Устройство и работа бойлеров косвенного нагрева
Горячие водоснабжение – один из краеугольных камней проживания в загородном частном доме или же просто в деревне. В этом случае электрические бойлеры являются нерентабельными из-за цены за свет, а газовые водонагреватели обладают через чур крупными габаритами и не самой лучшей производительностью по части поддержания температуры воды. В данном случае бойлеры косвенного нагрева становятся идеальным решением проблемы.
Назначение и принцип работы
Одноконтурный котёл в связке с бойлером косвенного нагрева обладает одним неоспоримым преимуществом по сравнению с котлом двухконтурным – это стабильное бесперебойное снабжение дома горячей водой с постоянным значением температуры. Это очень важно, поскольку во всех других системах нагрева проточной воды не хватает ресурсов для большого количества точек водоразбора, плюс температура подаваемой воды постоянно колеблется.
Бойлер плюс котёл
В случае с бойлером количество точек потребления воды ограничено только его ёмкостью. Бойлер уже заполнен водой, нагретой до нужной температуры, во все точки она подаётся уже тёплой. Можно спокойно одновременно принимать горячий душ и мыть посуду.
При небольшом расходе воды, то есть не более 1,3 литра в минуту, установка бойлера, в принципе, не нужна, достаточно двухконтурного котла. Также без него можно обойтись и при наличии электрического котла. Но вот в случае, если котёл у вас твердотопливный, дизельный или газовый, а воды вам требуется много, скажем на целую ванну, вот тут бойлер подойдёт как нельзя кстати.
Устройство бойлера
Бойлеры внешне представляют собой стальной цилиндр (используется нержавеющая или эмалированная сталь), который в зависимости от объёма конкретной модели может вмещать в себя определённое количество воды. По установке бывают вертикальные и горизонтальные.
Внутри цилиндра находится змеевик из латуни или стали. Форма змеевика влияет напрямую на скорость нагрева воды. Наиболее производительные результаты даёт форма змеевика, когда его витки имеют распределение по всей ёмкости цилиндра. Бойлеры с трубчатыми теплообменниками используют для осуществления циркуляции теплоносителя, либо для получения тепла из солнечного коллектора или нагревательного насоса.
Бойлеры без змеевиков вовсе состоят из пары ёмкостей, одна из которых установлена внутрь другой, между ними происходит циркуляция теплоносителя. Чтобы защитить внутреннюю ёмкость от возникновения коррозии, она оснащается магниевым анодом, требующим периодическую замену.
Работа бойлера
Сперва в бойлер поступает холодная вода, которая разогревается теплоносителем, поступающим из котла. Циркуляция теплоносителя осуществляется по змеевику либо в стенках корпуса с двумя ёмкостями. Теплоноситель нагревает воду и поддерживает постоянное значение её температуры.
Бойлер имеет внешнюю тепловую изоляцию из полиуретана для снижения тепловых потерь и предотвращения повреждений бойлера вследствие перепада температур в системе отопления. Теплоноситель поступает через входной патрубок в бойлер, а из бойлера через выходной патрубок нагретая вода поступает во внутреннюю котельную.
Преимущества бойлеров
- Во время холодов бойлеры не увеличивают нагрузку на электрическую сеть, поскольку в данное время года для нагрева воды в бойлерах электричество не используется.
- Если оснастить бойлер змеевиком необходимого диаметра, они смогут обеспечивать для пользователя достаточно внушительную производительность. Не стоит также забывать о том, что бойлер надо устанавливать вместе с котлом соответствующей мощности.
- Поскольку контакт змеевика осуществляется исключительно с отфильтрованной водой, на выходе получаем нагретую воду с минимальной долей солей.
- За счёт рециркуляции в бойлера вода отправляется потребителям без слива в точке водоразбора.
- В зависимости от времени года можно использовать различные типы теплоносителя, а также разные источники тепла.
Выбор бойлера
В первую очередь следует рассчитать потребности вашей семьи по части горячей воды. Для сравнения, для мытья посуды вам хватит порядка 25 литров горячей воды, для того, чтобы принять горячую ванну – около 200 литров. В зависимости от этого и стоит выбирать ёмкость бойлера.
При этом, не забывайте, что чем больше бойлер, тем дольше он будет нагревать воду. То есть, скажем, бойлер ёмкостью в 200 литров придётся включать примерно за 6 часов до того момента, когда вам может понадобиться горячая вода.
Далее выберете материал для змеевика. Самые дешёвые модели оснащаются змеевиками из стали, более дорогие – из латуни. Латунный змеевик имеет больший КПД по производству горячей воды, его легче очистить от накипи. И в отличии от приваренного змеевика из стали, он является съёмным.
Потом выбираем материал для ёмкости. Для защиты от коррозии может быть использовано как керамическое или эмалевое покрытие, так и нержавеющая сталь. Преимущество последней перед первыми двумя материалами очевидно, поскольку сталь служит намного дольше и в ней не образуется микротрещин, в отличие от первых двух материалов.
У надёжных и качественных моделей тепловая изоляция изготовлена из полиуретана, который изнашивается гораздо медленнее, чем обычный поролон у более дешёвых моделей. От гальванизации и коррозии бойлеры защищают катоды или аноды. Последние менее предпочтительны, поскольку их надо менять раз полгода, зато дешевле.
Обращайте Внимание на долю расхода теплоносителя котла на теплообменник бойлера. Если он будет соответствовать порядка 50%, от этого будет страдать и отопление и ГВС.
Подключение и техническое обслуживание бойлера
Бойлер подключается в контур, который является параллельным по отношению к отопительному. Туда же для независимости ГВС от отопления устанавливается циркуляционный насос. Для подключения бойлера в гравитационную отопительную систему необходимо использовать байпас перед приборами отопления, но после котла.
Техническое обслуживание следует производить перед и после отопительного сезона. Обслуживание бойлеров следует производить только в присутствие специалистов из сервисных центров, так как для удаления накипи вам понадобится специальное оборудование.
Бойлеры Baxi SAG 3
Модели бойлеров из линейки SAG3 с открытой камерой сгорания от компании Baxi являются одними из самых популярных на сегодняшний день бойлеров косвенного нагрева и обладают рядом следующих преимуществ:
- Они независимы от электропитания, и их пьезорозжиг осуществляется с помощью встроенной электроники.
- Их горелка выполнена из нержавеющей стали.
- Их изоляция выполнена из пенополиуретана, особенно примечательного с экологической точки зрения.
- Могут работать на сжиженном газе.
- Термопара контролирует наличие пламени.
- Даже при низком давлении газа и при малом расходе воды бойлеры продолжают стабильно работать.
- Могут подавать воду сразу на несколько водоразборных точек.
- Работают практически без шума, в теплообменнике не образуется накипи.
- Бойлеры могут быть подключены параллельно.
Бойлеры Ariston SGA
Неплохую конкуренцию бойлерам от Baxi также составляют газовые накопительные бойлеры Ariston SGA.
Ниже перечислены их главные плюсы:
- Хорошо работают в российских условиях, при низком давлении воды и газа на входе бойлера.
- При этом, газ расходуется достаточно экономно.
- Термопара бойлера отвечает за плавный пьезорозжиг и контроль пламени.
- Покрытие из эмали препятствует образованию коррозии.
- Против коррозии бойлер также отлично защищает анод из магния.
- Помимо термопары клапан газа оборудован датчиками дымоудаления и предельной температуры.
- Бойлеры можно подключать последовательно или параллельно.
- Они независимы от электропитания.
- Снаружи корпус выполнен из нержавеющей стали.
- Снаружи бойлера также имеются регулятор с индикатором нагревания воды.
- Имеется линия рециркуляции.
- Бойлер может работать на сжиженном газе.
- Тепловая изоляция из такого экологичного материала, как пенополиуретан, который, ко всему прочему, хорошо снижает тепловые потери.
Бойлер косвенного нагрева: обзор и рекомендации по выбору
В одной из прошлых статей мы разбирались, какой способ отопления выбрать для частного дома или коттеджа. Теперь предлагаем расширить эту тему – и поговорить о том, как эффективно организовать горячее водоснабжение (ГВС) в доме. Да, можно установить 2-контурный котёл, который будет и греть батареи, и подавать нагретую воду в краны и души.
Но здесь возникает другая сложность: производительность котла должна соответствовать тому, насколько интенсивно вы потребляете горячую воду. Если ошибиться с расчётами, то её может быть попросту недостаточно. Спасти в такой ситуации может правильный выбор бойлера косвенного нагрева для дома. В общем смысле это общедомовой «термос», в котором удобно поддерживать запас воды для системы ГВС. А в отдельных случаях может временно заменить котёл – например, при перебоях с подачей газа в магистрали.
Бойлер – частный случай водонагревателя
- вода заполняет встроенный бак;
- энергию она получает от теплоносителя, который циркулирует по змеевику либо заполняет бак-оболочку;
- при исправной работе отопительного контура на подогрев воды в резервуаре не расходуется дополнительная энергия.
Отсюда вытекает главный плюс БКН – экономичность. В штатном режиме для нагрева не требуется ни газ, ни электричество. Необходимое тепло поступает из теплоносителя. Да, это несколько снижает производительность системы отопления, в особенности первое время после её запуска. Однако практика показывает, что такое снижение едва ли можно заметить без высокоточных замеров.
По умолчанию бойлер должен запитываться тёплом от основного источника отопления. Поэтому при выборе котла сразу закладывайте дополнительный резерв мощности. Впрочем, многие бойлеры могут работать и в активном режиме. Для этого в них предусмотрен ТЭН. Это значит, что при отказе основного отопителя вы не останетесь без горячей воды.
Однако самостоятельный нагрев воды – это уже дополнительная функция. Основным рабочим режимом для бойлеров является пассивное, оно же косвенное поддержание температуры. Это однозначный плюс: и сама конструкция такого резервуара проще, и работает экономичнее.
Конструкция и принцип работы БКН
Основной конструктивный элемент любого бойлера – металлический бак, в котором нагревается и хранится вода. Объём бака может быть самым разным, в продаже можно найти варианты как на десятки, так и на тысячи литров. Поэтому выбрать оптимальный вариант под ваши потребности в горячей воде не составит труда, главное – правильно оценить эти потребности до того, как выбрать бойлер косвенного нагрева.
ВАЖНО: объём бойлера должен сопоставляться с мощностью котла-отопителя. Например, для 200-литровых моделей, востребованных среди владельцев частных домов, потребуется котёл мощностью минимум 35 кВт.
При выборе той или иной модели обращайте внимание на наличие теплоизоляции бака. Минераловатный, пенополиуретановый или попросту пенопластовый кокон вокруг внутреннего резервуара ощутимо снизит потери тепла – следовательно, вода будет прогреваться быстрее, а остывать медленнее.
Водяной контур и теплопровод подключаются через отдельные патрубки. Поскольку обе среды надёжно изолированы друг от друга, в качестве теплоносителя могут использоваться гликоли и другие полимерные вещества.
Для стабильной работы и защиты бойлера от чрезмерного нагрева в систему обязательно устанавливается регулирующий узел – термостат и запорная арматура (чаще всего трёхходовой клапан). Как только температура воды внутри достигает предельного значения, подача теплоносителя в змеевик прекращается. А чтобы компенсировать давление, возрастающее при повышении температуры, устанавливается расширительный бачок того или иного объёма. В продвинутых моделях он оснащается дополнительным клапаном-предохранителем.
Бойлеры могут комплектоваться как одним теплообменником, так и несколькими:
- Первый вариант доступнее и проще в эксплуатации, он позволяет подключить к резервуару только один теплоисточник. Например, газовый котёл.
- Модели с несколькими змеевиками рассчитаны на системы с более широкой отопительной инфраструктурой. Например, к одному обменнику вы можете подцепить котёл, а к другому – систему солнечных панелей или теплонасос.
Второй тип актуален только в том случае, если у вас действительно есть планы обустраивать альтернативную отопительную систему. Переплачивать за более сложную конструкцию «на всякий случай» не стоит.
Предусмотрена в конструкции многих бойлеров и электроначинка. Прежде всего, это ТЭН, который служит альтернативным источником тепла на случай отключения основного. В продвинутых моделях также используются электронные системы управления – они поднимают ценник оборудования, однако упрощают работу с ним. Если для вас принципиально важна точность регулировки температуры, то стоит потратиться на такое «умное» управление.
Сильные и слабые стороны бойлеров косвенного нагрева
Цена на такие агрегаты выше, чем на бытовые электроводонагреватели или газовые колонки. Однако это компенсируется немалым количеством имеющихся у БКН достоинств. Вот лишь основные из них:
- Экономичная работа. Поскольку здесь используется теплоноситель из основного отопительного контура, а при достижении требуемой температуры подогрев отключается, расход энергии здесь значительно меньше. В сравнении с электрическими водогреями получается 3-10-кратная экономия.
- Простота подключения. Это уже преимущество перед газовыми колонками. В отличие от них, бойлер не потребует дополнительного проекта на изменение газовой сети, ему не нужен дымоход, регулярное обслуживание газовиками. А это всё экономия денег.
- Долгий срок службы. В конструкции бойлеров нет критически раскаляющихся элементов, с которыми в других водонагревателях чаще всего возникают проблемы. Не бывает здесь и резких перепадов температуры, что тоже положительно сказывается на долговечности. Даже накипью змеевики бойлеров зарастают намного медленнее.
- Горячая вода сразу. В резервуаре всегда поддерживается нужная температура – поэтому при открытии крана из него сразу идёт горячая вода. Ждать, пока стечёт холодная, не придётся.
- Высокая производительность. Бойлер следует рассматривать как резервный общедомовой источник горячей воды – с его помощью можно запитывать одновременно несколько точек активного отбора.
А ещё БКН наилучшим образом подходят для устройства ГВС-системы с рециркуляцией воды.
Впрочем, бойлер нельзя назвать идеальным решением. Есть у него и свои минусы, которые нужно учитывать при выборе:
- Это не автономный нагреватель. Его придётся подключать к основной системе отопления – при работе от встроенного ТЭНа он теряет свои ключевые достоинства.
- Требовательность к настройкам котла. Последний должен быть адаптирован к работе с бойлером, иметь необходимые настройки и возможности подключения.
- Сравнительно низкая производительность. Косвенный нагрев требует больше времени, чем прямой.
- Высокая стоимость и большие габариты.
Итого: бойлер косвенного нагрева будет рентабелен в том случае, если у вас действительно большие потребности в горячей воде. Если в доме несколько ванных комнат, душевые, активно используемая кухня и т.д., то такое вложение будет оправданным. Для небольшого же дома, где проживают 2-3 человека, вполне может хватить и объёмного электроводогрея.
Типы бойлеров косвенного нагрева: какой выбрать
Все такие приборы можно разделить на 2 большие группы по типу питания:
- Классические. Работают только от внешнего источника тепла, дешевле, но при отключении основного отопления становятся бесполезны.
- Комбинированные. Имеют в арсенале и змеевик под теплоноситель, и ТЭН. Удобны при круглогодичном использовании, независимы от работоспособности котла, однако ощутимо дороже стоят и сложнее в монтаже.
Следующее основание для классификации – конфигурация нагревателя. В большинстве БКН используются змеевики-спирали, по которым циркулирует теплоноситель. Чем больше у змеевика витков, тем выше теплоотдача. Следовательно, тем быстрее прогревается вода в баке.
Другой вид – системы «бак-в-баке». Здесь вода из системы отопления нагнетается в пространство между внешним и внутренним резервуаром. Такое исполнение обеспечивает максимальную площадь теплообмена, поэтому бойлер нагревается заметно быстрее. Данные системы рассчитаны на особо активное потребление воды.
Выбираем бойлер косвенного нагрева: практические советы
Ассортимент бойлеров включает модели объёмом до сотен и тысяч литров – вариант «чем больше – тем лучше» здесь не работает. Поэтому нужно правильно оценить свои потребности в горячей воде. Ориентироваться нужно, в первую очередь, на собственные привычки и образ жизни, но можно учитывать и общие рекомендации:
| Количество человек, последовательно принимающих душ | Точки-потребители горячей воды | Объём бойлера, л | |
| Минимум | Оптимум | ||
| 1 | мойка, душ | 50 | 80 |
| 2 | мойка, душ | 100 | 120 |
| 3 | мойка, душ, раковина | 120 | 150 |
| 4 | мойка, душ, раковина, ванна | 150 | 200 |
| 5 | мойка, душ, раковина, ванна | 200 | 250 |
Цифры приблизительные, но близкие к реальности. Их можно взять за основу и скорректировать под собственные нужды. Не забывайте оставлять резерв производительности, но не делайте его слишком большим: чем объёмнее бойлер, тем дольше он будет прогреваться. Помните и про то, что вместимость БКН должна соотноситься с мощностью вашего котла. 10-15-киловаттного котла на 200-литровый резервуар будет объективно мало, действительно горячей воды вы не получите.
Следующий важный критерий выбора – максимально допустимое давление. Причём как в системе теплоносителя, так и в трубопроводе под нагреваемую воду. Рассчитать нужные показатели можно следующим образом:
- Для ГВС – определите максимальное рабочее давление в подающем холодном водопроводе и умножьте его в 1.5-2 раза. Если высока вероятность гидроударов, то стоит подключать входной трубопровод через редуктор.
- Для теплоносителя – ориентируйтесь на характеристики циркуляционного насоса, но следите, чтобы оно было не ниже давления, при котором срабатывает клапан предохранитель. В противном случае бойлер может попросту лопнуть.
Обязательно уточняйте, как выполнено внутреннее покрытие накопительного бака. Бюджетный вариант – эмаль, но не стоит ждать от неё долговечности и температурной устойчивости. Эмалевый слой довольно быстро начнёт трескаться, а обнажившийся металл ржаветь. Более продвинутый вариант – биостеклокерамическое покрытие.
Оно более термостойкое и гигиенически безопасное, но тоже достаточно хрупкое. Самый надёжный вариант – баки из нержавейки, но они и стоят ощутимо больше. Плюс они собираются сваркой, а сварной шов может стать местом ржавления, если была нарушена технология работ. Поэтому если выбираете бойлер с нержавеющим баком, то отдавайте предпочтение проверенным брендам.
Важен и материал змеевика. Наилучший вариант – медь либо латунь. Цена на них выше, чем на стальные, но это окупается увеличенным ресурсом службы. Плюс они легче очищаются от накипи.
Обращайте внимание и на то, чем теплоизолирован внутренний резервуар. Лучше всего работает пенополиуретановая изоляция – у неё минимальный коэффициент теплопроводности. Однако заплатить за неё придётся больше, чем за минераловатную или пенопластовую защиту. Общее правило следующее: чем активнее вы планируете пользоваться бойлером, тем надёжнее должна быть защита от теплопотерь.
Не лишним в конструкции бойлера будет магниевый анод. Он будет взаимодействовать с растворенным в воде кислородом, защищая от ржавления металл внутреннего бака. Причём даже на местах сколов защитного покрытия. Но учитывайте, что постепенно кислород будет «съедать» анод – менять его придётся каждые 1-2 года.
Обязательно учитывайте габариты бойлера и особенности отводимого под него пространства. Подавляющее большинство моделей кроме наиболее продвинутых не имеет встроенной системы диагностики, поэтому для решения любых проблем с работой БКН вам нужно будет к нему подобраться. Прежде всего, в свободном доступе должны быть точки подключения трубопроводов и сервисные лючки.