Подогрев воды от котла отопления
Santeh-nik.ru

Инженерные системы

Подогрев воды от котла отопления

Бойлер косвенного нагрева для газового котла: специфика эксплуатации и подключения

Мощный газовый котел, установленный в коттедже, может легко решить проблему отопления и снабжения дома горячей водой. Но количество нагретой жидкости для гигиенических и хозяйственных нужд ограничено и не всегда устраивает владельцев. Чтобы возместить ее дефицит, устанавливают БКН – бойлер косвенного нагрева для газового котла.

Рассмотрим особенности и функциональные способности накопительного агрегата, а также выясним, как лучше использовать его в паре с газовым котлом, чтобы результат был максимально эффективным.

Отличительные черты бойлера косвенного нагрева

Бойлер – это большая бочка, главной функцией которой является накопительная. Он бывает различного объема и формы, но назначение его от этого не меняется. Без бойлера может возникнуть проблема при использовании, например, сразу двух душевых или душа и кухонного крана.

Если бытовой 2-контурный котел мощностью 24-28 кВт выдает на проток всего 12-13 л/мин, а для одной душевой требуется 15-17 л/мин, то при включении любого дополнительного крана возникнет дефицит водоснабжения. Котлу просто не хватит рабочей емкости, чтобы обеспечить горячей водой несколько точек.

Все накопительные бойлеры можно разделить на 2 большие категории:

  • прямого нагрева, создающие запас горячей воды при помощи нагревательного элемента – например, электрического ТЭНа;
  • косвенного нагрева, подогревающие воду уже горячим теплоносителем.

Существуют и другие виды бойлеров – например, обычные накопительные водонагреватели. Но косвенно получать энергию и нагревать воду могут только объемные накопители.

БКН, в отличие от энергозависимого оборудования, работающего на электрическом, газовом или твердом топливе, использует тепло, вырабатываемое котлом. Проще говоря, для его функционирования не нужна дополнительная энергия.

Накопитель легко вписывается в систему ГВС, при этом не вызывает проблем в процессе эксплуатации.

Пользователи видят в использовании БКН немало преимуществ:

  • агрегат не требует электрического питания и выигрывает с экономической стороны;
  • горячая вода всегда «наготове», не нужно пропускать холодную и ждать, когда она нагреется;
  • могут свободно работать несколько точек водораздачи;
  • стабильная, не падающая в процессе потребления температура воды.

Недостатки тоже имеются: высокая стоимость агрегата и дополнительное место в котельной.

По всем характеристикам БКН подходит для того, чтобы его применять в паре с газовым котлом. Более того, это является одним из лучших решений для оборудования системы подготовки горячей воды для частного дома с большим количеством проживающих.

Но котлы бывают разными, поэтому рассмотрим и приемлемые варианты, и те, где могут возникнуть проблемы.

Газовое отопительное оборудование + БКН

На даче для летнего отдыха не обязательно устанавливать сложную систему коммуникаций, тогда как для коттеджа постоянного проживания она просто необходима. Здесь не стоит размышлять, нужен ли дополнительный бойлер для газового котла – безусловно, он окажется очень полезным приобретением, значительно повышающим комфорт проживания в доме.

Произведем обзор основных схем подключения БКН, чтобы предупредить ошибки, возможные при самостоятельном монтаже оборудования.

Схема подключения к 1-контурному котлу

Одноконтурные агрегаты выполняют одну из заявленных производителем функций: либо обеспечивают нагрев воды для ГВС, либо отапливают дом – причем второй вариант в быту применяется гораздо чаще.

Комбинированное решение – 1-контурный газовый котел + БКН – одно из лучших для небольшого коттеджа.

Процесс нагревания происходит по следующей схеме:

  • холодная вода поступает в котел, где нагревается до нужной температуры (например, +80°С) газовой горелкой;
  • нагретый теплоноситель поступает в контур отопления – к радиаторам – и в теплообменник накопительного водонагревателя, т.е. бойлера;
  • за счет повышения температуры теплообменника вода в бойлере нагревается и при включении кранов водоразбора поступает к потребителю.

При реализации этой схемы газового 1-контурного котла с косвенным бойлером главное значение имеют технические данные – мощность и скорость подачи теплоносителя.

По средним показателям, вода в бойлере, если он предварительно не функционировал, нагревается с нуля до приемлемой температуры за 5-15 минут, то есть ожидание будет длиться недолго. Обычно агрегат находится в рабочем состоянии, поэтому доступ к нагретой воде есть всегда.

Разберем особенности обвязки рассматриваемых устройств.

Для начала необходимо выбрать наиболее удобное место монтажа – чаще всего это котельная, отдельное нежилое помещение. Лучше агрегаты расположить на близком расстоянии друг от друга – так процесс нагрева происходит быстрее, да и материалов расходуется меньше.

Обвязка происходит с двух сторон: загрузки и водоснабжения.

На выходе из бойлера рекомендуется установить мембранный расширительный бачок, компенсирующий тепловое расширение и стабилизирующий работу системы. Все контуры нужно оборудовать шаровыми кранами и обратными клапанами, регулирующими направление потоков теплоносителя.

Не лишней будет и установка фильтров – вода в систему подается разная, а во время аварии может попасть песок или другой мусор, способный загрязнить теплоноситель и вывести из строя технику.

С обеих сторон от насоса устанавливают запорные краны. Такой же кран – на входе холодной воды в котел.

На патрубке бойлера устанавливают тройник со сливным краном, и на обоих трубах – запорные краны, чтобы агрегат всегда можно было отрезать от котла для чистки или другого обслуживания. На подаче, перед запорным краном, нужно разместить воздухоотводчик.

Оптимальный вариант – это подключение с помощью трехходового термостатического клапана, который организует выход теплоносителя из котла и разделение его на два потока – в бойлер и отопительный сектор. С его помощью можно регулировать температуру: если для радиаторов подходит нагрев до + 80-90°С, то для теплых полов лучше ограничиться +45°С.

Если нет трехходового клапана, то устанавливают два циркуляционных насоса, один из которых обслуживает БКН, другой предназначен для отопительной ветви.

Иногда применяют контуры с рециркуляцией теплоносителя – например, для постоянного поддержания полотенцесушителя в «рабочем» состоянии. Нагретая вода циркулирует в замкнутом контуре, не давая трубе остывать. Обязательным элементом является циркуляционный насос, а обратный клапан не нужен. Минус такой системы в летний период – перерасход энергии.

С переходом работы газового котла на «летний режим» отопительный контур просто отсекают – газовая горелка производит нагрев теплоносителя для бойлера. Но есть и другой выход – просто отключить газовый котел и пользоваться только бойлером. Это возможно, если накопитель дополнительно оснащен автономным источником нагрева – ТЭНом.

Два варианта применения с 2-контурным котлом

Владельцев газового отопительного оборудования также интересует, как работает бойлер косвенного нагрева с 2-контурным газовым котлом. Специалисты считают, что взаимодействие агрегатов возможно, но результат зависит от схемы подключения: с одной из них они просто не предназначены для работы друг с другом.

Внедрение бойлера в контур ГВС

Сначала рассмотрим вариант, когда бойлер внедрен в контур ГВС. С гидравлической точки зрения все выглядит правильно. Трехконтактный механический термостат, помещенный в корпус бойлера, при понижении температуры замыкает цепь электропитания насоса.

Тот, в свою очередь, начинает качать воду, которая циркулирует по контуру между двумя теплообменниками: нагревается от газовой горелки, а затем перемещается в змеевик БКН.

Проблема возникает как раз из-за несоответствия температурных параметров. Предположим, что изначально температура заполнения бойлера +15˚С, а рекомендуемая температура нагрева воды в котле +60˚С – больше не позволяет автоматический ограничитель.

Разница между двумя заданными параметрами в 45˚ значительна, поэтому теплообмен в бойлере происходит достаточно интенсивно. Но температура начинает расти, и когда она достигает значения +40˚С, разница уже гораздо меньше – всего 20˚. Соответственно, и теплообмен замедляется.

Не забываем, что вода продолжает циркулировать между двумя устройствами. К газовой горелке котла начинает поступать не 15-градусный теплоноситель из системы ХВС, как это рекомендовано производителем, а 40-, а затем и 50-градусная нагретая жидкость из бойлера.

В бойлере вода начинает остывать – датчик снова включается, и процесс циркуляции возобновляется. И так постоянно. Это приводит к тому, что вода в бойлере не достигает нужной температуры, а остается недостаточно горячей, что не подходит для бытового использования ГВС.

Процесс взаимодействия двух агрегатов мог бы состояться, если бы горелка котла нагревала теплоноситель до +80˚С, но это запрещено инструкцией для защиты пользователей от ожогов.

Еще одна причина, чтобы не использовать БКН и контур ГВС газового котла в паре, кроется в невозможности нагревать воду в бойлере до температуры, превышающей +60˚С. Это связано с санитарными нормами.

Можно сделать вывод, что всего из-за двух, но существенных причин, схема объединения газового котла и БКН через контур ГВС признана неэффективной и небезопасной. Если у вас уже есть двухконтурный котел, просто пользуйтесь им по прямому назначению: один контур используйте для отопительной системы, второй для ГВС.

Взаимодействие БКН с контуром отопления

Второй вариант – взаимодействие БКН с контуром отопления. Техническое решение отлично работает, если не хватает производительности газового котла, и это единственный эффективный способ подключения БКН к 2-контурному котлу.

При электронном управлении нужно настроить котел на нагрев воды +70°С – именно такой теплоноситель поступит в бойлер, где и будет происходить дальнейшая регулировка температуры. Термостат, расположенный в бойлере, при понижении температуры будет включать насос, при достижении необходимого значения – выключать.

При механическом управлении газовым котлом все происходит иначе. К термостату котла подключают второй термостат – бойлера, и тогда первым устройством можно управлять с помощью второго. Например, если на втором установить температуру +80°С, то и первый, рабочий, потребует нагрева воды до +80°С, независимо от того, какая температура на нем выставлена.

Когда в бойлере вода нагревается до нужной температуры, второй термостат разрывает цепь, и первый, расположенный на котле, снова становится «главным». Если в этот момент на нем выставлена температура +40°С, то она и снизится до 40.

Как сделать обвязку без ошибок?

Чтобы оба агрегата – и газовый котел, и БКН – работали безотказно и на протяжении всего срока службы, важно правильно выполнить обвязку, то есть установить группу безопасности и другие элементы.

Как выбрать бойлер косвенного нагрева (2019)

Бойлеры косвенного нагрева, как и прочие водонагреватели, предназначены для организации систем горячего водоснабжения. Однако долгое время они не пользовались особой популярностью, сильно уступая электрическим бойлерам и газовым колонкам.

Бойлеры косвенного нагрева дороже электрическихи газовыханалогов, да и установка их связана с некоторыми сложностями. Однако рост цен на энергоносители, затянувшийся кризис и возрастающая техническая грамотность владельцев загородного жилья потихоньку увеличивают спрос к этому виду водонагревателей, ведь у них есть множество плюсов:

– Экономичность. По сравнению с электрическими бойлерами, греющийся от газового котла «косвенник» дает (в зависимости от местных тарифов на газ и электричество) экономию в 3-10 раз. Если же сравнивать с отдельным газовым бойлером или газовой колонкой, то бойлер косвенного нагрева выгоднее тем, что не требует изменения газового проекта и отдельного дымохода.

Читать еще:  Печное отопление 2 х этажного дома

– Долговечность. У бойлеров косвенного нагрева отсутствует высокотемпературный нагревательный элемент, прогар которого является самой распространенной причиной поломки водонагревателя. Теплообменник бойлера косвенного нагрева обрастает накипью намного медленнее и это не представляет для него особой опасности.

– Использование бойлера косвенного нагрева является самым простым способом организации ГВС (Горячего ВодоСнабжения) при использовании нестандартных источников тепла – солнечных панелей, тепловых насосов и т.п.

Образец устройства системы ГВС на основе солнечного коллектора и бойлера косвенного нагрева.

– Бойлер косвенного нагрева наиболее удобен при организации системы ГВС с рециркуляцей (о них будет чуть ниже), набирающей все большую популярность в частных домах и коттеджах.

Есть у бойлеров косвенного нагрева и минусы. Кроме высокой цены и внушительных габаритов можно отметить относительно невысокую производительность, связанную с низкой температурой теплоносителя и зависимость от внешнего источника тепла. Последнее обстоятельство может вызвать некоторые затруднения летом при отоплении с помощью газового котла. Котел должен быть подготовлен для использования в паре с бойлером, иметь соответствующие настройки и возможность подключения к датчику температуры в бойлере, иначе эффективность работы системы будет снижена.

Для снижения зависимости от внешнего источника тепла, многие бойлеры комплектуются ТЭНами, позволяющими поддерживать температуру воды в бойлере при прекращении подачи горячего теплоносителя в теплообменник.

Устройство бойлеров косвенного нагрева

Устроен бойлер косвенного нагрева весьма просто – внутри бака проходит спиральный теплообменник, по которому циркулирует теплоноситель от источника тепла (обычно – газового котла). Теплоносителем может быть как дистилированная вода, так и специальные жидкости (этиленгликоль, пропиленгликоль, антифриз и т.д.). Задача теплоносителя – эффективно перенести тепло от его источника (котла) до бойлера.

Теплообменников может быть больше одного – такие бойлеры позволяют использовать несколько источников тепла одновременно. К примеру, солнечных панелей может быть недостаточно для прогрева воды, тогда можно подключить ко второму теплообменнику газовый котел, «добирающий» требуемое тепло.

Кроме патрубков для теплоносителя, для горячей и поступающей холодной воды, могут быть также патрубки для рециркуляции и для установки датчика температуры.

Горячее водоснабжение с рециркуляцией

Случалось ли вам, открыв кран, ждать, когда вода «потеплеет»? Стоящая в трубах вода, разумеется, остывает, и чем водонагреватель расположен дальше от точки разбора, тем дольше приходится ждать горячей воды. При этом литры (а то и десятки литров) воды без пользы утекают в канализацию. Система ГВС с рециркуляцией полностью решает эту проблему – в ней горячая вода движется по трубам постоянно, температура её всегда остается высокой и теплая вода из крана появляется мгновенно. И именно бойлеры косвенного нагрева позволяют организовать такую систему с минимальными затратами и максимальной эффективностью.

При организации системы ГВС с рециркуляцией на основе бойлера косвенного нагрева и газового котла в отопительный период дополнительные затраты будут только на питание циркуляционного насоса. Разумеется, горячие трубы ГВС отдадут некоторое количечтво тепла в дом, но это значит, что отопительным батареям останется меньше работы. Произведенное котлом тепло, в итоге, все равно остается в доме и внедрение рециркуляции горячей воды увеличения расхода газа (чего некоторые опасаются) не вызывает.

Характеристики бойлеров косвенного нагрева

Наличие опции «рециркуляция» говорит о том, что бойлер подготовлен к использованию в системе ГВС с рециркуляцией, проще говоря, имеет патрубок для “обратки”. Бойлеры без такого патрубка тоже можно использовать в системе с рециркуляцией, но это потребует усложнения обвязки (трубопровода и запорных устройств) бойлера и немного снизит эффективность системы.

Полезный объем бака является важным параметром для любого накопительного водонагревателя. Чем объем больше, тем больше членов вашей семьи смогут умыться, принять душ или ванну без повторного прогрева бойлера. Температура горячей воды в бойлере косвенного нагрева обычно ниже, чем в накопительных электронагревателях, поэтому и объем его должен быть больше.

С увеличением объема бака увеличивается и время, необходимое для его нагрева. Сколько конкретно времени потребуется – зависит от множества параметров – от объема бойлера, разницы температур нагреваемой воды, температуры теплоносителя, его расхода и т.д. Если в паспортных данных котла не приведено время нагрева, то его можно примерно вычислить по формуле.

где Т – время прогрева в часах, V-объем бака в м 3 , Δt – перепад температур, W- тепловая мощность бойлера в кВт, 0,00117 – коэффициент для согласования единиц измерения. Однако имейте в виду, что приводимая в параметрах тепловая мощность бойлера зависит от температуры теплоносителя и горячей воды – для расчета паспортной мощности чаще всего берутся значения 80°С и 45°С соответственно. Но могут быть и другие величины и при сомнениях следует обратиться к документации на бойлер. При изменении любой из температур значение тепловой мощности бойлера также меняется. Некоторые производители приводят таблицы со значениями тепловой мощности для различных температур теплоносителя и горячей воды.

Пример таблицы, отражающей зависимость тепловой мощности от температуры горячей воды, температуры и расхода теплоносителя. Бойлеры косвенного нагрева Buderus Logalux.

Если же такой таблицы в руководстве нет, время прогрева можно оценить только примерно – чем ниже температура теплоносителя и чем выше температура горячей воды, тем дольше будет прогреваться бойлер.

Способ нагрева определяет, каким образом греется вода в бойлере. Все бойлеры косвенного нагрева используют, как следует из названия – косвенный способ, когда нагрев производится протекающим через бойлер теплоносителем. Однако многие бойлеры снабжены также ТЭНом, осуществляющим электрический нагрев воды в бойлере. Кроме ого, большинство моделей без ТЭНа позволяют его последующую установку в специальный патрубок или в ревизионное отверстие.

ТЭН может быть полезен в следующих случаях:

– Если температура теплоносителя непостоянна, ТЭН позволяет установить и поддерживать точную температуру горячей воды в бойлере.

– Если температуры теплоносителя от основного источника тепла недостаточно для прогрева бойлера, например, при использовании солнечных панелей или теплового насоса. В этом случае ТЭН используется для «догрева» воды до нужной температуры.

– При отключении основного источника тепла на ремонт, профилактические работы или просто на лето. В этом случае ТЭН используется для прогрева всего объема воды. Но имейте в виду, что мощность ТЭНа обычно в разы меньше мощности, обеспечиваемой теплообменником, поэтому скорость прогрева при использовании одного лишь ТЭНа снизится в разы. Чтобы определить время прогрева всего бойлера, можно воспользоваться той же формулой:

где W – мощность ТЭНа. Ну и ни о какой экономии в таком режиме работы говорить, конечно, не приходится. При неработающем теплообменнике бойлер косвенного нагрева с ТЭНом превращается просто в дорогой накопительный электроводонагреватель, поэтому долгое время его так эксплуатировать не стоит.

Площадь теплообменника влияет на его тепловую мощность. Разные производители могут использовать различные значения расхода теплоносителя, температур теплоносителя и горячей воды при подсчете тепловой мощности. Поэтому этот параметр может оказаться полезен при сравнении двух моделей с примерно одинаковым значением тепловой мощности. В одинаковых условиях модель с большей площадью теплообменника обеспечит большую мощность.

Максимальная температура нагреваопределяет температуру горячей воды, при которой не происходит повреждения внутреннего покрытия бака. Сама температура нагрева зависит исключительно от температуры теплоносителя. Не рекомендуется греть бойлер теплоносителем с температурой большей, чем максимальная температура нагрева.

Покрытие внутреннего бака необходимо для его защиты от коррозии. Лучше всего защищены от неё баки из нержавеющей стали, но они и стоят дороже остальных. Слабое место таких баков – сварной шов, который часто выполняется металлом, подверженным коррозии.

Баки с эмалевым покрытием и покрытием из биостеклофарфора (стеклокерамикой, являеюшейся разновидностью эмали) уступают «нержавейке» в устойчивости к механическим повреждениям – малейшая деформация бака приводит к появлению трещин в покрытии и, как следствие, быстрому появлению очагов коррозии. Поэтому при покупке бойлера с эмалированным баком надо тщательно осматривать корпус на отсутствие вмятин и впоследствии беречь бойлер от ударов.

Кроме того, качество покрытия может быть разным, и эмали разных моделей могут сильно отличаться по прочности и долговечности.

Многие производители для дополнительной защиты бака от коррозии устанавливают в него магниевый анод. Магний взаимодействует с кислородом воды, защищая металл бака от его воздействия. Магниевый анод защитит бак даже при повреждении покрытия, но он требует периодической замены – раза в 1-2 года.

При подборе бойлера обратите внимание на максимальное допустимое давление горячей воды и давление теплоносителя. Допустимое давление горячей воды должно быть с некоторым (1,5. 2 кратным) запасом выше максимального давления в магистрали холодной воды. Если в системе ХВС часты гидроудары, рекомендуется поставить на входе в бойлер редуктор давления.

А допустимое давление теплоносителя должно соответствовать параметрам источника тепла. Ни в коем случае значение этого параметра не должно быть ниже уставки (заданного значения давления, при котором происходит срабатывание клапана) предохранительного клапана котла – это может привести к разрыву бойлера.

Лучшие бойлеры косвенного нагрева 2020

Рейтинг топ-7 по версии КП

Дополнительная система защиты позволит устранить последствия перегрева, а система теплоизоляции посредством полиуретановой «шубы» достаточно долгое время сохранит воду теплой.

+ Вместительный бак
+ Антибактериальное покрытие бака
+ Датчик, регулирующий температуру воды

– Относительно высокая цена
– Не предусмотрена установка вспомогательного ТЭНа

Более дешевый вариант — нагревание воды с помощью газа. Используются газовая колонка, или второй контур котла отопления. Мощности подобных аппаратов может хватить на два крана, а горячая вода получается дешевле.

Недостатки проточного


При проточной схеме нагреватель должен располагаться как можно ближе к крану, чтобы меньше сливать воды, пока не пойдет горячая. Рекомендуемое расстояние — не больше 5 метров. Но в любом случае будет перерасход воды и энергии. Подобный недостаток характерный и для накопительного нагревателя.

Еще один недостаток проточной схемы ГВС (горячего водоснабжения) — невозможность забрать немного горячей воды. У каждого аппарата своя минимальная мощность. Поэтому при малом расходе воды он просто не включается.
В результате также происходи перерасход воды и энергии.

Скачки давления в системе вносят дискомфорт, так как меняют температуру воды на выходе.

В торговых точках чтобы продать малоподходящий проточный электрический нагреватель, просто указывают, что он выдает столько-то литров воды при такой температуре, например, +50 градусов, что на первый взгляд приемлемо. Но не указывается, с какой температуры нагревается вода. Ключевой характеристикой такого аппарата является разность нагрева температур. Ведь холодная вода обычно +6 — +10 градусов, а не +15 или +20.

Накопительная система нагрева воды

Главное достоинство электрического накопительного бака мощностью 1,5- 2,0 кВт в том, что его можно установить везде, в любом доме и квартире, где есть электропитание 220 В. Его объем обычно 25 — 150 литров (ходовой объем 50 — 100 литров). Вода в нем нагревается постепенно до заданной температуры, а при заборе возможен большой расход, снижение температуры происходит постепенно.


Дешевле нагревать воду газовым накопительным нагревателем с маломощной горелкой (до 3 кВт). Дело в том, что на такой нагреватель не нужен специальный дымоход. Но устанавливаться может только по согласованию с горгазом, вероятно по отдельному проекту. Обеспечивается воздухом из помещения (с системой вытяжки).

Недостатки накопительных

  • Ограниченный объем воды, что может создавать трудности. Например, если для купания израсходована одна порция в объеме бака, то для приготовления следующего объема нужно много времени.
  • Нагреватель необходимо устанавливать рядом с водоразбором, если ванная и кухня разнесены, то на каждый кран необходимо устанавливать по отдельному накопительному баку.
  • Происходит перерасход энергии от остывания неизрасходованной горячей воды в нагревателе.
  • Перерасход воды при спуске воды из крана, которая остыла в трубопроводе.

Бойлер косвенного нагрева – стабильная система ГВС

Преимущество бойлера косвенного нагрева в том, что для нагрева используется энергия системы отопления, которой много, и она обычно не дорогая. Поэтому горячей воды может быть много, температура ее стабильна, вода дешевле.

Бойлер косвенного нагрева представляет из себя накопительную емкость на 100 — 300 литров. Нагрев осуществляется спиральным трубопроводом, по которому движется разогретый до 80 — 90 градусов теплоноситель.

Системы отопления создаются таким образом, что при остывании воды горячего водоснабжения ниже порогового значения, к примеру +50 градусов, котел переключается на нагрев бойлера. При этом выдает повышенную температуру работает на полную мощность, нагревая ГВС до верхнего порогового значения, к примеру, +60 градусов. После чего опять переключается на отопление.

С буферной емкостью – наибольший запас энергии

В буферной емкости все наоборот, — применяется емкость большого объема, около 1 тонны или больше заполнена теплоносителем, а нагреваемая вода движется по спирали, т.е. происходит прямоточный нагрев. Но при открытии дополнительных кранов ее температура меняется незначительно, так как конструкция имеет большой резерв по количеству передаваемой энергии.

Температура горячей воды будет такой же, как у теплоносителя системы отопления. Иногда это не подходит, поэтому в схему водоснабжения включается и смесительный узел для уменьшения температуры…

Буферной емкостью снабжаются в основном системы отопления с твердотопливными котлами. Как и почему используется буферная емкость

Другие особенности нагрева воды отоплением

Бойлером часто снабжаются одноконтурные газовые или жидкостные котлы. Какой котел выбрать — одноконтурный или двухконтурный

Другой особенностью системы является возможность создания постоянной циркуляции воды по кольцевому трубопроводу водоснабжения. Тогда, при открытии крана сразу же получаем горячую воду. Остывание воды не считается потерей энергии, ведь она расходуется на отопление дома.

Еще имеется возможность экономить — дополнительная спираль нагрева размещается в бойлере и подключается к солнечному коллектору. Энергия солнца называется даровой, расход на солнечные коллектора в данном случае окупается. Это дает возможность подогревать воду летом, если энергии не хватает — подключается котел.

Бойлер послойного нагрева

Основные недостатки обычной прямоточной системы отопления с газовым нагревателем (вторым контуром котла) или электрическим решают с помощью установки бойлера послойного нагрева. Одного или нескольких на каждый кран. Он представляет собой теплоизолированную емкость, в которую подача горячей воды осуществляется сверху. С этого же уровня осуществляется и ее забор.

Такой бойлер дает возможность одномоментно получать много горячей воды стабильной температуры. С ним можно забрать и «чуть воды», а также обеспечить наименьший спуск холодной. В качестве такого промежуточного накопителя можно использовать и обычный нагревательный бойлер.

Ошибка – неправильное подключение бойлера ГВС

Одна из распространенных ошибок при создании системы горячего водоснабжения в доме, — подключение бойлера косвенного нагрева к второму контуру двухконтурного котла. Этот контур сам по себе предназначен для приготовления горячей воды, поэтому имеет ограничение максимальной температуры в +60 градусов, чтобы не происходило термических ожогов.

Соответственно разогреть воду в бойлере косвенного нагрева до нужной температуры он не в состоянии, так как требуемая температура теплоносителя должна быть+80 град. В результате котел работает в аварийном режиме, а вода не нагревается. Подключать такой бойлер можно только к отопительному контуру… Кстати подключить бойлер косвенного нагрева можно и к твердотопливному котлу.
Подробней, схема включения бойлера косвенного нагрева с твердотопливным котлом

Читать еще:  Как продавить воздушную пробку в системе отопления

Сейчас наиболее комфортным и экономичным решением по созданию системы горячего водоснабжения является установка бойлера косвенного нагрева, там, где это возможно сделать. Остальные схемы ГВС можно считать вынужденными решениями, которые диктуются обстоятельствами, например, экономией при создании…

Теплообменник для ГВС от отопления — виды и варианты установки

Наличие теплой воды — нормальное требование для комфортного существования. Вот только далеко не везде есть возможность подключиться к централизованному источнику горячей воды. В большинстве частных домов и в некоторых многоэтажках приходится заботиться об этом самостоятельно. Один из вариантов — использовать теплообменник для горячей воды от отопления. Во всяком случае, в отопительный сезон будете с горячей водой.

Принцип работы

Теплообменники для приготовления воды ГВС работают по бесконтактному принципу. Устройство их может быть разным, но принцип действия не отличается — работают они по принципу теплопередачи. Есть нагретый теплоноситель (в данном случае из системы отопления), который подается в трубы/каналы теплообменника. Горячий теплоноситель отдает часть тепла трубкам, по которым течет. По другим, параллельно расположенным каналам, течет вода, которую необходимо нагреть. Контактируя с нагретыми теплоносителем стенками, она нагревается. Именно так и работает теплообменник для горячей воды от отопления.

Принципиальная схема использования теплообменника для подготовки горячей воды от отопления

Чтобы нагрев был эффективным, теплообменник должен быть сделан из материала с высокой теплопроводностью. Обычно это металлы — медь, нержавеющая сталь. Медь — дорогой металл, но имеет отличную теплопроводность. Нержавеющая сталь хуже проводит тепло, но за счет прочности стенки могут быть очень тонкими, что делает такие теплообменники тоже эффективными.

Как использовать теплообменники для получения ГВС от отопления

Есть несколько возможностей нагревать воду для бытовых нужд при помощи теплообменника и отопления:

  • Нагрев проточной воды. Недостаток — ограниченные возможности по расходу горячей воды, отсутствие запаса, сложность реализации поддержания стабильной температуры (надо организовывать узел подмеса или ставить контроллер). Достоинства — требуется мало места, малое количество компонентов.
  • Нагрев воды в какой-то емкости. Теплообменник для горячей воды от отопления опускается в какую-то емкость, заполненную водой. По сути, это уже бойлер косвенного нагрева. Но в нем установлен теплообменник и подключается он к ГВС. Но речь сейчас не о них, так что не в этой статье.

Самый элементарный теплообменник — труба, по которой бежит теплоноситель

Виды теплообменников для горячей воды

Вообще, существует много конструкций теплообменников, так как они используются часто, в различных устройствах. Поговорим подробнее о наиболее доступных, надежных и эффективных. Для бытовых целей используются два вида:

  • Пластинчатые (паянные или разборные).
  • Кожухотрубные.

Теплообменник для горячей воды от отопления: в частном секторе используются два типа — пластинчатые (слева) и кожухотрубные (справа)

В них тепловые среды — теплоноситель от системы отопления и вода из ХВС (холодного водоснабжения) не смешиваются. Каналы, по которым они протекают, между собой никак не связаны. Поэтому при закачке на подогрев воды питьевого качества, такую же и получаем на выходе.

Пластинчатые

Пластинчатый теплообменник для горячей воды от отопления состоит из нескольких металлических пластин с выдавленными ходами. Собираются они в зеркальном отражении, так что получаются изолированные друг от друга каналы для циркуляции жидкостей. Пластины изготавливают методом штамповки из листового металла. Толщина — до 1 мм. Металл, как правило, нержавеющая антикоррозионная сталь, но есть и из титана, специальных сплавов.

Каналы на пластинах чаще всего делают в виде равносторонних треугольников с разными углами. Чем острее угол, тем быстрее движется жидкость, чем тупее, тем больше сопротивление и медленнее движение. По схеме движения сред по каналам, пластины бывают одноходовыми и многоходовыми. В первых направление движения сред не меняется от начала и до конца. Еще их отличительная особенность — среды движутся в противоток (для большей эффективности).

В многоходовых пластинчатых теплообменниках каналы расположены так, что среды меняют направление движения по нескольку раз. Строение у них более сложное, стоимость выше, но они способны отбирать максимум тепла (высокий КПД). В многоходовых теплообменниках можно добиться небольшой разницы в температурах обоих жидкостей.

По способу соединения бывают двух типов — разборными и паянными. Пластины разборных пластинчатых теплообменников соединяются при помощи специальных эластичных прокладок (из резины, фторопласта). Для обеспечения герметичности каналов, они стягиваются металлическими стержнями-стяжками. Для стабилизации в конструкции присутствуют две массивные плиты — неподвижная и подвижная. На неподвижной закреплены стержни, на них нанизываются пластины с ходами. Чем их больше, тем больше мощность, больше передаваемая теплота. Последней устанавливается подвижная пластина, на стяжки накручиваются гайки, зажимаются до герметичности каналов. Благодаря такой конструкции, эти теплообменники можно разобрать, прочистить, добавить или убрать пластины. И в этом достоинство этой конструкции. Недостаток — пластинчатый теплообменник для горячей воды от отопления имеет больший вес и размер (если сравнивать с паянными).

Два вида пластинчатых теплообменных устройств — паяный (слева) и разборной (справа)

Паянные пластинчатые теплообменники собираются на заводе. Нержавеющие пластины свариваются в аргонной среде, что позволяет избежать коррозии в местах сварки. Паянные пластинчатые теплообменники неразборные, в связи с чем могут возникнуть сложности с промывкой. Их преимущество — более компактные размеры и меньший вес, так как нет необходимости в стабилизирующих плитах.

У каждого теплообменника есть входы и выходы для подключения теплоносителя (от отопления) и воды. Эти выходы могут быть в виде фланца, трубы под сварку, резьбового соединения. Они позволяют подключить теплообменник для горячей воды от отопления к трубам любого типа.

Кожухотрубные

Кожухотрубные теплообменник для горячей воды от отопления проще по конструкции, но менее эффективны, из-за чего, для обеспечения необходимой температуры, должны иметь солидные размеры. Низкая эффективность, большие размеры и материалоемкость — это причины, по которым в быту они используются реже. Но их конструкция надежней — они выдерживают суровые условия эксплуатации. Так что в промышленности чаще применяется именно этот вид теплообменных агрегатов.

Кожухотрубные теплообменники представляют собой трубу-кожух, внутри которой уложены более мелкие трубки. Обычно это медные трубки, но могут быть и из другого материала, причем не только из металла.

Кожухотрубный теплообменник для ГВС — устройство и принцип работы

По тонким трубкам движется нагреваемая вода, которая подается затем в краны. Теплоноситель из системы отопления движется по пространству внутри кожуха, которое не занято трубками с подогреваемой водой. Направление движения — в противоток. Этим обеспечивается большая теплоотдача. Но стоит сказать, что общее КПД таких установок ниже, чем пластинчатых.

Схемы подключения

Кроме типа теплообменника, надо выбрать еще и способ его подключения. Есть несколько типовых схем. В любом случае, два выхода подключаются к отоплению, один — к холодному водоснабжению, один — к разводке горячей/подогретой воды.

Параллельная (стандартная)

В самом простом случае теплообменник для горячей воды от отопления подключают параллельно существующей системы. Такая схема проще всего в реализации, но для достаточного нагрева необходимо, чтобы теплоноситель двигался активно. То есть, обязательно в подаче теплоносителя наличие циркуляционного насоса. В системах с естественной циркуляцией такой тип установки малоэффективен.

Теплообменник для горячей воды от отопления: схема параллельного подключения

При монтаже, подача теплоносителя всегда подключается к верхнему патрубку, а обратка — к нижнему. При подключении воды ситуация противоположная — холодная вода подключается в нижний патрубок, гребенка горячей — к верхнему.

Схема обвязки теплообменника для ГВС от отопления

Простейшая схема обвязки содержит отсечные краны на всех четырех патрубках — для возможности отключения, чистки, технического обслуживания. Также на входе от отопления устанавливается грязевик — фильтр с мелкой сеткой. Так как зазоры в теплообменнике совсем небольшие, попадание окалины либо других загрязнений может вызвать закупорку каналов. Такой же фильтр желательно установить на вводе холодной воды — дольше будет работать оборудование.

Данную схему можно усовершенствовать, сделав рециркуляцию горячей воды в гребенке ГВС (закольцовывают после последней точки разбора). При таком построении, тепло неиспользуемой горячей воды не пропадает, а используется: вода из гребенки ГВС подмешивается к холодной воде из водопровода. На подогрев поступает уже не совсем холодная, а теплая. Теплообменник для горячей воды от отопления только доводит ее до требуемой температуры.

Обвязка с контуром рециркуляции ГВС

При разборе нагретой воды, на подогрев идет преимущественно вода из трубы холодного водоснабжения. Когда разбора нет, по кругу насос «гоняет» теплую, нагрузка на котел отопления совсем небольшая.

Управление температурой происходит при помощи датчика и регулирующего клапана, установленного на обратке (можно и на подачу поставить). Показания с датчика (температура воды в выходной ветке на ГВС) поступают на прибор управления. По результатам сравнения с выставленными данными, регулируется интенсивность потока теплоносителя, тем самым регулируется интенсивность нагрева.

Двухступенчатая

Всем хороши описанные выше схемы, кроме того, что для нагрева должен проходить большой поток теплоносителя. Иначе вода не успеет прогреться. Второй недостаток — приходится «заворачивать» поток теплоносителя из системы отопления. При большом расходе и недостаточной мощности отопительного котла, в холода могут быть заметны понижения температуры. Для более рационального использования тепла придумали двухступенчатую систему подключения теплообменников.

Один из вариантов двухступенчатого подключения теплообменников

В данном случае первичный нагрев идет от обратного трубопровода отопления. Тем самым более рационально используются энергоносители. Доводится температура до нормы при помощи повторного нагрева, но уже от теплоносителя, который идет на подачу. Подключить теплообменник для горячей воды от отопления можно параллельно — как на верхней схеме. Второй вариант представлен на нижней — в разрыв подающей трубы от системы отопления.

Вариант двухступенчатого нагрева

При использовании второй схемы, первичный нагрев происходит от обратки. Нагретая в этом теплообменнике вода подается на второй, установленный на подаче. Тут она доводится до нужной температуры и уходит потребителю.

Есть еще схема двуступенчатого нагрева с использованием тепла от рециркуляции горячей воды. В этом случае рационально используется тепло ранее нагретой воды.

Первичный нагрев — от рециркуляции горячей воды, окончательный — от системы отопления

При использовании любой из этих схем, нагрузка на котел значительно снижается. Утилизируется то тепло, которое раньше не использовалось. Тем самым эти схемы помогают экономить на энергоносителях.

Для нормальной работы теплообменника, подключенного по любой из схем, при монтаже необходимо соблюдать технологические требования. Обязательно соблюдение уклона труб ГВС в сторону точек разбора. Если трасса проходит над дверью, в высшей точке ставят воздухоотводчик. Кроме того, при длинной трассе, необходимы дополнительные автоматические или ручные устройства для сброса воздуха (воздухоотводчики). В противном случае могут быть проблемы с подачей воды.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector