Виды компоновок
Достоинства и недостатки двухконтурных газовых котлов хорошо известны, они достаточно хороши для обслуживания 2—3 небольших потребителей. Но что делать, если потребителей больше, а использование электрических водонагревателей исключено? Для этого есть несколько современных решений:
- Настенные газовые котлы со встроенным бойлером.
- Отопительные установки с выносным накопительным баком для горячей воды.
- Бойлеры косвенного нагревания.
Практика показывает, что семье из 3 человек для хозяйственно – санитарных нужд достаточно иметь в доме емкостной электронагреватель вместительностью 50 л. Конечно, подразумевается пользование горячей водой в разумных пределах. Чтобы не приобретать такой нагреватель и не заниматься прокладкой лишних кабелей и трубопроводов, надо просто выбрать настенный отопительный агрегат, внутри которого стоит бак емкостью 46—50 л. Его конструкция — это два в одном: газовый котел с бойлером косвенного нагрева внутри. Сохраняется и принцип действия: одна часть теплоносителя идет в систему отопления дома, а другая – в змеевик внутреннего бойлера. Достигнув определенной температуры воды в баке, что определяется датчиком, весь объем теплоносителя переключается на обогрев дома.
1 – вентилятор – дымосос; 2 – теплообменник повышенной производительности; 3 – камера сгорания; 4 – бак – накопитель из нержавеющей стали; 5 – блок управления с дисплеем.
В конструкцию отопителя входят 2 циркуляционных насоса, один прокачивает теплоноситель через систему отопления, а второй — сквозь змеевик бойлера, при этом горелка работает на максимуме для скорейшего нагрева воды в баке. Позже схема переходит в режим поддержания температуры воды, что сокращает расход топлива.
Для справки: подвесной котел VIESSMANN мощностью 12.5 кВт со встроенным баком вместительностью 46 л, может обеспечить номинальную производительность горячей воды около 14 л/мин при ее нагреве от +10?С до +40 ?С.
Более мощный настенные газовые котлы оснащаются емкостями и большей вместительности, но обычно она не превышает 100 л.
Делаем бойлер своими руками
Водонагреватели с косвенным нагревом могут иметь самую различную конструкцию и конфигурацию. Главное они должны быть выполнены точно по расчетам, с использованием высококачественных материалов и в соответствии с установленной технологией обработки, для того чтобы получить изделие, способное работать в условиях высоких температур и под давлением. Процесс производства разбит на несколько важных этапов.
Подготовка бойлерной емкости
Выбирая конструкцию бака, нужно обратить внимание, как будет заводиться в корпус змеевик. Если в корпусе имеется монтажная крышка, то проблем для мастера с обвязкой теплообменника не будет
В том случае когда емкость целостная, то потребуется выполнить крышку самостоятельно, отрезав верхнюю часть и закрепить ее на болтовом соединении по всей длине окружности с предварительной установкой резиновой прокладки
Самым удобным вариантом для монтажа считается конструкция, которая имеет две крышки — верхнюю и нижнюю
В том случае когда емкость целостная, то потребуется выполнить крышку самостоятельно, отрезав верхнюю часть и закрепить ее на болтовом соединении по всей длине окружности с предварительной установкой резиновой прокладки. Самым удобным вариантом для монтажа считается конструкция, которая имеет две крышки — верхнюю и нижнюю.
Далее на корпусе высверливают два отверстия для концевых участков змеевика. Диаметр отверстий обязан согласоваться с диаметром резьбы фитингов плюс 1-2 мм. Фитинги пропускают в технологические отверстия, с предварительной установкой уплотнительных колец.
Дальше с наружной стороны корпуса поворачивают встречные фитинги и сильно затягивают их. Такое соединение дает устойчивость конструкции змеевика, которую дополнительно усиливают опорами внутри корпуса, чтобы предотвратить вибрацию и шум во время циркуляции теплообменника.
В корпусе емкости запрессовывают патрубки для входа/выхода нагреваемой среды и линии дренажа, на которых устанавливается запорно-предохранительная арматура. На корпусе определяют место врезки для стрелочного термометра.
Изготовление и обработка змеевика
Сделать теплообменную спираль собственными силами опытному мастеру не сложно. В данном способе главное условие — произвести высококачественную намотку.
Выполнять ее желательно из труб, обладающих хорошей теплопередачей и антикоррозионными свойствами: медь и нержавеющая сталь. Хотя последний вариант трудно согнуть и придать нужную форму.
Готовый змеевик
Преимущественной для этих целей является медная трубка, которая гнется без предварительного нагрева горелкой. Под намотку применяют барабан из нужного материала с меньшим диаметром рабочей емкости водонагревателя на 8-12%. После выполнения намотки, витки труб раздвигают между собой до 5 мм.
Изготовление и обвязка БКН
Прежде всего самостоятельно изготовленный бойлер косвенного нагрева подсоединяют к внешнему источнику нагрева: трубы центральное отопление или в самостоятельный контур котлоагрегата автономного отопления.
Изготовленную спираль помещают внутрь корпуса и обвязывают с подающим теплоносителем. До того как закрыть корпус крышкой опрессовывают греющий контур. Для этого запускают циркуляцию теплоносителя путем открытия вентиля на подаче и обратке и внимательно осматривают змеевик на предмет утечек.
Схема обвязки БКН
Далее по схеме обвязывают конструкцию с линией ГВС через запорно-регулирующую арматуру. По схеме бак связывают с подачей холодной воды, выход ГВС с внутридомовым трубопроводом горячей воды идущем на смесители и дренажной линий, для слива воды при ремонте и обслуживании. На выходе из БНС монтируется термометр и манометр, чтобы можно было контролировать параметры нагретой воды.
Если бак имеет систему автоматического регулирования и защиты, устанавливают первичные датчики по температуре и давлению для защиты БКН от высоких параметров нагрева.
Теплоизоляция
Для того чтобы уменьшить тепловые потери от БКН и обеспечить его аккумулирующими тепловыми свойствами, выполняют наружную теплоизоляцию конструкции.
Теплоизолятор фиксируют с применением монтажного клея, стяжки проволокой либо иным образом. Имеет большое значение, чтобы корпус был защищен полностью, так как от качества термоизоляции будет зависеть КПД работы системы, и как долго бак сможет сохранять горячую воду.
Очень часто на практике термоизоляцию выполняют с применением второго бака большего диаметра, в который вставляется рабочая емкость, а пространство между ними заполняют утеплителем.
Дополнительные улучшения системы водоснабжения
Для создания дополнительного уровня комфорта и повышения производительности системы водоснабжения можно проводить дополнительные улучшения, такие как:
- дополнительно позаботиться об отключении водонагревателя от системы за счет установки шаровых кранов при необходимости его техобслуживания, поломки или просто отключения для задач сокращения расходов на электроэнергию;
- установка дополнительных полотенцесушителей, которые будут теплыми круглый год;
- проведение дополнительной теплоизоляция труб от водонагревателя к системам водоснабжения для сокращения теплопотерь;
- осуществление монтажа водонагревателя как можно ближе к точкам водоразбора, иначе с кранов придется производить слив холодной воды, чтобы дождаться горячей. В этом случае необходима установка рециркуляционного насоса для более эффективного и экономного использования холодной воды слитой из крана в систему горячего водоснабжения к водонагревателю – для сокращения ее потребления и экономного использования, чтобы не сливать ее в канализацию. Расчеты говорят об экономии воды за год семьей из 4-х человек на уровне 15.000 – 000 литров.
Итоги этих улучшений:
- экономия (на воде, на газе – так как котел будет редко включаться, на электричестве);
- всегда теплая вода на кранах;
- увеличивается ресурс работы основного котла, так как котел будет реже включаться и реже работать, поэтому все узлы прослужат гораздо дольше.
Теплоаккумулятор для котлов отопления: особенности устройства и подключения
Цель использования данного агрегата – сбор и хранение нагретого до определённой температуры теплоносителя для дальнейшей его передачи в систему, когда в этом возникнет необходимость. Будучи связанным с водяным контуром помещения, аккумулятор подобного типа обеспечивает поддержку температурного режима, даже если источник тепла будет отключен.
Полезный совет! Если водяное отопление дома производится от электроэнергии, оформление ночного тарифа со сниженными расценками стоимости 1 кВт/ч. позволит сэкономить на оплате счетов. Отопительную систему достаточно будет нагревать ночью, а в дневное время будет работать теплоаккумулятор.
Теплоаккумулятор используется для поддержания нагретой до определённой температуры воды
Это устройство выполняет и другие функции. К основным из них можно отнести:
- почти на треть снижает расход топлива. При этом КПД топливной установки повышается;
- предохраняет от перегрева приборы отопления, собирая излишки тепла;
- нагревает воду для системы ГВС. То есть, по сути, это одна из разновидностей бойлера косвенного нагрева. Цена данного агрегата колеблется в очень широких пределах: от 13 до более 300 тысяч рублей;
- бак теплоаккумулятора может связывать несколько источников тепла, работающих на различных видах энергии или топлива;
- конструктивное исполнение устройства позволяет осуществлять отбор теплоносителя разной температуры.
Устройство теплоаккумулятора и рациональное подключение внешних приборов
В качестве главной детали данного агрегата выступает цилиндрической формы нержавеющий бак, наполненный жидкостью, характеризующейся высоким коэффициентом теплоотдачи. Его обвязка осуществляется теплоизолирующим материалом. В сочетании с установкой верхней рубашки, такое конструктивное решение увеличивает время остывания теплоаккумулятора. Внутри цилиндрической ёмкости размещаются от 1 до 3 теплообменников. Количество змеевиков определяется возможностями и потребностями хозяев жилья.
Разогретая вода от твёрдотопливных или газовых котлов поступает в полость бака аккумулятора сверху, а охладившаяся жидкость оседает ближе ко дну и для разогрева вновь перекачивается в котёл.
Схема устройства теплоаккумулятора с возможностью подключения к альтернативным источникам энергии
Нижний отсек обычно имеет температуру порядка 35-40°С. Поэтому подсоединять его целесообразно к системе тёплого пола. Температура средней части составляет 60-65°С. Поэтому подключать к ней следует отопительные приборы. К горячему водоснабжению подключается верхняя часть бака. Температура воды там достигает 80-85°С.
Пример подсоединения БКН к одноконтурному котлу
Шаг 1. Первым делом нужно смонтировать всю систему отопления и подключить ее к распределяющей коллекторной системе и котлу отопления.
Вначале монтируется вся система отопления
Шаг 2. Далее требуется установить и надежно закрепить на своем месте в помещении сам бойлер. Здесь используется напольный вариант, который установлен на небольшую платформу недалеко от котла отопления.
Следующий этап — установка бойлера
Шаг 3. На корпусе БКН должно быть установлено термореле, которое поможет установить нужную температуру воды.
Термореле для установки температуры
Шаг 4. Позади самого бойлера нужно подключить все коммуникации. Это трубы подачи и вывода воды. К самому верхнему выходу нужно подключить через запорный кран вывод горячей воды на потребление.
Вывод горячей воды подключен через запорный кран
Шаг 5. Забор подогретой воды в данной модели бойлера может осуществляться сверху бойлера или сзади от самого верхнего вывода. Здесь нужно в верхний вывод установить воздухосбросный кран Маевского.
Воздухосбросный кран Маевского
Шаг 6. Следующий выход – это подключение рециркуляции горячей воды
Здесь важно смонтировать обратный клапан, непосредственно сам насос для рециркуляции и шаровой кран. Таким способом оборудованная система при наличии шарового крана позволит, если вдруг потребуется, отключить поток воды и починить или заменить насос. Оборудование выключается, когда жидкость прогрелась до нужной пользователю температуры
При остывании воды насос снова будет включаться. В целом, рециркуляция требуется для того, чтобы из бойлера всегда моментально подавалась горячая вода, без стекания небольшого количества остывшей. Также она дает возможность подключения полотенцесушителей
Оборудование выключается, когда жидкость прогрелась до нужной пользователю температуры. При остывании воды насос снова будет включаться. В целом, рециркуляция требуется для того, чтобы из бойлера всегда моментально подавалась горячая вода, без стекания небольшого количества остывшей. Также она дает возможность подключения полотенцесушителей.
Подключение рециркуляции горячей воды
Шаг 7. Ниже оборудования для рециркуляции требуется подсоединить непосредственно подачу воды от труб отопления к контуру змеевика внутри бойлера. Также монтируется насос, обратный клапан и запорный кран.
Насос и запорный кран
Шаг 8. Внизу нужно подключить трубы обратки, которые выведут воду, поступающую от системы отопления, назад из камеры бойлера.
Подключены трубы обратки
Шаг 9. Охлажденная вода попадает в камеру бойлера через самую нижнюю трубу. Тут нужно смонтировать кран, далее – предохранительный клапан, а также специальный расширительный бак. Последний элемент нужно покупать именно тот, который подходит для водоснабжения, а не для отопления.
Как подключается нижняя трубаРасширительный бак
Шаг 10. После места подсоединения расширительного бачка требуется установить в этой части коммуникаций также обратный клапан.
Еще один обратный клапан
Шаг 11. На слив бака также следует установить запорный кран и вывести слив в канализацию.
Запорный кран на слив бака
Видео – Обвязка одноконтурного котла и бойлера
Подключить бойлер КН далеко не так просто, как кажется. Притом основная сложность заключается именно в сопряжении всех показателей приобретенного оборудования. А в остальном, куда и как подключать трубы подачи и обратки и остальные, разобраться не так уж сложно. Но при отсутствии должного опыта лучше самим не заниматься установкой бойлера, а пригласить специалистов.
Как выбрать
Полезный объем – вместительность резервуара бойлера. Какие величины необходимо учесть, подбирая данный параметр:
- Численность населения данного жилья;
- Предпочтения и пристрастия обитателей дома;
- Их распорядок и привычки.
Сложно, конечно, точно вычислить расход воды. Выбирая объем бойлера в спектре от 200л до 1500л, нужно исходить из расчета 80л/человека. Не стоит прибавлять «на непредвиденные ситуации». Ведь, мало того, что сам аппарат тем дороже, чем больше его резервуар, так потом вам же придется больше платить за электроэнергию.
Расход теплоносителя через нагревающий контур. Эта величина указана в техническом паспорте аппарата. Нормальным считается ее значение, которое не превышает 40% от всего объема теплоносителя, проходящего сквозь обогревательный прибор.
Материал, который использован для создания резервуара. Наиболее популярны емкости из нержавеющей стали. Они имеют наибольший срок эксплуатации, но и стоимость их тоже максимальна.
Наличие возможности извлечения теплообменника для технического обслуживания.
Сырье, использованное для создания теплоизоляции. Наиболее распространены такие материалы, как минеральная вата и пенополиуретан.
Стоимость изделия. Кроме вышеперечисленных факторов, оказывающих влияние на расчет цены нагревателя, к таковым можно также отнести бренд и место создания устройства.
Последнее слово, конечно, за вами! Главное, не потеряться, изучая и анализируя образцы нагревателей с различными техническими параметрами, которыми представлен широкий ассортимент сегмента теплотехнического оборудования современного строительного рынка.
Система рециркуляции
Бойлер, который имеет вход линии рециркуляции позволяет осуществлять моментальную подачу горячей воды. При этом, открыв кран не нужно сливать холодную воду из «горячего» трубопровода.
Это возможно благодаря использованию отдельного зацикленного контура со своим циркуляционным насосом. Такой контур называют рециркуляционной системой. В данной магистрали может быть дополнительно установлен полотенцесушитель.
Схема бойлера, включенного в систему рециркуляции
В обвязке бойлера, включенного в систему рециркуляции применяются:
- Обратный клапан – для предотвращения смешивания потока горячей и холодной воды.
- Воздухоотвод – для исключения попадания воздуха в систему при включении насоса.
- Предохранительный клапан – служит для аварийного сброса давления.
- Расширительный бак – компенсирует тепловое расширение теплоносителя при перекрытых кранах.
Давление в расширительном баке не должно превышать давление срабатывания предохранительного клапана.
Преимущества и недостатки
Итак, преимущества бойлера косвенного нагрева:
- не приводит к значительной перегрузке электропроводки жилища в отопительный сезон;
- имеет довольно высокой показатель производительности (при условии грамотного проектирования);
- внутренняя поверхность нагревательного контура не контактирует с проточной водой;
- разграничен теплоноситель отопительного контура и поток проточной сантехнической воды;
- применение рециркуляции позволяет получать горячую воду сразу после открытия крана;
- с многоконтурными нагревателями предполагает использование нескольких источников тепла.
Осталось поговорить о недостатках:
- переоборудование теплотехнической системы требует дополнительных затрат;
- первый нагрев воды длится довольно долго (больше часа);
- потребность в выделении обособленного помещения, продиктованная внушительными размерами оборудования.
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.
Пример предохранительного клапана для бойлера
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.
Схемы и правила подключения БКН
Схема подключения и особенности монтажа бойлера косвенного нагрева зависят от класса прибора и системы отопления в доме. Необходимо правильно выбрать место установки, ориентируясь на расположение котла, врезку насосов и уже имеющуюся разводку. Попробуем разобраться, что необходимо учесть при монтаже нагревательного оборудования.
Вариант #1 – обвязка с трехходовым клапаном
Это одна из наиболее популярных схем, так как при ее применении происходит параллельное подключение отопительной системы и БКН, оснащенное запорной арматурой. Бойлер необходимо установить около котла, на подачу врезать циркуляционный насос, затем трехходовой клапан.
Данная схема успешно применяется, если используется несколько обогревательных приборов, например, два разных котла.
Трехходовой клапан – это своеобразный переключатель, который управляется термореле. При понижении температуры срабатывает автоматика, и поток теплоносителя с обогревательного контура перенаправляется в БКН
По сути, это система с приоритетом, которая обеспечивает быстрый нагрев воды в бойлере при полном отключении радиаторов на некоторое время. Как только температура повышается до заданного значения, вновь срабатывает трехходовой клапан и возвращает теплоноситель в прежнее русло – в отопительную систему. Этот способ обвязки пригодится тем, кто использует бойлер в постоянном режиме
Вариант #2 – схема с двумя циркуляционными насосами
Если бойлер применяют редко (например, сезонно или по выходным) или появилась необходимость в воде, температура которой ниже, чем в системе обогрева, применяют схему с двумя Система водяного отопления с принудительной циркуляцией: схемы, варианты реализации, технические тонкости циркуляционными насосами. Первый устанавливают на трубе подачи, непосредственно перед БКН, второй – на контуре отопления.
Циркуляционный насос запитан через термореле, поэтому начинает действовать только при снижении температуры ниже требуемой. Ускорение нагрева происходит вместе с включением принудительной циркуляции
Трехходовой клапан в данной схеме отсутствует, обвязка оборудована с применением простых соединительных тройников.
Вариант #3 – обвязка с гидравлической стрелкой
Это подключение используют для объемных бойлеров (200 л и более) и разветвленных отопительных систем с множеством дополнительных контуров. Примером может служить система отопления в двухэтажном доме, где кроме многоконтурной радиаторной сети используются теплые полы.
Гидравлический распределитель (гидрострелка) необходим, чтобы упростить схему отопительной системы и избежать монтажа рециркуляционных насосов на каждую отопительную ветку
Оборудование гидрострелки позволяет избежать теплового удара, так как давление воды в каждом контуре будет одинаковым. Самостоятельно сделать обвязку по данной схеме довольно сложно, поэтому лучше обратиться к профессиональным монтажникам.
Вариант #4 – использование рециркуляции теплоносителя
Рециркуляция полезна, когда присутствует контур, нуждающийся в постоянной подаче горячей воды – например, полотенцесушитель. Если его подключить к системе отопления, теплоноситель будет постоянно циркулировать, а сушилка функционировать и одновременно служить отопительным прибором.
Применение рециркуляции обладает одним большим преимуществом – не нужно ждать, когда вода нагреется до нужной температуры, она всегда будет горячей
Но у этой схемы есть и недостатки. Главный – это увеличение расходов на топливо, потому что требуется постоянный прогрев охлаждаемой в контуре воды. Второй минус – смешивание воды в бойлере. Обычно горячая вода находится в верхней части, и оттуда поступает к точкам водоразбора, здесь же она перемешивается с холодной, вследствие чего на выходе температура немного ниже.
Существуют модели бойлеров со встроенной рециркуляцией, то есть с готовыми патрубками для подключения полотенцесушителя. Но дешевле приобрести обычный бак, применив для подключения тройники.
Вариант #5 – система с энергонезависимым котлом
Отличительная особенность данной схемы – установка бойлера на более высоком уровне, чем котел и отопительные приборы. Предпочтение отдается настенным моделям, которые можно подвесить на высоте 1 м над полом.
Напольные модели конкретно в рамках данной схемы уступают настенным скоростью и качеством нагрева. Температура воды значительно ниже (примерно как в обратном трубопроводе), следовательно, и запас горячей воды меньше
Энергонезависимый тип отопления строится на применении законов гравитации, следовательно, теплоноситель будет циркулировать и при отключении электричества. В обычном режиме можно подключит циркуляционные насосы.
