Схема обвязки бойлера косвенного нагрева
Содержание:
- Принцип работы бойлера косвенного нагрева
- Обвязка бойлера с рециркуляцией
- Разновидности газовых котлов
- Расчёт основных параметров бойлера
- Основные преимущества установки БКН
- Как выбрать бойлер косвенного нагрева
- Материалы и инструменты
- Целевое назначение и принцип работы бойлера косвенного нагрева
- Рециркуляция ГВС
- 1 Принцип работы устройства
- Схема подключения
- Возможные ошибки
- Коротко о главном
Принцип работы бойлера косвенного нагрева
Прежде, чем браться за изготовление такого нагревательного устройства, следует разобраться, каким образом он работает, а для этого изучить его устройство. Бойлер косвенного нагрева является обычным баком, внутри которого находятся трубы. По ним циркулирует теплоноситель.
Источником тепла может быть система отопления. Внутрь бака подаётся вода, постепенно нагревающаяся до температуры, обусловленной параметрами теплоносителя. Поскольку забор воды для хозяйственных нужд производится с верхней части бака, то её температура остаётся стабильной, пользоваться согретой водой удобно.
Таким образом, можно частный дом, где имеется отопительная система, функционирующая на любом виде топлива, обеспечить горячей водой в достаточном количестве. Бойлер косвенного нагрева можно использовать и в многоэтажных домах, подключив его в отопительную систему.
Правда, функционировать он будет только в отопительный сезон. Для того, чтобы устройством можно было пользоваться при отсутствии отопления, в конструкцию добавляют электрический ТЭН, включая его в сеть по мере необходимости.
Обвязка бойлера с рециркуляцией
Одним из самых экономичных и эффективных водонагревателей для дома и дачи, специалисты считают бойлер косвенного нагрева. В качестве источника нагрева воды может быть газ, электричество или теплообменник. Именно теплообменник обеспечивает экономичность применения системы ГВС с бойлером косвенного нагрева.
От правильно проведенной обвязки бойлера, зависит дальнейшее функционирование всей системы. Понятие обвязки можно определить, как особенность монтажа и подсоединения системы ГВС к источнику водонагрева.
При осуществлении монтажа бойлера и всей системы с рециркуляцией, нужно:
- Установить точку рециркуляции. Она, как правило, расположена в центре нагревательной емкости;
- Подвод холодной воды производится в нижнее отверстие бойлера;
- Отвод горячей воды должен монтироваться в верхней части бойлера;
- Труба теплоносителя подключается сверху, и проходит вниз (циркуляция воды теплообменника буде проходить по контуру, вход которого будет вверху бойлера, а выход – снизу).
- К источнику энергии подвод труб должен осуществляться по правилам монтажа материалов, а подключаться при помощи переходников. Клапанов и кранов.
Обвязку бойлера с рециркуляцией осуществляют стандартным набором материалов: краны, трубы ПВХ, переходники, арматурные изделия, насосы. Выбирать нужно только качественную сертифицированную продукцию из прочных материалов. Категорически не рекомендуется использование гофрированных шлангов и материала порошковой металлургии.
Разновидности газовых котлов
Газовые устройства с бойлером косвенного нагрева могут отличаться по типу размещения и форме бака.
По принципу размещения: настенные и напольные
Могут быть:
- настенные;
- напольные.
Агрегаты первой категории представляют собой приборы небольшого объёма — до двухсот литров.
Напольный газовый котел в упаковке, с бойлером косвенного нагрева, установлен в специальном помещении.
Их устанавливают при помощи особых кронштейнов на устойчивую стену, которая может без потерь выдержать вес бака с водой. Понятно, что хлипкие перегородки из гипсокартона для этой цели не годятся. Обычно такие устройства приобретает одна маленькая семья в свой частный дом.
Вторые представляют собой вместительные нагреватели воды, рассчитанные на большое количество человек. Такие приборы уже потребуют обустройства специальной котельной.
Обычно их закупают предприятия и владельцы крупных коттеджей и усадеб.
По форме бака
- Горизонтальными: очень громоздкие, зато для них не требуются насосы, они сами поддерживают воду в нужном объёме.
- Вертикальными: отличаются небольшой вместимостью.
При выборе следует учитывать количество человек в семье, а также особенности планировки и наличие свободного пространства на даче или в доме.
Газовый напольный котел, установленный в котельной, и вертикальный расширительный бак небольшого размера.
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.
Основные преимущества установки БКН
Водонагреватель емкостного типа сложнее в монтаже, также увеличиваются капитальные затраты на обустройство котельной, но в долгосрочной перспективе такой вариант оказывается самым привлекательным. У одноконтурного котла с бойлером косвенного нагрева есть несколько преимуществ:
- Большой запас горячей воды. Бытовые модели имеют объем до 300 л.
- Возможно подключение бойлера к одноконтурному котлу любого типа: газовому, жидкотопливному, угольному, дровяному.
- Высокая надежность, отсутствие потенциальных точек отказа.
- Работа системы отопления не зависит контура ГВС. Бойлер можно остановить на ревизию или ремонт в любое время, а любая поломка в двухконтурном котле оставит его владельца без отопления и горячей воды.
Как выбрать бойлер косвенного нагрева
Сделать правильный выбор подходящей модели бойлера косвенного нагрева – дело сложное для новичка. Однако непосильного здесь ничего нет, надо лишь учесть несколько важных нюансов:
Выбирая для квартиры или частного дома водонагреватель с косвенным нагревом, первым делом необходимо определить оптимальный объем накопительного бака. Чтобы горячей воды хватило всем членам семьи, рассчитывают с учетом примерного расхода 100 л за сутки одним человеком.
Экономически выгоден косвенный бойлер нагрева воды для семьи из четырех и более человек
При таком количестве людей примерный расход ГВС составляет 1,5 л/мин.
Обращая внимание на объем бака, учитывают время нагрева. Большая емкость дольше будет нагреваться. Возможно, стоит отдать предпочтение модели с двумя теплообменниками или с системой «бак в баке».
От состава теплоизоляции зависит, как долго вода останется горячей после выключения котла
Дешевые водонагреватели идут с поролоном. Пористый материал слабо удерживает тепло и быстро разлагается. Оптимальной теплоизоляцией служит минвата или вспененный полиэтилен.
Чтобы сделать правильный выбор, надо сопоставить мощность косвенного водонагревателя и отопительного котла. Если последний характеризуется слабыми параметрами, бойлер станет непосильной нагрузкой.
Покупая любую модель, обязательно обращают внимание на наличие термостата, клапана и других элементов защиты.
Возможно, стоит отдать предпочтение модели с двумя теплообменниками или с системой «бак в баке».
От состава теплоизоляции зависит, как долго вода останется горячей после выключения котла. Дешевые водонагреватели идут с поролоном. Пористый материал слабо удерживает тепло и быстро разлагается. Оптимальной теплоизоляцией служит минвата или вспененный полиэтилен.
Чтобы сделать правильный выбор, надо сопоставить мощность косвенного водонагревателя и отопительного котла
Если последний характеризуется слабыми параметрами, бойлер станет непосильной нагрузкой.
Покупая любую модель, обязательно обращают внимание на наличие термостата, клапана и других элементов защиты.
Когда со всеми важными нюансами вопрос решен, можно уделить внимание форме, дизайну, производителю и прочим мелочам
Расчет объема накопительного бака
Чтобы сделать примерный расчет объема накопительного бака, можно воспользоваться простым снятием показаний водяного счетчика. Когда в доме постоянно прибывает одинаковое количество людей, суточный расход будет иметь одни и те же данные.
Более точный расчет объема основан на подсчитывании водоразборных точек с учетом их предназначения и количества проживающих членов семьи. Чтобы не вдаваться в сложные формулы, расход горячей воды берут из таблицы.
Схемы подключения к отопительной системе
При выборе схемы подключения косвенного бойлера для нагрева воды учитывают месторасположение прибора в доме, а также особенности разводки системы отопления.
Простая и часто используемая схема основана на подсоединении косвенного прибора через трехходовой клапан. В итоге образуется два контура нагрева: отопительный и водогрейный. После котла перед клапаном врезается циркуляционный насос.
Если потребность в горячей воде небольшая, подходит схема системы с двумя насосами. Косвенный водогрейный прибор и отопительный котел образуют два параллельных контура нагрева. На каждой линии установлен свой насос. Схема подходит для загородных домов, где горячей водой редко пользуются.
Сложнее получается схема подключения, если в доме вместе с радиаторами установлена система «теплый пол». Для распределения давления по всем линиям, а вместе с косвенным бойлером их получатся три, устанавливают гидравлический распределитель. Узел нормализует циркуляцию воды через «теплый пол», водонагреватель и радиаторы. Без распределителя насосное оборудование выйдет из строя.
У косвенных водогрейных приборов с рециркуляцией из корпуса выходит три патрубка. Традиционно два выхода служат для подключения к системе отопления. От третьего патрубка ведут закольцованный контур.
Если косвенный прибор нагрева воды не имеет третьего патрубка, а рециркуляцию надо сделать, то контур возвратной линии подсоединяют к трубе ХВС и дополнительно врезают рециркуляционный насос.
Рециркуляция позволяет получить на выходе из крана горячую воду еще до полного нагрева жидкости в накопительном баке бойлера.
Материалы и инструменты
Материалы:
- Трубы, запорная арматура, обратные клапаны — к ним не предъявляется особых требований: используйте те же материалы, что и для работы с ГВС или системами отопления.
- Расширительный бачок — на систему бытового водоснабжения требуется отдельный, служит для предотвращения резких перепадов давления при открытии/закрытии кранов.
Внимание! Бачок должен быть предназначен для использования с горячей водой, обычно подобные устройства обозначаются специальной маркировкой. Циркуляционный насос — в контур теплообмена с водонагревателем, как правило, устанавливается отдельный насос
Циркуляционный насос — в контур теплообмена с водонагревателем, как правило, устанавливается отдельный насос.
Кроме того, в системах ГВС с рециркуляцией, требуется отдельный насос для циркуляции воды в контуре ГВС.
Это избавит от необходимости ждать поступления горячей воды по трубам большой длины от места установки водонагревателя: вода сразу будет горячей.
- Провода и мелкая электрическая обвязка — если планируется подключение термостата водонагревателя к автоматике котла.
- Крепёж — особенно в случае настенной установки, также для закрепления труб и насосов.
- Стандартный сантехнический набор герметиков, уплотнителей, прокладок.
Инструмент:
- газовый ключ;
- гаечные ключи различных диаметров;
- ключ разводной;
- строительный уровень;
- перфоратор, отвёртки, шуруповёрт;
- минимальный набор электрика: нож, кусачки, изолента, тестер фазы.
Процесс монтажа: как подключить
В идеале бойлер должен находиться как можно ближе к котлу отопления для минимизации теплопотерь.
Подача холодной воды всегда осуществляется в нижний патрубок бойлера, а забор горячей — из верхнего.
- Выберите место размещения водонагревателя так, чтобы не мешал и был удобен в обслуживании. Монтируете кронштейны, подставки, закрепляете его на них.
- Подключаетесь к сети ХВС: делаете отвод, ставите запорный кран и фильтр грубой очистки.
- Через тройник отводите линию ХВС к потребителям, второй выход подключаете к бойлеру через предохранительный клапан.
- Подключаете к бойлеру линию ГВС в доме, не забывая про расширительный бачок на ней. Кроме того, ставите краны-байпасы, чтобы можно было отключить его от контура на время обслуживания.
- Теперь подключаете бойлер к газовому котлу по одной из приведённых схем. Не забудьте отключить котёл и перекрыть систему перед подключением!
- Подключите электронику, датчики, насосы согласно инструкции.
Запуск и проверка
После монтажа в первую очередь необходимо подключить и заполнить бойлер холодной водой. Убедитесь, что из системы удалены все воздушные пробки, а бойлер заполнен полностью, чтобы не привести к его перегреву.
Когда бойлер заполнен, выставляете желаемую температуру с помощью автоматики. Запускаете котёл, открываете подачу теплоносителя из системы отопления к бойлеру.
Когда система выйдет на рабочий режим, убедитесь, что предохранительный клапан (обычно настроен на 8 бар) не подтекает, т. е. в системе нет избыточного давления. А также следует проверить все соединения, уплотнители и краны на предмет протечек.
Целевое назначение и принцип работы бойлера косвенного нагрева
Подключение бойлера косвенного нагрева в систему позволяет избежать ограничения числа потребителей ГВС. Правильно рассчитанная мощность теплообменника и его объем, позволяют быстро и равномерно прогревать воду в нем до нужной температуры, одинаковой по всему его объему.
Например, бак объемом в 100 л способен обеспечивать около 500 л горячей воды в час. Обычный электрический «аппарат» на такое не способен.
Принцип работы бойлера косвенного нагрева обязательно предполагает «тандем» с источником тепла в схеме отопления дома. Объем бака нагревателя согласовывается с мощностью котла отопления, который обеспечивает повышение температуры воды за счет передачи тепла теплоносителя от одного контура (греющего) к другому (контуру ГВС).
Теплопередающих «радиаторов» в бойлере может быть несколько.
Например, для подогрева воды может быть использован твердотопливный котел, солнечный коллектор, тепловой насос геотермальной системы отопления. Каждый из этих «источников тепла» имеет автономные магистрали движения теплоносителя, связанные «теплопередачей» в нагреваемой среде.
Рециркуляция ГВС
Проживая в городских квартирах мы привыкли, что открывая кран горячего водоснабжения практически сразу же начинает течь горячая вода. В большинстве загородных домов этот происходит по-иному. Открыв кран ГВС приходится ждать некоторое время, пока из крана начинает течь горячая вода и чем дальше точка водоразбора от котла, тем продолжительнее это время. Происходит это потому, что в системе водоснабжения дома не оборудована рецеркуляция ГВС. Вот о том, как устроена рецеркуляция ГВС и стоит ли ее делать, мы и поговорим в этой статье.
Рециркуляция ГВС, это движение горячей воды по замкнутому контуру, с возможностью ее отбора. Благодаря такой схеме водоснабжения в контуре ГВС постоянно находится горячая вода и открывая кран, пользователь получает горячую воду практически сразу.
1 Принцип работы устройства
Перед приобретением и монтажом бойлера следует понять некоторые конструкционные особенности и принцип работы самых популярных моделей. Существует много типов подобных установок, способных работать одновременно от системы отопления и альтернативных источников энергии.
Целесообразно рассмотреть в качестве примера традиционные установки с классическим змеевиком, которые работают (получают тепловую энергию) от горячей воды. Для начала следует более детально разобраться с термином «косвенный нагрев». Классические установки используют подключение к электричеству или природный газ, чтобы получать тепло. Бойлеры не имеют таких преимуществ. Они подключаются к ГВС и используют тепло воды или другого теплоносителя.
Стандартные установки имеют форму круглой бочки (хотя сегодня уже существуют более удобные и компактные модели квадратной формы). Если присмотреться к линейке продуктов от известных производителей, то можно заметить определённую тенденцию. Все они имеют одинаковый дизайн. Это касается и бойлеров, и газовых котлов. Можно существенно сэкономить место при их размещении, установив один агрегат на другой.
Если нужно быстро нагревать воду, то следует выбирать устройства с несколькими теплообменниками. Для медленного остывания воды нужны модели с хорошей изоляцией.
Магниевый анод — один из самых важных элементов
Распространённый миф гласит, что бойлеры не являются эффективным оборудованием для нагрева воды, поскольку температура теплоносителя в змеевике не превышает 70 °C. Это не так. Здесь всё зависит от площади соприкосновения теплоносителя в змеевике с водой. В БКН она довольно большая, поэтому вода нагревается эффективно даже при, казалось бы, низкой температуре, не превышающей 70 °C.
Работает устройство очень просто. Ёмкость бойлера полностью наполняется холодной водой для нагрева. Внутри находится змеевик, в который запускается в этот момент горячая вода из котла. Холодная вода через определённое время нагревается и становится пригодной для принятия душа, мытья посуды и других бытовых нужд.
https://youtube.com/watch?v=Z7n460kpe78
Схема подключения
Подключение бойлера косвенного нагрева к одноконтурному котлу любого типа выполняется по одним и тем же схемам: приоритетом или без. В первом случае теплоноситель при необходимости изменяет направление движения и прекращает отапливать дом, а вся энергия котла направляется на обогрев. Этот метод позволяет быстро нагревать большой объем воды.
При этом отопление дома приостанавливается. Но бойлер, в отличие от двухконтурного котла, нагревает воду на короткое время и помещения не успевают остыть.
Особенности подключения бойлера косвенного нагрева зависят от материала труб:
- полипропилен;
- металлопластик;
- сталь.
Проще всего подключить оборудование к коммуникациям из полипропилена, не зашитым в стены. В этом случае мастеру предстоит разрезать трубу, установить тройники, с помощью муфт подключить трубы, идущие к бойлеру.
Для подключения к скрытым полипропиленовым коммуникациям необходимо дополнительно установить патрубки, идущие к трубам в стенах.
Технологии скрытого монтажа металлопластикового водопровода не существует, поэтому подключение будет идентично подключению полипропиленовых открытых коммуникаций.
Правильно установленный бойлер косвенного нагреваИсточник www.o-vannoy.ru
Подключение бойлера в видео:
При установке водонагревателя необходимо в первую очередь правильно выбрать место расположения в соответствии с требованиями:
- Быстрый доступ к соединительным звеньям водопровода для быстрого выполнения ремонтных работ.
- Близость коммуникаций.
- Наличие прочной несущей стены для крепления настенных моделей. При этом расстояние от крепежей до потолка должно составлять 15–20 см.
Варианты размещения водонагревателяИсточник legkovmeste.ru
Когда место для оборудования найдено, необходимо выбрать схему обвязки бойлера. Большой популярностью пользуется подключение с помощью трехходового клапана. Схема позволяет параллельно подключить несколько источников тепла к одному водонагревателю.
При таком подключении легко регулировать температуру воды в бойлере. Для этого устанавливаются датчики. При охлаждении жидкости в баке они подают сигнал на трехходовой клапан, который перекрывает подачу теплоносителя в систему отопления и направляет его в котел. После нагревания воды клапан вновь срабатывает, возобновляя отопление дома.
При подключении далеко расположенных точек забора воды необходимо сделать рециркуляцию. Это поможет поддерживать высокую температуру жидкости в трубах. При открывании кранов люди будут сразу получать горячую воду.
Подключение бойлера с рециркуляциейИсточник yandex.net
Подключение с рециркуляцией в этом видео:
Возможные ошибки
При подключении бойлера косвенного нагрева люди совершают несколько распространенных ошибок:
- Главная ошибка – это неправильное размещение водонагревателя в доме. Установленный вдали от источника тепла аппарат требует прокладки труб до него. Это приводит к увеличению затрат. При этом в трубопроводе остывает теплоноситель, идущий к бойлеру.
- Неправильное подключение выпуска холодной воды снижает эффективность прибора. Оптимально расположить ввод теплоносителя в верхней части прибора, а выход – в нижней.
Чтобы увеличить срок эксплуатации системы, необходимо правильно выполнить подключение и после этого выполнять периодическое обслуживание оборудования
Важно чистить насос и поддерживать его работоспособность.. Вариант правильного размещения и подключения водонагревателяИсточник opt-953360.ssl.1c-bitrix-cdn.ru
Вариант правильного размещения и подключения водонагревателяИсточник opt-953360.ssl.1c-bitrix-cdn.ru
Коротко о главном
Бойлер косвенного нагрева – это экономичный способ организовать дома систему горячего водоснабжения. Оборудование использует для обогрева энергию отопительного котла, это не приводит к дополнительным тратам.
Водонагреватель – это долговечное оборудование, поэтому следует выбирать качественную установку. Лучше всего себя показали баки из нержавеющей стали с латунным змеевиком. Они быстро нагревают воду и не боятся коррозии.