Что такое бойлер косвенного нагрева. Как подобрать расширительный бак для бойлера косвенного нагрева Косвенный бак для горячей воды

05.04.2020

Для чего нужен расширительный бак для БКН

Говоря простым языком это необходимо для защиты оборудования горячего водоснабжения от гидравлических ударов. Возникает такая потребность если потребность в ГВС удовлетворяется бойлером косвенного нагрева, подключенным к твердотопливному котлу.

Контролировать интенсивность горения и теплоотдачу котла на твёрдом топливе несмотря не все используемое оборудование достаточно проблематично. При нагревании вода расширяется и создает избыточное давление в системе, что и приводит к гидроударам.

Мембранный бак нивелирует перепады давления и защищает водопроводные краны, трубы и сам бойлер от повреждения. Происходит это следующим образом:

Внутри бойлера косвенного нагрева находится нагревательный элемент, подсоединенный к системе отопления. При перегреве теплоносителя повышается температура ГВС, увеличивается нагрузка на трубы и важные конструкционные элементы, что приводит к порче дорогостоящего сантех оборудования.

Принцип работы расширительного бака с группой безопасности БКН заключается в предотвращении высокого давления в системе ГВС и возникновения гидроударов. Присутствуют обратный и сбросный клапаны, помогающие при аварийных ситуациях.

Подключение группы безопасности и расширительного бачка необходимое условие для длительной работы БКН, а также проведения бесплатного сервисного обслуживания. Производители оборудования часто отказывают в гарантийном ремонте если в обвязке к бойлеру не установлено предохраняющее оборудование.

Как рассчитать объём расширительного бака для БКН

Самые простые вычисления, которые дадут приблизительный результат заключаются в следующем. Объем бачка должен быть не менее 10% от общего объема БКН. Следовательно:

бойлер на 100 литров подключается к емкости не менее 10 л;
водонагреватель на 200 литров, нуждается в баке на 20 л.

После определения необходимого объема переходят к определению дополнительных характеристик:

Подбор расширительного бака для БКН по назначению. Вода в ГВС более агрессивная, чем в системе отопления. В технической документации к буферной емкости должно быть указано основное предназначение. Ставить на бойлер можно только бачок, в инструкции которого прописана возможность использования для ГВС.

Расчет по давлению - выбор расширительного бака для БКН облегчают специальные таблицы подбора. Входные параметры: то, какое начальное давление воздуха должно быть в расширительном баке для бойлера ГВС:

Максимальное давление Рмах, бар	Начальное давление газа Р₀, бар
Максимальное давление Рмах, бар

Выбор по мембране - резина, используемая в бачке, влияет на качество жидкости подаваемой в ГВС и сроках эксплуатации предохранительного бачка. Распространенные материалы для изготовления мембран:

	Натуральная каучуковая резина для питьевой и не питьевой воды. Диапазон температур эксплуатации от -10 до +50°С. Эластична, но допускает частичную диффузию воды. Область применения - аккумулирование холодной воды.
	Синтетическая бутиловая резина для питьевой и не питьевой воды. Диапазон температур эксплуатации от -10до+100°С. Менее эластична, чем NATURAL, но долговечна с точки зрения водонепроницаемости. Область применения - станции водоснабжения (наиболее универсальный материал).
	Синтетическая этилен/пропиленовая резина для питьевой и не питьевой воды. Диапазон температур эксплуатации от -10 до +100°С. Более влагопроницаема, чем бутиловая.
	Используется только для не питьевой воды (котлы отопления). Диапазон температур эксплуатации от -10 до +100°С. Менее эластична.
	Используется для активных сред (масел, топлива). Диапазон температур эксплуатации от -10 до +100°С.

Выбор с учетом коэффициента температурного расширения системных жидкостей:

Чтобы облегчить расчеты можно воспользоваться специальными онлайн калькуляторами. В исходные параметры нужно будет ввести объем бойлера. После этого программа рассчитает объем и начальное давление в газовой полости.

Гидробак для горячего водоснабжения имеет синий корпус (белый), для отопления красный.

Схема подключения бойлера с расширительным баком

Обвязка выполняется следующим образом:

Вода к БКН подводится через обратный клапан. Такая мера предотвратит поступление нагретого теплоносителя в систему ХВС.
Расширительный бачок лучше располагать в системе ГВС между обратным клапаном и бойлером. Это необходимо чтобы при открытии крана пользователю поступала сразу горячая вода.
Допускается схема подключения расширительного бака к БКН, когда РБ ставится после бойлера. Функциональных отличий в работе группы безопасности не будет. При этом в ГВС сначала будет поступать остывшая вода из РБ, что не совсем комфортно.

Если обвязка бойлера с расширительным баком выполнена правильно при нагревании ГВС не будет срабатывать предохранительный клапан. Важно избежать двух крайностей:

Перекачка расширительного бака - в этом случае давление будет выдавливать всю воду из емкости. Последствия: гидроудары и порча сантехнического оборудования при перегреве воды. Нужно снизить давление в баке. Для расчетов начальных параметров можно воспользоваться таблицей, приведенной выше.
Заниженные показатели РБ - при нагреве теплоносителя будет срывать предохранительные клапана. Соответственно, эффективность группы безопасности будет сведена к нулю. Если не поднять давление в баке, даже при небольшом перегреве теплоносителя будет срабатывать группа безопасности.

Для системы горячего водоснабжения использующей бойлер косвенного нагрева важно установить группу безопасности, включающую предохранительный клапан, манометр и расширительный гидробак. Такая обвязка предотвратит порчу дорогостоящего сантехнического оборудования и уменьшит вероятность аварийной ситуации.

Этот вопрос часто задают владельцы частных домов. Многие справедливо полагают, что если у них уже есть установленная система отопления, которая позволяет снабжать дом не только отоплением, но еще и горячей водой для хозяйственных нужд, то зачем тратиться и устанавливать бойлер косвенного нагрева? На первый взгляд устройство бойлера и вправду выглядит как излишняя трата средств. Но это не так.

Бойлер косвенного нагрева имеет очень низкий коэффициент теплопотерь.

Что такое бойлер косвенного нагрева и зачем он нужен?

Бойлер косвенного нагрева представляет собой водонагреватель, который позволяет обеспечить бесперебойной подачей горячей воды всех домочадцев одновременно.

К тому же его конструкция не предполагает наличие собственного теплоисточника. В качестве теплового носителя для бойлера косвенного отопления используются внешние источники тепла. Ими могут быть отопительный котел, центральное отопление и т.д.

Итак, для чего же нужен бойлер косвенного нагрева воды? Возьмем в качестве примера ситуацию, когда хозяйка дома решила помыть посуду, а хозяин дома тем временем решил принять душ. В этом случае оба столкнутся или с нехваткой горячей воды, или с резким снижением температуры воды, что тоже малоприятно. Устройство данного водонагревателя позволит избежать таких ситуаций, поскольку он сможет компенсировать возникшую нехватку горячей воды.

Как устроен бойлер косвенного нагрева

Внешне бойлер косвенного нагрева выглядит как большой бак, имеющий цилиндрическую форму. А сама конструкция бойлера состоит из следующих частей:

корпус бойлера;
утеплитель;
бак, выполненный из нержавеющей стали;
термометр;
теплообменник;
магниевый анод.

Благодаря наличию слоя утеплителя между баком и корпусом самого бойлера коэффициент теплопотерь составляет 3-4ºС в сутки. Термометр позволяет контролировать заданную температуру воды в баке. Теплообменник представляет собой спиралевидную стальную или латунную трубку, которая располагается внутри самого бойлера. Очень часто эта трубка имеет сложную форму и располагается ближе к нижней части бойлера. Производители утверждают, что именно благодаря этому факту можно добиться равномерного нагрева воды во всей емкости. Магниевый анод призван защищать бак от гальванической коррозии. Практически все электрохимические реакции будут воздействовать на магниевый анод, не тронув при этом другие детали водонагревателя. Со временем эту часть водонагревателя придется заменить, так как она подвергается постоянному износу.

Практически все новые модели современных бойлеров имеют альтернативный источник тепла. Такие устройства называют еще комбинированными. В летний период, когда отопительный сезон закончился, бойлеры используют для подогрева воды либо электричество, либо газ. На рынке также существуют такие модели, которые способны нагревать воду за счет солнечного света.

Принцип работы устройства

Бойлер косвенного нагрева устроен несложно, да и принцип его работы будет понятен любому. Внутри большого бака проходит полая внутри спиралеобразная трубка, чаще всего ее называют змеевик. В трубке непрерывно циркулирует теплоноситель. Постоянную циркуляцию обеспечивает специально установленный для этих целей насос, который, в свою очередь, снабжен автоматической системой управления. Как только температура воды достигает заданного параметра, насос отключается. Так как источником теплоносителя выступает работающая система отопления, то в момент нагревания воды в бойлере возможно незначительное снижение температуры у отопительных элементов. Однако нагрев воды в баке происходит достаточно быстро, поэтому заметить снижение температуры на короткое время можно только при помощи градусника.

После того как вода в баке станет нужной температуры, она долго еще будет оставаться таковой. Существенно снизить потери тепла в баке помогают современные изоляционные материалы. В качестве теплоизоляции для бойлеров отлично подойдет пенополистирол или полиуретановая пена.

Каждый бойлер имеет два патрубка для ввода и вывода, и они выполняют разные задачи. Патрубок ввода соединяется с отопительным котлом, где через него в змеевик поступает теплоноситель, тем самым, нагревая воду в баке. А патрубок вывода подает уже нагретую воду непосредственно к месту ее подачи.

Перед тем как вы решитесь на покупку бойлера, обязательно уточните мощность вашей отопительной системы. Ведь если вы приобретете бойлер с большим объемом, есть вероятность того, что стоящая у вас дома отопительная система попросту не справится с поставленной задачей. Либо нагрев будет происходить очень медленно, и в этот период температура отопительных приборов резко снизится, что крайне отрицательно отразится на комфорте проживающих в доме людей. Еще вам нужно будет заранее выбрать, какой именно тип бойлера вы хотите приобрести: напольный или настенный. Если у вас настенная водонагревательная система, то и бойлер лучше всего приобретать настенный. И наоборот. Специалисты советуют приобретать отопительную систему и бойлер косвенного нагрева у одного производителя. В этом случае монтаж и установка пройдут легко и быстро. А результаты их работы будут эффективны и продуктивны.

Достоинства и недостатки системы

Главными и основными преимуществами бойлеров косвенного отопления в отличие от нагревателей проточного типа считаются:

Способность нагревать воду в больших количествах.
Компенсация возникающего дефицита горячей воды в период пиковой нагрузки. Например, когда хозяйка решила помыть посуду, а хозяин принять душ. Благодаря бойлеру сразу несколько человек в доме смогут использовать горячую воду, не причиняя дискомфорта другим пользователям.
Себестоимость воды, нагретой бойлером косвенного нагрева, крайне низкая. Ведь для ее производства не было потрачено дополнительной энергии. Косвенный источник тепла полностью удовлетворил потребность в нагревании воды. В зимний период времени использование бойлера становится крайне актуально благодаря высокой экономии потраченной энергии на нагрев и отопление.
По сравнению с водонагревателем проточного типа использование бойлера косвенного нагрева дает возможность осуществлять подачу горячей воды сразу по нескольким направлениям.
Возможность использовать альтернативные источники тепла (газ, электричество, солнечный свет и т.д.).

К недостаткам бойлеров косвенного нагрева можно отнести следующее:

Высокая стоимость оборудования. Учитывая тот факт, что для установки бойлера косвенного нагрева необходимо предварительно установить котел отопления, монтаж первого ложится тяжелым финансовым бременем на хозяев частного дома.
Для того чтобы нагреть воду в емкости массой 100 л, уйдет несколько часов. На этот период времени температура отопления во всех жилых помещениях будет снижена.
Вся конструкция занимает довольно много места. Обычно котел отопления и бойлер косвенного нагрева устанавливают в непосредственной близости друг к другу. А так как габариты оборудования немаленькие, то порой для них отводится целое небольшое помещение в хозяйственной зоне.

Как правильно выбрать бойлер?

Основной критерий, которым вы должны руководствоваться при выборе бойлера, – это его емкость. Для того чтобы понять, какой должна быть оптимальная масса вашего водонагревателя, вы можете воспользоваться среднестатистическими показателями, а затем умножить их на количество проживающих в доме человек и получившуюся цифру округлить в большую сторону.

Итак, статистика гласит, что в сутки человек тратит горячей воды на:

умывание – 6-16 л;
мытье посуды – 20-25 л;
душ – 60-85 л;
принятие ванны – 160-180 л.

К примеру, для того чтобы нагреть воду до нужной температуры в бойлере косвенного нагрева емкостью 20 л, понадобится около 40 минут, а у 200-литрового бойлера на это уйдет около 6 часов.

После того как вы определились с необходимым объемом бойлера, обязательно уточните, из какого материала выполнен змеевик. У недорогих бойлеров змеевик выполнен из стали и приварен к баку. А в моделях более высокой ценовой категории змеевик съемный и выполнен из латуни. Конечно, съемный змеевик более практичен, так как со временем вы легко сможете его снять и прочистить от накопившейся в нем накипи.

Также недорогие модели имеют в качестве защитного покрытия слой стеклокерамики или эмали. Однако такое покрытие не совсем надежно, потому что внутри бака будут происходить постоянные перепады температур, что со временем приведет к микротрещинам и уже не спасет от коррозии металла. Поэтому, покупая бойлер, выбирайте бак, который сделан из нержавеющей стали, такой бойлер обойдется вам дороже, но и прослужит гораздо дольше.

Следующее, на что вам нужно будет обратить внимание, – это материал утеплителя. В некоторых моделях в качестве утеплителя используют поролон, этот материал крайне ненадежен и непрактичен. Лучше всего для этих целей подходит полиуретан. Именно с таким утеплителем потери тепла из бака практически исключены, а значит, не тратится лишняя энергия на то, чтобы вновь подогреть воду.

Чтобы организовать снабжение горячей водой, работающее от системы отопления, ставят двухконтурный котел. Его недостатком является малая производительность. Горячей воды хватит только для мытья рук или посуды. Для комфортного купания лучше установить бойлер косвенного нагрева, достоинством которого является накопительный бак.

Основной принцип работы бойлера косвенного нагрева заключается в циркуляции теплоносителя по теплообменнику, подсоединенного к системе отопления. Горячую жидкость перекачивает насос. Внутренний контур бойлера заключен в накопительной емкости, где поступающая из водопровода холодная вода нагревается от энергии теплоносителя.

Циркуляция системы отопления имеет замкнутый круг. Отдав энергию, теплоноситель по трубам возвращается к котлу. Цикл повторяется, пока происходит работа насоса и котла. От толщины трубы змеевика зависит скорость нагрева воды внутри накопительной емкости.

Особенности конструкции

Чтобы лучше разобраться в работе, надо изучить устройство прибора косвенного нагрева и понять, чем он отличается от своих собратьев.

Водонагреватель предназначен для систем отопления закрытого и открытого типа. Основным отличием является источник энергии. Если газовый водонагреватель работает от баллонного или магистрального газа, а электрический прибор от ТЭНа, то внутренний контур бойлера косвенного нагрева состоит из змеевика. Источником энергии служит теплоноситель. Змеевик оснащен входным и выходным патрубком для подключения к системе отопления.

Существуют бивалентные водонагреватели с двумя теплообменниками, где на один змеевик подается теплоноситель из системы отопления, а на другой контур поступает тепло от гелиосистемы или теплового насоса. При желании змеевики можно объединить фитингами. Получится водонагреватель косвенного нагрева с одним контуром.

Теплообменник заключен внутрь накопительной емкости, где происходит косвенный нагрев воды. Для подключения к водопроводу бак аналогично оснащен входным и выходным патрубком. Форма накопительной емкости обычно представляет собой цилиндр, но встречаются прямоугольные модели. Чтобы вода внутри бака быстро не остывала, его заключили в декоративный корпус, а пространство между ними заполнили теплоизоляцией.

От образования накипи защищает магниевый или титановый анод. Элемент нагрева установлен внутри накопительного бака. Анод защищает металлические детали бойлера от гальванической коррозии, а также снижает жесткость воды.

Термостат – это регулятор, с помощью которого уменьшают или увеличивают поступление в теплообменник теплоносителя. Механизм позволяет регулировать температуру нагрева воды.

Выбирая для домашнего пользования бойлер, лучше отдать предпочтение модели, где дополнительно предусмотрен ТЭН. Прибор сочетает в себе косвенный и электрический водонагреватель. ТЭН позволяет подогревать воду летом, когда система отопления не работает. Для регулировки нагрева воды от электричества установлен дополнительный термостат и автоматика.

Разновидности

Чаще всего в продаже встречается бойлер косвенного нагрева со змеевиком. Однако существуют модели, собранные по системе «бак в баке». Принцип работы остался неизменный, только вместо змеевика теплообменником выступает дополнительная емкость. Достоинство системы «бак в баке» заключается в большей площади нагрева. Для подключения трубы системы отопления на емкости аналогично предусмотрен входящий и выходящий патрубок.

По типу установки косвенные водонагреватели бывают:

Настенные модели ограничены объемом накопительного бака до 200 л. Водогрейный прибор подвешивают на стальные кронштейны. Основное требование – прочная стена. Пустотелая гипсокартонная перегородка не выдержит бак с водой.
Напольный водонагреватель рассчитан на большую вместительность. Бытовые модели обычно выпускаются с накопительной емкостью 250–300 л. Бойлер напольный промышленного назначения способен вместить более 1000 л воды. Из-за больших габаритов под водонагреватель отводят отдельную комнату.

По типу расположения бака косвенный бойлер бывает:

Горизонтальные модели вместительные. Уровень воды поддерживать удобнее, но места водонагреватель занимает много.
Вертикальные модели отличаются меньшей вместительностью. Достоинство водонагревателя в компактности и экономии полезного пространства комнаты.

По материалу изготовления накопительного бака бойлеры бывают трех типов:

Все дешевые модели оснащены стальным баком с эмалированным покрытием. Через пару лет защитный слой нарушается и появляется течь.
На ступень выше по качеству стоят стеклокерамические баки. Срок эксплуатации увеличен, но и дороже стоят.
Бак из нержавейки дорогой. Однако срок эксплуатации неограничен. Водонагреватель прослужит долгие годы, если не попалась низкокачественная подделка.

Разнообразие косвенных водонагревателей позволяет потребителю выбрать оптимальную по форме, стоимости, а также вместимости модель.

Положительные и отрицательные характеристики

Рассматривая плюсы и минусы косвенных водогрейных приборов, надо остановиться на главном преимуществе – экономия энергоресурсов. За газовый и электрический бойлер придется отдельно платить. Энергию косвенный водонагреватель получает бесплатно от работающей системы отопления.

Из других преимуществ выделяется:

Длительный срок эксплуатации. Нагрев теплообменника не образует твердых накоплений. Накипь появляется при работе ТЭНа, но его включают не круглогодично, а только летом.
Водонагреватель с двумя теплообменниками или системой «бак в баке» характеризуется высокой производительностью.
Модель с дополнительно установленным ТЭНом сочетает два важных параметра: экономичность зимой, эффективность летом.
Имея сварочный опыт косвенный водонагреватель можно сделать самостоятельно.

Минусом является сложность и дороговизна монтажа. Первый нагрев емкости осуществляется долго, но потом температура воды постоянно поддерживается. При отсутствии ТЭНа летом невозможно получить горячу воду.

Как выбрать бойлер косвенного нагрева

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

Выбирая для квартиры или частного дома водонагреватель с косвенным нагревом, первым делом необходимо определить оптимальный объем накопительного бака. Чтобы горячей воды хватило всем членам семьи, рассчитывают с учетом примерного расхода 100 л за сутки одним человеком.
Экономически выгоден косвенный бойлер нагрева воды для семьи из четырех и более человек. При таком количестве людей примерный расход ГВС составляет 1,5 л/мин.
Обращая внимание на объем бака, учитывают время нагрева. Большая емкость дольше будет нагреваться. Возможно, стоит отдать предпочтение модели с двумя теплообменниками или с системой «бак в баке».
От состава теплоизоляции зависит, как долго вода останется горячей после выключения котла. Дешевые водонагреватели идут с поролоном. Пористый материал слабо удерживает тепло и быстро разлагается. Оптимальной теплоизоляцией служит минвата или вспененный полиэтилен.
Чтобы сделать правильный выбор, надо сопоставить мощность косвенного водонагревателя и отопительного котла. Если последний характеризуется слабыми параметрами, бойлер станет непосильной нагрузкой.
Покупая любую модель, обязательно обращают внимание на наличие термостата, клапана и других элементов защиты.

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

Расчет объема накопительного бака

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

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

Схемы подключения к отопительной системе

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

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

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

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

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

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

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

Что такое бойлер косвенного нагрева. Как подобрать расширительный бак для бойлера косвенного нагрева Косвенный бак для горячей воды

Читайте также