Обзор бойлеров косвенного нагрева: инструкция и отзывы покупателей

Конструктивные особенности и принцип работы бойлера косвенного нагрева

С участием БКН составляют различные конфигурации, увеличивая или уменьшая его КПД. Сборку, точный расчет мощности, подбор котла отопления, наличие гидравлического распределителя должны проводить специалисты. Чтобы использовать агрегат с максимальной выгодой для себя, нужно знать, как работает бойлер косвенного нагрева, его устройство и возможности.

Нагреватель представляет собой 2 бака: один — рабочий металлический, второй — контур, который может быть как металлическим, так и пластиковым. Пространство между ними заполняется ППУ (пенополиуретан, теплопроводностью 0,023-0,029 Вт/(м*с)). Утеплитель сохраняет температуру в течение 2 дней. Рабочий объем бойлера меньше общего примерно на 20-30 литров за счет помещенных внутрь контуров. Нагревательный элемент, его сечение и размер определяют мощность котла.

Вытянутая зауженная форма бойлера обусловлена внутренним строением теплообменников, которые могут быть двух видов:

1. Самая распространенная форма — медная или стальная трубка, загнутая в спираль. Санитарная вода находится в открытом баке, а энергоноситель проходит через закрытый контур. Верхний выход подключается ко входящему горячему потоку. По мере движения вниз поверхность контура передает тепло воде, на выходе они имеют небольшую разницу по температуре. Спиральное внутреннее устройство позволяет создавать конструкции из 2-3 контуров, которые подключаются к разным типам энергоносителей (например, система радиаторов, теплых полов, солнечные батареи).

2. Бак в баке. Энергоноситель находится в открытом пространстве и омывает бак, находящийся в центре. Форма последнего с нагреваемой водой изготавливается в виде гофры. По мере его наполнения и изменения температуры объем может увеличиваться или уменьшаться. Вид крепления этих моделей может быть только вертикальным, подключение воды (нагреваемой) — с верхним подводом.

Для доводки воды до нужной температуры в агрегаты со змеевидным контуром встраивается ТЭН мощностью 1,5-3 кВт. Подключаются они к 1-фазной сети. Работают либо в автоматическом режиме, подогревая воду до заданной температуры, либо как самостоятельный источник при отключении отопления.

Виды бойлеров косвенного нагрева

Современные бойлеры косвенного типа имеют разнообразную конструкцию и форму. Помимо округлого тонкостенного бака, существуют бойлеры, имеющие более сложное устройство, позволяющее оборудованию быть более экономичным и эффективным. Классификация оборудования выполняется по нескольким признакам.

Типы теплообменника

Косвенные водонагреватели могут иметь теплообменник различной конструкции:

• одноконтурный змеевик — спиралеобразная металлическая тонкостенная труба, расположенная внутри ёмкостного бака. Из-за циркуляции теполоносителя по трубе змеевик нагревается и передаёт тепловую энергию холодной воде, которая находится в баке. Это самая простая и доступная конструкция на рынке;
• двухконтурный змеевик — конструкция аналогичная описанному выше варианту с той лишь разницей, что водонагреватель обеспечивает одновременную подачу нагретой воды и теплоносителя для центрального отопления. Такое оборудование несколько дороже более простого аналога, но гораздо эффективнее при необходимости нагрева большого количества воды;
• конструкция типа «бак в баке» – оборудование имеет бак, состоящий из ёмкостей большего и меньшего размера. Внутри большого бака располагается вода, которую необходимо нагреть, а внутри меньшего — теплоноситель. Такие бойлеры обладают не только высокой скоростью нагрева воды до 75–90 оС, но и выполняются в более габаритных корпусах;
• комбинированный бойлер — конструкция водонагревателя с двумя теплообменниками. Первый представляет собой обычный змеевик из алюминиевой или медной трубы. Второй выполнен в виде трубчатого электронагревателя. Комбинированные модели имеют довольно высокую стоимость, но и сочетают в себе функции разных устройств.

Материал теплообменника

Для изготовления теплообменника в виде змеевика и внутреннего бака используются такие материалы, как:

• латунь — низкая теплопроводность, 100–110 Вт/(м∙°C);
• алюминий — средняя теплопроводность, 200–240 Вт/(м∙°C);
• медь — высокая теплопроводность, 360–390 Вт/(м∙°C).

Чем более высокую теплопроводность имеет материал теплообменника, тем дороже бойлер.

Способ установки

В зависимости от способа установки устрйоства подразделяются на два типа:

1. Настенный — оборудование монтируется на подвесной кронштейн, закреплённый на поверхности стены. Ёмкость бытовых настенных бойлеров обычно не превышает 200 л, но в линейке некоторых производителей можно встретить конструкции вместимостью до 650 л.
2. Напольный — бак устанавливается на поверхность пола в непосредственной близости от нагревательного котла. Средняя ёмкость бытовых напольных моделей варьируется от 200 до 500 л. Промышленные варианты имеют только напольный способ установки.

Способ компоновки

По способу расположения конструктивных элементов водонагреватели подразделяются на два типа:

1. Вертикальный — наиболее распространённый способ компоновки, позволяющий сэкономить внутреннее пространство в помещении. Вертикальные устройства имеют ограниченный объём и размеры, поэтому такое исполнение вполне подходит для использования в частном секторе.
2. Горизонтальный — не имеет чётких ограничений по объёму и габаритам. Как правило, такие устройства за счёт большего размера имеют множество дополнительных функций. Например, более толстый теплоизоляционный слой, рециркуляция и накопление.

Выбор бойлера для самостоятельного изготовления

Общее устройство бойлера косвенного нагрева довольно простое — при умении работать с электроинструментом и сваркой водонагреватель можно изготовить самостоятельно.

Изготавливать самостоятельно бойлер c теплообменником типа «бак в баке» не желательно. Во-первых, потребуется найти или изготовить сам бак, что потребует достаточно много сил и времени. Во-вторых, при изготовлении водонагревателей большого объёма габариты конструкции увеличиваются в несколько раз.

К тому же заводские модели, изготавливаемые по этой технологии, имеют специальное покрытие (эмаль, керамика, серебряное напыление) на теплообменнике. Повторить нанесение подобного покрытия в «гаражных условиях» не получится.

Принцип работы устройства

Схема устройства косвенного водонагревателя.

Бойлер косвенного нагрева устроен несложно, да и принцип его работы будет понятен любому. Внутри большого бака проходит полая внутри спиралеобразная трубка, чаще всего ее называют змеевик. В трубке непрерывно циркулирует теплоноситель. Постоянную циркуляцию обеспечивает специально установленный для этих целей насос, который, в свою очередь, снабжен автоматической системой управления. Как только температура воды достигает заданного параметра, насос отключается. Так как источником теплоносителя выступает работающая система отопления, то в момент нагревания воды в бойлере возможно незначительное снижение температуры у отопительных элементов. Однако нагрев воды в баке происходит достаточно быстро, поэтому заметить снижение температуры на короткое время можно только при помощи градусника.

Схема подключения бойлера косвенного нагрева.

После того как вода в баке станет нужной температуры, она долго еще будет оставаться таковой. Существенно снизить потери тепла в баке помогают современные изоляционные материалы. В качестве теплоизоляции для бойлеров отлично подойдет пенополистирол или полиуретановая пена.

Каждый бойлер имеет два патрубка для ввода и вывода, и они выполняют разные задачи. Патрубок ввода соединяется с отопительным котлом, где через него в змеевик поступает теплоноситель, тем самым, нагревая воду в баке. А патрубок вывода подает уже нагретую воду непосредственно к месту ее подачи.

Перед тем как вы решитесь на покупку бойлера, обязательно уточните мощность вашей отопительной системы. Ведь если вы приобретете бойлер с большим объемом, есть вероятность того, что стоящая у вас дома отопительная система попросту не справится с поставленной задачей. Либо нагрев будет происходить очень медленно, и в этот период температура отопительных приборов резко снизится, что крайне отрицательно отразится на комфорте проживающих в доме людей. Еще вам нужно будет заранее выбрать, какой именно тип бойлера вы хотите приобрести: напольный или настенный. Если у вас настенная водонагревательная система, то и бойлер лучше всего приобретать настенный. И наоборот. Специалисты советуют приобретать отопительную систему и бойлер косвенного нагрева у одного производителя. В этом случае монтаж и установка пройдут легко и быстро. А результаты их работы будут эффективны и продуктивны.

Как работают бойлеры с косвенным нагревом воды

Популярные производители встраивают в бойлеры теплообменники, сооруженные из нержавейки или углеродистой стали. Нержавейка показывает долговечность применения и хорошие пищевые свойства, радуют антикоррозийные характеристики и стойкость к химическим процессам, влиянию агрессивных веществ, которые могут поступать в бак вместе с проточной водой. В металле не образуются сколы, трещины, а значит, в маленьких щелях, даже если они появятся после долгих лет эксплуатации изделия, не забивается грязь, нет налипаний мусора.

Несколько теплообменников позволяют пользоваться на выбор сразу несколькими источниками тепла – это может быть котел, работающий на твердом топливе или от газа, солнечной энергии, тепловой насос. Правильное сочетание источников тепла помогают превратить нагрев воды в быстрый и эффективный процесс.

Как сориентироваться в разных источниках тепла? В южных регионах отдавайте предпочтение солнечной энергии, если солнца в регионе мало, подойдет пиролизный отопительный котел.

Оптимальный нагрев воды в бойлере составляет 55-60 градусов, а мощность определяют согласно таким факторам:

• вместительность водонагревателя;
• необходимый период нагрева жидкости.

Схема установки бойлера косвенного нагрева

Установка бойлера косвенного нагрева называется обвязкой. Так специалисты говорят о способе действий, последовательно выполняемых для подключения устройства и обеспечения его работоспособностью. Установку агрегата можно выполнять по разным схемам. В случае необходимости, вы можете обеспечить систему дополнительной рециркуляцией, обеспечив тем самым экономию расхода воды.

В связи с этим, можно утверждать, что пользоваться системой рециркуляции выгоднее, когда возникает зацикленная магистраль. При данном раскладе горячая вода все время течет и греется, и, конечно же, остыть она не успевает. За счет того, что из бойлера течет сразу горячая вода, пользование становится на много экономичнее. Однако, для того. Чтобы иметь возможность сделать такую систему, следует установить еще один циркуляционный насос. Иногда владельцы агрегатов одновременно подключают и полотенцесушители, которые так же участвует в данной замкнутой системе. Данная схема обвязки называется – это многоконтурная система. Некоторые умельцы подключают к ней множество функционирующих устройств.

А именно:

• Водонагреватель;
• Отопление;
• Теплый пол;
• Полотенцесущители.

В данной системе вы сможете использовать еще и, так называемые, распределительные радиаторы или современные балансировочные вентиляторы. 

Что такое бойлер косвенного нагрева и какие они бывают

Водонагреватель или бойлер косвенного обмена — это бак с водой, в котором размещен теплообменник (змеевик или по типу водяной рубашки — цилиндр в цилиндре). Теплообменник подключен к котлу отопления или к любой другой системе, в которой циркулирует горячая вода или другой теплоноситель.

Нагрев происходит просто: через теплообменник проходит горячая вода от котла, она нагревает стенки теплообменника, а они, в свою очередь, передают тепло воде, находящейся в емкости. Так как нагрев происходит не напрямую, то и называется такой водонагреватель «косвенного нагрева». Нагревшаяся вода по мере необходимости расходуется на хозяйственные нужды.

Устройство бойлера косвенного нагрева

Одна из важных деталей в данной конструкции — магниевый анод. Он снижает интенсивность процессов коррозии — бак служит дольше.

Виды

Есть два типа бойлеров косвенного нагрева: со встроенным управлением и без. Бойлеры косвенного нагрева со встроенным управлением подключаются к системе отопления, работающей от котлов без управления. У них есть встроенный датчик температуры, собственное управление, которое включает/отключает подачу горячей воды в змеевик. При подключении оборудования такого типа все что надо — завести на соответствующие входы подачу и обратку от отопления, подключить подачу холодной воды и к верхнему выходу подключить гребенку раздачи горячей воды. На этом все, можно заполнять бак и начинать ее греть.

Обычные бойлеры косвенного нагрева работают в основном с автоматизированными котлами. Во время монтажа необходимо в определенное место установить датчик температуры (есть отверстие в корпусе) и связать его с определенным входом котла. Далее делают обвязку бойлера косвенного нагрева в соответствии с одной из схем. Можно их подключить и к энергонезависимым котлам, но для этого требуются особые схемы (есть ниже).

Что ее надо помнить, что воду в бойлере косвенного нагрева можно нагреть чуть ниже температуры теплоносителя, циркулирующего в змеевике. Так что если котел у вас работает в низкотемпературном режиме и выдает, скажем +40°C, то максимальная температура воды в баке будет именно такой. Больше вы ее никак не сможете нагреть. Чтобы обойти это ограничение, есть комбинированные водонагреватели. В них есть змеевик и встроенный ТЭН. Основной обогрев в этом случае идет за счет змеевика (косвенного нагрева), а ТЭН только доводит температуру до заданной. Также такие системы хороши в паре с твердотопливными котлами — вода будет теплой даже тогда, когда топливо прогорело.

Что еще можно сказать по особенностям конструкции? В больших по объему косвенниках устанавливают несколько теплообменников — это уменьшает время нагрева воды. Для уменьшения времени нагрева воды и для более медленного остывания бака, лучше выбирать модели с теплоизоляцией.

К каким котлам можно подключать

Бойлеры косвенного нагрева могут работать с любым источником горячей воды. Подойдет любой водогрейный котел — твердотопливный — на дровах, угле, брикетах, пеллетах. Можно подключить газовому котлу любого типа, электрическому или работающему на жидком топливе.

Схема подключения к газовому котлу со специальным выходом для бойлера косвенного нагрев

Просто, как уже писали выше, есть модели с собственным управлением, и тогда их установка и обвязка — более простая задача. Если же модель простая, приходится продумывать систему регулирования температуры и переключения котла с обогрева радиаторов, на обогрев горячей воды.

Формы баков и способы установки

Бойлер косвенного нагрева может устанавливаться на пол, может — навешиваться на стену. Настенные варианты имеют емкость не более 200 литров, а в напольные могут вмещать до 1500 литров. И в том и в другом случае есть горизонтальные и вертикальные модели. При установке настенного варианта крепление стандартное — кронштейны, которые монтируются на дюбеля подходящего типа.

Если говорить о форме, то чаще всего эти устройства сделаны в форме цилиндра. Практически во всех моделях все рабочие выводы (патрубки для подключения) выведены сзади. Так проще подключать, да и внешний вид лучше. На лицевой части панели есть места для установки датчика температуры или термореле, в некоторых моделях есть возможность установки ТЭНа — для дополнительного догрева воды при нехватке мощности отопления.

По типу установки они есть настенные и напольные, емкость — от 50 литров до 1500 литров

При установке системы, стоит помнить, что система будет работать эффективно только в том случае, если мощность котла будет достаточной.

Сечение

Расчет сечения трубы водопровода возможно выполнен двумя методами:

1. Подбором по таблице значений.
2. Расчетом по большой допустимой скорости потока.

Подбор по таблице

Фактически, таблица не требует каких-либо комментариев.

Скажем, для расхода в 0,34 л/с достаточно трубы ДУ15.

Расчет по скорости потока

Расчет диаметра водопровода по расходу воды через него возможно выполнен с применением двух несложных формул:

1. Формулы расчета площади сечения по его радиусу.
2. Формулы расчета расхода через известное сечение при известной скорости потока.

Первая формула имеет форму S = ? r ^2. В ней:

• S – искомая площадь сечения.
• ? – число «пи» (приблизительно 3,1415).
• r – радиус сечения (добрая половина ДУ либо внутреннего диаметра трубы).

Вторая формула выглядит как Q = VS, где:

• Q – расход;
• V – скорость потока;
• S – площадь сечения.

Для удобства вычислений все величины переводятся в СИ – метры, квадратные метры, метры в секунду и кубические метры в секунду.

Давайте своими руками вычислим минимальный ДУ трубы для следующих вводных данных:

• Расход через нее образовывает все те же 0,34 литра в секунду.
• Скорость потока, применяемая в вычислениях – максимально допустимые 1,5 м/с.

1. Расход в величинах СИ будет равным 0,00034 м3/с.
2. Площадь сечения в соответствии с второй формулы должна быть не меньше 0,00034/1,5=0,00027 м2.
3. Квадрат радиуса в соответствии с первой формулы равен 0,00027/3,1415=0,000086.
4. Извлекаем из этого числа квадратный корень. Радиус равен 0,0092 метра.
5. Чтобы получить ДУ либо внутренний диаметр, умножаем радиус на два. Итог – 0,0184 метра, либо 18 миллиметров. Как легко подметить, он близок к взятому первым методом, хоть и не сходится с ним в точности.

Что значит бойлер косвенного нагрева

Бойлеры косвенного нагрева в большинстве случаев применяются совместно с одноконтурными котлами. Из-за этой особенности агрегат занимает много пространства, в два раза больше, чем двухконтурный котел. Но, в перевес к этому, использование данного приспособления позволяет бесперебойно иметь горячую воду в доме в отопительный период, и практически бесплатно.

Если горячая вода, которая нагревается прямым способом, течет из разных кранов одновременно, то, давление в сети падает, и будет меняться режим работы самого котла. Кроме напора, меняется еще и температура подаваемой из изливов воды. Если вы будете используете холодную воду одновременно из другого крана, тогда количество жидкости, протекаемой через ваш прямой теплообменник уменьшается, и температура воды повысится.

Самого название прибора свидетельствует о том, что в нем отсутствует прямой, непосредственный генератор тепла. Вода нагревается посредством обмена тепла от нагретой жидкости. По змеевику проходит горячая вода, которая и нагревает жидкость в баке. Потом, нагревшись, вода нагревает трубу с водой, которая идет от водопроводной системы в кран. Горячая вода может циркулировать по змеевику, находящемуся в баке, а может попадать между стенками корпуса. При ее помощи нагревается жидкость в баке. Однако, прежде, чем установить в своей квартире бойлер косвенного нагрева, обязательно соизмерьте надобность его установки с принципом работы.

Некоторые нюансы использования агрегата:

• Бойлер подключается к нескольким точкам водозабора, и при этом обеспечивает стабильные объемы расхода воды;
• Количество горячей воды, которой вы можете пользоваться, ограничивается только емкостью самого бойлера;
• Бойлер ГСВ – отличное решение там, где бывают частые перебои как с горячей водой, так и с и электричеством;
• Вода из бойлера сразу же поступает в кран горячей. Не нужно терять ни время, ни деньги из-за лишнего расхода воды.

Если в вы принимаете решение установить в своем доме нагреватель воды косвенного нагрева, то должны знать, что горячая вода из него течь будет только в отопительный сезон. К недостаткам можно отнести еще и тот факт, что для того, чтобы нагреть большую емкость, нужно ждать значительное время.

Как правильно выбрать бойлер

Важными характеристиками бойлера косвенного нагрева являются:

• объем;
• материал змеевика;
• материал бака;
• материал утеплителя;
• наличие дополнительного ТЭНа и альтернативных источников нагрева.

Объем бойлера

Выбирать объем бойлера нужно исходя из мощности вашей отопительной системы, поскольку именно на нее приходится нагрузка нагрева воды. Если вы купите агрегат, объем которого слишком велик, то существует вероятность того, что ваша система отопления может не справиться с ним. Это чревато тем, что температура воды в приборах отопления будет мала для обогрева помещения. Для того чтобы не прогадать, нужно узнать объем теплоносителя бойлера, он должен быть не более 30-40% объема воды в отопительной системе, иначе ее производительность будет заметно страдать.

Какой объем бойлера нужен для вашей семьи, очень просто определить. В среднем на человека приходиться 60-80 литров для принятия душа. Нагрев 200 литров происходит около 6 часов. Исходя из этих цифр нужно брать объем бойлера, которого хватит на покрытие нужд семьи, с учетом времени до следующего нагрева.

Материалы

Одной из важнейших частей бойлера является змеевик, поэтому нужно заранее поинтересоваться о том, из чего он изготовлен. Дешевые модели имеют стальной змеевик, который просто приварен к баку. В более дорогих моделях он съемный и выполнен из латуни, что намного лучше по многим параметрам. Тем более что съемный вариант можно демонтировать и почистить от накипи.

Из чего выполнен бак также очень важно, поскольку частая проблема любого водонагревателя – протечка. Недорогие модели имеют внутри слой эмали, но она быстро образует трещины от перепада температур. А это, в свою очередь, чревато скорой коррозией металла

Лучше всего покупать те варианты, в которых бак сделан из нержавейки. Это может быть и дороже, но и служить он будет дольше, при условии своевременных замен магниевого анода

А это, в свою очередь, чревато скорой коррозией металла. Лучше всего покупать те варианты, в которых бак сделан из нержавейки. Это может быть и дороже, но и служить он будет дольше, при условии своевременных замен магниевого анода.

Качество утеплителя также немаловажный фактор эффективности такой системы. Иногда используют обычный поролон, но он проигрывает по многим пунктам. Лучше всего, если в качестве теплоизоляции использован полиуретан и подобные ему материалы.

Другие параметры

Кроме того, что бойлер может иметь два источника косвенного нагрева воды, также он может быть оснащен ТЭНом, как источником тепла вне отопительного сезона. Такие конструкции намного дороже обычных, но они крайне практичны.

Тип бойлера может быть двух видов: настенный или напольный. Он должен соответствовать типу отопительной системы. Так, если система настенная, то и бойлер должен быть такого типа. Настенными могут быть только модели, объем которых менее 200 литров.

Бойлер косвенного нагрева

Многие владельцы частных домов задаются вопросом, как за счет отопительной системы снабжать дом не только теплом, но и горячей водой. Почему такой вопрос вообще возникает, ведь рынок просто кишит предложениями электрических и газовых накопительных и проточных водонагревателей? Все очень банально – электроэнергия недешевая, а газовые колонки не способны давать комфортную для пользования постоянную температуру. Поэтому косвенные нагреватели являются прекрасным вариантом для дома с отоплением от газового котла, более того – экономичным.