Сильные стороны бойлеров косвенного нагрева. Расчеты и подключение

Бойлер косвенного нагрева

Жизнь современного человека, который привык к комфортным условиям, трудно себе представить без горячей воды. К сожалению, работа центрального водоснабжения оставляет желать лучшего. Горячая вода подается с постоянными перебоями, а некоторые дома и вовсе не подключены к центральному отоплению. В таких случаях неплохим решением становится подключение бойлера косвенного нагрева.

Что представляет из себя бойлер косвенного нагрева?

В России бойлером обычно называют бак или нагреватель, который снабжает дом/квартиру горячей водой. Существует 2 вида бойлеров:

прямого нагрева;
косвенного нагрева.

Бойлер косвенного нагрева — водонагреватель, который выделяет тепло, поступающее из системы отопления.

Основное отличие такого вида нагревателя от других заключается в том, что бойлер нагревает воду не от электричества или газа, как в случае с прямым нагревом, который подает воду благодаря тэну или газовой грелки, а снабжает квартиру горячей водой от центральной отопительной системы.

Внешний вид такого нагревателя напоминает бочку, но в последнее время очень популярными стали модели прямоугольной или кубической формы. Последние выполнены в едином стиле с котлом и обычно устанавливаются прямо под ним, экономя место в котельной.

Отдельно отметим бойлеры косвенного нагрева от европейского бренда STOUT. Эти бойлеры универсальны, продаются с емкостями от 75 до 200 литров — подойдут для квартиры или дома практически любой площади. Каждый этап технологического процесса производства бойлера STOUT отвечает европейским нормам ISO, на всех этапах изделие проверяется на герметичность.

Бренд внимательно следит за продуктом, проводит аудит каждого 50-го бойлера. Проверяется абсолютно все, начиная от качества упаковки, заканчивая тестированием режимов работы. Благодаря этому бойлер косвенного нагрева STOUT надежен, прост в эксплуатации и будет служить долгие годы.

За подробностями переходите на stout.ru.

Как работает бойлер косвенного нагрева?

Внутренняя часть бойлера обычно стальная или пластиковая, а сама емкость для нагрева воды изготовлена из теплоизолирующего материла. Внутри бака находится теплообменник из латуни или стали, по которому проходит теплоноситель из котла отопления. Обычно его изготавливают в форме змеевика, чтобы обеспечить максимально быстрый и эффективный нагрев бака. Для защиты от коррозии используют магниевый анод, чтобы обезопасить бак от повышения давления, внутри бойлера устанавливают термостат и предохранительный клапан. Внешний корпус бака обычно выполняется в дизайнерском стиле производителя. Сегодня на рынке можно встретить и другие модели бойлеров с косвенным нагревом — водонагреватели «бак в баке» или бойлеры с несколькими теплообменниками. Но встретить их в продаже можно они крайне редко.

К системе водоснабжения бойлер косвенного нагрева подключается через ввод для холодной и вывод для горячей воды.

Холодная вода наполняет емкость для нагрева, а на выходе горячая вода попадает к потребителю. Каждый бойлер косвенного нагрева связан с трубопроводом, через который теплоноситель попадает в котел для очередного нагрева. На таком трубопроводе обязательно устанавливается насосно-смесительная система, которая отвечает за циркуляцию воды.

Плюсы и минусы схемы работы

Основные преимущества работы бойлера косвенного нагрева:

работа такого водонагревателя не перегружает электропроводку в отопительный сезон, так как бойлер зависит от центрального отопления и не расходует электричество;
при правильном проектировании бойлер имеет очень высокие показатели в области производительности и оптимальное соотношение затрат;
внутренняя поверхность нагревателя и теплоноситель не взаимодействует с проточной водой, что обеспечивает безопасную и долгую службу агрегата;
за счет рециркуляции горячая вода идет сразу после открытия крана;
бойлер косвенного нагрева всегда можно переключить на альтернативный источник тепла либо использовать несколько.

К сожалению, каждая схема работы помимо положительных, имеет и негативные стороны:

чтобы переоборудовать систему, потребуются дополнительные затраты;
стоимость бойлера с косвенным нагревом гораздо выше газовых или электронагревателей;
первоначальный нагрев воды (объемом более 100 литров) длится от 1 до 2 часов, это может негативно сказаться на качестве отопительной системы помещения;
для бойлера объемом 100 литров и более необходимо отдельное помещение по причине внушительного размера прибора.

На что обращать внимание при выборе бойлера косвенного нагрева?

Самая главная характеристика бойлера — это его объем. Вам нужно примерно прикинуть, сколько воды необходимо для комфортного существования для вашей семьи. Исходя из средних показателей, на личную гигиену человек тратит 5−15 литров в день, на мытье посуды — 15−25 л/день, на принятие душа — 50−100 л/день, на принятие ванны — 150−200 л/день.

Считается, что на одного проживающего необходимо 80−100 литров горячей воды, конечно, этот расчет условный, все зависит от предпочтений и привычек проживающих. К примеру, кто-то любит принимать душ два раза в день, другой обходится принятием ванны раз в неделю. Чем больше объем бойлера, тем выше его стоимость.

Следующее, на что нужно обратить внимание при покупке — это материал внутренней части водонагревателя.

Отдавать предпочтение нужно бойлерам со змеевиком из латуни. Нагревать воду он будет более эффективно, нежели стальной, кроме этого чистить латунный змеевик гораздо проще.
Емкость для нагрева воды должна быть защищена от коррозии. В более дешевых моделях баки покрывают слоем эмали или стеклокерамики. Дорогостоящие приборы защищены от коррозии нержавеющей сталью.
Кроме этого, не стоит забывать о теплоизоляции агрегата, качественные бойлеры имеют изолированы минеральной ватой или пенополиуретаном. Моделей с поролоновой изоляцией лучше избегать.

Схема подключения бойлера косвенного нагрева

Бойлер можно подключить по гидравлической и электрической системе. Схема подключения на двух насосах или гидравлическая считается наиболее эффективной.

Один насос используется для обогрева жилого помещения, второй — для косвенного нагрева самого бойлера. Электрическая схема подключения предполагает систему переключения режимов — реле.

В двухнасосной схеме подключения бойлера потоки теплоносителя передвигаются в различных направлениях за счет работы циркуляционных насосов. Линия горячей воды (бойлера и отопительного котла) параллельно подключены к насосам, за счет термодатчика нагревателя регулируется режим работы насосов. В цепи после каждого насоса устанавливается обратный клапан, чтобы насосы работали автономно, независимо друг от друга. В представленной схеме отопительный контур отключен, но это практически не влияет на скорость нагрева воды в батареях.

Типовые ошибки при подключении

Первая ошибка, с которой чаще всего сталкиваются — это неправильное место установки бойлера косвенного нагрева. Устанавливать его нужно максимально близко к отопительному котлу или к выходу центрального водоснабжения.

Следующая ошибка — неправильное подключение подачи холодной воды. Последовательное подключение входа и выхода теплоносителя обеспечивает эффективную работу водонагревателя. Для достижения оптимальных результатов нагрева и отопления теплоноситель должен входить в бойлер сверху и выходить снизу.

Неправильное подключение циркуляционного насоса влечет за собой множество отрицательных последствий:

ось двигателя должна располагаться горизонтально, это поможет избежать раннего износа подшипников;
насос должен быть защищен от попадания мусора, нужно постоянно следить за состоянием сетчатых фильтров.

Современный рынок отопительных систем предлагает широкий выбор бойлеров и других водонагревателей, поэтому каждый сможет найти для себя модель с оптимальным соотношением цена-качество. Для консультации всегда можно обратиться в сервисный центр, где Вам обязательно окажут помощь в проектировании, монтаже и обслуживании отопительных приборов.

Схема обвязки бойлера косвенного нагрева + правила его установки и подключения

Для обеспечения дома необходимым количеством горячей воды применяют дополнительное устройство – бойлер косвенного нагрева (БКН). Его использование можно считать одним из самых рациональных и экономически оправданных.

Постараемся выяснить, какая схема обвязки бойлера косвенного нагрева наиболее эффективна и как подключить оборудование, чтобы избежать распространенных ошибок.

Выбор бойлера косвенного нагрева

Перед покупкой и подключением буферного бака-аккумулятора (как еще называют БКН) следует разобраться в конструкционных особенностях наиболее популярных видов. Дело в том, что существует много типов оборудования, в том числе и комбинированные модели, которые работают от систем отопления и альтернативных источников энергии одновременно.

Мы рассмотрим традиционные бойлеры со змеевиком, использующие в качестве нагревателя горячую воду.

Особенности конструкции и принцип работы

Что значит косвенный нагрев? Устройства с прямым нагревом функционируют посредством подключения к электричеству или газовой горелке, у БКН другой источник тепла. Вода нагревается за счет подключения к ГВС, то есть получается, что источником является теплоноситель – горячая вода (или ее заменитель).

Если рассмотреть новые модели известных марок, то можно заметить, что газовые котлы и бойлеры КН часто имеют одинаковый дизайн. Их монтируют рядом или один под другим – так можно сэкономить на площади размещения.

Основной элемент, выполняющий функцию нагрева, – стальной или латунный теплообменник (змеевик) с большой площадью поверхности, который располагается внутри металлического, покрытого защитным слоем эмали бака. Чтобы охлаждение воды не происходило слишком быстро, с внешней стороны корпус окружен слоем теплоизоляции, а некоторые модели – и кожухом.

Важной деталью, которой сейчас оборудуют большую часть нагревательных приборов, является магниевый анод. Стержень, закрепленный в верхней части устройства, защищает металлические детали от образования коррозии, в результате водонагреватель служит намного дольше.

Барьерами от действия высокого давления являются предохранительный клапан и встроенный термостат. Если бак не оборудован группой безопасности, ее устанавливают отдельно, при обустройстве обвязки.

Часто вода, циркулирующая в системе обогрева, не превышает 65-70 °С. Многие сомневаются в ее эффективности, когда она выступает в качестве источника тепла для нагрева в БКН. На самом деле указанной температуры достаточно, потому что скорость и величина передачи тепла во многом зависит от площади (довольно большой) соприкосновения змеевика с водой.

Как происходит процесс нагревания? Холодная вода, предназначенная для нагрева, поступает через отдельное отверстие и заполняет всю емкость. Из котла в теплообменник также поступает вода, но уже нагретая. Горячие стенки змеевика передают тепло холодной воде, которая на выходе уже имеет температуру, пригодную для принятия душа или мытья посуды.

Преимущества оборудования с управлением

Возможность управления – характеристика, которая влияет на сборку всей системы нагрева воды. Существуют два типа БКН: простые (более дешевые) и со встроенной функцией управления.

Отличительной особенностью управляемых моделей является дополнительное оснащение датчиком температуры и возможностью подачи/остановки подачи воды в теплообменник. Такое оборудование работает в автоматическом режиме.

Для пуска необходимо подключить:

вход/выход для горячей воды из ГВС;
подачу холодной воды в бак;
коллектор для распределения нагретой жидкости на выходе.

После этого можно запускать бойлер – вода начнет нагреваться.

Процесс подключения и обвязки бойлера косвенного нагрева происходит одним из способов (описание – ниже).

Как управление может влиять на температуру воды? Практически никак. Максимальное значение, которого может достигать температура на выходе, не превышает параметров теплоносителя в системе ГВС. Скорее всего, она будет ниже на 1-2 °С.

Если необходим более интенсивный нагрев (это может произойти, если котел обычно функционирует в низкотемпературном режиме), то лучше выбрать модель со встроенным ТЭНом.

Такое оборудование целесообразно покупать вместе с котлами, работающими на твердом топливе (вода остается горячей даже после остывания котла).

Разновидности устройств с дополнительными функциями

Баки с простой конструкцией – это лишь часть ассортимента, представленного на рынке водонагревательного оборудования. Существует множество моделей бойлеров, функции которых очень полезны для интеграции в систему ГВС.

Например, одно из назначений более дорогих моделей – аккумуляция тепла. Если возможны перебои с электроэнергией или суточные потребительские тарифы слишком высоки, режим аккумуляции будет очень полезен. Конструкционные особенности таких моделей – усиленная теплоизоляция и увеличенный объем резервуара (300 л и более).

Еще один вариант, реализующий наиболее быструю подачу горячей воды к точкам водоразбора, – бойлер с рециркуляцией. В отличие от обычной конструкции, данная оснащена тремя патрубками сообщения с системой горячего водоснабжения. По двум подается горячая вода, по одному – холодная. Подача воды осуществляется с помощью насоса.

При использовании модели с рециркуляцией можно обустроить дополнительный полезный контур, например, для монтажа полотенцесушителя.

Вода в таком баке нагревается быстрее, чем в агрегатах с теплообменником, но и стоимость его выше.

Размер бака и его значение

Цилиндрические и кубические баки отличаются своими размерами. Их объем указывается в литрах: существуют небольшие модели на 80-100 л, но есть и громоздкие, вмещающие до 1400-1500 л. Размер подбирают, исходя из потребности семьи в горячей воде.

Габариты важны при монтаже. Для настенной установки подходят только легкие модели – до 200 л, все остальные имеют напольное исполнение. И горизонтальные, и вертикальные настенные устройства в комплекте имеют специальные крепления, напольные оснащены ножками или небольшой подставкой.

Прямоугольные агрегаты занимают чуть меньше места, чем цилиндрические, за счет плотного примыкания к трубам.

Нюансы устройства обвязки

Проще делать разводку и обвязку, если бойлер КН устанавливают вместе с котлом, насосами другим оборудованием, участвующим в сборке системы ГВС. Врезать дополнительное устройство уже в существующую сеть гораздо труднее.

В любом случае, для нормальной работы приборов придется выполнить ряд правил:

правильно выбрать место установки – как можно ближе к котлу;
обеспечить ровную поверхность для монтажа бойлера;
для защиты от теплового расширения установить мембранный гидроаккумулятор (на выходе нагретой воды), объем которого не менее 1/10 от объема БКН;
оснастить каждый контур шаровым краном – для удобного и безопасного обслуживания приборов (например, трехходового клапана, насоса или самого бойлера);
для защиты от противотока на трубах подачи воды установить обратные клапаны;
улучшить качество воды путем врезки фильтров;
грамотно расположить насос (или несколько насосов) – ось двигателя должна находиться в горизонтальном положении.

В целях безопасности нельзя пытаться закреплять тяжелые устройства на гипсокартонных или тонких деревянных перегородках. Подходящими являются стены из бетона и кирпича. Кронштейны или другие виды держателей закрепляют скобами, анкерами, дюбелями.

При установке патрубки направляют в сторону котла (даже если маскируют в задней части или за фальшстеной). Нельзя использовать ненадежное оборудование, например, гофрированные шланги, которые не выдерживают давления и напора воды.

Для нормальной работы накопительного водонагревателя косвенного нагрева в обвязку должны быть включены следующие функциональные устройства:

Какой бойлер косвенного нагрева выбрать для частного дома

Как рассчитать объём бойлера косвенного нагрева
Какой БКН лучше — вертикальный или горизонтальный, настенный или напольный
Какой материал бака БКН лучше
Какой фирмы купить бойлер косвенного нагрева

Самостоятельный выбор бойлера косвенного нагрева процесс сложный и требующий определенных технических навыков и знаний. Условно можно разделить подбор водонагревателя не несколько важных этапов:

расчет объема, мощности;
определение типа конструкции и материала корпуса;
выбор по стоимости и производителю.

Первый этап выбора, а именно, расчет нагрева бойлера косвенного нагрева лучше доверить профессионалам. Разобраться без технического образования во всех нюансах при желании можно и самостоятельно.

Как рассчитать объём бойлера косвенного нагрева

Регламентирующие документы, на которых основан главный принцип вычислений: СНиП 2.04.01-85 «Внутренний водопровод и канализация зданий» и справочник проектировщика ч. 2.

Подбор бойлера начинают с определения по расходу горячей воды. Правильно подобранный бойлер должен соответствовать следующим требованиям:

Достаточное количество горячей воды, подаваемой одновременно для нескольких точек водоразбора. Принято считать, что максимальные затраты достигаются при наполнении ванны.
Нагревать ГВС до необходимой температуры для комфортного приема душа, мытья посуды.
Небольшое время ожидания между открытием крана и поступлением горячей воды.

Среднестатистическая семья использует ГВС не реже 12 раз в день. Среднее потребление по количеству человек в семье и расчет объема бойлера косвенного нагрева, выполняется по следующим таблицам:

Количество членов семьи

Объём бака бойлер (л)

Мойка, душ, ванна

Примерный расход воды (л)

Расход воды при t=60°C (л)

Для дальнейших вычислений можно использовать формулу расчета объема бака:

Объем водонагревателя = Р. воды х (t° – t1): (t2 – t1)

Р. воды — планируемый расход ГВС;
t° — температура нагретой воды, поставляемой пользователю;
t1 – температура ХВС в трубопроводе, (при расчетах расхода подмеса холодной воды обычно принимают значение 10°);
t2 – температура воды, нагретой водонагревателем.

Указанная формула расчета используется для определения постоянной производительности водонагревателя. Попробуем выполнить вычисления для семьи, состоящей из 5 человек, при условии, что ГВС будет использоваться для душа и мытья посуды:

Расход воды — для душа, принимаемого в течение 10 мин, один человек расходует около 80 л. воды, или 400 л. на семью. Для мытья посуды, с учетом трехразового питания тратится около 45 л. Соответственно суточный расход составит 445 л.
Температура комфортная для мытья в среднем будет 35°С (t°). Чтобы не допустить ожогов ГВС устанавливают на нагрев не выше 65° (t2). Холодная вода на подмес равна 10°С (t1).
Проводят расчет по формуле: 445 х (35 – 10): (65 – 10) = 200 литров. В вычислениях закладывались максимальные значения, дающие некоторый запас мощности.

Исходя из расчетов для семьи из 5 человек будет достаточно установить БКН с максимальной вместительностью 200 л, что возможно если котел, к которому подключен водонагреватель будет иметь мощность не менее 33 кВт.

При определении объема будущего бойлера нужно учитывать мощность котла. Как показывает практика нередко именно этот критерий игнорируют при выборе водонагревателя, между тем он напрямую влияет на производительность БКН. Подбор бойлера косвенного нагрева по мощности котла проводят по таблице:

не менее 16 кВт

не менее 23 кВт

не менее 33 кВт

Существует прямая зависимость пропускной способности бойлера от мощности котла. Конечно можно подключить БКН большего объема к котлу, но выдавать необходимый литраж воды он не будет. Установив водонагреватель с чрезмерной вместимостью, потребитель столкнется с увеличением продолжительности времени нагрева, что приведет к перерасходу энергоносителя и увеличению затрат.

Выбор объема БКН начинают с теплотехнического расчета по производительности котла. Обычно приведенных значений достаточно для среднестатистического пользователя, чтобы подобрать бойлер для ГВС. В строительных компаниях дополнительно учитывают еще несколько технических параметров и выполняют:

Расчет площади теплообменника.
Учитывают теплопроводность и теплоемкость воды при расчете бойлера — эта величина необходима, чтобы выяснить пиковую и постоянную нагрузку на водонагреватель. Основные значения рассчитываются по таблице:

Удельная теплоемкость воды при температуре 0,1…100°С

Расчет длины змеевика — от этого параметра зависит скорость нагрева воды в проточном режиме.

В случае комбинированной модели водонагревателя (с встроенным ТЭНом) дополнительно учитывают потребление электроэнергии. Чтобы передать тепло 1 кг воды (при расчетах используется не литраж, а масса) и поднять ее температуру на 1°С требуется 4,187 кДж энергии или 0,001 кВт.

Проведя несложные вычисления понимаем, что для нагрева 1 л воды от 10 до 60°С потребуется 0,05 кВт/ч. Дальнейший расчет электроэнергии на комбинированный БКН осуществляют в зависимости от того какое фактическое потребление ГВС существует. Для большой семьи, как правило, достаточно 10 кВт бойлера, с объемом 200 л.

Самостоятельный расчёт емкости БКН требует понимания физических законов и основ математических вычислений. Чтобы облегчить себе задачу лучше воспользоваться специальными онлайн калькуляторами, расположенными на сайте или обратиться за помощью к бригаде, которая будет подключать водонагреватель.

Какой БКН лучше — вертикальный или горизонтальный, настенный или напольный

Вертикальные — согласно статистике продаж, наиболее популярные бойлеры. Удобный тип конструкции экономит полезную площадь в помещении. Вертикальные БКН ограничены в типоразмерах.
Горизонтального монтажа — БКН выпускаемые для профессионального применения в промышленных целях. Объем горизонтального бойлера практически не ограничен. Единственный недостаток: большая занимаемая оборудованием площадь, что требует отдельного помещения исключительно под водонагреватель.
Настенный — экономит полезную площадь. БКН (за небольшими исключениями) ограничен объемом 80-200 л. Создает сильную нагрузку на стены. Навесной вариант не подойдет для домов из газо- или пенобетона, кирпича и каркасного типа.
Напольный — хороший вариант для загородного частного дома. Объем нагреваемой воды в популярных моделях варьируется от 100-300 л., чего более чем достаточно для приготовления горячей воды даже для большой семьи, свыше 5 человек.

При выборе типа конструкции учитывают многие факторы: наличие свободного места под установку, необходимый объем литража БКН, материал из которого сделаны несущие стены здания.

Какой материал бака БКН лучше

Лучшие бойлеры косвенного нагрева, предлагаемые европейскими производителями, изготавливают со стеклокерамическим покрытием. Продукция из нержавеющей стали стоит намного дороже, хотя и отличается длительным сроком эксплуатации.

Существуют бюджетные БКН с защитным слоем из эмали (такой же, как у металлических ванн). У каждого варианта есть свои преимущества и недостатки:

Нержавеющая сталь — приблизительная стоимость европейского БКН с таким баком будет в 2-3 раза дороже эмалированного бойлера. На рынке присутствуют бюджетные версии, изготовленные в Китае, но необходимо учитывать один важный нюанс. Существует несколько десятков марок нержавейки, причем для пищевой промышленности подходит только один сорт. Гарантии, что внутрь бака, выпущенного в странах Азиатско-Тихоокеанского региона установлен именно такой металл нет никакой.
Стеклокерамическая ёмкость — считаются самыми лучшими и надежными баками в соотношении стоимости и качества. Срок службы немного меньше, чем у бойлеров из нержавеющей стали. Стеклокерамическое покрытие, производное первоначальной эмали, наносится двумя способами.
Европейские компании напыляют защитный слой исключительно сухим методом, что и обеспечивает высокое качество, равномерную толщину нанесения и длительный срок эксплуатации готового бака. Мокрый метод нанесения приводит к неравномерностям в нанесении стеклокерамической эмали, что несколько снижает срок эксплуатации водонагревателя.
Эмалированный бак — главный недостаток, подверженность покрытия температурному влиянию. Даже самые пластичные виды нагревателей служат при интенсивной эксплуатации не более 5 лет. Плюсом считается доступная цена. В современное эмалированное покрытие добавляют титановый порошок, существенно увеличивающий рабочий ресурс бака.

Золотой серединой считается покупка водонагревателя с баком, покрытым стеклокерамическим защитным слоем. Покупать бюджетные эмалированные нагреватели не стоит. Затраты на них не окупаются по причине небольшого срока службы.

Какой фирмы купить бойлер косвенного нагрева

На рынке водонагревательного оборудования лучшей считается продукция ведущих европейских производителей. Присутствует достаточно неплохая техника, выпущенная в России, практически не уступающая по характеристикам от зарубежных аналогов. От покупки китайских бойлеров лучше воздержаться.

Рейтинг производителей БКН по качеству возглавляют чешские, немецкие и французские водонагреватели:

На сегодняшний день лучше покупать бойлер, предлагаемый компанией Drazice. Продукция имеет неплохие отзывы и достаточно приемлемую цену. Для любителей премиум класса подойдут БКН английской Baxi, немецких Buderus или Viessmann. Если необходима хорошая бюджетная модель можно приобрести отечественные Эван.

Расчет бойлера косвенного нагрева — мощность и объем

Поскольку речь идет о расчете, значит потребуются цифры исходных данных. Каждый человек по-разному расходует воду. Одним достаточно пробыть в душе 5 минут, а другие каждый день два раза в ванне плавают.

Если Вы решили приобрести бойлер и выбираете тип и модель прежде всего изучите свои потребности. Хотя бы замеряйте время купания и мойки посуды. Подсчитаем, сколько нужно горячей воды, какой для этого нужен объем бойлера и его мощность. Сколько и чего он возьмет у котла и что для этого потребуется котлу.

Величины

Мы потребляем воду литрами, а ее температуру измеряем градусами. Вода, для того чтобы нагреться, использует тепловую энергию в Джоулях из расчета своей массы в килограммах. Водонагреватель вырабатывает мощность в Ваттах, а КПД исчисляет процентами. Переведем эти единицы измерения в одну, понятную, плоскость.

Согласно законам физики для того, чтобы повысить температуру 1 кг воды, что равно 1 л, на 1оС требуется 4,187 кДж тепловой энергии, что составляет 0,001 кВт/ч мощности нагревающего устройства. Вид, производитель и потери не учитываем. Кто бы не произвел нагреватель и в каких бы условиях этот механизм не находился воде всегда нужно именно столько энергии.
Вода, поступающая в бойлер зимой (летом котел не работает), имеет температуру порядка 10о. Утепленные трубы подачи сократят разницу температур на входе и выходе бойлера и помогут экономить топливо.
На панели управления аппаратом выставлена цифра 60о. Это означает что жидкость в агрегате будет нагрета до такой температуры. Следовательно, 60-10=50о. Настраивать большую величину разогрева не стоит. Такая нагрузка повлечет за собой повышенный износ оборудования.
На эту величину требуется поднять температуру. Умножим найденную разницу в градусах на энергию нужную для получения каждого из них — 50*0,001=0,05 кВт/ч мощности потребуется бойлеру для такой работы.

Итак, для нагрева 1 л воды до 60о понадобится 0,05 кВт/ч мощности бойлера, а для повышения на 1о — 0,001 кВт/ч его усилий.

Горячая вода, которую мы берем из крана чтобы умыться или помыть посуду имеет температуру около 40о. Выше будет горячо, ниже прохладно. Чтобы расчет работы бойлера, не только косвенного нагрева, но и любого другого типа нагревателя был правильным нужно учесть, что мы смешиваем две воды, каждая из которых имеет свою температуру.

Горячая вода — это тепловая энергия. Мы подсчитали, что 1о = 0,001 кВт/ч.
Желаемая нами вода должна быть 40о, значит 40*0,001= 0,04 кВт.
Холодная вода имеет 10о, значит 0,01 кВт/ч уже есть. Это составляет 25% от требуемого объема теплоты.
Значит нужно добавить еще 75% температуры, что составит 0,05*75%=0,0375 кВт/ч.

Таким образом, 1 л искомой смеси (далее по тексту будем называть ее теплой водой) будет содержать 0,75 л полностью нагретой воды из нашего агрегата и 0,0375 кВт/ч его мощности.

Количество потребляемой мощности

Придя к решению о необходимости покупки и производя расчет объема бойлера косвенного нагрева, нужно подсчитать сколько теплой воды нужно для нормального существования. Представим семью из 4-х человек и осуществим среднесуточный анализ за неделю и пиковое (утро рабочего дня) исследование потребления горячей воды.

Еженедельный анализ

Для того, чтобы помыть посуду потребуется около 5 литров теплой воды в минуту. Учитывается время полоскания, это около 5 минут. Два раза в день моем тарелки, получаем 50 л теплой воды ушло на кухонную утварь в сутки. Умножим на 7 дней итого 350 литров в неделю.
Каждый человек 2-3 раза в неделю принимает ванну, расходуя при этом порядка 170 литров. 4*2,5=10*170=1700 литров за 7 дней.
Еще 4-5 раз душ по 10 минут при расходе около 12 л/мин. 4,5*10*12=540 на одного члена семьи, соответственно на всех 2160 л в неделю.
Мелкая гигиена (помыть руки, обувь, убрать в доме) — порядка 10 л в день на человека составит 280 л за исследуемый период.

Итого — 350+1700+2160+280=4490 литров в неделю. Добавим заходивших гостей и запас на всякий случай получим ориентировочную цифру около 5000 литров в неделю. Но бойлер считает в часах, нужно перевести в его единицы. 5000 / 7 / 24 = 30 литров в час теплой воды составляет средний расход семьи из 4-х человек.

Исходя из наших цифр соотношения температуры и мощности получаем необходимый средний расход мощности — 30*0,0375 = 1,125 кВт/час.

Пиковое потребление

Исходя из вышеизложенного создается впечатление, что даже самого маленького нагревателя будет достаточно. Увы, в жизни не все так гладко. Производя расчет объема резервуара и необходимой мощности агрегата требуется учесть, что утром вся семья просыпается и собирается на работу или в школу примерно в одно время. Ждать, пока полностью нагреется вода в бойлере попросту некогда. Должно хватить запаса накопленной жидкости и подогрева проточной за время расходования ее потребителями.

Согласно статистике, коммунальных служб утренний расход горячей воды составляет порядка 30%-40% от среднесуточной величины за 1,5 часа. Берется период с 7 ч 00 мин до 8 ч 30 мин. Возьмем среднюю цифру 35% и получим, что наша семья израсходует 5000 / 7 * 35% = 250 литров за 1,5 часа, что равно 170 литров в час теплой воды. Для такого количества нам понадобится 170 * 75% = порядка 130 литров горячей воды и 170 * 0,0375 = 6,5 кВт мощности водонагревателя.
Но и это еще не все. По мере расходования полностью нагретой воды из бака в него будет добавляться холодная, которую нужно разогреть, а для этого требуется время.
Средняя скорость подогрева в проточном режиме зависит от температуры теплоносителя и площади поверхности контура. Поскольку нагревающая жидкость поступает из котла ее температура будет постоянно порядка 70 — 75о, а теплообменник рассчитывается относительно объема резервуара и заявленной мощности устройства.
Средние показатели приблизительно равны для устройств всех производителей и составляют для бойлера с нагрузкой контура теплообмена 10 кВт порядка 0,3 л/мин при заданной нами разнице температур 50о. За один час объем подогретой проточной воды составит 60 * 0,3 = 18 литров.

Таким образом расчет объема бойлера косвенного нагрева показывает, что для одного утра рабочего дня семье из 4-х человек потребуется аппарат мощностью не менее 10 кВт и оснащенный баком емкостью более 100 л. С увеличением возможностей контура теплообмена скорость нагрева будет увеличиваться пропорционально росту мощности, но и количество тепла, отобранного у котла, возрастет.

Расход теплоносителя

Поскольку тепловая энергия берется у отопительного устройства, значит ее меньше поступит в систему обогрева дома. Но на общей температуре в помещении скажется только средний расход, пиковые показатели краткосрочны и особого влияния на разогретую систему отопления не окажут.

Мы подсчитали, что средний расход мощности составит 1,125 кВт в час. Но после утреннего и вечернего разбора горячей воды резервуар заполниться холодной жидкостью, агрегат ее разогреет и будет всю ночь или день поддерживать температуру.
Значит следует учесть холостой расход тепла, как минимум на два полных цикла в день, что составит 200 * 0,0375 / 24 = порядка 0,3125 кВт/ч.

В итоге получаем результат, согласно которому для бесперебойного обеспечения семьи горячей водой котел отдаст порядка 1,125 + 0,3 = 1,5 кВт/ч своей мощности. Если добавить потери теплоты при транспортировке по трубам, через корпус бойлера и непредвиденные расходы воды (скопление гостей на юбилей, чистка обуви и т. д. и т. п.) правильнее будет взять цифру 2 кВт/ч.

При проведении этого исследования учитывались усредненные цифры. Чтобы получить более точный расчет бойлера косвенного нагрева калькулятор, представленный по мощности и производителям, учитывает особенности каждой конкретной модели нагревателя и конкретные условия эксплуатации.

Газовые бойлеры косвенного нагрева — преимущества и недостатки, варианты подключения

Устройство и принцип работы

Бойлерами косвенного нагрева являются устройства, аккумулирующие горячую воду от внешнего отопительного устройства. Такое оборудование не имеет нагревательного элемента в своей конструкции.

Основной особенностью прибора является наличие теплообменника, по трубкам которого циркулирует теплоноситель, нагретый до определенной температуры котлом. Обычно он изготавливается в форме змеевика, чтобы увеличить поверхность теплоотдачи.

Бак для данных устройств изготавливается двухслойным, внутри которого расположена теплоизоляция, выполняющая несколько функций:

Снижение тепловых потерь,
Защита людей от ожогов,
Повышение прочностных характеристик оборудования.

Контроль температуры обеспечивается встроенным термостатом, а предохранительный клапан защищает устройство от перепадов давления. Большинство моделей данного оборудования оснащаются магниевым анодом, который защищает внутреннюю поверхность от появления и действия коррозии.

Зачастую, производители отопительного оборудования, разрабатывают и выпускают серии устройств, идеально взаимодействующих в тандеме котел-бойлер. Но существуют и универсальное водонагревательное оборудование, подходящее под большинство типов котлов.

Основные технические характеристики

При выборе данного типа нагревательного устройства под определенные параметры системы отопления следует руководствоваться следующими характеристиками:

Объем бака. В зависимости от потребности и условий эксплуатации (бытовые или промышленные) оборудование представлено на рынке емкостью до 2000 литров
Мощность змеевика обычно указываться в паспорте изделия из расчета температуры греющего теплоносителя, поступающего из котла (примерно 77 гр. По Цельсию) и температуры горячей воды на выходе (45 -60 гр. По Цельсию)
Производительность бойлера характеризует средний водоразбор в проточном режиме за определенный интервал времени (л/мин)
Показатели давления воды в змеевике и на выходе из бойлера в идеальном случае должны совпадать. Обычно максимально допустимый уровень соответствует 10 барам.
Толщина теплоизоляции зависит от общей емкости бака.
Габаритные размеры зависят как от объема бойлера, так и от его внутренней конструкции и проектных решений производителя.

Подключение бойлера к газовому котлу

Управление работой бойлера косвенного нагрева может происходит автономно и независимо от центрального отопительного прибора. Это достигается наличием прогрессивной системы автоматики и собственной панели управления.

Большинство моделей полностью зависят от центрального автоматизированного отопительного прибора. Поэтому существует множество вариантов схем подключения в зависимости от характеристик оборудования и условий эксплуатации.

При монтаже автономной системы отопления различают 2 основных схемы подключения к центральным отопительным устройствам:

К одноконтурному котлу
К двухконтурному котлу.

Подключение к одноконтурному котлу

Существует 3 основных схемы подключения бойлера косвенного нагрева к газовому отопительному котлу:

С помощью 3-х ходового смесительного клапана. Этот способ характеризуется четкой настройкой и работой встроенного термостата бойлера. При снижении температуры, в основном при большом водоразборе горячей воды, сигнал от термостата подается на 3-х ходовой клапан, в результате чего происходит подача теплоносителя в змеевик. После достижения температуры воды до заданного значения клапан перекрывается и происходит циркуляция теплоносителя в контуре отопления.
Создание параллельных контуров с помощью насосной группы. Данная схема подключения подразумевает установку обратных клапанов для предотвращения смешивания потоков жидкости.
Для более сложных систем, в которых задействованы несколько центральных отопительных устройств, а также большое число радиаторов отопления, несколько точек водоразбора, помимо установки насосной группы целесообразно использовать гидравлический распределитель. Он служит для четкого разделения контуров.

Подключение к двухконтурному котлу

Подразумевается 2 типа подключения устройства к двухконтурному котлу:

С приоритетом отопления
С приоритетом ГВС

Первый тип подразумевает традиционную последовательную схему подключения устройства к котлу. Второй тип характеризуется параллельным подключением оборудования с установкой дополнительных устройств, регулирующих температуру теплоносителя (термоголовки, контроллеры и т.д.)

Плюсы и минусы газовых бойлеров косвенного нагрева

Преимущества

Экономия на энергоресурсах. Так как данное оборудование работает от газового котла и в большинстве случаев является энергонезависимым, то потребитель не затрачивает никаких средств для его работы.
Высокая производительность вследствие постоянной циркуляции горячего теплоносителя в теплообменнике.
Снижение накипи и солевых отложений вследствие поступающей в змеевик подготовленной воды от котла
Более длительный срок эксплуатации по сравнению с другими типами оборудования
Возможность организации нескольких точек разбора горячей воды постоянной температуры

Недостатки

Высокая стоимость комплекта оборудования
Требует большого пространства для монтажа. Идеальным вариантом является устройство отдельного помещения
Обеспечение приготовления горячей воды только в отопительный период

Как рассчитать и выбрать подходящую модель – советы

Газовый гидроаккумулятор косвенного нагрева предназначен для нужд сравнительно большой семьи, требующей относительного большого расхода горячей воды. Поэтому при приобретении данного оборудования следует четко определить свои потребности. От этого также зависит объем бака и производительность, являющиеся определяющими факторами его конечной стоимости.

Также следует обратить внимание на имеющуюся систему автоматики той или иной модели. От этого не только зависит удобство в эксплуатации, но и безопасность людей.
Универсальность подключения устройства к различным видам и маркам газовых котлов позволяет не зависеть от модели основного оборудования.

Материалы основных конструктивных элементов бойлера влияют на его срок эксплуатации. Предпочтительно если змеевик будет выполнен из латуни.

Внутренний бак имеет продолжительный срок службы, если его материалом будет нержавеющая сталь, а покрытие из стекловолокна или эмали в процессе эксплуатации быстро даст трещины. Следует учесть габариты имеющегося помещения, чтобы рационально расположить оборудование.

Бойлер косвенного нагрева: выбор и подключение.

Решение проблемы горячего водоснабжения является одной из самых насущных при создании комфортных условий проживания в частном доме, загородном коттедже. Для ее решения существует немало способов, а главное, приборов и специального оборудования, одним из которых является бойлер косвенного нагрева.

Его главным отличием от своего ближайшего «родственника» – бойлера прямого нагрева, является отсутствие нагревательного элемента. В основу его работы положен принцип действия, основанный на теплообмене с другими нагревательными приборами, среди которых может быть и одноконтурный котел и система отопления, и даже солнечные коллекторы.

Что такое бойлер косвенного нагрева и его устройство

Итак, для нормальной работы бойлера косвенного нагрева требуется источник, обеспечивающий поставку теплоносителя, который проходя по змеевику, через него, то есть косвенно, нагревает воду.

Небольшие приборы могут работать даже и без змеевика – в этом случае они просто помещаются в емкость с теплоносителем, но большего размера. Косвенный теплообмен между теплоносителем и нагреваемой жидкостью происходит через стенки бака.

Рассматривая устройство бойлера несложно обратить внимание на его простую конструкцию, являющуюся, по сути, термосом с вмонтированным греющим контуром.

Основными конструктивными элементами бойлера косвенного нагрева являются:

корпус в виде защитного кожуха , дополнительно снабженного системой крепления для настенного или напольного монтажа;
непосредственно накопительная емкость;
змеевик или иной вид внутреннего контура для циркуляции теплоносителя;
теплоизоляция , расположенная между корпусом и накопительным баком;
датчики температуры воды;
патрубки для воды: подводящий, расположенный, как правило, в нижней части корпуса бойлера и отводящий или распределительный, находящийся в верхней;
патрубки для теплоносителя.

Их эксплуатация позволяет круглогодично получать в достаточном количестве горячую воду для хозяйственных и гигиенических нужд. Особенно это актуально в летний период, когда система отопления выключена, а возможности использования солнечной энергии отсутствует.

По способу монтажа, водонагреватели данного типа могут быть настенными или напольными, а по внешнему виду цилиндрическими, кубическими и других нетрадиционных форм.

Кроме моделей с одним змеевиком существуют бойлеры и с двумя, что позволяет одновременно использовать теплоноситель, поступающий из разных устройств, например, от котла и системы отопления или от котла и солнечных коллекторов.

Хитрости подключения бойлера, видео:

Как работает бойлер косвенного нагрева?

Принцип работы основан на теплообмене между теплоносителем и водой в накопительном баке, а непосредственно элементами, обеспечивающими передачу тепла, являются трубки змеевика, выполненного из нержавеющей стали или латуни.

В том случае если в качестве теплоносителя используется система отопления, следует учитывать что на время первого нагрева воды в бойлере температура в системе будет постепенно снижаться, но после того как достигнут необходимый максимум нагрева, все вернется на свои места, так как теплоноситель просто станет поддерживать температуру в емкости.

Холодная вода поступает в бойлер снизу, поэтому змеевик, как правило, располагается именно в этой части. По мере набора температуры, вода поднимается в верхнюю часть и подается в систему горячего водоснабжения уже через верхний патрубок. Но подача теплоносителя в водонагреватель происходит наоборот, что гарантирует более высокую производительность: сначала он подогревает самые горячие слои воды и уже после этого нижние, самые холодные.

Так как принцип работы бойлера косвенного нагрева основан на физическом законе теплообмена, то следует помнить о том, что поставщик теплоносителя должен быть достаточно мощным.

Особенно это актуально, если в качестве поставщика используется система отопления, которая будет не способна создать необходимый уют в доме, так как тепловая энергия будет уходить для подогрева воды в баке.

Основные достоинства и некоторые недостатки бойлера косвенного типа

Преимущества от эксплуатации бойлеров косвенного нагрева вполне очевидны, но если их систематизировать, то получиться довольно длинный список. Основными из них следует считать:

При столь очевидных достоинствах, недостатки уже не выглядят угрожающе, но все же они есть, и среди них:

большие затраты на начальном этапе , складывающиеся из стоимости самого бойлера, цена за который стартует от 14 000-15 000 рублей. Кроме того, следует учитывать и стоимость монтажа или работ по переоборудованию системы горячего водоснабжения, а также стоимость одноконтурного котла или иного отопительного прибора;
достаточно длительный во времени процесс первого нагрева , во время которого значительно теряется теплоэффективность системы отопления, так как за счет работы насоса, теплоноситель будет интенсивно циркулировать по змеевику. Но следует признать, что данный недостаток является кратковременным и актуален лишь при запуске системы, например, в начале отопительного сезона или после аварийных ремонтных работ, которые случаются довольно редко;
устанавливать и эксплуатировать бойлер для нагрева воды лучше в частном доме , в котором есть возможность выделить для этого специальное помещение или его часть, так как прибор часто имеет довольно внушительные размеры, определяемые нормами потребления горячей воды для обеспечения нужд всех проживающих в доме. Кроме того, следует учитывать, что монтаж бойлера должен производиться непосредственно рядом с котлом. При этом следует руководствоваться простым правилом: если котел настенного типа, то и бойлер должен иметь аналогичный способ крепления, а если первый аппарат напольный, то и второй должен быть таким же.

Как выбрать бойлер косвенного типа для горячего водоснабжения дома?

Основными техническими характеристиками бойлера являются следующие параметры:

емкость бака;
мощность теплообменника;
время подогрева воды до максимального значения;
способ монтажа: настенный или напольный;
габариты;
наличие дополнительных контролирующих устройств: термостата, предохранительных клапанов и других;
максимальные показатели давления и температуры.

Поэтому перед тем как приобрести такой бойлер для горячей воды, обязательно, следует обратить на них внимание. Но для того чтобы правильно выбрать устройство следует учесть, прежде всего, то что эффективность эксплуатации его будет заметна только при значительном потреблении горячей воды, приблизительно от 1,5-2 л в минуту, то есть для семьи, состоящей из трех и менее человек, его использование вряд ли будет рациональным.

Если планируется подключить бойлер к уже установленному и эксплуатируемому котлу, то следует рассчитать хватит ли его мощности для выполнения дополнительных функций по нагреву воды или его следует заменить на более мощный. Во втором случае нужно просчитать потенциальную выгоду от модернизации как системы отопления, так и системы горячего водоснабжения.

Обязательно надо обратит внимание на материал, из которого изготовлен змеевик (предпочтение нужно отдавать латуни), а также на их количество: наличие второго элемента для теплоносителя повышает эффективность бойлера, так как его можно одновременно подключить к двум источникам-поставщикам.

Нельзя оставлять без внимания и то, какие материалы, используются для теплоизоляции, а также для изготовления корпуса и накопительной емкости. В первом случае предпочтение следует отдавать полиуретану , а во втором нержавеющей стали .

Но большей надежностью и долговечностью отличаются модели с титановым напылением на внутренней стороне накопительного бака. В более дешевых моделях защитой от коррозии служит слой эмали или стеклокерамики.

Как выбрать водонагреватель для частного дома

Важно, перед тем как купить бойлер косвенного типа, правильно рассчитать его объем, который определяется несколькими факторами:

Конечно, в некоторых случаях следует учитывать и индивидуальные гигиенические привычки членов семьи.

Но, выбирая бойлер для газового котла или иного поставщика теплоносителя, следует учитывать, что водонагреватель большего объема потребует и больше времени на подогрев воды.

Оптимальным является выбор емкости бойлера из расчета от 80 до 120 л воды в сутки на 1 человека . Такое правило хорошо работает для водонагревателей с объемом от 200 до 2000 литров.

Такой критерий выбора является вполне разумным, так как в данном случае нет особой необходимости учитывать непредвиденные расходы, а кроме того, нельзя не принимать во внимание и то, что для подогрева лишнего объема требуется дополнительный расход газа или электричества.

Как произвести подключение бойлера косвенного нагрева?

Выбор способа подключения водонагревателя, прежде всего, определяется типом котла (одно- или двухконтурного), с которым он будет работать в паре.

Например, при подключении к двухконтурному котлу обязательно монтируется трехходовой клапан , регулирующий поток теплоносителя: при достижении предельной температуры он закрывает доступ теплоносителя в контур. Работает в тандеме с термостатом и именно показателями последнего регулируется его работа.

Для подключения бойлера к одноконтурному аппарату потребуется, дополнительно к основному насосу, обеспечивающему циркуляцию в змеевике, установка добавочного – для подачи теплоносителя непосредственно от котла.

При этом оба насоса должны подключаться к термостату, который и будет управлять их работой. Такой вариант подключения обеспечивает бесперебойную работу как системы отопления, так и бойлера (хотя приоритет остается за системой ГВС), поскольку они подключаются параллельно.

Но для исключения смешивания потоков теплоносителя должны быть предусмотрены обратные клапаны, которые монтируются для каждой системы отдельно.

В тех случаях, когда теплоноситель используется для функционирования нескольких отопительных контуров и бойлера, то рекомендуется установка гидроколлектора , представляющего собой распределительный узел и иногда называемый гидравлической стрелкой .

Его главная задача состоит в том, чтобы исключить перепады давления в любой из систем или в их ответвлениях, хотя в некоторых случаях с функциями гидравлической стрелки справляются специально устанавливаемые балансирующие вентили .

Как и зачем монтировать бойлер, видео:

Cхема подключения бойлера косвенного нагрева:

Монтаж бойлера косвенного типа

До того как приступить к монтажным работам нужно определиться с местом его размещения. Иногда, с целью экономии места, приобретается напольный водонагреватель, над которым устанавливается котел. Обязательно при этом следует обеспечить доступ к бойлеру для сервисного обслуживания или ремонта.

Если производиться установка бойлера навесного типа, с учетом того, что его вес вместе с водой весьма внушителен, то монтаж допустимо выполнять только при условии, если стена, на которую он будет крепиться, является несущей и обязательно с помощью анкерных болтов. Напольный бойлер просто устанавливается на свое место (если другого неуказанно в инструкции к нему).

Следующий этап работ связан с подключением труб для теплоносителя, в соответствии с выбранной схемой подключения. Далее, установка бойлера своими руками предполагает подведение труб для подачи холодной воды через нижний патрубок.

Рекомендуется подключение выполнять, используя обратный или предохранительный клапан, а иногда они устанавливаются вместе, но последовательно.

Выходной патрубок соединяется с системой горячего водоснабжения через шаровый кран. Рекомендуется дополнительно предусмотреть установку расширительного бака или хотя бы воздухоотводчика.

После того как все работы по монтажу завершены, следует этап пробного запуска, в результате которого проверяется прежде всего герметичность всех соединений, обязательно выполняемых с использованием герметика или ФУМ-ленты .

Во время монтажа нужно проверить состояние магниевого анода, выполняющего функции защитного элемента от химических процессов, появляющихся в результате взаимодействия металлических стенок бака и нагретой воды. Как правило, дважды в год, например, осенью и весной, должна производиться их замена.