Схема работы и принцип работы бойлера косвенного нагрева с обвязкой и рециркуляцией: подробный обзор

Принцип работы и схема бойлера косвенного нагрева — тема, которая может быть интересна владельцам котельных, кто хочет оптимизировать систему отопления. Обвязка бойлера косвенного нагрева с рециркуляцией — один из важных аспектов в работе такой системы, и знание её особенностей поможет вам настроить её наилучшим образом.

Обвязка разного вида для бойлеров косвенного нагрева практически ничем не отличается от отопительной батареи. Всё это читатели могут сделать самостоятельно. Главное, учитывать особенности, при которых будет проводиться циркуляция в змеевике. Подробнее о способах подключения и работе такого типа оборудования вы можете узнать из этой статьи.

Что такое бойлер косвенного нагрева и зачем он нужен?

Схема работы такого отопительного оборудования достаточно простая. Бойлер ничем не отличает от обычного. Единственное, что их различает, это наличие внутри отопительного элемента в виде спиралевидной трубы. Она является теплоносителем. Другое название у неё – змеевик.

Срок эксплуатации такого типа оборудования достаточно большой. Как и любой другой вид нагревателей, бойлер косвенного нагрева необходим для нагрева и поддержания нужной температуры воды для хозяйственных нужд. Средняя температура в работающей системе составляет не более 65-75 градусов по Цельсию. Это будет вполне достаточно, чтобы обеспечить горячим водоснабжением семью.

Устанавливать такие системы можно:

• на дачах;
• загородных домах;
• душевых;
• офисах;
• квартирах.

Единственное что требуется изначально рассчитать хозяину помещения – это давление в общей системе отопления. Бойлер используется только для систематичного нагрева воды. Применять его в качестве отопительной системы не выйдет. Для удобства и поддержания нормального уровня циркуляции необходимо ставить автоматический насос, который будет поддерживать давление в системе на нужном уровне.

Общий вид подключённого бойлера косвенного нагрева

Важно рассчитывать на начальных этапах сразу, способна ли будет отопительная система поддерживать температуру в баке косвенного нагрева на необходимом уровне без потери теплоотдачи по всему периметру. Сам бойлер подбирается по литражу потребителем. Такой бак способен вмещать в себя до 100 – 120 литров воды. Важно правильно его обустроить и разместить внутри змеевик.

Поступает и откачивается вода в системе через 2 специально установленных отвода. Один подаёт в систему воду для нагрева. Второй служит для её откачки и подачи непосредственно потребителю в уже нагретом состоянии. Насос, контролируя уровень давления и температуру, будет автоматически производить в нужный момент циркуляцию теплоносителя в змеевике для поддержания нужной температуры.

Принцип работы и устройство бойлера косвенного нагрева

Принцип работы нагревательной системы бойлера косвенного нагрева и его устройство достаточно простые. В баке установлены полые спиралеобразные трубки, они же змеевки. На постоянной основе циркулируют теплоносители.

Для того чтобы была постоянная циркуляция, устанавливаются насосы, которые имеют автоматические системы контроля показания давления и температур. При достижении температурой воды заданных показателей насосы перестают работать. Источниками теплоносителей выступают работающие системы отоплений. Поэтому при нагревании содержимого в отсеке бака может быть незначительное понижение показателей температур на отопительном элементе. Стоит отметить, что нагревание жидкости в баках осуществляется в короткий промежуток времени. Это позволяет практически не замечать снижений градуса в короткий временной период.

Как только жидкость в баках дойдёт до нужной отметки температуры, этот показатель будет долго держаться на одном уровне. Понижают потерю температуры в баках современный изоляционный материал. Пенополистиролы или полиуретановые виды пены отлично справляются с этой задачей.

Схема работы бойлера косвенного нагрева

В каждом бойлере установлены 2 патрубка. Они используются для поступления и отдачи жидкости. Патрубки поступления жидкости соединяются с отопительными системами котла. Он направляет в змеевик, поступает теплоносители, что позволяет повышать температуру в баке с водой. Патрубки отдачи подают и направляют в нужное место отвода нагретую жидкость.

Советуется покупать отопительные системы и бойлеры косвенных нагревов у одних и тех же производителей. Это позволит быстро и без проблем настроить и подключить всю систему. Принцип работы подключённого к котлу бойлеров косвенного нагрева практически не отличается от обычного водонагревателя.

Что касается его устройства, то здесь также не ничего сложного. С виду бойлеры просто как большие баки, преимущественно имеющие формы цилиндров. Состоят они из следующих элементов:

• корпус;
• утеплители для удержания температуры;
• баки из оцинкованной стали;
• термометры для контроля температуры;
• теплообменник и в виде заведённых внутрь змеевиков;
• магниевые аноды позволяющие уберечь изнутри бак и элементы от образования ржавчины.

Утеплители, установленные между баками и корпусами самих бойлеров, снижают коэффициенты потери тепла до 3 или 4 градусов за 24 часа. Размещённые внутри термометры дают возможность контролировать установленные температуры жидкости в баках.

Теплообменники – это спиралевидные стальные или латунные трубки. Они располагаются внутри самих бойлеров. Практика показывает, что трубки изготавливаются сложной формы и располагаются поближе ко дну бойлеров. Как утверждают изготовители такого оборудования, это позволяет добиваться более равномерного подогрева жидкости в баке. Магниевые аноды, установленные в верхней части корпуса, защищают баки от гальванических типов коррозий.

Обвязка бойлера косвенного нагрева с рециркуляцией

Обвязка для различных типов бойлеров косвенного нагрева с рециркуляцией производится согласно с чертежом. При выборе комплектующих важно учитывать особенности домашней отопительной системы.

Для обвязок водяного контура на бойлер могут использовать следующие 3 системы проведения монтажа:

1. Установка трехходовых клапанов.
2. Установка двойного насоса циркуляций.
3. Регулирование при помощи гидравлических стрелок.

Использование систем рециркуляций жидкостей значительно повышает производительность систем отопления и путём повышений КПД при нагревании жидкости и помещений от бойлеров.

При монтаже систем косвенной обмотки с трехходовыми клапанами стоит учитывать, что этот способ предназначается для баков с повышенным литражом. Разрабатывая такую систему, рассчитывается, как будет проводиться установка двухконтурного типа отопления.

Подключение бойлера к котловому оборудованию

Контроль информации о температуре воды очень важен. При ситуации, когда вода в баках бойлеров имеет установленную температуру подогрева намного больше, чем в самих нагревательных контурах систем отоплений, это может привести к некорректному функционированию всего оборудования.

Это станет причиной того, что переключение на подогрев отопительных контуров не будет осуществлён. Также есть варианты монтажа бойлеров косвенного подогрева при помощи двух контуров. Подбор необходимого варианта также будет зависеть и от воды, находящейся системе водопровода. При ситуации, когда жидкость в магистральном канале высокой степени жесткости, лучше использовать монтаж систем с трехходовыми клапанами, так как двухконтурные системы могут быстро сломаться из-за засорений.

Как бойлер косвенного нагрева работает летом

Емкость для подогрева эффективна не только в отопительный сезон. Такая конструкция может поддерживать воду горячей не только в отдельном узле, но и в качестве основного источника горячего водоснабжения. Для этого необходимо чтобы змеевик нагревался напрямую от котлового оборудования. Особенно удобно использовать такую схему в частных домах и на дачах, где установлены твёрдотопливные и газовые котлы.

После того как устройство будет запущено, оно полностью обеспечит по периметру систему горячей водой. Благодаря наличию внутри змеевика и термостата насос будет постоянно поддерживать температуру в системе в пределах 70 градусов по Цельсию.

Подключённый бойлер к отопительному оборудованию и электрическим тэнам

Такой способ возможен только при наличии отдельного котлового оборудования, которое способно работать от природных отопительных источников в виде сжиженного газа, угля или дров круглый год. В случае подключения к центральному отоплению данный способ не будет эффективен.

Для того чтобы поддерживать нормальную температуру воды, потребуется устанавливать внутри бойлера тэны. Они будут подогревать воду внутри бака при помощи электроэнергии. Многие сразу оборудуют баки змеевиком и тэнами для электрического нагрева. В период отключения отопления достаточно подключить такое устройство в розетку и вода вновь будет нагрета. Работают тэны по термостату. Как только вода достигнет нужного предела, сработают счётчики и нагрев прекратится.

Схема обвязки бойлера косвенного нагрева с рециркуляцией

Для начала необходимо выбрать подходящий размер бака. Рассчитав давление в системе отопления, так как вода нагревается посредством змеевика, необходимо учитывать размеры внутренней конструкции для проведения обвязки.

При рециркуляции жидкости в системах ГВС обеспечивается горячей водой любая точка систем без дополнительных действий по её проливанию. Чтобы это сделать, монтируются контуры, по которым протекает жидкость из бойлеров по всем системам. В конце вода вновь должна вернуться в бойлер.

Проводится рециркуляция с помощью небольших насосов. Они работают практически без звуков. Установленные виды системы дают возможность поддерживать стабильную температуру жидкости в любых точках контура по дому. Есть 3 самые распространённые схемы рециркуляции в доме:

• Установка трехходовых или сервоприводных клапанов. Используется по большей части для баков напольного и настенного типа. Конструкция примечательно тем, что имеет два выхода. Один идёт на горячее водоснабжение, которое нагревает отопительное оборудования, другая на отвод воды для бытовых нужд.

Схема монтажа с трёхходовым клапаном

• Установка 2-х насосов циркуляций на 1 систему. Такой тип схемы позволяет распределить поступающую воду по потокам на отопление и непосредственно нагрев жидкости в баке. Бойлеры такого типа обладают встроенными термостатами и автоматическими переключателями направления поступающей жидкости.

Монтаж двух насосов циркуляции в одной системе

• Использование гидравлических стрелок. Нужны, когда в домах есть больше 2 контуров, к которым могут относиться отопление, тёплые полы, горячее водоснабжение и т.д. Она действует по принципу нагрева от всех источников теплоснабжения. Есть 1 минус, который заключается в том, что одновременно получить источник тёплой воды будет невозможно из нескольких узлов.

Применение гидравлической стрелки

Подбор схемы обвязки бойлера и подключение его к отопительной системе, учитывая способ рециркуляции, необходимо проводить в соответствии с точными расчётами потребительного объёма в системе горячего водоснабжения. Ошибка в выборе метода подключения может привести к поломке насосного оборудования или полной неэффективности всей системы рециркуляции.

Как рассчитать объем бойлера косвенного нагрева

Описание схем, представленное выше, требует правильного расчёта. Нагревательный прибор необходим для поддержания температуры воды на одном уровне.

Для того чтобы провести расчёт, необходимо рассмотреть пример такого действия. Будет взята за основу семья из 4-х человек, где ежедневно потребляется большой объём тёплой воды.

Мытьё посуды в 1 минуту отнимает примерно до 3 литров горячей воды. Если сюда прибавить полоскание, тогда уйдёт времени примерно 8 минут. Мытьё после двух приёмов пищи в день потребует примерно 48 литров (3*8*2). Получается, что в неделю расход воды на мытьё посуды будет оставлять 48*7=336 литров.

Все члены семьи за неделю принимают ванну 3 раза. На 1 человека в среднем уходит порядка 80 литров воды. За неделю семья из 4 человек на водные процедуры тратит 4*3=12*80=960 литров

В остальные 4 дня в неделю каждый член семьи принимает душ. Среднее время процедуры составляет 10 минут. Расход воды в минуту составляет 8 литров. В неделю один член семьи расходует 4*10*8= 320 литров. Получается, что семья в неделю тратит на душ 320*4=1280 литров.

Все члены семьи в совокупности на мелкие бытовые действия в день расходуют до 40 литров воды. В неделю этот показатель будет оставлять 280 литров.

В итоге семья из 4 человек тратит воды в неделю в объеме примерно 336+960+1280+280=2856 литров. С учётом погрешностей и непредвиденных расходов цифру лучше округлить до 2900 литров. Расход в бойлере рассчитывается по часам. Поэтому необходимо все пересчитать в единицах. Для этого полученный объём делим на количество дней и на 24 часа – 2900/7/24=17 литров за час расходует семья.

Для расчёта соотношения температуры и мощности получаем следующий показатель 17*0,0375=0,637кВт в час.

Как подобрать бойлер косвенного нагрева. Срок службы бойлера косвенного нагрева

Бойлер циркуляционного типа будет хорошо справляться с поддержанием температуры горячей воды в сети. Для того чтобы подобрать подходящий тип оборудования, стоит отметить для себя следующие факторы, которые позволят приобрести именно тот тип бака, который подходит под конструктивные особенности системы отопления и помещение:

1. Какой объём воды потребляется жителями помещения. Бойлер будет эффективен, если этот показатель составляет от 1,5 литров в минуту.
2. Объём бака. На семью из 4 человек лучше приобретать оборудование, рассчитанное не менее, чем на 100 литров воды. Экономия расхода при этом с температурным режимом до 45 градусов составит не менее 50% от основного расхода горячей воды.
3. Производительность котлового оборудования. Перед тем как решиться установить бойлер косвенного нагрева, советуется определить, хватит ли мощности у газового или твёрдотопливного котла нагревать одновременно и помещение, и сам бак с водой.
4. Подбор насоса по расходу нагреваемой воды. Важный параметр, который определяет, сможет ли выбранный насос обеспечить нормальную скорость циркуляции жидкости и в системе.
5. Материалы внутренней отделки баков. Разные типы антикоррозийной защиты требуют ухода, будь то стеклокерамика или нержавеющая сталь. Также нужно не забывать, что магниевые аноды меняются каждый год.
6. Рассчитанное время подогрева воды. На бак в 100 литров обычно уходит до 2-х часов. Возможно ускорить этот показатель, если выбрать бойлер с внутренней отделкой из нержавеющей стали. Тогда нагрев будет проводиться максимум 20 минут.
7. Уточнение материала теплоизоляции. Как уже говорилось выше, лучше всего с этой задачей справляются пенополиуретан либо минеральная вата.
8. Размеры бойлера. Баки повышенного объёма достаточно массивные. Поэтому лучше под такие типы конструкции выделять отдельное помещение.
9. Есть ли в комплекте поставки элементы защиты. Дополнительные клапаны, термостаты и предохранители обеспечивают продолжительную эксплуатацию бойлера.

Обычно срок службы такого типа обогревательного оборудования для водосточной сети составляет до 5-7 лет. Но есть на рынке и модели, которые могут прослужить гораздо дольше – до 10-12 лет.

Внутреннее и внешнее строение бойлера

На продолжительность использования бойлеров сильно действует:

• интенсивность частот задействования;
• какого качества вода;
• предельные температуры нагрева.

Чтобы продлить срок службы бойлера необходимо не ставить термостат на максимальную температуру. Если бойлер стоит на максимуме, он начнёт функционировать с предельно возможной нагрузкой, и постоянно включаясь, чтобы поддерживать высокий градус жидкости. Достаточно снизить температуру до 60 градусов. Это продлит срок службы бойлера, а внутренняя отделка из эмали не начнёт крошиться уже на следующих год после активной эксплуатации.

Какие бывают водонагреватели бойлеры?

Существует несколько типов водонагревателей (бойлеров), каждый из которых имеет свои особенности и применение:

1. Электрический бойлер — работает от электричества и подключается к сети электропитания. Может быть вертикальным или горизонтальным, а также иметь разный объем емкости. Хорошо подходит для маленьких квартир или дач, где нет газового подключения.

2. Газовый бойлер — работает от природного газа и подключается к газовой сети. Также может быть вертикальным или горизонтальным, и имеет разный объем емкости. Обычно используется в больших домах и квартирах, где есть газовое подключение.

3. Солнечный бойлер — использует солнечную энергию для нагрева воды. Установленные на крыше солнечные коллекторы собирают тепло от солнца, которое передается через теплоноситель к бойлеру. Подходит для тех, кто хочет использовать возобновляемые источники энергии.

4. Тепловой насос — использует энергию из окружающей среды, чтобы нагревать воду. Тепловой насос может быть установлен как внутри, так и снаружи дома, и требует электричества для работы.

5. Накопительный бойлер — имеет большой объем емкости и нагревает воду заранее, которая затем используется по мере необходимости. Обычно используется в больших домах и многоквартирных домах.

6. Проточный бойлер — нагревает воду непосредственно при прохождении через него. Проточный бойлер нагревает только столько воды, сколько необходимо в данный момент, что делает его более экономичным, чем накопительный. Обычно используется в маленьких квартирах и небольших домах.