Бойлер косвенного нагрева

06 Марта 2017

Бойлер косвенного нагрева.

 

Для производства горячей хозяйственной воды большое распространение получил бойлер косвенного нагрева. Применение таких водонагревателей повсеместное от небольших помещений до производственных и административных зданий.

Что собой представляет бойлер, какие бывают виды бойлера косвенного нагрева, как выбрать и установить такой аппарат, об этом подробнее поговорим.

Содержание:

1.Конструкция бойлера

2.Виды:

А)настенные и напольные

Б)традиционные и с альтернативным источником нагрева

3.Материалы, используемые при изготовлении

4.Подбор объема

5.Подключение и установка

 

1.Конструкция.

Суть нагревателя такого типа проста – передать тепловую энергию, заимствованную от внешнего источника(котел отопления и т.п.)  нагреваемой хозяйственной воде.

Получается, что бойлер сам не греет воду, а служит передатчиком тепловой энергии. Это действительно так, но как и везде есть исключения и об этом немного позднее.

А сейчас рассмотрим традиционный агрегат, который обычно подключается к газовому котлу.

Бойлер косвенного нагрева.

 На схеме изображен бойлер косвенного нагрева в разрезе.

Конструкция нагревателя состоит из корпуса ,чаще металлического реже пластикового; внутреннего бака из эмалированной стали или нержавейки ; устройства для измерения температуры воды; магниевого анода и теплообменника из нержавейки, латуни или эмалированной стали.

Нагревательным элементом служит трубчатый теплообменник. Когда требуется нагреть воду, по теплообменнику начинает двигаться горячая вода, заимствованная из системы отопления. Через стенки металлической трубы происходит передача тепла и вода постепенно становится горячей.

Нагретая вода находится в резервуаре и не теряет своей температуры на протяжении долгих часов. Теплопотери обычно не превышают нескольких градусов. В зависимости от марки и производителя обычно составляют 2-4°C за сутки. Происходит это благодаря слою теплоизоляции между внутренним баком и внешним корпусом. Понятно, что чем толще слой изоляции, тем дольше вода останется горячей. Обычно для этих целей применяется пенополистирол или пенополиуретан – толщиной от 20 до 60 мм.

Магниевый анод служит для предотвращения электрохимической реакции, которая в случае возникновения может со временем повредить внутренний бак или теплообменник бойлера косвенного нагрева. Сразу отметим, что анод необходимо контролировать и при необходимости менять. Периодичность замены зависит от интенсивности эксплуатации агрегата, а так же от химического состава нагреваемой воды. Сроки разнятся от 6 до 24 месяцев. Важный момент – в случае поломки бойлера во время гарантийного срока, сервисный центр обращает внимание на состояние магниевого анода. Если он будет израсходован, а неисправность вызвана протечкой внутреннего бака или выхода из строя теплообменника, то в бесплатном ремонте может быть отказано.  

Термостат служит для контроля нагреваемой воды. В некоторых моделях встроенный блок, включающий термостат может подавать сигнал на включение или выключение циркуляционного насоса.

Форма водогрея чаще всего цилиндрическая , так же встречается форма параллелепипеда.

2.Виды водонагревателей.

Можно подразделить все бойлеры по возможности установки. Итак, делятся они на настенные, напольные и универсальные.

Настенные варианты не могут быть большого объема из-за сложностей монтажа. Объем таких моделей не превышает 250 литров. Обычно устанавливаются над напольным котлом если мало места в помещении.

Напольный аппарат гораздо проще установить. Объем может быть самый разный от 80 литров и до 1000 литров, промышленные могут быть еще больше. Напольник не только проще устанавливать, но и проводить ревизию.

И третий вариант – это универсальный. Он может устанавливаться как на стену, так и на пол помещения. Иногда производитель  укомплектовывает крепежом для монтажа на стену. Пример – бойлер Baxi производства Италии.

Следующее разделение нагревателей можно провести по источникам нагрева.

Первый вариант это традиционный, то есть нагрев воды происходит при помощи трубчатого теплообменника. С этим видом мы разобрались ранее.

Другой вид – альтернативные источники нагрева. Тут в первую очередь надо сказать о нагреве воды при помощи электроТЭНа. Модели такого типа устанавливают для работы с твердотопливным котлом или дизельным. По окончании отопительного сезона нет смысла поддерживать топку в таких котлах. Поэтому в летний период целесообразнее нагревать воду при помощи электричества.

ТЭН может быть различной мощности. Чаще всего производитель устанавливает 2,2кВт, реже 3кВт и 6кВт.

В качественных и более престижных марках электоТЭН греет воду, не соприкасаясь непосредственно с водой. Он размещается в специальной гильзе. Так называемый «сухой ТЭН». Он служит дольше, чем ТЭН, греющий напрямую.

Для газовых котлов такой вариант не требуется. У одноконтурных настенных и напольных газовых аппаратов есть функция переключения на работу для нагрева воды в бойлере. То есть котел автоматически запускается только когда необходимо поднять температуру горячей хозяйственной воды, при этом отопление не затрагивается вообще. Эта функция называется «Зима – Лето». Как правило, ремонт и сервисное обслуживание газового котла проходят в короткие сроки, поэтому нет особого смысла использовать электричество в качестве энергии для нагрева воды. Тем более, что комбинированная модель стоит дороже, чем традиционная.

Потребитель должен быть готов к тому, что нагревая воду электричеством он не получит такой же скорости подготовки воды как от трубчатого теплообменника. Скорость нагрева зависит от мощности нагревательного элемента и объема внутреннего бака. Время исчисляется уже не минутами и может достигать нескольких часов.

Кроме электронагревательных элементов в качестве альтернативного источника могут применяться солнечные батареи и тепловые насосы.

Для таких целей используется бойлер с двумя трубчатыми теплообменниками.

Бойлер косвенного нагрева.

Один теплообменник подключается к котлу отопления, второй к альтернативному источнику.

Тепловые насосы забирают теплую воду с большой глубины. Из-за своей дороговизны они пока не получили большого распространения в России. Окупаемость такого оборудования может длиться на протяжении долгих лет.

Менее затратный вид альтернативного нагрева воды применяется с солнечными батареями. Поскольку на большей части территории нашей страны солнечных дней не так уж много, такой способ тоже мало применяется. В южных широтах применение солнечных батарей наиболее предпочтительно.

Бойлер косвенного нагрева.

Чаще всего второй теплообменник используется для подключения к тому же котлу, что и первый. Это делается для более быстрого нагрева воды при большом её расходе. Опять же надо учитывать мощность котла отопления и мощность сразу двух теплообменников водогрея. Мощность котла должна превышать мощность бойлера. Иначе отопитель не справится с нагревом горячей воды.

Есть ещё один вид нагревателя – комбинированный. В нем сочетается электроТЭН и два трубчатых теплообменника. Вариантов для применения такого аппарата много.

3.Материалы, используемые при изготовлении.

Прежде всего, надо уделить внимание внутреннему баку водонагревателя. Разные производители предлагают бойлеры с емкостями из нержавеющей стали и обычной стали с эмалированным покрытием.

Среди нержавеющих баков хочется особо отметить бельгийского производителя  ACV. Дело в том, что конструкция моделей этой марки отличается от традиционных бойлеров с трубчатым теплообменником.

 Производитель ACV предложил свой вариант, вместо трубчатого теплообменника, теплоноситель с высокой температурой находится между двух баков. Во внутренней емкости из нержавейки подогревается санитарная вода, далее идет слой теплоносителя, затем бак большего размера, который содержит теплоноситель. Эта технология называется «бак в баке». Площадь теплообмена при этом увеличивается, а значит, возрастает скорость нагрева. Получается, что при меньших размерах повышенная производительность. На картинке видно, что внутренняя емкость имеет не гладкий вид, а ребристый или волнообразный рельеф. Это для того, чтобы при изменении температуры корпус бака производил малозаметное движение, как бы растягиваясь и сжимаясь. Предусмотрено это для того, чтобы на стенках не скапливался слой вредных веществ.

Эмалированный вариант бака получил большую популярность, так как такой материал  удешевляет стоимость аппарата. Такие водогреи  хорошо справляются со своими обязанностями. Обладают низкой реакционной способностью. За счет этого достигается высокая долговечность и долгий срок службы.

Выбирая между нержавейкой и эмалированным баком, затрудняюсь отдать предпочтение той или иной модели, так как не раз слышал от потребителей, что бак из нержавейки может протекать по месту шва.

Теплообменник как правило изготавливают из обычной стали. Иногда производитель устанавливает из нержавейки, например, Baxi.

Наружный корпус обычно делают из металла, а сверху покрывают эмалью. Некоторые изготовители для удешевления заменяют металл на пластик, который довольно крепкий и не делает такие модели второсортными.

Хочется отметить, что для удешевления стоимости продукции производители иногда применяют более тонкий металл для баков, эмаль для внутренних покрытий и слой теплоизоляции. Поэтому всегда консультируйтесь перед покупкой.

4.Подбор объема.

Для того чтобы определиться с объемом нагревателя требуется подсчитать пиковую нагрузку. Обычно это время утром, когда жители дома собираются на работу, в школу и т.п. или в вечернее время при принятии душа, ванны.

Примерная таблица расхода воды.

 

Наименование потребителя воды

Расход количества воды

Средняя температура потребляемой воды

Расход объемов воды температуры 60°С

Кухонная раковина

10-20 л

50°С

8-16 л

Ванна

150-180 л

40°С

90-108 л

Душ

30-70 л

37°С

16-35 л

Раковина

10-15 л

37°С

5-8 л

Мытье  рук

2-5 л

37°С

1-3 л

Результат умножить на количество жителей. После подсчета для запаса желательно добавить 15 – 20% к полученному объему.

Либо другой способ еще более приблизительный:

  • для 1 человека достаточно  50-60 литров;
  • для 2-3 человек нужно выбирать из моделей на 100-160 литров;
  • для семьи из 3-5 человек хватит возможностей бойлера 160-250 литров.

Не следует делать выбор в пользу большого объема, это не всегда оправданно экономически. Во-первых, потребуется больше энергии для нагрева до нужной температуры. Во-вторых, стоимость конечно выше, чем у меньшего по объему аппарата. И для того, чтобы нагретая вода не застаивалась в баке, подбирайте объем с учетом будущего расхода.

5.Подключение и установка.

Установку и подключение лучше производить с помощью специалистов. Может возникнуть ситуация поломки во время действия гарантии. Сервисный центр может отказать в бесплатном ремонте, если нет соответствующих документов от полномочной организации об установке или отметок в гарантийном талоне.

Три основных схемы подключения бойлера распространены на сегодняшний день.

Первый способ – двухнасосная схема. При которой в систему устанавливаются два циркуляционных насоса. Один из них предназначен для циркуляции теплоносителя в системе отопления. Работает он постоянно, когда не требуется нагрев горячей санитарной воды. Второй насос устанавливается непосредственно перед водонагревателем и предназначен для отбора теплоносителя из отопительной системы и прокачки его через бойлер косвенного нагрева. Переключение насосов происходит благодаря термостату, датчику NTC(в некоторых случаях) расположенных в бойлере. Датчик NTC по сути это термометр сопротивления, который вставляется в внутреннею  гильзу нагревателя и подключается к котлу отопления, если конечно у него есть соответствующие «мозги». При изменении температуры в водогрее, сопротивление меняется и посылает сигнал об этом котлу, который в свою очередь шлет сигнал на переключение насосов.

Второй способ – с помощью электроклапана. Трехходовой агрегат производит перенаправление хода воды из системы отопления. Также получив сигнал от термостата, клапан направляет воду в бойлер. При достижении нужной температуры, клапан перекрывает поступление теплоносителя в теплообменник, и циркуляция продолжается по системе отопления.

Такой способ не всем нравится, так как при переключении клапана происходит характерный щелчок внутри трехходового. Если позволяет площадь дома и есть возможность отвести отдельную комнату под котельную, то этот момент становится не существенным.

Третий способ – установка гидрострелки и коллекторов. Более трудоемкая и сложная схема подключения. Для уравновешивания потоков в разных контурах используется гидравлический распределитель. Разные контуры могут включать в себя теплый пол, радиаторы отопления, систему горячего водоснабжения. Поэтому такой способ подключения должны делать специалисты.

Несколько слов о рециркуляции. Одни  производители делают такую функцию, а другие считают это лишним. Смысл заключается в следующем, из отдельного отбора бойлера выходит горячая хозяйственная вода и подходит она к точке водоразбора (смеситель) нагретой. То есть потребитель, включив смеситель, получит моментально горячую воду. Если такой рециркуляции нет, включив смеситель, придется пропустить холодную воду. Достигается это с помощью циркуляционного насоса, который работает постоянно и двигает горячую воду по контуру рециркуляции.

Место установки водонагревателя косвенного нагрева лучше выбрать ближе к котлу отопления или в непосредственной близости от выхода центрального водоснабжения. Чем короче коммуникации от котла к бойлеру, тем выше КПД.

Устанавливая настенник большого объема, будьте внимательны к выбору и монтажу креплений.    

В обязательном порядке установите предохранительный сбросной клапан. Он предохраняет водонагреватель от избыточного давления и гидроударов. В некоторых моделях он поставляется в комплекте.

Важный момент по установке температуры горячей воды, которую вы желаете получить. Температуру надо настраивать меньше чем у теплоносителя, чтобы котел смог справиться с задачей и не работал только на нагрев горячей воды.

И напоследок, хочется сказать, что бойлер косвенного нагрева можно устанавливать и в многоквартирных домах. Из центральной системы отопления производится отбор нагретой воды и пропускается через водонагреватель. Желательно устанавливать редуктор давления для предупреждения поломок от гидроударов и если это многоэтажка, то от избыточного давления. Таким образом, можно получить горячую воду.