Бойлер косвенного нагрева: принцип работы и правила самостоятельного подключения

Монтаж косвенных бойлеров

Расположение изделия преимущественно вертикальное. Попадаются модели с горизонтальной ориентацией бака. Но их закрепление требует сложных крепежных конструкций, поэтому они не пользуются популярностью.

Место установки

Резервуары малого объема – до 150 литров – обычно выпускаются в настенном варианте установки. Есть и 200-литровые баки, крепящиеся на вертикальную поверхность, но не всякая стена выдержит такой накопитель, заполненный водой. К тому же не всегда в комплект поставки входят крепежные элементы. Поэтому придется самостоятельно продумывать способ фиксации таких баков.

Схемы подводки

В настенных вариантах установки подводка обеих контуров осуществляется снизу. В напольных – боковой ввод.

Но независимо от расположения входных штуцеров, потоки теплоносителя и нагреваемой воды направляются навстречу друг другу. Холодная вода поступает в резервуар снизу, а забор горячей идет из верхних, наиболее нагретых, слоев. Нагревающая жидкость движется по змеевику или в промежутке между баками сверху вниз. Такая организация потоков обеспечивает наиболее эффективный теплообмен и уменьшает время достижения требуемой температуры нагреваемой воды.

Организация внешних магистралей

Подключение нагревающей магистрали обычно проводится по одноконтурной схеме. По ней при централизованном отоплении не требуется никаких насосов, а при локальной сети движение в отопительные приборы и в косвенный нагреватель ведется одним и тем же насосом.

Для оптимизации работы полезно встроить в обвязку контур рециркуляции, в который будет отводиться теплоноситель после прогрева воды в резервуаре до нужной температуры. Переключение потоков удобно осуществлять трехходовым клапаном с управлением от термостата, расположенного в баке бойлера.

Для домов и помещений, в которых пользование горячей водой происходит не на постоянной основе, а эпизодически, рекомендуется двухконтурная схема. По ней движение в отопительной магистрали и по обвязке нагревания воды производятся разными насосами. Каждый контур включается только по мере необходимости. Вместо трехходового клапана, термостат бойлера управляет работой насоса в нагревательной цепи.

Предохранительные устройства

Во внешних магистралях накопительного бойлера необходимо установить:

• кран аварийного слива воды из бака;
• автоматический воздухоотводчик для устранения воздушных пробок;
• расширительную емкость для сглаживания перепадов давления;
• предохранительный клапан для аварийного сброса давления.

Расчёт основных параметров бойлера

Прежде чем приступить к поиску материала и непосредственно изготовлению, потребуется провести расчёт минимального объёма резервуара и рабочей длины теплообменника.

Объём и форма бака

Объём резервуара для воды напрямую зависит от количества жильцов, постоянно проживающих по месту установки оборудования. Считается, что в сутки человек расходует до 80 л воды. За расчётное значение рекомендуется брать 45–50 л на человека. При превышении нормы вода в баке будет застаиваться, что непременно скажется на её качестве.

Форма бака выбирается с учётом силы давления в водопроводной системе. Если давление низкое, то допускается использование самодельных бойлеров с квадратным резервуаром. При высоком давлении в системе можно использовать только оборудование со скруглённым дном и верхом.

Бойлеры с накопительным резервуаром квадратной и прямоугольной формы можно использовать только в системах водоснабжения с низким рабочим давлением

Дело в том, что повышенное давление способствует возникновению изгибающих усилий на стенках бака, поэтому резервуар квадратной или прямоугольной формы может деформироваться. Ёмкость с круглым дном более устойчива к деформациям за счёт лучшей обтекаемости.

Мощность и длина теплообменника

В вертикальных моделях косвенного нагрева в качестве теплообменника обычно используется змеевик из меди, расположенный между входным и выходным отверстием.

Змеевик для бойлера из медной трубы

Для самостоятельного изготовления лучше всего использовать медную трубу диаметром 10 мм. Такое изделие без труда гнётся руками без применения какого-либо инструмента. При использовании металлопластиковой трубы следует учитывать, что температура нагрева теплоносителя не должна быть более 90 оC, иначе труба деформируется, а стыки протекут — это приведёт к смешиванию воды в резервуаре.

Длина трубы, необходимая для изготовления змеевика, рассчитывается по формуле L = P / (3,14 ∙d ∙∆Т), где:

• L — длина трубы (м);
• d — сечение трубы (м);
• ∆Т — разность температур нагретой и холодной воды (оC);
• P — мощность теплообменника на каждые 10 л воды (кВт).

По мнению специалистов, на каждые 10 л воды должно приходиться не менее 1,5 кВт тепловой энергии. С учётом этого можно рассчитать длину трубы для изготовления змеевика.

Например, рассчитаем материал для змеевика, который будет установлен в бойлер ёмкостью 200 л. Температура холодной воды, поставляемой в ёмкость, будет равняться 15 оС, а после нагрева необходимо получить воду с температурой 80 оС: L = 1,5 ∙20 / (3,14 ∙0,01 ∙65) ≈ 15 м.

Таблица: длина медного теплообменника для бойлеров ёмкостью 50–200 литров

Объём накопительного резервуара, л	Мощность оборудования, кВт	Длина теплообменника, м	Диаметр резервуара бойлера, м	Диаметр витка, м	Количество витков
200	30	15	0,5	0,4	12
150	22,5	11	0,5	0,4	9
100	15	7,5	0,4	0,3	8
50	7,5	4	0,4	0,3	5

Количество витков змеевика зависит от способа изгиба и расстояния между элементами. Обычно змеевик располагается так, чтобы расстояние между витками и стенками резервуара было не менее 10–12 см. Расстояние между витками не должно быть менее 5 см. Расчётные значения для накопительных резервуаров различного объёма можно увидеть в таблице выше.

Если бойлер косвенного типа необходимо оборудовать трубчатым электронагревателем, то мощность высчитывается исходя из того, что для быстрого нагрева 50 л воды необходим ТЭН мощностью не менее 1,5 кВт. Кроме того, любой комбинированный бойлер должен быть оборудован термостатом.

Схема подключения

Нагреватель воды, даже самый надежный и добротно сделанный, может не дать хорошего результата. Основной причиной такого развития событий является неграмотная схема подключения или нарушение оптимальных принципов построения системы

Максимальное внимание стоит уделить группе безопасности. Этот комплект часто монтируется на вводе холодной жидкости и заменяет простой клапан

Причина проста: если поломается термостат, рост температуры и давления может быть очень стремительным.

Только немедленный сброс жидкости наружу способен предотвратить взрыв. Группа безопасности по пропускной способности далеко опережает простые клапаны и эффективно справляется с этой задачей. В ней содержится встраиваемый обратный клапан, больше того, часть моделей содержит также сливающие либо отсекающие шаровые краны. Арматура для водоснабжения выпускается в широчайшем ассортименте, и нет никакой унифицированной архитектуры ее. Для ввода холодной жидкости применяется блок с резьбой в ½ либо ¾ дюйма.

Кроме этой детали и обратного клапана, ставится шаровой кран, который поможет отсечь воду. По умолчанию гнездо под манометр перекрыто. Но если владельцев интересует входное давление жидкости, они могут сами демонтировать заглушку и установить измеритель.

Строго говоря, сливной ключ работает не сам по себе, а в тесной связке с предохранительным клапаном (открывая его и освобождая воде путь в канализацию). Соединение с сифоном оснащается резьбой в 1 дюйм. Предусматривается дополнительно отверстие для забора воздуха. К сведению: рекомендуется формировать максимально изящный слив в канализационную трубу. Даже такая утилитарная часть только выиграет от качественного оформления.

Группы безопасности для бойлеров выпускают многие компании: как российские, так и иностранные. Различия между ними обусловлены, прежде всего, той емкостью бака, с которой они могут справиться. Так, изделие Stiebel Eltron ZH 1, несмотря на странный облик, вполне функционально и способно работает с резервуарами в 200—1000 л. Система оснащена запирающим вентилем, обратным и охранным клапанами (последний дополняется сливным патрубком). Есть и редуктор для снижения давления. Истинное германское качество оборачивается очень существенной ценой изделия.

Более простые модификации являются, по существу, только усовершенствованной версией клапана. Правильный выбор, кроме чисто финансовой составляющей и общей емкости, учитывает всегда диаметр резьбы. Подавляющее большинство групп безопасности подключается к сливам резьбой для гофры или имеет в комплекте поставки сифон. Что касается наличия дополнительных деталей, они расширяют возможности потребителя… но и увеличивают предъявляемый к оплате счет.

Что касается изготовителя, тут важно не столько имя фирмы, сколько ее добросовестность. Даже в азиатских странах многое делается как следует, а вот европейские марки сейчас уже не являются на 100% гарантией надежности

Но, кроме средств защиты, внимание стоит уделить и основной рабочей части, а именно подключению бойлера косвенного нагрева со встроенным ТЭН. Эта работа не имеет существенных отличий от присоединения устройства классического электрического типа

Сетевое напряжение через нуль и фазу подводится к вводным клеммам на термостате. Нуль крепится на винт к корпусу накопителя. Далее ноль соединяют с первым контактом ТЭН, второй крепят на вывод регулятора, а фазу вводят на вход регулирующего блока.

Степень нагрева регулируется также перед включением, но уже после заполнения

Важно: запуск должен производиться с включенным защитным аппаратом. Это позволит предотвратить неприятные неожиданности

Термостат в описанной схеме фактически замещает предохранитель. Отдельные модели отличаются конструктивным слиянием термостата и терморегулятора, но на сути работы это никаким образом не отразится

Выбору устройства защитного отключения стоит уделить особое внимание: от него зависит безопасность как самой техники, так и людей, которые будут ей пользоваться

Подсоединение непосредственно к бойлерным клеммам (без опосредования дополнительной розеткой) всеми специалистами признается наиболее правильным и рациональным решением. Если все же нужна дополнительная точка подключения, она должна ставиться лишь после дифференцирующего автомата. В случае острой необходимости рекомендуется получить консультацию опытного электрика.

На что обратить внимание при выборе БКН

Один из основных параметров, который должен стать решающим аргументом при покупке бойлера – его вместительность. Чтобы узнать необходимую емкость бака, советуем ориентироваться на количество человек в вашей семье.

Рекомендации по литражу:

• 80-100 л – 2 потребителя;
• 100-120 л – 3 человека;
• 120-150 л – 4 пользователя;
• 150-200 л – 5 потребителей.

Важно разделять понятия «общая емкость бака» и «рабочая емкость», ведь спиральная труба, расположенная внутри бойлера, занимает значительную площадь. Поэтому обязательно уточните при покупке, сколько реально воды помещается в прибор

В технических характеристиках этот нюанс должен быть указан.

Также помимо «поголовного» пересчета потенциальных потребителей, необходимо учитывать и частоту, и объемы использования воды. Например, если в вашей семье любят понежиться в теплой ванне, а не наскоро принять душ, рабочая емкость бака должна быть соответственной – не менее 120 л.

БКН выгодно использовать в комплекте с твердотопливным или одноконтурным газовым котлом, но если расход воды меньше 1 л/мин, дешевле обойдется двухконтурный котел, который и места займет гораздо меньше, чем система с косвенным нагревом

Другие важные параметры:

Мощность – чем больше водопотребление, тем выше должен быть ресурс прибора

Но при этом важно, чтобы мощность «косвенника» не превышала возможности отопительной системы (или другого внешнего источника энергии). К примеру, если объем накопительного бака варьирует в пределах 120-150 литров, мощность котла должна быть не менее 23 кВт, а для 160-200 литров уже понадобится 31-39 кВт.

Время нагрева – параметр, зависящий от объема бака и количества витков на змеевике (большие или комбинированные емкости могут быть снабжены несколькими спиралями).

Материал бака – для долговременного использования лучше всего подойдут бойлеры из нержавейки или медицинской стали.

Теплоизоляция – в дешевых моделях применяется поролон, который быстро изнашивается и пропускает тепло, поэтому лучше приобрести более дорогой прибор, где использовался полиуретан.

Управление – устройство сможет работать в автоматическом режиме, по необходимости отключая и запуская ток воды, контролировать нагрев с помощью температурного датчика.

При выборе формы и размере бака также необходимо учесть, что хотя теоретически бойлер можно установить в любой комнате, где есть доступ к теплотрассе, его оптимальное месторасположение – рядом с котлом. Так передача тепла наиболее эффективна.

Бойлер косвенного нагрева можно сделать собственноручно. Инструкция по изготовлению агрегата описана в .

Что такое бойлер косвенного нагрева и какие они бывают

Водонагреватель или бойлер косвенного обмена — это бак с водой, в котором размещен теплообменник (змеевик или по типу водяной рубашки — цилиндр в цилиндре). Теплообменник подключен к котлу отопления или к любой другой системе, в которой циркулирует горячая вода или другой теплоноситель.

Нагрев происходит просто: через теплообменник проходит горячая вода от котла, она нагревает стенки теплообменника, а они, в свою очередь, передают тепло воде, находящейся в емкости. Так как нагрев происходит не напрямую, то и называется такой водонагреватель «косвенного нагрева». Нагревшаяся вода по мере необходимости расходуется на хозяйственные нужды.

Устройство бойлера косвенного нагрева

Одна из важных деталей в данной конструкции — магниевый анод. Он снижает интенсивность процессов коррозии — бак служит дольше.

Виды

Есть два типа бойлеров косвенного нагрева: со встроенным управлением и без. Бойлеры косвенного нагрева со встроенным управлением подключаются к системе отопления, работающей от котлов без управления. У них есть встроенный датчик температуры, собственное управление, которое включает/отключает подачу горячей воды в змеевик. При подключении оборудования такого типа все что надо — завести на соответствующие входы подачу и обратку от отопления, подключить подачу холодной воды и к верхнему выходу подключить гребенку раздачи горячей воды. На этом все, можно заполнять бак и начинать ее греть.

Обычные бойлеры косвенного нагрева работают в основном с автоматизированными котлами.  Во время монтажа необходимо в определенное место установить датчик температуры (есть отверстие в корпусе) и связать его с определенным входом котла. Далее делают обвязку бойлера косвенного нагрева в соответствии с одной из схем. Можно их подключить и к энергонезависимым котлам, но для этого требуются особые схемы (есть ниже).

Что ее надо помнить, что воду в бойлере косвенного нагрева можно нагреть чуть ниже температуры теплоносителя, циркулирующего в змеевике. Так что если котел у вас работает в низкотемпературном режиме и выдает, скажем +40°C, то максимальная температура воды в баке будет именно такой. Больше вы ее никак не сможете нагреть. Чтобы обойти это ограничение, есть комбинированные водонагреватели. В них есть змеевик и встроенный ТЭН. Основной обогрев в этом случае идет за счет змеевика (косвенного нагрева), а ТЭН только доводит температуру до заданной. Также такие системы хороши в паре с  твердотопливными котлами — вода будет теплой даже тогда, когда топливо прогорело.

Что еще можно сказать по особенностям конструкции? В больших по объему косвенниках устанавливают несколько теплообменников — это уменьшает время нагрева воды. Для уменьшения времени нагрева воды и для более медленного остывания бака, лучше выбирать модели с теплоизоляцией.

К каким котлам можно подключать

Бойлеры косвенного нагрева могут работать с любым источником горячей воды. Подойдет любой водогрейный котел — твердотопливный — на дровах, угле, брикетах, пеллетах. Можно подключить газовому котлу любого типа, электрическому или работающему на жидком топливе.

Схема подключения к газовому котлу со специальным выходом для бойлера косвенного нагрев

Просто, как уже писали выше, есть модели с собственным управлением, и тогда их установка и обвязка — более простая задача. Если же модель простая, приходится продумывать систему регулирования температуры и переключения котла с обогрева радиаторов, на обогрев горячей воды.

Формы баков и способы установки

Бойлер косвенного нагрева может устанавливаться на пол, может — навешиваться на стену. Настенные варианты имеют емкость не более 200 литров, а в напольные могут вмещать до 1500 литров. И в том и в другом случае есть горизонтальные и вертикальные модели. При установке настенного варианта крепление стандартное — кронштейны, которые монтируются на дюбеля подходящего типа.

Если говорить о форме, то чаще всего эти устройства сделаны в форме цилиндра. Практически во всех моделях все рабочие выводы (патрубки для подключения) выведены сзади. Так проще подключать, да и внешний вид лучше. На лицевой части панели есть места для установки датчика температуры или термореле, в некоторых моделях есть возможность установки ТЭНа — для дополнительного догрева воды при нехватке мощности отопления.

По типу установки они есть настенные и напольные, емкость — от 50 литров до 1500 литров

При установке системы, стоит помнить, что система будет работать эффективно только в том случае, если мощность котла будет достаточной.

Как подключить бойлер (водонагреватель) косвенного нагрева рядом с котлом в системе с принудительной циркуляцией с трехходовым клапаном

Для того, чтобы произвести подключение бойлера косвенного нагрева по указанной схеме — организуйте отдельный контур, который будет идти от отопительного устройства. Обязательным условием данной установки является расположение циркуляционного насоса на подаче. Такое подключение наиболее актуально для обладателей газового или иного котла, у которого насос располагаются на подающей трубе. Такая схема работает за счет параллельного подключения системы отопления и водонагревателя.

Данный способ обвязки устройства косвенного нагрева подразумевает расположение трехходового клапана вслед за циркуляционным насосом. Управляется клапан терморегулятором, расположенным на водонагревателе. Свободный выход трехходового крана подключается к водонагревателю для подсоединения отопления. В трубу, противоположную подающей, врезаем тройник для подключения патрубка бойлера, преследуя функцию отвода воды из водонагревателя. Таким образом, мы успешно осуществляем врезку в систему с принудительной циркуляцией.

Теперь давайте разберем, как же это работает? Схема работает в следующем порядке:

1. Когда от терморегулятора поступает сигнал о том, что вода остыла, трехходовой кран осуществляет переключение теплоносителя на устройство косвенного водонагрева. При этом вся система отопления отключается;
2. За счет прохождения потока горячей воды через теплообменник происходит нагрев жидкости в бойлере;
3. Когда вода достигает необходимой температуры, терморегулятор подает сигнал, после чего трехходовой клапан вновь осуществляет перенаправление теплоносителя на систему отопления.

Лучшие бойлеры косвенного нагрева до 100 л

Для 1-2 человек и небольшого числа точек водозабора оптимальны бойлеры с объемом бака до 100 л. Они обеспечат семью необходимым количеством теплой воды, не затратив лишнюю энергию и время на нагрев лишней жидкости.

Protherm WH B60Z

5

★★★★★
оценка редакции

100%
покупателей рекомендуют этот товар

Модель WH B60Z от Protherm – не только эффективный, но и стильный бойлер, предназначенный для бытового использования.

Он имеет уникальную конструкцию змеевика с двумя трубками различного диаметра, что обеспечивает высокий КПД оборудования.

Бойлер нагревает воду до 85 градусов максимум и способен поддерживать заданную температуру на одном уровне. Есть опция рециркуляции.

Установка водонагревателя может быть как настенной, так и напольной с правым или левым подключением воды. Модель оснащена качественным титановым анодом и имеет антибактериальное покрытие бака, рассчитанного на 53 л.

Достоинства:

• Стильный дизайн;
• Высокий КПД;
• Уникальный спаренный теплообменник;
• Высокая температура нагрева;
• Универсальный монтаж;
• Антибактериальное покрытие.

Недостатки:

Дорогой.

Надежная полиуретановая теплоизоляция, скорость нагрева, защитные системы и минимальное потребление энергии – все это делает бойлер WH B60Z от Protherm одним из лидеров на современном рынке водонагревателей.

TML BMX 100

5

★★★★★
оценка редакции

100%
покупателей рекомендуют этот товар

Косвенный бойлер TML предназначен для производства и хранения горячей воды в санитарно-технических целях. Он подходит как для горизонтальной, так и для вертикальной установки и вмещает 100 л жидкости.

Бак и теплообменник оборудования изготовлены из нержавеющей стали, обработанной методом пассирования и травления, устойчивой к механическим повреждениям.

А теплоизоляционный слой – из жесткого полиуретана толщиной в 25 мм, что обеспечивает отличное сохранение температуры.

В стандартную комплектацию бойлера входит магниевый анод. В качестве опции можно использовать нерасходуемый электронный элемент, а также электрический ТЭН, термостат, термометр и линию рециркуляции. Бойлер способен нагревать воду до +95° С.

Достоинства:

• Универсальная установка;
• Возможность доукомплектации;
• Высокая температура нагрева;
• Качественная теплоизоляция;
• Бак из нержавейки.

Недостатки:

Высокая цена.

Бойлер косвенного нагрева BMX 100 от TML универсален в применении, подходит для монтажа в больших и маленьких помещениях и способен работать с газовыми и твердотопливными котлами.

Drazice OKC 100 NTR/ Z

4.9

★★★★★
оценка редакции

93%
покупателей рекомендуют этот товар

Компактный водонагреватель NTR от Drazice предназначен для напольной установки, модификация Z – для настенной.

Бойлер используется для косвенного нагрева непищевой воды до +90° С. Он оборудован рабочим термостатом и имеет термометр, отображающий фактическую температуру воды.

Бойлер оснащен баком на 95 л с внутренним покрытием из эмали, устойчивой к коррозии. Защита от перегрева и предохранительный клапан продлевают рабочий ресурс оборудования.

А сервисный люк позволяет с легкостью следить за внутренней чистотой бака. Возможна дополнительная установка ТЭНа.

Достоинства:

• Варианты для настенной и напольной установки;
• Термостат;
• Возможность установки ТЭНа;
• Сервисный люк;
• Очень высокая температура нагрева.

Недостатки:

Не подходит для нагрева питьевой воды.

Бойлер косвенного нагрева OKC 100 от Drazice – надежное и долговечное оборудование для небольшой семьи или маленького офиса.

Hajdu AQ IND 75 FC

4.8

★★★★★
оценка редакции

89%
покупателей рекомендуют этот товар

Компактный бойлер от Hajdu предназначен для быстрого и экономичного нагрева воды. Он имеет вертикальную настенную установку с нижним подводом воды, что позволяет разместить его в небольшом помещении над другим оборудованием или сантехникой.

Устройство оснащено медным нагревателем, что обеспечивает быстрый прогрев воды максимум до 65 градусов. По желанию, на бойлер можно установить электрический ТЭН.

Бак на 75 л покрыт стеклокерамической эмалью. Совместно с магниевым анодом это обеспечивает отличную защиту от коррозии.

Нагреваемая бойлером вода пригодна не только для санитарных нужд, но и для пищевых. Водогрей оборудован термостатом и терморегулятором.

Достоинства:

• Компактные размеры;
• Быстрый нагрев воды;
• Отличная защита от коррозии;
• Пригодность для пищевых целей;
• Термостат и терморегулятор;
• Рециркуляция.

Недостатки:

Не самая высокая температура нагрева.

Водонагреватель AQ IND 75 FC от Hajdu оптимален для семьи из 1-3 человек. При этом он достаточно экономичен, поскольку не перегревает воду.