Принцип работы устройства
Перед приобретением и монтажом бойлера следует понять некоторые конструкционные особенности и принцип работы самых популярных моделей. Существует много типов подобных установок, способных работать одновременно от системы отопления и альтернативных источников энергии.
Целесообразно рассмотреть в качестве примера традиционные установки с классическим змеевиком, которые работают (получают тепловую энергию) от горячей воды. Для начала следует более детально разобраться с термином «косвенный нагрев». Классические установки используют подключение к электричеству или природный газ, чтобы получать тепло. Бойлеры не имеют таких преимуществ. Они подключаются к ГВС и используют тепло воды или другого теплоносителя.
Стандартные установки имеют форму круглой бочки (хотя сегодня уже существуют более удобные и компактные модели квадратной формы). Если присмотреться к линейке продуктов от известных производителей, то можно заметить определённую тенденцию. Все они имеют одинаковый дизайн. Это касается и бойлеров, и газовых котлов. Можно существенно сэкономить место при их размещении, установив один агрегат на другой.
Единственный элемент нагрева — змеевик из латуни или стали. Он находится внутри корпуса (бака), имеющего защитный слой эмали. Для уменьшения теплопотерь корпус хорошо изолируется, а иногда и покрывается защитным кожухом.
Если нужно быстро нагревать воду, то следует выбирать устройства с несколькими теплообменниками. Для медленного остывания воды нужны модели с хорошей изоляцией.
Магниевый анод — один из самых важных элементов в современных бойлерах. Деталь служит для предотвращения появления коррозии на всех внутренних поверхностях, а сам стержень находится внутри конструкции в верхней её части. Благодаря этому агрегат служит в несколько раз дольше. Конструкция обязательно должна иметь термостат и встроенные клапаны, так как они являются предохранителями от сильного повышения давления в результате выхода из строя всей системы.
Распространённый миф гласит, что бойлеры не являются эффективным оборудованием для нагрева воды, поскольку температура теплоносителя в змеевике не превышает 70 °C. Это не так. Здесь всё зависит от площади соприкосновения теплоносителя в змеевике с водой. В БКН она довольно большая, поэтому вода нагревается эффективно даже при, казалось бы, низкой температуре, не превышающей 70 °C.
Работает устройство очень просто. Ёмкость бойлера полностью наполняется холодной водой для нагрева. Внутри находится змеевик, в который запускается в этот момент горячая вода из котла. Холодная вода через определённое время нагревается и становится пригодной для принятия душа, мытья посуды и других бытовых нужд.
Источник: oventilyacii.ru
Обвязка бойлера косвенного нагрева
Благодаря системе косвенного нагрева воды обеспечивается нагрев поступающей в бойлер холодной воды с помощью горячего змеевика. Внутри змеевика циркулирует теплоноситель, который напрямую не контактирует с нагреваемой жидкостью. Именно косвенный характер контакта воды и теплоносителя и накладывает ряд ограничений на работу системы.
- Обвязка бойлера косвенного нагрева должна предусматривать подачу воды в нижнюю часть агрегата. Отвод горячей воды должен осуществляться сверху бойлера.
- Внутри змеевика теплоноситель должен двигаться по направлению сверху вниз.
Такая обвязка бойлера косвенного нагрева позволяет обеспечить эффективное функционирование прибора благодаря использованию эффекта изменения плотности воды в результате нагрева.
Отвод воды из верхней точки системы позволяет направить в систему самую горячую жидкость, которая из-за наименьшей плотности скапливается сверху бака. В свою очередь теплоноситель при прохождении по направлению сверх вниз не теряет энергию на обогреве верхних горячих слоёв воды и максимально нагревает холодную воду внизу бака.
Обвязка бойлера: схема монтажа
На практике обвязка бойлера с системой косвенного нагрева имеет массу нюансов ввиду наличия контура рециркуляции. Обеспечить эффективность работы системы позволяет использование одной из трёх специальных схем подключения оборудования к системам водоснабжения и отопления.
Схема с трёхходовым клапаном
К основному трубопроводу отопительной системы подключается отдельный контур, который и обслуживает установленный в бойлере нагревательный элемент. При этом в месте подключения контура к горячему трубопроводу отопления устанавливается управляемый автоматикой трёхходовый клапан, работа которого определяется поступающими с температурных датчиков бойлера сигналами. Функционирование «обратки» обеспечивается за счёт обычной врезки в трубу подачи холодной воды.
Таким образом, при снижении температуры воды в бойлере в контур отопления перекрывается подача теплоносителя и включается контур нагревающего воду змеевика. Как только вода в баке нагревается до нужного значения, водонагревающий змеевик отключается и начинается нагрев контура отопления. Таким образом, прибор по необходимости работает или на обогрев помещения или на нагрев воды.
Схема с использованием двух насосов
При таком способе обвязки в систему рециркуляции включаются сразу 2 насоса и обратный клапан. Система косвенного нагрева функционирует за счёт подключения к врезанному с использованием тройников в отопительную систему отдельному контуру.
Управление работой бойлера осуществляется за счёт поочерёдного включения насосов, один из которых отвечает за отопление, а второй – за нагрев воды. Клапан обратного давления временно отсекает «ненужный» поток, а регулирование очерёдности включения насосов определяется датчиком температуры в баке бойлера. При этом на нагрев горячей воды прибор работает не дольше часа, а отопительная система за этот срок остыть просто не может. Использование системы с двумя насосами возможно, в частности, при организации подачи горячей воды в квартирах, расположенных в многоэтажных домах.
Схема с использованием гидравлической стрелки
Такая схема обвязки применима, если речь идёт о врезке в многоконтурную систему отопления, включающую систему тёплого пола, несколько радиаторов и т. д. В этом случае для управления циркуляцией воды в каждом из контуров используется отдельный насос. А за распределение энергии между точками потребления и стабилизацию давления внутри системы отвечает смонтированная с коллектором гидравлическая стрелка.
Выбрать оптимальную схему обвязки и качественно её осуществить Вам помогут наши специалисты. Огромный опыт подобных работ и высокий профессионализм сотрудников нашей компании “ГазСервисНН” позволяют гарантировать действительно качественную и быструю обвязку любого бойлера. Также при необходимости работники нашей компании выполнят ремонт бойлеров.
Источник: gs-nn.ru
Устройство и принцип работы бойлера
Бойлер косвенного обмена (водонагреватель) – это заполненный водой бак, в котором располагается теплообменник. В качестве теплообменника обычно используется змеевик или водяная рубашка. Теплообменник подключается к источнику тепла, передающему энергию посредством теплоносителя.
Процесс нагрева воды в бойлере происходит следующим образом:
- Сначала к теплообменнику подается теплоноситель от отопительного котла;
- Стенки теплообменника нагреваются за счет поданной энергии;
- От стенок тепло отдается воде, которая находится в баке;
- Разогретая вода забирается потребителями по мере необходимости.
Между водой и теплоносителем при такой технологии имеется промежуточное звено, обеспечивающее передачу тепла – поэтому устройство называется бойлером косвенного нагрева.
Система отопления с бойлером косвенного нагрева пребывает в тесном взаимодействии. Так, вода в бойлере обычно имеет несколько меньшую температуру по сравнению с температурой теплоносителя, поступающего в теплообменник – то есть, разогреть воду в баке можно только до того уровня, который способен выдать котел.
Впрочем, один способ обхода этого ограничения есть – всего-то и нужно, что подобрать комбинированный бойлер, в котором, помимо теплообменника, имеется еще и ТЭН. В таких устройствах основным источником тепла является косвенный обогрев, а ТЭН повышает температуру воды до необходимого уровня. Самая эффективная комбинация оборудования, при которой вода остается горячей дольше всего – бойлер с ТЭНом и твердотопливный котел.
Некоторые модели бойлеров оборудуются дополнительными теплообменниками – при большом объеме бака это позволит существенно ускорить прогрев воды. Чтобы вода как можно дольше оставалась в нагретом состоянии, при выборе оборудования стоит отдать предпочтение устройствам с утеплением.
Совместимость с отопительным оборудованием
Бойлеры косвенного нагрева без проблем работают с любой отопительной системой, обеспечивающей подачу горячей воды – лишь бы ее мощность была достаточной. Как уже было отмечено выше, отличным вариантом являются твердотопливные котлы, работающие на всех доступных видах топлива. Впрочем, устройства, работающие на газе, электричестве или жидком топливе, тоже будут достаточно эффективными.
Сам монтаж бака не очень сложен, а вот схема подключения бойлера косвенного нагрева простотой не отличается. При выборе модели с наличием управления особых проблем не будет, а вот с упрощенными изделиями придется повозиться, чтобы работающий в связке с ними котел мог работать и с отоплением, и с водоснабжением.
Виды бойлеров косвенного нагрева
Классификация водонагревателей рассматриваемого типа осуществляется по одному главному признаку – наличию или отсутствию встроенного управления:
- Бойлеры со встроенным управлением. Такие устройства подключаются к отопительным системам, в которых используются котлы, не оснащенные автоматикой. У подобных бойлеров имеется температурный датчик и собственный блок автоматики, который регулирует подачу разогретой воды в теплообменник. Обвязка бойлера косвенного нагрева со встроенным управлением осуществляется просто – достаточно лишь подвести к нему трубы подачи и обратки от котла, обеспечить подачу холодной воды и подключить выходной канал, позволяющий раздавать воду потребителям.
- Бойлеры без встроенного управления. Как правило, данная категория бойлеров обычно работает в связке с автоматизированными котлами. Обвязка бойлера данного типа начинается с установки температурного датчика и его соединения с подходящим входом котла. Дальше осуществляется обвязка бойлера по одной из существующих схем. При необходимости подобные устройства подключаются к энергонезависимым котлам, но в этом случае нужно использовать соответствующие схемы обвязки.
Также бойлеры делятся на виды в зависимости от формы и способа установки. Что касается последнего, то есть два вида устройств – настенные (объем не более 200 литров) и напольные (объем до 1500 литров). Оба варианта могут иметь горизонтальный и вертикальный формат. Настенные бойлеры крепятся на кронштейны, зафиксированные на дюбелях.
Подавляющее большинство водонагревателей имеет цилиндрическую форму, а их выходные патрубки располагаются на задней части – это существенно упрощает подключение бойлера косвенного нагрева и не портит декоративные качества конструкции. На внешней стороне панели имеется место для установки температурного датчика или реле, а в отдельных моделях реализована возможность подключения ТЭНа.
Схемы и особенности подключения
Подключение косвенника может осуществляться по двум принципиальным схемам:
- В первой схеме контур водоснабжения будет для системы приоритетным;
- Во второй схеме нагрев воды осуществляется в соответствии с рабочим режимом отопительного оборудования.
Первая схема системы отопления с бойлером косвенного нагрева направляет весь объем теплоносителя на прогрев бака, за счет чего обеспечивается очень быстрый нагрев воды. Когда температура воды достигает заданной отметки, теплоноситель перенаправляется в отопительный контур.
Вторая схема обвязки бойлера косвенного нагрева не делает отличий между отоплением и водоснабжением, поэтому на последнее отдается лишь определенная часть теплоносителя. Соответственно, просадка теплоотдачи радиаторов не наблюдается, но вода в бойлере нагревается намного медленнее, чем в предыдущем случае.
Устанавливая водонагреватель косвенного типа, предпочтение лучше будет отдать первой схеме – она обеспечивает бесперебойную подачу горячей воды в необходимом объеме. Эффективность отопления в таком случае практически не ухудшится – для поддержания температурного режима теплоноситель отводится из отопительного контура примерно на 5 минут, а для полного нагрева всего бака потребуется около получаса времени.
Конечно, указанные цифры весьма приблизительны – скорость прогрева напрямую зависит от мощности котла и объема бака. Одно можно сказать точно – если мощность отопительного оборудования превышает необходимый уровень хотя бы на четверть, то для нагрева воды будет требоваться очень мало времени, и эти затраты не скажутся на эффективности отопления. В любом случае, перед тем, как подключить бак косвенного нагрева к котлу, нужно продумать все аспекты и рассчитать эффективность будущей системы.
Правила обвязки бойлеров
Существует ряд общих правил, которые должны соблюдаться при установке бойлеров косвенного нагрева:
- Чтобы все устройства, подключенные к раздаче горячего водоснабжения, могли нормально функционировать, к выходному каналу бойлера подводится расширительный бачок, объем которого равен 10% от общего объема бака. Установленный бачок позволит компенсировать температурное расширение в водопроводной системе.
- Каждая ветка система должна оборудоваться шаровым краном, который позволит при необходимости отключить любое устройство, не выключая при этом весь контур водоснабжения.
- Трубы подающей линии настоятельно рекомендуется оборудовать обратными клапанами. Данные элементы предотвращают ток воды обратно в бойлер и тем самым обеспечивают его безопасное использование.
Подключение бойлера к котлу с принудительной циркуляцией жидкости
Если на подаче системы установлен циркуляционный насос, а возле котла есть место для установки бойлера, то лучшим вариантом будет организация отдельного контура, идущего от отопительного котла. Как правило, такая схема отопления с бойлером косвенного нагрева используется для котлов настенного формата – в таком случае получается параллельное подключение водонагревателя и отопительного контура.
За циркуляционным насосом нужно установить трехходовой клапан для бойлера косвенного нагрева, к которому подводится установленный на баке температурный датчик. Выход трехходового крана подключается к патрубку бойлера, чтобы можно было соединить контур с отоплением. В трубу обратки на участке до входа в котел врезается тройник, предназначенный для забора воды из теплообменника.
Рабочий процесс при такой схеме выглядит следующим образом:
- Когда на трехходовой кран поступают данные о снижении температуры воды ниже необходимого уровня, весь теплоноситель перенаправляется в бойлер;
- Вода в бойлере разогревается за счет попавшего в нее теплоносителя;
- Когда температура воды достигает заданной верхней отметки, трехходовой клапан снова переключается, и теплоноситель опять поступает в отопительную систему.
Схема с двумя циркуляционными насосами
Если система уже оборудована циркуляционным насосом, то схема обвязки бойлера может включать в себя еще один насос, который будет располагаться именно на том трубопроводе, на котором расположен бак. Расположение насоса относительно самого бойлера не имеет значения – его можно устанавливать как на подаче, так и на обратке.
Трехходовой кран в данной схеме отсутствует – подключение бойлера косвенного нагрева осуществляется посредством тройников. Для регулировки подачи теплоносителя в бойлер используются насосы, активность которых контролируется температурным датчиком – при низкой температуре циркуляционный насос для бойлера косвенного нагрева запускается, а после нагрева начинает работать второй насос, обеспечивающий циркуляцию жидкости в отопительной системе.
Подключение бойлера к энергонезависимому котлу
При использовании с энергонезависимым отопительным оборудованием бойлеру нужно обеспечить приоритетную подачу теплоносителя. Самым простым способом, позволяющим добиться этой цели, является установка бака выше уровня радиаторов – именно поэтому в таких ситуациях обычно используются настенные модели. Оптимальное расположение настенного бойлера предполагает, что его нижняя часть располагается хотя бы немного выше уровня котла и отопительных приборов.
Конечно, с напольными устройствами такая обвязка водонагревателя тоже сможет работать, но прогрев воды будет замедленным и неполноценным. Внизу бака вода не сможет прогреться до конца (ее температура будет находиться на одном уровне с температурой жидкости в обратном трубопроводе), поэтому общий объем горячей воды будет снижен.
Циркуляция теплоносителя в энергонезависимых системах осуществляется естественным образом. Чтобы повысить эффективность системы, можно врезать в нее циркуляционный насос, и при наличии электричества вода будет постоянно подогреваться. При желании можно обойтись и без насоса – для нормальной подачи теплоносителя в водонагреватель трубы подводки к нему должны иметь увеличенный диаметр по сравнению с трубами отопительного контура.
На участке отопительного трубопровода за ответвлением устанавливается термостатическая головка, снабженная датчиком. Данный терморегулятор позволяет настроить желаемый температурный режим. Подача теплоносителя регулируется термостатом, который открывается и закрывается в зависимости от температуры воды в баке.
Схема с рециркуляцией теплоносителя
При наличии в системе дополнительных потребителей (например, устройства для сушки полотенец) нужно обустроить ее так, чтобы все они получали горячую воду. Для этого используется петля рециркуляции, в которой вода постоянно прогоняется по всему контуру насосом. Обвязка бойлера косвенного нагрева с рециркуляцией имеет важное достоинство, которое заключается в том, что из крана постоянно течет разогретая вода, и время на стекание холодной не тратится.
Недостатком является то, что при рециркуляции теплоносителя затраты на прогрев воды в бойлере увеличиваются. Все дело в том, что жидкость постоянно циркулирует по кольцу и охлаждается, поэтому котел тратит гораздо больше ресурсов на постоянный ее подогрев. Кроме того, снижение температуры усиливается за счет смешивания разных слоев жидкости.
Обустройство системы с рециркуляцией может выполняться несколькими способами. Самый простой из них заключается в выборе водонагревателя, имеющего встроенный рециркуляционный контур, реализованный в виде дополнительных патрубков. Разумеется, бойлер косвенного нагрева с рециркуляцией обходится на порядок дороже обычных моделей. Другой вариант – это объединение всех потребителей в один контур посредством тройников.
Заключение
Обвязка одноконтурного котла с бойлером косвенного нагрева выполняется по разным схемам, каждая из которых позволяет решить определенный ряд задач. Чтобы горячее водоснабжение работало качественно и без перебоев, нужно заранее продумать его конструктивные особенности и нюансы, которые могут возникать в процессе работы.
Источник: teplospec.com