтальные модели, которые отличаются большой вместительностью и используются, преимущественно, на предприятиях.

В зависимости от способа монтажа водонагреватели данного типа бывают:

• настенными: крепятся к стене над полом. Такое оборудование характеризуется компактными размерами и ограниченным объемом;

• напольными: такие устройства могут быть любых объемов, однако для их установки чаще всего требуется отдельное помещение.

Преимущества и недостатки перед другими видами водонагревателей.

Самым главным и неоспоримым плюсом данного оборудования является его экономичность. Устройство функционирует исключительно за счет ресурсов отопительной системы. При этом бойлеры, подключенные к системе современных котлов, могут функционировать в любой сезон за счет перекрывания контура отопления. Кроме того, стоит учесть, что большинство современных моделей оснащено дополнительным электрическим нагревательным элементом – ТЭНом, которым можно пользоваться, например, в неотопительный сезон.

Чем еще может порадовать бойлер косвенного нагрева:

• высокая производительность: при низких энергозатратах устройство не только быстро нагревает большой объем воды, но и поддерживает ее комфортную температуру;

• безопасность: при совместном функционировании с отопительным оборудованием бойлер не создает дополнительную нагрузку на электропроводку;

• обеспечивает несколько точек водоразбора: это значит, что с помощью бойлера косвенного нагрева горячая вода может одновременно поступать в смесители, расположенные на кухне, в ванне и других помещениях;

• совместимость с любыми типами отопительных устройств: твердотопливными, газовыми и электрическими котлами, тепловыми насосами, солнечными коллекторами;

• возможность автономной работы: многие современные модели бойлеров дополнительно комплектуются нагревательным элементом (ТЭНом), благодаря которому устройство может работать абсолютно независимо от отопительных приборов.

• система рециркуляции: многие современные модели бойлеров оснащены специальным патрубком для рециркуляции (или имеют возможность его подключения). Такая система позволяет нагретой воде постоянно циркулировать по трубе, благодаря чему при открытии крана мгновенно идет горячая вода. При этом без рециркуляции, открыв кран, горячей воды придется ждать некоторое время, особенно, если бойлер установлен на удаленном расстоянии от точки водоразбора. Кроме того, к системе рециркуляции можно подключить водяной полотенцесушитель. В данном случае он будет горячим круглый год, независимо от отопительного сезона;

Что касается недостатков. Здесь стоит учесть, что, в отличие, например, от проточных водонагревателей, бойлеры косвенного нагрева в подавляющем большинстве представляют собой габаритное оборудование, особенно напольные модели. Поэтому они занимают достаточно много места или требуют размещения в отдельном помещении. Еще одним минусом данного устройства является его стоимость, так как она значительно выше, чем у других типов водонагревательных приборов, например, проточных.

К слову, стоимость оборудования, как правило, формируется за счет многих факторов:

• производитель: конечно, цена может зависеть от имени брэнда. Как правило, российское или белорусское оборудование по сравнению с европейскими аналогами может быть существенно дешевле;

• материалы: водонагреватели с корпусом и/или баком из стали и латуни ценятся дороже;

• тип бойлера: этот параметр тоже влияет на стоимость – например, на аппараты типа «бак в баке» цена выше;

• габариты оборудования: здесь все понятно – больший объем бака – выше стоимость;

• функциональность: количество дополнительных опций также влияет на цену устройства.

Проанализировав эти факторы, покупатель сам для себя может определить важность каждого пункта и найти приемлемый ценовой диапазон.

Выбрать бойлер косвенного нагрева и не прогадать.

Сразу стоит учесть, что покупка бойлера косвенного нагрева считается экономически целесообразной, если ежедневно горячей водой пользуются четверо и более человек. Выбирая бойлер косвенного нагрева, необходимо внимательно изучать основные параметры и функции понравившихся моделей.

Объем.

Сперва необходимо определиться с объемом бойлера. Учитывая нормы расхода воды в нашей стране, на одного человека приходится до 140 литров в день. Также на выбор объема накопительного резервуара влияет количество точек водоразбора. Проанализировав эти данные, можно определить, что для комфортной жизни среднестатистической семье из четырех человек понадобится водонагреватель на 100-120 литров. Также, выбирая водонагреватель, необходимо учитывать площадь помещения, в котором планируется его установка, и особенности его планировки. Прибор устанавливается вместе с отопительным оборудованием, поэтому для такой системы может понадобиться отдельная комната.

Мощность и давление.

Важный параметр, на котором необходимо заострить внимание, – мощность котла, к которому будет подсоединен бойлер косвенного нагрева. Ее значение не должно быть меньше мощности нагревательного элемента, указанной в техпаспорте водонагревателя. Кроме того, необходимо обязательно учитывать, на какое максимальное и минимальное давление воды в водопроводе рассчитано устройство.

Стенки бака.

Выбирая оборудование, необходимо оценить внутреннее покрытие бака для воды. Внутренние стенки более дорогих моделей могут выполняться из стали или титана. Считается, что такие бойлеры дольше служат. Бюджетные приборы покрыты эмалью или стеклокерамикой, которая достаточно хорошо справляется с коррозией, однако характеризуется меньшим сроком эксплуатации.

Теплоизоляция.

Материал изоляции также играет важную роль в функциональности оборудования. Самые простые и дешевые бойлеры оснащены поролоном. Более высокий уровень теплоизоляции обеспечивают пенополиуретан и минеральная вата.

Функциональность.

Современные модели бойлеров оснащены рядом дополнительных функций, которые упрощают управление прибором и уход за ним, повышают безопасность оборудования. Водонагреватели могут предусматривать наличие терморегулятора, термостата, индикацию включения, функцию ускоренного нагрева, антибактериальную защиту, датчики защиты от включения без воды и высокого давления, перегрева.

Что такое бойлер косвенного нагрева – его достоинства и недостатки

Бойлер косвенного нагрева предназначен для повышения комфортности горячего водоснабжения. Устройства этого типа могут использоваться как бытовые источники или на небольших предприятиях с увеличенной потребностью в горячей воде. Бойлеры косвенного подогрева похожи на накопительные водонагреватели, но вместо электроэнергии или газа в них устанавливается теплообменное устройство. Разогрев горячей воды происходит за счет подключения теплообменников к системе отопления или другому источнику энергии.

Конструкция

Что такое бойлер косвенного подогрева воды и для чего его устанавливать? Чтобы найти ответ на этот вопрос, желательно рассмотреть устройство бойлера косвенного нагрева. По аналогии с накопительными подогревателями агрегаты состоят из следующих элементов:

• бак для воды со штуцерами для ее подачи и отбора;
• слой теплоизоляционного материала;
• внешнее металлическое или пластиковое покрытие;
• устройства контроля и управления.

На этом сходство заканчивается. Электрический нагревательный элемент в классической конструкции отсутствует. Для разогрева воды используется змеевик, подключаемый через дополнительные штуцера к системе отопления или другому источнику горячей воды. Изменение температуры подогреваемой среды происходит за счет теплообмена через стенки трубки. Устройство бойлера для нагрева различается в зависимости от формы и размеров нагревающего элемента. Это может быть:

• согнутая в спираль или пружину трубка;
• набор прямых трубок, развальцованных в трубных решетках;
• дополнительный бак.

 

Для изготовления теплообменников используются трубки из нержавеющей стали или латуни. Основное требование — небольшая толщина стенок, обеспечивающая максимально эффективный теплообмен без ущерба для прочности.

Современный водонагреватель косвенного нагрева, кроме основного теплообменника, оснащается резервным источником тепла. В некоторых моделях может быть газовый подогреватель или электрический нагревательный элемент. Производятся модели, в которых установлен дополнительный змеевик для подключения к солнечным батареям. Общее название для бойлеров с альтернативными источниками тепла — комбинированные. Для борьбы с накипью все устройства оснащаются магниевым электродом.

Методика работы

Как работает бойлер косвенного нагрева? Очень просто: внутри змеевика или компонента, заменяющего его, циркулирует горячая вода или другая жидкость. Змеевик, нагреваясь, передает тепло в наружную среду, то есть в воду, заполняющую бак. Через определенный промежуток времени происходит прогрев горячей воды до температуры носителя, и процесс теплопередачи сокращается до минимального значения. При снижении температуры из-за потерь тепла или разбора воды косвенный подогреватель опять начинает подогревать воду.

Современные материалы с высокой степенью теплоизоляции обеспечивают минимальные потери тепла, поэтому при отсутствии разбора температура горячей воды будет изменяться незначительно.

Более важным моментом является подключение бойлера для горячей воды к системе отопления. Существует два основных способа:

• последовательное соединение;
• параллельное соединение.

При последовательном подключении поток горячей воды будет проходить через теплообменник и дальше идти в систему отопления. Этот способ требует увеличения температуры на выходе котла и определенной пропускной способности бойлера. Преимущества такого подключения в более высокой температуре нагреваемой среды, а значит, можно снизить ее потребление за счет разбавления в смесителе с холодной.

Недостатком является необходимость остановки системы отопления при неисправностях устройства, требующих доступа к внутреннему пространству. Этот недостаток легко устранить. Схема подключения может содержать обводную линию и отсечные вентили для отключения агрегата.

Параллельное подключение представляет собой обычное присоединение к отопительной системе. Косвенный водонагреватель соединяется с трубой подачи и обратной соответственно. Циркуляция и передача тепла происходят, как в обычном радиаторе. Преимуществом такой системы является простота обслуживания и ремонта; недостатком — более низкая температура воды на выходе.

Критерии выбора

Разобравшись с вопросом, что такое бойлер косвенного нагрева, можно рассмотреть свойства этих агрегатов. К преимуществам бойлеров косвенного типа относят:

• возможность нагрева и сохранения большого количества воды;
• сглаживание эффекта пиковых нагрузок;
• снижение затрат на производство горячей воды;
• возможность разбора воды в нескольких точках;
• использование дополнительных источников тепла.

Наиболее эффективным считается использование нагревателей, если в доме установлен газовый котел отопления. Все газовые приборы имеют систему автоматики, поддерживающую заданную температуру. При достижении определенного максимального значения горелка отключается, при снижении — автоматически включается.

Последовательная схема эксплуатации бойлера для нагрева воды позволит увеличить промежуток времени между отключением и включением горелки.

При снижении температуры отопительной системы начнется обратная передача тепла из бойлера. Существенного влияния на температуру воды этот эффект не окажет, но расход газа снизится.

Недостатки:

• высокие расходы на приобретение и установку;
• длительный период первичного прогрева;
• оборудование имеет значительные размеры.

Исходя из представленных выше соображений можно сориентироваться и выбрать наиболее подходящее для дома устройство. Также к недостаткам можно отнести установку дополнительного циркуляционного насоса при альтернативных вариантах подогрева.

Как и все устройства, бойлеры не являются решением всех проблем. Накопительный водонагреватель также имеет внушительные размеры, проточный в большинстве случаев может обеспечить разбор только в одной точке. Преимущества устройства особенно ярко проявятся при большом количестве проживающих: в многодетной семье или при нескольких поколениях, живущих под одной крышей.

Смотрите также

Электрические и косвенные бойлеры: особенности, подбор, установка

М. Гусалов

Какое устройство лучше всего выбрать, чтобы обеспечить себя горячей водой? Какой бойлер лучше – электрический или с косвенным нагревом? Как подобрать бойлер? Подобные вопросы в последнее время задают все чаще, особенно ввиду многонедельного прекращения подачи горячей воды во многих районах населенных пунктов, а кое-где – вообще до начала следующего отопительного сезона

Из всех этих вопросов имеет смысл только вопрос, как подобрать бойлер. Нет устройств «лучше» или «хуже». Они все – разные по устройству, были созданы для разных целей и решают разные задачи.

Прежде всего – степень автономности. Электрические бойлеры имеют собственный электрический нагревательный элемент (ТЭН), который способен обеспечивать горячей водой независимо от того, включена ли отопительная система или нет, то есть и летом, и зимой. В этом смысле их можно отнести к нагревателям «прямого» типа. Вода в бойлерах косвенного нагрева подогревается от другого источника тепла (газового или твердотопливного котла или от другой системы отопления – например, с использованием гелиосистемы и/или от тепловых насосов). В комбинированных бойлерах (рис. 1) используются два или несколько источников энергии, в том числе они могут оснащаться электронагревателями, которые нагревают воду в ГВС дополнительно или самостоятельно. На рис. 1, хорошо видно, что узел электронагрева комбинированного бойлера может подогревать воду, даже если система подачи тепла их системы отопления отключена.

Особенности электрических бойлеров

Электрические водонагреватели бывают проточного и накопительного типов.

Проточные электрические водонагреватели позволяют нагревать воду во время ее непосредственного движения через этот прибор. Такие водонагреватели компактны, обладают высоким быстродействием, но они не создают запаса горячей воды. Их отличительная особенность – для быстрого разогрева потока холодной воды нужна большая потребляемая мощность (3 – 27 кВт) при относительно малой производительности. Обычно проточный нагреватель монтируют непосредственно на одну точку водоразбора или для потребителей в одном помещении (например, для ванной комнаты). Из-за большой установленной мощности такие приборы, как правило, требуют отдельного подключения электропитания, иногда трехфазного. Подробнее об этих устройствах см. статью «Автономные ГВС» (журнал AW-Therm, июль-август 2016).

Электрические водонагреватели накопительного типа или собственно электрические бойлеры – это хорошо термоизолированные емкости различного объема (10 л – 300 л и более), внутри которых расположены электрические нагревательные элементы разной мощности (обычно, от 1,2 до 9 кВт). Для предотвращения или уменьшения коррозии баки для воды изготавливают из нержавеющей стали либо применяют специальное антикоррозионное эмалевое покрытие на основе оксида титана и устанавливают в баках магниевый анод, который необходимо заменять раз в 2-3 года.

Рис. 1. Схема обвязки комбинированного бойлера с электронагревом
Обозначения: 1 — бак ГВС косвенного нагрева с теплообменником; 2 — встроенный ТЭН для электронагрева; 3 — расширительный бачок для холодной воды; 4 — отсечной вентиль для быстрого монтажа / демонтажа расширительного бачка; 5 — насосный блок для подачи воды от системы отопления; 6 — предохранительный и обратный клапаны системы безопасности на линии подачи холодной воды; 7 — рециркуляционный насос горячей воды с арматурой; 8 — термостатический смеситель горячей и холодной воды для защиты от ошпаривания; 9 — обратный клапан; 10 — отсечной шаровый кран и быстроразъемное соединение (11) для быстрого отключения бака ГВС.

Стоимость электробойлеров зависит от материала, конструкционных отличий, срока службы, производителя, объема воды, электрической мощности, производительности, исполнения, системы автоматики и варьируется в широких пределах. Практически все виды электробойлеров оснащаются терморегулятором, который задает и позволяет поддерживать уровень температуры горячей воды. Он автоматически включает ТЭНы при снижении температуры и выключает их при достижении заданного уровня или по заданной программе.

Скорость нагревания воды в электробойлерах зависит от их объёма и от мощности ТЭНов. Благодаря тому, что электробойлеры могут накапливать запас горячей воды, их применение особенно экономически оправдано при использовании ночного тарифа. Современные электробойлеры оснащаются системами автоматики, позволяющими работать по специальным логическим программам с учетом потребностей в горячей воде в течение дня, недели, месяца. Самые продвинутые модели имеют дистанционное управление от смартфонов, что позволяет, например, направляясь в загородный дом, включить бойлер заблаговременно.

По способу крепления электрические обогреватели могут быть настенными и напольными (обычно, это бойлеры большого объема). Настенные электрические водонагреватели могут быть вертикальными, горизонтальными. Универсальные модели по желанию покупателя способны крепиться и вертикально, и горизонтально.

По способу подключения к системе подачи воды электробойлеры бывают с верхним и нижним подсоединением.

По типу нагревательных элементов электробойлеры бывают с сухим или мокрым ТЭНом. «Мокрый» ТЭН находится непосредственно в воде, он герметизируется и изолируется от корпуса с помощью прокладок. В бойлерах с сухим ТЭНом нагревательные элементы находятся в полостях («стаканах») и изолированы от непосредственного контакта с водой. Эти нагреватели более безопасны с электрической точки зрения. «Сухие» ТЭНы передают тепло через воздушный зазор, нагревают медленнее и поэтому требуют большей мощности. Кроме того, «сухие» ТЭНы более ремонтопригодны в отличие от «мокрых», которые при выходе из строя требуется заменять полностью, причем обычно на нагреватели, поставляемые именно производителем электробойлера. Со временем такая замена может стать проблематичной. «Сухой ТЭН» обычно можно заменить, даже не сливая воду из системы.

При достаточной разрешенной мощности подключения к электросети, электробойлеры можно устанавливать в городских квартирах.

Особенности косвенных бойлеров

Бойлеры косвенного нагрева воды используют тепло отопительной системы. Это обусловливает их преимущества по экономичности и ограниченность применения. Водонагреватель косвенного типа более характерен для загородного дома с автономной системой отопления, чем для установки в городских квартирах. Благодаря системе термоизоляции вода в нем длительное время поддерживается в горячем состоянии с температурой, близкой к температуре в контуре отопления.

Косвенный бойлер (цилиндрический или прямоугольный) устанавливается рядом с отопительным котлом. Основной элемент бойлера косвенного нагрева – это его бак, вместимость которого может составлять от 50 л до нескольких кубометров. Его изготавливают из нержавеющей стали или с покрытием из эмали, стеклокерамики или стеклофарфора.

Наружный корпус бойлера изготавливают из пластика или металла. Он обеспечивает защиту бака от механических повреждений. Между баком с водой и внешним корпусом находится теплоизоляция. Внутри бака размещен теплообменник. Бойлер обеспечивает нагрев воды от отопительного котла, который подключается к баку трубопроводом с высокой температурой теплоносителя. Циркуляция теплоносителя осуществляется через специальную систему насосов и смесителей, подмешивающих холодную воду до нужной температуры.

Подсоединение бака к системе питьевого водоснабжения происходит через «ввод» для холодной воды. Через «вывод» для горячей воды нагретая жидкость, которая использует ресурсы отопительной системы, поступает к потребителю. Это обусловливает существенную экономию денежных средств, отсутствие дополнительной нагрузки на проводку электросети; высокую производительность при низких эксплуатационных затратах; возможность подключения бойлера к различным источникам тепла, безопасность и продолжительный срок службы устройства. Теплоноситель не имеет непосредственного контакта с проточной водой, а, благодаря рециркуляции, горячая вода мгновенно поступает к потребителю.

Однако цена у бойлера косвенного нагрева обычно выше, чем у аппаратов с прямым типом нагрева (включая электрические накопительные бойлеры). Из-за того, что бойлер косвенного нагрева обычно устанавливают рядом с отопительным котлом, для него требуется отдельное помещение. Помимо этого конструкция косвенного бойлера гораздо сложнее и более требовательна к материалам, чем у электрических бойлеров. Ограничена возможность использования не в отопительный сезон (летом для обеспечения горячей водой необходимо либо включать обогревательный котел, либо использовать гелиосистему и/или тепловой насос, который в таком случае нельзя использовать в реверсивном режиме – для охлаждения помещений).

Аналогично электрическим бойлерам, бойлеры косвенного нагрева по способу крепления бывают настенными и напольными, по расположению – вертикальными (самый распространенный тип) или горизонтальными. В горизонтальных бойлерах проще поддерживать необходимый уровень (давление) воды, и установка дополнительных насосов «подкачки» обычно не требуется.

Соответственно тому, с каким котлом (одно- или двухконтурным) работает в паре бойлер, косвенные водонагреватели со змеевиком тоже бывают двух типов: одноконтурными или двухконтурными. Двухконтурный котел применяется реже, в нем обеспечивается подача теплоносителя для отопительной системы и одновременное нагревание воды для ГВС.

Бойлер с системой рециркуляции имеет третий вход. Такой нагреватель обеспечивает мгновенную подачу горячей воды в кран.

Еще одна разновидность бойлеров косвенного нагрева – бойлер типа «бак в баке». Он состоит из двух емкостей, одна внутри другой. Во внутреннем баке содержится чистая вода для ГВС, а во внешнем – теплоноситель из котла. Из-за большой площади теплоотдачи такие бойлеры легче и компактнее аппаратов со змеевиковым теплообменником одинакового объема, но существенно дороже. Такая конструкция существенно экономит место.

Какой электробойлер выбрать?

Прежде чем определить, какой тип бойлера выбрать – электрический или косвенный, нужно хотя бы ориентировочно определить его необходимый рабочий объем и сколько ему потребуется тепловой мощности. Практика показала, что в большинстве случаев на одного человека достаточно исходить из расчета 70 л/день горячей воды с температурой 60°C (см. рис. 2). В доме со стандартным санитарным оборудованием норма расхода горячей воды с температурой 40°C на одного человека в месяц составляет 4 м³.

Для нагрева 100 л холодной воды (+10°C) до +60°C в течение часа понадобится тепловая мощность 5,8 кВт. Если к 6 л горячей воды с температурой +60°C подмешать 4 л холодной воды с температурой 60°C, то на выходе (в кране) получим 10 л воды с температурой 40°C.

Например, для семьи из 3-х человек в день понадобится 210 л с температурой +60°C. Пусть допустимое время нагрева рабочего объема бойлера составляет макс. Четыре часа (для электронагревателя) и один час (для бака косвенного нагрева, чтобы при отборе тепла на ГВС из системы отопления дом не успел сильно остыть). В зависимости от графика часового потребления жильцов нужно определить, какую порцию горячей воды понадобится приготовить за это время. Например, для горячей ванны понадобится от 140 до 200 л воды с температурой порядка +40°C. То есть, общий бак ГВС должен вместить эту порцию – минимальный объем бака ГВС должен составлять 120 л (при +60°C). Обычно же для комфортного горячего водоснабжения семьи из трех человек принимают объем единого бака ГВС 300 – 500 л (со временем нагрева в течение 1 часа для косвенного нагревателя) и 4 – 5 часов для электронагревателя – на три цикла потребления в течение дня. При использовании других температур в контуре отопления, холодного водоснабжения и на выходе ГВС к потребителю данные расчета расхода соответственно изменятся.

Рис. 2. Ориентировочные данные для определения объема бойлера ГВС и его мощности

По данным расхода и допустимому времени нагревания максимальной разовой порции определится необходимая мощность бойлера. С учетом КПД нагревателя определится необходимая потребляемая мощность, которую следует учесть для расчетов, например, силы тока, параметров электроарматуры и необходимого сечения проводки для накопительных электронагревателей. Электробойлеры можно устанавливать локально, для каждого потребителя – свой агрегат (например для кухни, санузла, ванной и т. п. – по отдельности). Их единичная мощность и рабочий объем выбираются так, чтобы покрыть потребность в горячей воде по типу потребителя, а не по количеству жильцов и их среднесуточному максимуму водоразбора из ГВС, как для баков косвенного нагрева.

На рынке Украины предлагаются электробойлеры разных брендов и большинства известных типов.

Модели традиционных электробойлеров c мокрым ТЭНом SB R 50–100V фирмы Ariston с объемом бака от 50 до 100 л выпускаются в вертикальном настенном исполнении. Время нагрева на разницу температур Δt=45 °С, составляет 116, 186, 232 мин для приборов с объемом 50, 80 и 100 л, соответственно. Максимальное рабочее давление – 8 бар, максимальная рабочая температура – 75°C.

Электробойлеры торговой марки Atlantic серии OPro представлена очень широким модельным рядом – от 10 л до 300 л, c мокрыми и сухими ТЭНам (тип Steatite) и с мощностью от 1,5 до 3 кВт. Внутреннее покрытие баков – эмаль или стеклокерамика. Они выпускаются в настенном и напольном цилиндрическом исполнении. «Узкие» бойлеры в исполнении Slim изготавливаются в виде высокого цилиндра, занимающего мало места вдоль стены. Небольшие приборы серии Atlantic OPro Classic PC объемом 10 л выпускаются в специальном исполнении – для размещения над или под раковиной. Это очень удобные устройства для размещения, например, на кухне.

Серия Atlantic Cube Steatite – это «прямоугольные» бойлеры с сухим ТЭНом, которые можно размещать и вертикально, и горизонтально. Электрические бойлеры обладают качественной системой защиты от перегрева и системой гидравлической защиты от высокого давления.

Относительно недорогие электрические водонагреватели Eldom Favourite от болгарской фирмы Eldominvest в вертикальном настенном исполнении выпускаются с привлекательным соотношением цена / качество. Они изготавливаются с эмалированными баками 30 – 120 л с полиуретановой термоизоляцией и мокрыми ТЭНАми мощностью от 1,5 до 3 кВт.

Как подобрать косвенный бойлер?

Смысл использования косвенных нагревателей в том, чтобы не иметь привязки к электросети, подключение к которой для большой мощности теперь «влетает в копеечку» и занимает время, а иногда просто технически невыполнимо. Другой мотиватор – это получить экономию для ГВС от разницы в цене между электричеством и другими видами энергоносителей: газа, отопительного мазута или твердого топлива разных видов.

Однако, как было указано выше, при выборе косвенного нагревателя обычно требуется больший единичный объем и большая тепловая мощность, чем для электробойлеров, чтобы время нагрева необходимой максимальной разовой порции воды не превышало 1 час, а также выполнялось условие максимальной близости к котлу. Это отражается в цене «косвенника» вместе с обвязкой относительно большей мощности.

Считается также, что эти аппараты приобретать экономически нецелесообразно, если расход горячей воды мал, и в среднем горячий водоразбор не более 1,5 л/мин. Тогда проще обойтись локальными проточными электронагревателями или электробойлерами, так как общая стоимость самого «косвенника» и его обвязки заметно превысит общую экономию от применения другого вида топлива по сравнению с ценой электричества за весь срок эксплуатации.

Следует помнить, что меньшее время нагрева имеют баки со змеевиковым теплообменником увеличенного размера. Например, фирма Eldominvest предлагает широкий выбор «косвенников» с увеличенным змеевиком серии ECO с объемом от 80 до 1000 л, настенных и напольных, со встроенным ТЭНом для дополнительного нагрева или без. Есть варианты с двумя змеевиками – для подключения к двухконтурному котлу, причем тоже – с ТЭНом или без него. Фактически, модельный ряд косвенных баков-нагревателей Eldom ECO охватывает очень широкий круг вариантов применения.

В баках бойлеров косвенного нагрева Vaillant разной емкости расположены теплообменники сложной формы, которые лучше и быстрее нагревают воду. Приборы просты в использовании. Без них не обойтись, если отопительные котлы работает на природном газе или твёрдом топливе. Модели типа Vaillant auroSTOR специально рассчитаны на подключение контура гелиосистемы с максимальной долговременной производительностью по горячей воде 664 л/ч. А модельx – это косвенный водонагреватель специально для работы с тепловым насосом.

Бойлеры косвенного нагрева Viessmann Vitocell 100-W типа CUGA предназначены для приготовления горячей воды в сочетании с настенными котлами и обладают низкими тепловыми потерями благодаря высокоэффективной теплоизоляции. Этот коррозионностойкий стальной емкостный водонагреватель с внутренним покрытием Ceraprotect осуществляет нагрев всего объема воды нагревательной спиралью, достигающей дна водонагревателя. Особенно рекомендуется для установок с температурой подачи греющего контура до 110°С, повышенным избыточным рабочим давлением в греющем контуре до 1 МПа и с температурой воды в контуре ГВС до 95°С, то есть для работы в паре с газовым или твердотопливным котлом.

Косвенные бивалентные емкостные водонагреватели Vitocell-B 100 CVB компании Viessmann с эмалевым покрытием бака Ceraprotect объемом 300, 400 и 500 л оснащены двумя змеевиками греющего контура и рассчитаны на основную работу с фототермальными панелями. Через нижний теплообменник производится нагрев теплом от солнечных коллекторов, через верхний, при необходимости, можно осуществлять дополнительный нагрев водогрейным котлом. Такие баки косвенного нагрева можно активно использовать и летом, и зимой. Причем по выбору заказчика они поставляются с электронагревательной вставкой, которую можно использовать в качестве альтернативного источника тепла или для догрева по запросу. Змеевик греющего контура достигает дна водонагревателя, благодаря чему подогревается весь объем воды.

Если вам нужны качественные, но менее дорогие бойлеры косвенного нагрева, чем немецкие бренды, рекомендуем поближе познакомиться с продукцией чешской марки Protherm, входящей в состав Vaillant Group. Например, емкостные настенные водонагреватели Protherm WEL серии ME выпускаются объемом 100 – 150 л для работы как с одноконтурным, так и с двухконтурным котлом. Есть модели с ТЭНом. Потери тепла в состоянии готовности не превышают 1,6 кВт·ч за сутки. Косвенные бойлеры Protherm серии FE BM среднего объема выпускаются в напольном исполнении, а баки Protherm серии B S изготавливаются в стационарном исполнении и имеют объем до 500 л.

Технические характеристики и другие особенности косвенных водонагревателей следует уточнять со специалистами дистрибьюторов этих марок.

Установка и подключение

Настенные бойлеры крепятся к стене надежными специальными кронштейнами, которые с запасом выдерживают вес бойлера заполненный водой. Подключить водонагреватель к системе водоснабжения дома можно с помощью стальных, пластиковых, металлопластиковых труб или даже гибких шлангов. Для предотвращения попадание твёрдых частиц в бак на трубопроводе подачи холодной воды желательно установить фильтр механической очистки воды. Кроме того, часто необходимо установить систему снижения жесткости воды для уменьшения образования нерастворимых отложений на ТЭНах (или теплообменниках), что препятствует ухудшению их работы и ускоренному выходу из строя.

Если мощности электросети достаточно, то чтобы установить и подключить электрический бойлер не требуется брать никаких дополнительных разрешений. Не нужно дополнительных систем вентиляции или отвода продуктов сгорания котла. Выполнить установку бойлера и его подключение по прилагаемой схеме можно даже самостоятельно. При подключении электробойлера к электросети необходимо иметь надежный заземляющий контур (ни в коем случае не зануляющий!), провода нужного сечения и предусмотреть для него отдельный автомат соответственной мощности и тока. Схема подключения к электросети и необходимые параметры электросоединений тоже обычно приводятся в инструкции по эксплуатации.

Существует две схемы подключения бойлеров (как электрических, так и комбинированных косвенных): с предпочтением по электрической или по гидравлической системе. Подключение по гидравлической системе более эффективно, ее также называют двухнасосной схемой. Один из насосов (см. рис. 1) предназначен для рециркуляции для быстрого нагрева воды (поз. 7), а второй – для обеспечения работы бака (поз. 5). При подключении по электрической системе (для уменьшения одновременно включенной мощности в сеть) переключение режимов (между насосами и ТЭНом) осуществляется при помощи управляющего реле по сигналу логического модуля.

Важно помнить, что бойлер косвенного нагрева подсоединяется к системе водоснабжения через ввод для холодной воды и вывод для горячей. «Косвенник» необходимо размещать как можно ближе к источнику тепла , то есть, рядом с котлом. Подвод теплоносителя выполняется вверху, а выход – внизу. Бойлеры из нержавеющей стали или титана, в отличие от эмалевых или стеклокерамических, позволяют осуществлять нагрев воды до 90°С – у них нет явления растрескивания антикоррозионного покрытия.

Во избежание ошибок при монтаже бойлера важно обращаться к сертифицированным специалистам. Также необходимо наличие сервисных центров, которые осуществляют гарантийное и пост-гарантийное обслуживание, имеют запас ЗИПа.

Читайте статьи и новости в Telegram-канале AW-Therm. Подписывайтесь на YouTube-канал.

Просмотрено: 11 192

---

Вас может заинтересовать:

Вам также может понравиться

Заказ был отправлен, с Вами свяжется наш менеджер.