Устройство, работа и обвязка бойлера косвенного нагрева

Накопительные водонагреватели косвенного нагрева являются одними из самых экономичных агрегатов. Удобство, которое они предоставляют владельцу, трудно переоценить.

Эксплуатация такого водонагревателя в зимнее время дает существенную экономию, ведь для его работы требуется подключение к котлу отопления. При этом в дом поступает и тепло и горячая вода. Чтобы оценить эффективность водонагревателя этого типа, необходимо рассмотреть его преимущества и недостатки, а также изучить устройство бойлера косвенного нагрева и принцип его работы. [contents h2 h3]

Преимущества и недостатки водонагревателя косвенного нагрева

Как уже отмечалось, главным достоинством такого устройства является высокая производительность и скорость нагрева. Рассмотрим и другие его преимущества:

• Водонагреватель косвенного нагрева работает без подключения к электрической сети;
• Отсутствует контакт воды с теплоносителем;
• Возможность бесперебойной подачи горячей воды;
• Устройство водонагревателя позволяет осуществлять подключение нескольких источников.

Делая выбор в пользу бойлера этого типа, следует помнить, что, несмотря на многочисленные достоинства, стоимость установки водонагревателя косвенного нагрева достаточно высока. Объясняется это тем, что для его монтажа требуется тянуть отдельный трубопровод от котла и оснащать его дополнительными устройствами.

Пример обвязки котельной с бойлером косвенного нагрева

Устройство бойлера косвенного нагрева

Как и другие водонагреватели накопительного типа, бойлер косвенного нагрева это, по сути, большой термос, внутри которого установлен греющий контур. В конструкцию этого водонагревателя входят следующие элементы:

• Внешний кожух с элементами крепления, которые позволяют устанавливать прибор на пол или крепить на стену;
• Внутренняя емкость (бак);
• Пенополиуретановая изоляция;
• Термоэлектрический датчик или термостат;
• Группа безопасности;
• Воздухоотводчики;
• Греющий контур;
• Контур рециркуляции (устанавливается в ряде моделей);
• Трубчатый электронагреватель и его обвязка (в комбинированных моделях);
• Магниевый анод.
• Подводящий и расходный патрубки.

Делая выбор бойлера для дома, вы не сможете не увидеть разницу в цене между моделями, очень похожими между собой внешне. В первую очередь это обусловлено материалом и способом изготовления внутреннего бака, конструкцией (напольный или настенный), наличием дополнительных контуров и устройств безопасности.

Внешний кожух

Корпус накопительного водонагревателя чаще всего изготавливают из стального листа или прочного пластика. В напольных моделях конструкцией предусматривают опорные ножки, а в настенных – кронштейны для крепления прибора на стену. Пространство между внутренним баком и наружным кожухом наполняют жесткой полиуретановой пеной, которая является прекрасным теплоизолятором. На внешней поверхности кожуха устанавливают термометр для наблюдения за температурой воды.

Бак

Внутренний бак водонагревателя предъявляет повышенные требования к коррозионной стойкости материала, из которого он изготовлен. К тому же, свои условия выдвигают и постоянные перепады температур. Поэтому при разработке бойлеров изготовители особое внимание уделяют материалу внутреннего бака.  Самым стойким вариантом можно считать бак из нержавеющей стали, однако этот материал значительно повышает стоимость устройства.

Хорошо зарекомендовали себя стальные баки с антикоррозионным стеклофарфоровым покрытием. Слой такого материала получают путем напыления и обжига при высокой температуре. Компоненты, которые входят в защитный состав, выравнивают температурные коэффициенты расширения стали и стеклофарфора, что не позволяет покрытию растрескиваться при перепадах температур.

Покрытие внутреннего бака эмалью характерно для недорогих приборов. Соответственно и срок их службы наименьший среди всей линейки водонагревателей. Помните об этом, делая свой выбор.

Теплообменник

Греющий контур представляет собой спираль оптимальной формы, выполненную из стальной или латунной трубы. Такой теплообменник может быть установлен как внизу бака, так и равномерно распределяться по всему объему.

Некоторые водонагреватели оснащают двумя теплообменниками – один из них подключают к котлу, а второй к тепловому насосу или геоколлектору. Такая схема позволяет дополнительно экономить энергоресурсы. Иногда в роли теплообменника выступает цилиндрическая емкость, установленная внутри бака водонагревателя.

Магниевый анод

Для защиты элементов бойлера, установленных во внутренней емкости, служит магниевый электрод. Принцип действия этого элемента основан на замещении электронов, участвующих в ионном обмене, своими собственными. Это предотвращает корродирование и быстрый износ деталей водонагревателя. Сам же магниевый анод при этом разрушается и требует периодической замены.

Подающие и расходные трубки

Патрубок подачи холодной воды расположен снизу бака и имеет рассекатель для снижения турбулентности потока. Такая схема предотвращает смешивание холодной и горячей воды. Трубка для отбора нагретой жидкости установлена сверху и имеет длину, позволяющую использовать наиболее нагретый верхний слой воды. Горизонтальный бойлер косвенного нагрева может иметь правое и левое подключение расходной и подающей магистрали. Соответственно и патрубки напольных бойлеров находятся на правой или левой панели.

Оборудование защиты и контроля

Для управления процессом нагрева бойлера служит термостат, установленный в погружной гильзе, которая проходит сквозь внутренний бак и касается поверхности теплообменника. Эта схема позволяет наиболее точно измерять температуру нагрева.

Группа безопасности представляет собой предохранительный клапан, который служит для сброса давления, превышающего максимальное значение. В моделях с ТЭНом для его защиты дополнительно устанавливают тепловое реле и термостат.

Другие элементы конструкции

Некоторые модели бойлеров оснащаются трубчатыми электронагревателями (ТЭНами) и представляют собой симбиоз водонагревателей косвенного и прямого нагрева. Такие устройства называют комбинированными. Установка ТЭНа позволяет использовать комбинированный аппарат в летнее время как обычный электроводонагреватель, что существенно увеличивает ресурс отопительного котла. О популярности такой конструкции свидетельствуют многочисленные отзывы владельцев, сделавших свой выбор в пользу комбинированных напольных водонагревателей.

Как работает водонагреватель косвенного типа

Принцип работы бойлера косвенного нагрева основан на физическом явлении теплопередачи. Горячий теплоноситель от отопительного котла проходит по греющему контуру и отдает часть своего тепла воде, находящейся во внутренней емкости водонагревателя. Поверхностью теплообмена в данном случае являются стенки трубок контура. Другими словами, внутри бака установлен аналог радиатора, который и греет подаваемую в напольный бойлер воду.

Общая схема устройства системы отопления с бойлером косвенного нагрева

При подключении бойлера придерживаются схемы, по которой холодная вода поступает снизу, а горячая отводится верхним патрубком. Теплоноситель от котла должен поступать сверху, а возвращаться в отопительную систему снизу. Такая схема дает самый большой КПД.

Напольные и настенные бойлеры, оборудованные системой рециркуляции, позволяют не сливать часть воды из «горячего» крана, потому что в трубопроводе с горячей водой происходит постоянное движение нагретой жидкости. Для этого предусматривают отдельный контур со своим насосом. Обвязка бойлера с системой рециркуляции позволяет устанавливать на этой ветке полотенцесушитель.

Схема подключения

В зависимости от того, с каким котлом работает бойлер, одно- или двухконтурным, осуществляют выбор схемы его включения.

С трехходовым клапаном

Схема подключения комбинированного бойлера к двухконтурному котлу обязательно предусматривает установку трехходового клапана на магистрали.

В зависимости от сигнала, поступающего с термостата, установленного в напольном бойлере, этот клапан частично или полностью открывается, перенаправляя поток теплоносителя из отопительной системы в греющий контур водонагревателя. При нагревании воды до установленной температуры, термостат дает команду на закрытие трехходового клапана и поток горячего теплоносителя прекращается.

Схема подключения бойлера косвенного нагрева + трехходовой клапан

Такая схема отлично зарекомендовала себя при работе с настенными газовыми котлами, оборудованными циркуляционным насосом и блоком управления. Такой двухконтурный котел по команде, поступающей от термостата комбинированного бойлера, может управлять трехходовым клапаном, а в летнее время зажигать основную горелку для подогрева теплоносителя.

Видео с комментариями по монтажу бойлера косвенного нагрева смотрите ниже:

С двумя циркуляционными насосами

Схема подключения к одноконтурному котлу требует установки дополнительного насоса, подающего теплоноситель в греющий контур. При этом термостат бойлера управляет обоими циркуляционными насосами. Фактически, такая обвязка предполагает параллельную работу контуров, хоть ветка горячего водоснабжения и имеет приоритетное преимущество перед отопительной системой.

Подключение бойлера к одноконтурному котлу

В случае подключения водонагревателя по схеме с двумя насосами, перед каждым из них обязательно устанавливают обратный клапан для исключения смешивания потоков теплоносителя (смотрите схему выше).

Подключая накопительный водонагреватель к отопительному котлу, обязательно выполняют условие безопасности его работы – температура срабатывания термостата бойлера должна быть ниже температуры, при которой автоматика котла отключает нагрев теплоносителя.