Газовые котлы
При построении системы водоснабжения и отопления в доме широко используется такое оборудование как двухконтурный котел и водонагреватель – бойлер косвенного нагрева. Хочется пояснить, что это две совершенно разные системы и поэтому такое оборудование не предназначено для их совместной работы по нагреву холодной воды для системы отопления.
Однако, бойлер косвенного нагрева используется в системе горячего водоснабжения, для быстрого дополнительного нагрева воды в кранах до нужной температуры, которую можно брать из двухконтурного котла, поэтому подключать их надо правильным образом, не делая распространенных ошибок.
Отличие двухконтурного и одноконтурного котла
Для реализации систем отопления в доме устанавливаются одноконтурные котлы на базе теплообменников разных типов.
Но существует метод объединения системы отопления и водоснабжения в доме через другой отопительный котел – гораздо более функциональный, называемый двухконтурным.
Основное отличие двухконтурных котлов от одноконтурных заключается в их возможностях нагревать не только теплоноситель – воду (сжигая при этом газ или другие энергоресурсы, на которые они предназначены) для системы отопления, но и поставлять ее потребителю для его собственных бытовых нужд, обеспечивая в доме процесс водоснабжения. И обычно для этих целей двухконтурные котлы делаются автоматическими. За работой такого котла следит автоматика (датчики нагрева воды и потребления газа с микропроцессорами). Как только поступает в котел команда на запрос воды в систему водоснабжения, он сразу переключает свой режим на эту задачу с системы отопления, так как она у него в приоритете – на более высоком уровне.
Максимальная температура, которую можно выставить на котле горячего водоснабжения это + 60 градусов Цельсия, иначе срабатывает автоматика – возможны ожоги.
Наиболее широким применением пользуются настенные газовые котлы, так как газ это самый дешевый отопительный материал и стены наилучшим образом подходят для их размещения и использования, хотя встречаются не редко и другие их разновидности.
Что такое бойлер косвенного нагрева
Бойлером косвенного нагрева называется бак для горячей воды. Вместо тэны внутри содержит специальный змеевик, который выступает в роли теплообменника. По змеевику поступает горячий теплоноситель от котла или системы отопления.
Бойлер покрыт теплоизоляционным материалом.. Внешне он представляет собой бочку. Комплектуется термостатом с автоматикой, определяющим температуру, насосом, обеспечивающим циркуляцию и нагревание в нем теплой воды.
Особенности двухконтурного котла
Двухконтурный котел предназначен не только для реализации системы отопления в доме (контур 1), включая теплые полы, потолки и т.д., которая у него в приоритете, но и для системы водоснабжения в доме (контур 2), (умывальник, душ, кухонная мойка). Как только в котел пошел запрос на подачу воды, то он сразу перестает заниматься нагревом воды в системе отопления и открывает клапаны и автоматику для нагрева воды для системы водоснабжения, т.е переключается на контур 2.
Обычная мощность двухконтурного котла на систему водоснабжения составляет выдача 12-13 литров воды в минуту.
В ряде случаев данной мощности двухконтурного котла на такие запросы потребителя может не хватать – при увеличенных нагрузках, когда одновременно используются и краны и душ. Вдобавок температура горячей воды в кранах будет несколько отлична от температуры воды в системе отопления.
Вот в этих случаях и имеет смысл использовать в системе водоснабжения бойлер косвенного нагрева с одноконтурным котлом вместо двухконтурного или водонагреватель, имеющий свой насос с дополнительной производительностью.
Функции водонагревателя в системе водоснабжения
Бойлер косвенного водоснабжения – это буферная емкость, которая не вынуждает котел переключаться в режим водоснабжения с режима отопления при незначительном расходе воды на 1..3 литра и сглаживает все перепады ее температур в начале и в конце ее потребления.
Для этой цели имеет смысл еще к бойлеру установить мембранный расширительный бак на объем до 10 литров, чтобы вода в краны и душ поступала из водонагревателя сначала за счет давления расширительного бака и не включала для этих целей основной нагреватель, увеличивая экономию на электроэнергию. Он запуститься только в том случае, когда пойдет большое потребление горячей воды в систему.
При отсутствии водонагревателя в системе, включив горячую воду, ее можно не дождаться, так как надо иногда долго ждать – пока завершиться процесс перезапуска основного котла и пройдет процесс ее нагрева в контуре.
Водонагреватель, кроме этого, может также служить резервным источником горячей воды в период профилактики основного котла для его техобслуживания – часто в летний период.
Механизм работы бойлера косвенного нагрева, который закрепляется на стене или на полу, можно описать следующим образом: имеются две трубки на вход и выход, установленных часто внизу. Холодная вода поступает в бойлер снизу. Забор нагретой для отопления воды осуществляется сверху. Нагрев бака происходит через змеевик, который выступает в роли теплообменника. По змеевику течет горячий теплоноситель от котла.
Обвязка бойлера косвенного нагрева и котла
Важно, чтобы была выбрана правильная мощность бойлера для нагрева воды до нужной температуры – иначе нагрев для системы водоснабжения у бойлера будет недостаточным.
По уму, возможности второго контура двухконтурного котла при нагреве бойлера косвенного нагрева использовать не нужно. Необходимо завязать работу первого контура на одновременную работу с отоплением и нагревом горячей воды. Для это необходимо подключать бойлер и котел через распределительный коллектор. Коллектор будет выполнять роль посредника и будет распределять горячий теплоноситель по системе отопления и бойлеру косвенного нагрева. Все это будет греть двухконтурный котел.
Для того, чтобы не было перерасхода на нагрев горячей воды к контуру бойлера необходимо подключить свой насос. К бойлеру необходимо докупить выносной термостат. Выносной термостат нужно подключить к насосу так, чтобы он срабатывал на включение и выключение насоса.
Когда бойлер будет остывать, термостат даст сигнал насосу на включение. Бойлер начнет подогреваться. Достигнув нужной температуры, термостат даст сигнал на отключение.
Нельзя назвать такую схему подключения двухконтурного котла и бойлера косвенного нагрева идеальной, но она позволяет греть нормально горячую воду. Лучшим и экономным решением была бы покупка одноконтурного котла с функцией подключения бойлера. Такую бы схему не пришлось городить.
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.
Полезные видео по теме
Как правильно подключить бойлер косвенного нагрева к одноконтурному котлу?
Отопительное оборудование сейчас довольно разнообразно. Но разбираться во всех его тонкостях крайне важно, потому что иначе можно допустить фатальные ошибки. В полной мере это относится и к накопителям воды, нагревающим ее по опосредованной методике.
Особенности
Главная особенность схемы подключения любого бойлера косвенного нагрева (марку и модель тут можно не учитывать) — то, что он лишен собственного нагревательного блока. Вода берет тепловой заряд от внешних нагревательных систем.
Они могут получать тепловую энергию за счет:
- сжигания минерального или органического топлива;
- эффекта электрического сопротивления;
- контакта с системой центрального отопления;
- аккумуляции солнечных лучей.
Устройство
При любом виде внешних источников тепловой энергии работа бойлера проходит одинаково, за редким исключением. И даже частные новации отдельных фирм, защищаемые патентным правом, не меняют сути давно устоявшейся схемы. Поступившая из какого-либо источника порция носителя тепла идет по змеевику, встроенному в накопитель. Циркуляция поддерживается за счет насоса. При близком контакте с трубками или резервуаром, где находится изначально более холодная вода, происходит ее нагрев.
Поскольку даже один джоуль тепла, напрасно излученный наружу, сказывается крайне отрицательно на работе системы, ее обязательно оснащают теплозащитой. В качестве непроницаемого для оттока тепла материала обычно выбирают полиуретан или полистирол. Поступление новых доз холодной воды закономерно происходит из общей системы водоснабжения. Каждая новая порция проходит через специально разработанные патрубки. Как только цикл движения в змеевике завершен, теплоноситель поступает в нагревательную систему дома — для этого предусматривается совершенно особый патрубок.
Дальше уже начинаются определенные различия: хотя большинство бойлеров проектируется в расчете на подачу холодной воды по нижнему ходу, есть и такие, в которых она поступает через верх. В подобной конструкции жидкость должна сначала полностью пройти через систему до самого нижнего пункта. Вариаций с выводом подогретого теплоносителя заметно меньше, почти в 100% случаев его выводят сверху. Трудно найти причину, по которой следовало бы поступить иначе. Ведь верхнее расположение позволяет подавать горячую воду максимально долго, пока в емкости есть хотя бы небольшая ее порция.
Чтобы змеевик занимал максимально большое пространство в пределах корпуса, его обычно делают в форме спирали. Когда теплоноситель пройдет несколько циклов по этой трубе, температура становится равной прогреву жидкости в самом бойлере. По команде специального реле останавливается специальная цепь, питающая насос.
При последующем охлаждении теплоносителя до установленного значения, реле дает другую команду — замкнуть цепь — и прогрев возобновляется. Преимущества подобного устройства довольно хорошо известны. Все эти моменты должны быть учтены до начала работ.
Принцип установки
Если требуется смонтировать бак вместимостью до 200 л, это может быть изделие настенного исполнения. Для его крепления предусматриваются кронштейны особого рода, которые должны располагаться на ровных и крепких вертикальных поверхностях. Обычные перегородки из гипсокартона для монтажа даже такого «легкого» накопителя малопригодны. Нужно выбирать между экономией на обустройстве межкомнатного пространства и экономией на бойлере. Напольные аппараты предпочтительны для удовлетворения потребностей крупных домохозяйств, порой даже ставят изделия вместимостью свыше тысячи литров и отводят для них особое котельное помещение.
В частных домах можно ограничиться бойлерами косвенного нагрева, накапливающими от 250 до 300 л воды. Точный выбор емкости должен производиться с учетом реальных и прогнозируемых потребностей. При подключении к двухконтурному котлу, оборудованному встроенным насосом, координацию работы клапана по сигналам от термостата берет на себя сама автоматика котла. Это очень важно, потому что двухконтурный нагревательный аппарат, в отличие от одноконтурного, должен подавать горячую жидкость как в систему отопления, так и в водопроводный контур горячего водоснабжения.
Если смонтировать трехходовой клапан, водонагреватель получит преимущество в системе по сравнению с нагревательным контуром. Такой подход приемлем, когда установлен бак большой емкости. К сведению: подобный способ подключения практикуется и при вынужденном использовании жесткой воды, затрудняющей нормальное применение системы ГВС. Хотя конечно, гораздо правильнее было бы позаботиться об умягчении поступающего теплоносителя. Но иногда приходится поневоле приспосабливаться к нему.
Проблемы могут возникнуть в связи с тем, что существенное потребление горячей воды способно осложнить функционирование данной схемы. При этом способ получения тепла, в том числе с использованием пеллетного или иного твердотопливного котла, существенного значения не имеет. И вот тут на выручку приходит бойлер, который сглаживает колебания в двух контурах. Благодаря ему даже интенсивный расход теплоносителя мало отражается на повседневной жизни людей. Монтажники должны учесть, какая из функций будет обладать наивысшим приоритетом.
Подсоединение бойлеров косвенного нагрева к одноконтурному котлу может быть произведено с использованием пары насосов. Тогда потоки воды с их помощью распределяются по двум трубопроводам. Обычно подразумевается, что на первом месте будет контур горячего водоснабжения. Соответствующим образом настраивают и алгоритм работы бойлера в связке с одноконтурным аппаратом.
Чтобы разные по нагреву жидкостные потоки не меняли основные параметры друг друга, обоим насосам должен предшествовать возвратный клапан. Горячая вода подается исключительно из бойлера.
Монтаж
Качественная обвязка бойлера, присоединенного к двухконтурному котлу, подразумевает стыковку водонагревателя с одним из теплообменников. Образуется кольцевая система, когда вводной патрубок бойлера сообщается с начальным звеном теплообменника. Все проектируется таким образом, чтобы вода, поступающая из водопровода, миновала теплообменник котла. Она станет проходить сразу в бойлер, а уже оттуда будет проникать в трассу ГВС. Подключить электрический бойлер можно примерно по той же схеме, но водопровод связывается с первым патрубком второго узла, обменивающего тепло, а второй патрубок уже присоединяют к бойлеру.
Рекомендована установка водонагревателя как можно ближе к источнику энергии, чтобы упростить их связку при помощи автоматики. Когда устройство смонтировано, наступает очередь стыковки. Важно: правильно смонтированный и подсоединенный водонагреватель обязан забирать лишь некоторую долю тепла. Чрезмерно большой его расход способен парализовать отопительную систему. Решить такую проблему чаще всего удается, если установить своими руками или с помощью профессионалов насос циркуляционного хода с автоматическим управлением.
Только в самую последнюю очередь монтируют термический блок. Почти всегда рекомендуется поручать сборку контура специалистам. Нюанс состоит в том, что бойлеры косвенного нагрева, имеющие управляющий блок, должны подсоединяться исключительно к отопительным системам, получающим воду от неуправляемых котлов.
Требуется только:
- подтянуть подающий и забирающий ходы;
- состыковать накопитель с водопроводом;
- поставить на верхний вывод гребенку, распределяющую горячую воду;
- наполнить резервуар и немедленно приступить к прогреву.
Простейшие бойлеры взаимодействуют преимущественно с автоматизированными источниками тепла. При установке придется позаботиться о присоединении датчика, замеряющего силу прогрева. Этот датчик полагается связать со строго определенным вводом в котел. Допускается подключение независимых от электросети бойлеров к автономным котлам, но это сразу усложняет работу и требует особой схемы. Следует учитывать, что можно подогревать воду внутри бойлера немного слабее, чем прогрета жидкость в змеевике.
Потому, когда котел переведен в низкий нагревательный режим и может подавать теплоноситель, прогретый до 40 градусов, поднять температуру выше сумеют только нагреватели комбинированного типа. В них обязательно включается электрический нагревательный элемент, который помогает добавить тепло. Если при настройке системы, управляющей рециркуляцией, первенство отдается прогреву горячей воды в кране, перемещение всего теплоносителя направляется через обменный узел накопителя. В результате заметно сокращается общий расход времени на получение жидкости с требуемой температурой.
Как показывает практика, если проектировщики и монтажники котельной отдают предпочтение именно варианту с приоритетом, удается обеспечить комфортные условия для жильцов. Чтобы прогреть весь объем жидкости, находящийся в баке, должно тратиться от 20 до 40 минут. А если говорить про стабилизацию температуры на фоне расхода теплоносителя, это время сокращается еще в несколько раз. Даже маленькое жилище вряд ли успеет остыть настолько, чтобы это было обнаружено находящимися в нем. Но многое зависит от установленного котла и бойлера: их мощность должна совпадать, а в идеале рекомендуется ставить котел с резервом силы от 25%.
Чтобы гарантировать стабильное действие аппаратов, подсоединяемых к гребенкам, распределяющим горячую воду, требуется дополнить вывод из бойлера особым расширяющим баком. Рекомендуемая величина — 10% от главного резервуара, помогает погасить воздействие температурного расширения. Все подсоединяемые ветви полагается оборудовать отсекающими кранами шарового типа. С их помощью любой узел удается в нужный момент отсоединить от магистрали и проверить или починить.
Трубопроводы, по которым жидкость подается, обычно оснащаются возвратными клапанами. С их помощью предотвращается противоположный ход теплоносителя, повышается удобство и безопасность монтажа. Бывает необходимо поставить бойлер около котла, на подающем окружении которого смонтирован насос, обеспечивающий циркуляцию. В подобном варианте очень важно обеспечить обособленный контур, по которому вода будет поступать в нагреватель из котла. По сути, создается параллельный тип подключения.
Если насос есть и в котле, и в бойлере, сразу за циркуляционным насосом должен быть смонтирован трехходовой клапан, один канал его подсоединяют к патрубку водонагревателя. Так обеспечивается нормальная работа отопления. На возвратную трубу до точки вступления в котел должен быть установлен тройник. А уже в этот тройник подсоединяют патрубок, оттягивающий жидкость из теплообменника. Подобная простая система легко и изящно решает поставленные задачи.
Как только датчик подает сигнал о падении температуры теплоносителя ниже установленной отметки, клапан перебрасывает свежий поток в бойлер. При этом отопительная система останавливается. Когда восстанавливается нормальное значение, тот же клапан производит обратное переключение. Минимальное количество компонентов сокращает риск поломки. А простота исполнения позволяет быстрее отыскать неполадку, если она все же появится.
Когда используется независимый от энергетических сетей котел, обеспечение приоритета бойлера достигается не так легко, как в других вариантах. Рекомендуют ставить водонагреватель выше по отношению к полу помещения, чем радиаторы. Целесообразно, чтобы нижняя точка настенной модели была поднята еще и над котлом. Но точно соблюсти подобное требование получается лишь в отдельных случаях. Когда оно исполняется частично, стоит все же поднять накопитель на такую большую высоту, которая только возможно.
Поставив бойлер на полу, сразу сокращают скорость прогрева жидкости. Что еще хуже, нижняя часть емкости в принципе неспособна в таком режиме прогреваться нормально. Если подсоединить бойлер по классической системе, то любое отключение электричества лишит доступа к горячей воде.
Решить проблему можно, используя для контура, связанного с водонагревателем, более крупную трубу, чем на отопительном звене. Сразу в начале ответвления отопительного характера ставится головка термостата и накладывается датчик. Энергия дается батарейками.
Без постоянной рециркуляции неспособны работать системы, в которых присутствует водяной полотенцесушитель. Польза такого контура состоит в том, что вода при открытии горячего крана поступает моментально. Но общий расход вырастает, и экономичность системы оказывается под большим вопросом. Что еще хуже, рециркуляция создает проблему смешивания разнородных слоев жидкости. Однако раз уж решено использовать полотенцесушитель на воде, это единственно возможный выбор.
Выбирая бойлеры Protherm косвенного типа, можно объединить их в одну систему с газовыми либо работающими на электрической энергии одноконтурными котлами моделей «Скат». Все больше растет и популярность водонагревателей, связанных с солнечным коллектором. Подобное решение позволяет даже в зимний период обеспечивать себя с минимальными издержками как теплом, так и горячей водой. Одноконтурный вариант подразумевает размещение коллектора под баком, а сам бак сообщается гидравлически с низовым патрубком коллектора и с верхним выводом из него.
Советы и рекомендации
Чтобы оценить, хватит ли, скажем, бойлера косвенного нагрева на 200 литров, требуется выяснить:
- сколько точек разбора воды будет использоваться;
- какова их отдельная и общая потребность;
- насколько быстрым должен быть прогрев воды в каждом кране;
- до какой температуры должна прогреваться жидкость.
Те же 200 л могут закрыть все потребности семьи на 5 человек. При этом потребуется ставить котел с минимальной мощностью от 33 кВт.
Профессиональный расчет также должен учитывать:
- площади теплообменников;
- тепловую емкость воды;
- длину змеевика и его конфигурацию;
- потребление тока (если установлен ТЭН).
О том, как правильно подключить бойлер косвенного нагрева к одноконтурному котлу, смотрите в следующем видео.