Схема обвязки бойлера косвенного нагрева: типы устройств, схемы подключения и обвязки

Бойлер косвенного нагрева или двухконтурный котел

Часто стоит выбор между связкой бойлер косвенного нагрева с одноконтурным котлом или монтаж только двухконтурного котла. Двухконтурный котел обойдется гораздо дешевле, но его производительность будет ограничена 12-18 литров горячей воды в минуту.

В тоже время водонагреватель косвенного нагрева имеет больший запас воды, который может быть выдан за единицу времени. Поэтому при наличии нескольких точек потребления горячей воды, лучше использовать связку котла с баком. Если один санузел, то можно ограничиться установкой двухконтурного котла.

Выбор бойлера косвенного нагрева

Перед покупкой и подключением буферного бака-аккумулятора (как еще называют БКН) следует разобраться в конструкционных особенностях наиболее популярных видов. Дело в том, что существует много типов оборудования, в том числе и комбинированные модели, которые работают от систем отопления и альтернативных источников энергии одновременно.

Мы рассмотрим традиционные бойлеры со змеевиком, использующие в качестве нагревателя горячую воду.

Особенности конструкции и принцип работы

Что значит косвенный нагрев? Устройства с прямым нагревом функционируют посредством подключения к электричеству или газовой горелке, у БКН другой источник тепла. Вода нагревается за счет подключения к ГВС, то есть получается, что источником является теплоноситель – горячая вода (или ее заменитель).

 

Внешне БКН напоминает стандартный водонагреватель – то есть обладает бочкообразной формой, хотя современные модели более эргономичны. Для удобства использования и установки им придают прямоугольную конфигурацию.

Если рассмотреть новые модели известных марок, то можно заметить, что газовые котлы и бойлеры КН часто имеют одинаковый дизайн. Их монтируют рядом или один под другим – так можно сэкономить на площади размещения.

Основной элемент, выполняющий функцию нагрева, — стальной или латунный теплообменник (змеевик) с большой площадью поверхности, который располагается внутри металлического, покрытого защитным слоем эмали бака. Чтобы охлаждение воды не происходило слишком быстро, с внешней стороны корпус окружен слоем теплоизоляции, а некоторые модели – и кожухом.

Если вы хотите, чтобы вода в бойлере нагревалась быстро, выбирайте модель с несколькими теплообменниками, а чтобы медленно остывала – с качественной теплоизоляцией.

Важной деталью, которой сейчас оборудуют большую часть нагревательных приборов, является магниевый анод. Стержень, закрепленный в верхней части устройства, защищает металлические детали от образования коррозии, в результате водонагреватель служит намного дольше.

Барьерами от действия высокого давления являются предохранительный клапан и встроенный термостат. Если бак не оборудован группой безопасности, ее устанавливают отдельно, при обустройстве обвязки.

Бойлер косвенного нагрева подключается к трем коммуникационным системам: к холодному водоснабжению, к отоплению и к ветке с горячей водой.

Бойлер косвенного нагрева — экономное оборудование. Сам он не вырабатывает тепло, за подготовку горячей воды в нем отвечает теплоноситель, рекрутируемый из системы отопления.

Бойлер косвенного нагрева обеспечивает поставку горячей воды стабильной температуры в любое время суток. Однако из-за того, что горячее водоснабжение не используется ночью, в систему должен быть включен расширительный бак для ГВС.

При достижении необходимой для ГВС температуры срабатывает датчик, который отдает команду на перекрытие теплоносителя. Он не будет поступать в бойлер, пока температура воды не понизится до предельных значений

Часто вода, циркулирующая в системе обогрева, не превышает 65-70 °С. Многие сомневаются в ее эффективности, когда она выступает в качестве источника тепла для нагрева в БКН. На самом деле указанной температуры достаточно, потому что скорость и величина передачи тепла во многом зависит от площади (довольно большой) соприкосновения змеевика с водой.

Как происходит процесс нагревания? Холодная вода, предназначенная для нагрева, поступает через отдельное отверстие и заполняет всю емкость. Из котла в теплообменник также поступает вода, но уже нагретая. Горячие стенки змеевика передают тепло холодной воде, которая на выходе уже имеет температуру, пригодную для принятия душа или мытья посуды.

Преимущества оборудования с управлением

Возможность управления – характеристика, которая влияет на сборку всей системы нагрева воды. Существуют два типа БКН: простые (более дешевые) и со встроенной функцией управления.

Управление процессом нагрева обязательно, если основное нагревательное устройство – например, газовый или твердотопливный котел – не имеет блока управления.

Отличительной особенностью управляемых моделей является дополнительное оснащение датчиком температуры и возможностью подачи/остановки подачи воды в теплообменник. Такое оборудование работает в автоматическом режиме.

Для пуска необходимо подключить:

• вход/выход для горячей воды из ГВС;
• подачу холодной воды в бак;
• коллектор для распределения нагретой жидкости на выходе.

После этого можно запускать бойлер – вода начнет нагреваться.

Если котел функционирует в автоматическом режиме, в управлении бойлером нет необходимости. Но его все равно лучше оснастить датчиком температуры, для этого предусмотрено место в корпусе.

Процесс подключения и обвязки бойлера косвенного нагрева происходит одним из способов (описание – ниже).

Как управление может влиять на температуру воды? Практически никак. Максимальное значение, которого может достигать температура на выходе, не превышает параметров теплоносителя в системе ГВС. Скорее всего, она будет ниже на 1-2 °С.

Если необходим более интенсивный нагрев (это может произойти, если котел обычно функционирует в низкотемпературном режиме), то лучше выбрать модель со встроенным ТЭНом.

Такое оборудование целесообразно покупать вместе с котлами, работающими на твердом топливе (вода остается горячей даже после остывания котла).

Разновидности устройств с дополнительными функциями

Баки с простой конструкцией – это лишь часть ассортимента, представленного на рынке водонагревательного оборудования. Существует множество моделей бойлеров, функции которых очень полезны для интеграции в систему ГВС.

Например, одно из назначений более дорогих моделей – аккумуляция тепла. Если возможны перебои с электроэнергией или суточные потребительские тарифы слишком высоки, режим аккумуляции будет очень полезен. Конструкционные особенности таких моделей – усиленная теплоизоляция и увеличенный объем резервуара (300 л и более).

Еще один вариант, реализующий наиболее быструю подачу горячей воды к точкам водоразбора, — бойлер с рециркуляцией. В отличие от обычной конструкции, данная оснащена тремя патрубками сообщения с системой горячего водоснабжения. По двум подается горячая вода, по одному – холодная. Подача воды осуществляется с помощью насоса.

При использовании модели с рециркуляцией можно обустроить дополнительный полезный контур, например, для монтажа полотенцесушителя.

Реже, чем устройства со змеевиками, встречаются модели типа «бак в баке». Емкость с водой, которую необходимо нагреть, находится внутри, обогревающий контур – снаружи.

Вода в таком баке нагревается быстрее, чем в агрегатах с теплообменником, но и стоимость его выше.

Размер бака и его значение

Цилиндрические и кубические баки отличаются своими размерами. Их объем указывается в литрах: существуют небольшие модели на 80-100 л, но есть и громоздкие, вмещающие до 1400-1500 л. Размер подбирают, исходя из потребности семьи в горячей воде.

Габариты важны при монтаже. Для настенной установки подходят только легкие модели – до 200 л, все остальные имеют напольное исполнение. И горизонтальные, и вертикальные настенные устройства в комплекте имеют специальные крепления, напольные оснащены ножками или небольшой подставкой.

Патрубки, необходимые для подключения воды и теплоносителя, обычно выводят сзади и сверху, чтобы было удобнее присоединять бак к трубам. Лицевая панель у ряда моделей оснащена датчиком температуры (реле) и техническим отверстием.

Прямоугольные агрегаты занимают чуть меньше места, чем цилиндрические, за счет плотного примыкания к трубам.

Советы по выбору схемы обвязки

Перед тем как подключить бойлер косвенного нагрева, выбирают способ врезки устройства. Он может быть приоритетным, позволяющим получать требуемое количество воды в минимальный промежуток времени. Этот вариант подразумевает подачу всего теплоносителя на змеевик оборудования.

Он нагревает холодную воду до заданной температуры. Ее значение определяет термореле. Исключительно после достижения заданной величины теплоноситель перенаправляется в контур отопления здания для обогрева помещений.

Подключение косвенного бойлера к напольному котлу или настенному возможно также по бесприоритетной схеме. Этот вариант подразумевает нагрев холодной воды только частью теплоносителя из котла. При реализации данного способа осуществляется монтаж отдельного контура к БКН. Данный вариант не позволяет отключить батареи.

Приоритетная схема — это наиболее оптимальный вариант подключения емкости подогрева воды для ГВС. После ее реализации не ухудшится качество отопления в доме. При этом удается нагреть требуемое количество воды за минимальный временной промежуток, отключив отопительные приборы. Остановка их работы максимум на 1,5 часа не станет причиной существенного снижения температуры в помещениях.

Важно! Чтобы установка бойлера косвенного нагрева проводилась по приоритетной схеме, нужно предварительно правильно рассчитать требуемую мощность котельного агрегата. Его подбирают с учетом производительности водонагревателя, чтобы все оборудование эффективно работало и соответствовало друг другу.

Варианты схем обвязки

При выборе варианта подключения БКН учитывается тип системы и разновидность бойлера. Его месторасположение определяют в зависимости от точек врезки насосных агрегатов и размещения котла.

Вариант с трехходовым смесительным устройством

Такая схема является наиболее распространенной. При ее реализации обвязку бойлера косвенного нагрева осуществляют параллельно системе отопления. При этом обязательно проводится монтаж запорной арматуры. Установка самого трехходового клапана выполняется после циркуляционного насоса на подающем трубопроводе.

На заметку! Данный вариант подключения часто реализуется, когда на объекте смонтировано два различных котельных агрегата.

Способ представляет собой систему с приоритетом. Когда вода нагревается в бойлере, в батареи перестает поступать теплоноситель. Установка клапана осуществляется вместо переключателя под управлением термореле. Трехходовое устройство перенаправляет теплоноситель из системы отопления в нагревательный контур бойлера, если в нем вода начинает остывать. После повышение ее температуры происходит обратное переключение.

Один из способов реализации схемы с трехходовой смесительной арматурой

На заметку! Схема с трехходовым клапаном — один из лучших вариантов, когда БКН постоянно используется для нагрева воды ГВС.

Вариант с двумя циркуляционными насосами

Этот способ подключения эффективен, когда нагрев в бойлере осуществляется нечасто. Данный вариант также применяется, если требуется не сильно горячая вода. Такая схема подразумевает монтаж одного насоса на контуре с БКН, а другого — на отопительной ветке.

Подключение насоса осуществляется через термостат. Поэтому агрегат начинает работать, когда происходит уменьшение температуры воды. Принудительная циркуляция позволяет быстрее ей нагреваться. При этом создание всей системы осуществляем без использования трехходового клапана. Разветвление трубопроводов выполняется путем монтажа обычных тройников.

Обвязка с гидрострелкой

Подключение бойлера косвенного нагрева к одноконтурному газовому котлу с установкой распределительной гребёнки является наиболее совершенным методом и предоставляет владельцу жилого дома множество преимуществ:

• К одному распределительному узлу можно подключить не только циркуляционный контур отопления и БКН, но также несколько других закольцованных магистралей.
• Позволяет устроить систему тёплого пола одновременно с классическим радиаторным отоплением на одном контуре.
• Каждый патрубок гребёнки снабжается регулятором, с помощью которого можно как уменьшить, так и увеличить интенсивность теплового потока.
• Позволяет выключить одну или несколько элементов системы при необходимости.
• На каждой подаче гидрострелки ставится циркуляционный насос, меняющий интенсивность теплоотдачи при одинаковой температуре жидкости в трубах.

Главный минус такой конструкции – сложный монтаж и калибровка системы. Каждый запорно-регулирующий вентиль должен быть выставлен таким образом, чтобы равномерно распределить расход теплоносителя для каждого контура в пропорциях от площади теплоотдачи.

В видео подробно рассказывают о схеме обвязки бойлера косвенного нагрева с помощью гидрострелки:

Метод рециркуляции

Обвязка одноконтурного газового котла с бойлером косвенного нагрева по методу рециркуляции также имеет некоторые преимущества. На замкнутое кольцо можно установить зигзагообразный нагревательный элемент в санузле – полотенцесушитель. Это позволит обогревать отдельные помещения в летнее время, когда контур отопления отключен. Подача теплоносителя в полотенцесушитель осуществляется с той же магистрали, что и на БКН.

Энергонезависимый метод

Данная схема подключения косвенного бойлера к одноконтурному газовому котлу основана на действии гравитационных сил. БКН монтируется в верхней точке системы таким образом, чтобы теплоноситель мог двигаться самостоятельно по трубам с уклоном.

Нагретый теплоноситель перемещается под действием вышележащих слоёв воды под действием силы тяжести. При перемещении жидкости верхний слой проходит нагрев в теплообменнике и транспортируется для осуществления теплоотдачи под тяжестью следующих слоёв, расположенных выше.

Главный недостаток такой схемы – необходимость устройства труб с увеличенным сечением, а также наличие свободного места для обеспечения требуемого уклона подающей и обратной магистралей.

Вариант обвязки с двумя котлами

Может выполняться обвязка твердотопливного котла с бойлером косвенного нагрева, при одновременной установке газового агрегата. Этот вариант монтажа актуален для регионов, в которых существуют перебои с одним или другим топливом. При его реализации всегда будет обеспечен обогрев помещений и подача горячей воды.

Для подключения двух разных котельных агрегатов используют:

1. Последовательную схему, при которой выполняется монтаж термоаккумулятора между котлами. В него сначала поступает теплоноситель из первого агрегата. Потом он направляется во второй котел и только затем перемещается к потребителям.
2. Параллельную схему, которая подразумевает наличие датчика безопасности, контролирующего работу твердотопливного котла. В системе еще монтируется трехходовое смесительное устройство. Оно позволяет отключать один из котельных агрегатов.

Если отопительный контур состоит из многочисленных веток, осуществляется установка гидравлических стрелок. Они позволяют компенсировать разницу давления и сбалансировать потоки теплоносителя. Вместо гидрострелок иногда монтируют балансировочные вентили.

Подключение бойлера к газовому котлу

Для подключения бойлера косвенного нагрева к газовому отопительному котлу его конструкцией предусматривается температурный датчик, установленный в баке.

Подключение к одноконтурному отопительному агрегату

Подключая водонагреватель к одноконтурному котлу, применяют схему с двумя циркуляционными насосами. Такой тип подсоединения фактически может заменить и схему с трехходовым датчиком. Особенностью данного подключения является разделение потоков теплоносителя по разным трубопроводам с применением насосов. Контур горячего водоснабжения также имеет более высокий приоритет перед контуром отопления, однако он достигается лишь за счет настройки алгоритма включения. Поэтому правильнее говорить о параллельной работе обеих контуров.

Попеременное включение центробежных насосов также осуществляется по сигналам термостата, установленного в баке.

Чтобы исключить смешивание потоков теплоносителя, перед каждым насосом обязательна установка обратного клапана.

Работа по такой схеме похожа на предыдущий случай, с той лишь разницей, что термостат управляет попеременной работой двух насосов. При включении насоса ГВС отключается насос отопления, следовательно, система обогрева начинает остывать. Однако короткое время подогрева воды в бойлере не приводит к заметному уменьшению внутридомовой температуры и может почувствоваться лишь во время первоначального пуска.

Иногда для отопления домов большой площади применяют несколько отопительных агрегатов. В таком случае устанавливают дополнительный насос для обеспечения работы водонагревателя.

Подсоединение к двухконтурному котлу

Для работы бойлера в тандеме с отопительным агрегатом, который имеет контур горячего водоснабжения, используется трёхходовой клапан. С его помощью распределяются поток нагретого теплоносителя между основным контуром обогрева и дополнительным контуром горячего водоснабжения.

Управление трёхходовым клапаном происходит по сигналам, которые поступают от термостата, установленного в водонагревателе. Когда вода в бойлере охлаждается ниже установленной величины, термостат включает клапан, который направляет поток теплоносителя из отопительного трубопровода в контур горячего водоснабжения.

Термостат переключает клапан в исходное состояние при достижении температуры воды в баке выше выставленного значения. При этом поток теплоносителя направляется в отопительную магистраль. В теплое время года происходит не перенаправление потока, а управление режимом горения котла.

При понижении температуры воды в бойлере термостат посредством трёхходового клапана «зажигает» основную горелку агрегата, а при её повышении подача газа на горелку прекращается.

Данная схема подключения отлично подходит для газовых котлов, оснащённых циркуляционным насосом и автоматикой. В таком случае клапаном может управлять сам котёл по команде, полученной от термостата водонагревателя.

В схеме подключения с трехходовым клапаном контур водонагревателя имеет приоритет над контуром обогрева. Использование такого способа подсоединения бойлера оправдано для баков большого объема или при высокой жёсткости воды, которая не даст нормально работать контуру ГВС.

Устанавливая максимальную температуру воды в бойлере (температура срабатывания термостата), следует иметь в виду, что она должна быть меньше температуры, выставленной для автоматики котла.

Подключение гидроаккумулятора

Рассмотрим подключение бойлера по схеме горячего водоснабжения – как настенный газовый котел, подключенный к бойлеру, греет теплообменник. Холодная вода, поднимаясь по трубе, проходит фильтр грубой очистки и далее идет по стене, прямиком к бойлеру.

Перед тем как подключить трубу холодной воды к бойлеру, необходимо установить шаровый кран с разъемным соединением, который должно быть направлен в сторону бака. Затем следует установить предохранительный обратный клапан, так называемый два в одном. После этого установить тройник для подключения гидроаккумулятора (расширительного бака), и только потом подключить трубу холодной воды к бойлеру.

При подключении холодной воды нужно следовать именно вышеуказанной последовательности:

• шаровый кран;
• предохранительный обратный клапан;
• расширительный бак;
• подключение к бойлеру.

Желательно такую обвязку делать именно на входе, то есть рядом с бойлером. Предохранительный обратный клапан для бойлера, как правило, идет в комплекте с водонагревающим устройством. При его отсутствии в комплекте или при потере, необходимо его приобрести.

Купить предохранительный обратный клапан можно в готовом варианте или по отдельности, то есть отдельно предохранительный клапан и отдельно обратный клапан и соединить их между собой. Холодная вода после шарового крана должна пройти через обратный, а затем через предохранительный клапан и направится к расширенному баку.

Прежде чем купить предохранительный обратный клапан, нужно посмотреть в паспорте бойлера, при каком давлении должен он сработать. Таким образом, холодную воду в бойлер мы подали, так как правильно все обвязали. На выходе горячей воды нам достаточно установить шаровый кран с разъемным соединением, который необходимо установить между краном и бойлером. При необходимости расширительный бак для бойлера разрешается установить и на выходе горячей воды для этого устанавливается тройник между краном и бойлером и подключается расширительный бак. Баки бывают универсальные, для горячего или холодного водоснабжения или только для горячего водоснабжения. Главное, чтоб температура воды была рабочая – до +70 градусов.

Расширительные баки, которые идут на отопление, для горячего водоснабжения не подходят. Расширительные баки для систем ГВС подбираются в зависимости от емкости бойлера. Как правило, не меньше 10% от общего объема.

Рекомендуется подобрать гидроаккумуляторы немножко с запасом:

• на 150 литров – 18 литровый бак;
• на 200 литров – 25 литровый бак.

Как удалить накипь в бойлере косвенного нагрева

Согласно инструкции, прилагаемой производителем к бойлеру, его профилактическое обслуживание выполняется раз в полгода-год, лучше проводить его дважды за год — перед началом и по окончании отопительного сезона.

Производители бойлеров косвенного нагрева, впрочем, как и любых других нагревательных приборов, не рекомендуют производить его профилактику самостоятельно, только в специализированных сервисных центрах, поэтому не дают никакой информации, как открыть доступ к внутренней ёмкости бойлера. Снять и заменить можно лишь магниевый катод, при уменьшении его длины наполовину. А вот удалить накипь через маленькие отверстия фланцев без спецоборудования невозможно. Что же можно сделать в бытовых условиях, т. е. самостоятельно?

Прежде всего, определить степень нароста известковой накипи на теплообменнике, для этого понадобится измерить температуру теплоносителя на вводе и выводе бойлера, определить потери тепла. При нормальной работе бойлера разница температуры на входе и выходе не должна превышать 15 °С, т. е. если входящий теплоноситель имеет температуру 90 °С, а на выходе 75 °С — всё в порядке. Известковая накипь, по мере её отложения на внешней поверхности змеевика-теплообменника, препятствует теплопередаче и если при 90 °С на вводе температура воды на выводе из бойлера будет 80–85 °С — необходимо удаление накипи, иначе срок нагрева воды возрастёт многократно.

Если слой накипи на теплообменнике невелик, т. е. разница температур на вводе-выводе составляет не менее 14–12 °С, можно удалить его способом «тепловой удар». Для этого полностью слейте воду из бойлера и пустите через змеевик теплоноситель от работающего котла на 10 минут с тем, чтобы максимально разогреть теплообменник в пустой ёмкости бойлера. Затем наполните бойлер холодной водой — она должна заполнить ёмкость за 3–5 минут. В результате большей разницы между температурой змеевика и окружающей его водой известковые отложения отстанут от трубки — промойте и повторите удаление накипи «тепловым ударом» ещё раз.

Если же на вводе-выводе теплоносителя разница температур менее 12 °С, способ «теплового удара» будет малоэффективен — слишком велик нарост накипи на змеевике. Потребуется применение химических средств для удаления накипи, в идеале — рекомендованных производителем данной модели бойлера. Использовать какие-то «домашние» средства и составы для удаления известковой накипи не рекомендуется — ёмкость бойлера может быть повреждена.

Химические средства удаления накипи, предназначенные конкретно для бойлеров косвенного нагрева, разводятся в воде — её температура и пропорции разведения приводятся на упаковке средства очистки. Составленная смесь заливается в ёмкость бойлера с тем условием, чтобы её уровень полностью закрыл змеевик теплообменника. Срок очистки приводится производителем химического средства, как правило, он составляет от 4-х до 8-ми часов и зависит от объёма бойлера. По окончании срока очистки содержимое бойлера полностью удаляется, затем его необходимо дважды наполнить холодной водой и слить её — на этом очистка от накипи завершена.

Частые ошибки при подсоединении бойлера косвенного нагрева

Распространенной ошибкой является не подходящее место размещения бойлера. Его следует устанавливать в предельной близости к отапливающему котлу, либо выпуску центрального отопления — это поможет сэкономить на прокладке дополнительных труб и на другой сопровождающей инфраструктуре.

Ванная комната практически идеально подойдет для этого, единственной загвоздкой остается ее небольшие габариты:

Еще одной «популярной» ошибкой является неверное подключение впуска холодной воды. Подключение в последовательном порядке входа-выхода вещества тепловой энергии (теплоностиеля) должно обеспечивать правильную и результативную работу бойлера.

Оптимальным и действенным вариантом для нагрева и теплоснабжения будет вход теплоносителя в водонагреватель сверху, а выход, соответственно, снизу.

Неверное присоединение циркуляционного насоса может повлечь массу неблагоприятных последствий, а именно:

• отличное от горизонтального расположения двигательная ось может привести к скорому истиранию подшипников;
• важным фактором есть содержание насоса в чистом состоянии и защищенности от мусора. Нужно регулярно проверять сетчатые фильтры.

Видео – Как подключить бойлер КН к одноконтурному котлу