Подключение бойлера косвенного нагрева к твердотопливному котлу с теплоаккумулятором

Обновлено: 17.05.2024

Отопительное оборудование сейчас довольно разнообразно. Но разбираться во всех его тонкостях крайне важно, потому что иначе можно допустить фатальные ошибки. В полной мере это относится и к накопителям воды, нагревающим ее по опосредованной методике.

Особенности

Главная особенность схемы подключения любого бойлера косвенного нагрева (марку и модель тут можно не учитывать) — то, что он лишен собственного нагревательного блока. Вода берет тепловой заряд от внешних нагревательных систем.

Они могут получать тепловую энергию за счет:

сжигания минерального или органического топлива;
эффекта электрического сопротивления;
контакта с системой центрального отопления;
аккумуляции солнечных лучей.

Устройство

При любом виде внешних источников тепловой энергии работа бойлера проходит одинаково, за редким исключением. И даже частные новации отдельных фирм, защищаемые патентным правом, не меняют сути давно устоявшейся схемы. Поступившая из какого-либо источника порция носителя тепла идет по змеевику, встроенному в накопитель. Циркуляция поддерживается за счет насоса. При близком контакте с трубками или резервуаром, где находится изначально более холодная вода, происходит ее нагрев.

Поскольку даже один джоуль тепла, напрасно излученный наружу, сказывается крайне отрицательно на работе системы, ее обязательно оснащают теплозащитой. В качестве непроницаемого для оттока тепла материала обычно выбирают полиуретан или полистирол. Поступление новых доз холодной воды закономерно происходит из общей системы водоснабжения. Каждая новая порция проходит через специально разработанные патрубки. Как только цикл движения в змеевике завершен, теплоноситель поступает в нагревательную систему дома — для этого предусматривается совершенно особый патрубок.

Дальше уже начинаются определенные различия: хотя большинство бойлеров проектируется в расчете на подачу холодной воды по нижнему ходу, есть и такие, в которых она поступает через верх. В подобной конструкции жидкость должна сначала полностью пройти через систему до самого нижнего пункта. Вариаций с выводом подогретого теплоносителя заметно меньше, почти в 100% случаев его выводят сверху. Трудно найти причину, по которой следовало бы поступить иначе. Ведь верхнее расположение позволяет подавать горячую воду максимально долго, пока в емкости есть хотя бы небольшая ее порция.

Чтобы змеевик занимал максимально большое пространство в пределах корпуса, его обычно делают в форме спирали. Когда теплоноситель пройдет несколько циклов по этой трубе, температура становится равной прогреву жидкости в самом бойлере. По команде специального реле останавливается специальная цепь, питающая насос. При последующем охлаждении теплоносителя до установленного значения, реле дает другую команду — замкнуть цепь — и прогрев возобновляется. Преимущества подобного устройства довольно хорошо известны. Все эти моменты должны быть учтены до начала работ.

Принцип установки

В частных домах можно ограничиться бойлерами косвенного нагрева, накапливающими от 250 до 300 л воды. Точный выбор емкости должен производиться с учетом реальных и прогнозируемых потребностей. При подключении к двухконтурному котлу, оборудованному встроенным насосом, координацию работы клапана по сигналам от термостата берет на себя сама автоматика котла. Это очень важно, потому что двухконтурный нагревательный аппарат, в отличие от одноконтурного, должен подавать горячую жидкость как в систему отопления, так и в водопроводный контур горячего водоснабжения.

Если смонтировать трехходовой клапан, водонагреватель получит преимущество в системе по сравнению с нагревательным контуром. Такой подход приемлем, когда установлен бак большой емкости. К сведению: подобный способ подключения практикуется и при вынужденном использовании жесткой воды, затрудняющей нормальное применение системы ГВС. Хотя конечно, гораздо правильнее было бы позаботиться об умягчении поступающего теплоносителя. Но иногда приходится поневоле приспосабливаться к нему.

Проблемы могут возникнуть в связи с тем, что существенное потребление горячей воды способно осложнить функционирование данной схемы. При этом способ получения тепла, в том числе с использованием пеллетного или иного твердотопливного котла, существенного значения не имеет. И вот тут на выручку приходит бойлер, который сглаживает колебания в двух контурах. Благодаря ему даже интенсивный расход теплоносителя мало отражается на повседневной жизни людей. Монтажники должны учесть, какая из функций будет обладать наивысшим приоритетом.

Подсоединение бойлеров косвенного нагрева к одноконтурному котлу может быть произведено с использованием пары насосов. Тогда потоки воды с их помощью распределяются по двум трубопроводам. Обычно подразумевается, что на первом месте будет контур горячего водоснабжения. Соответствующим образом настраивают и алгоритм работы бойлера в связке с одноконтурным аппаратом. Чтобы разные по нагреву жидкостные потоки не меняли основные параметры друг друга, обоим насосам должен предшествовать возвратный клапан. Горячая вода подается исключительно из бойлера.

Монтаж

Качественная обвязка бойлера, присоединенного к двухконтурному котлу, подразумевает стыковку водонагревателя с одним из теплообменников. Образуется кольцевая система, когда вводной патрубок бойлера сообщается с начальным звеном теплообменника. Все проектируется таким образом, чтобы вода, поступающая из водопровода, миновала теплообменник котла. Она станет проходить сразу в бойлер, а уже оттуда будет проникать в трассу ГВС. Подключить электрический бойлер можно примерно по той же схеме, но водопровод связывается с первым патрубком второго узла, обменивающего тепло, а второй патрубок уже присоединяют к бойлеру.

Рекомендована установка водонагревателя как можно ближе к источнику энергии, чтобы упростить их связку при помощи автоматики. Когда устройство смонтировано, наступает очередь стыковки. Важно: правильно смонтированный и подсоединенный водонагреватель обязан забирать лишь некоторую долю тепла. Чрезмерно большой его расход способен парализовать отопительную систему. Решить такую проблему чаще всего удается, если установить своими руками или с помощью профессионалов насос циркуляционного хода с автоматическим управлением.

Только в самую последнюю очередь монтируют термический блок. Почти всегда рекомендуется поручать сборку контура специалистам. Нюанс состоит в том, что бойлеры косвенного нагрева, имеющие управляющий блок, должны подсоединяться исключительно к отопительным системам, получающим воду от неуправляемых котлов.

Требуется только:

подтянуть подающий и забирающий ходы;
состыковать накопитель с водопроводом;
поставить на верхний вывод гребенку, распределяющую горячую воду;
наполнить резервуар и немедленно приступить к прогреву.

Простейшие бойлеры взаимодействуют преимущественно с автоматизированными источниками тепла. При установке придется позаботиться о присоединении датчика, замеряющего силу прогрева. Этот датчик полагается связать со строго определенным вводом в котел. Допускается подключение независимых от электросети бойлеров к автономным котлам, но это сразу усложняет работу и требует особой схемы. Следует учитывать, что можно подогревать воду внутри бойлера немного слабее, чем прогрета жидкость в змеевике.

Потому, когда котел переведен в низкий нагревательный режим и может подавать теплоноситель, прогретый до 40 градусов, поднять температуру выше сумеют только нагреватели комбинированного типа. В них обязательно включается электрический нагревательный элемент, который помогает добавить тепло. Если при настройке системы, управляющей рециркуляцией, первенство отдается прогреву горячей воды в кране, перемещение всего теплоносителя направляется через обменный узел накопителя. В результате заметно сокращается общий расход времени на получение жидкости с требуемой температурой.

Как показывает практика, если проектировщики и монтажники котельной отдают предпочтение именно варианту с приоритетом, удается обеспечить комфортные условия для жильцов. Чтобы прогреть весь объем жидкости, находящийся в баке, должно тратиться от 20 до 40 минут. А если говорить про стабилизацию температуры на фоне расхода теплоносителя, это время сокращается еще в несколько раз. Даже маленькое жилище вряд ли успеет остыть настолько, чтобы это было обнаружено находящимися в нем. Но многое зависит от установленного котла и бойлера: их мощность должна совпадать, а в идеале рекомендуется ставить котел с резервом силы от 25%.

Чтобы гарантировать стабильное действие аппаратов, подсоединяемых к гребенкам, распределяющим горячую воду, требуется дополнить вывод из бойлера особым расширяющим баком. Рекомендуемая величина — 10% от главного резервуара, помогает погасить воздействие температурного расширения. Все подсоединяемые ветви полагается оборудовать отсекающими кранами шарового типа. С их помощью любой узел удается в нужный момент отсоединить от магистрали и проверить или починить.

Трубопроводы, по которым жидкость подается, обычно оснащаются возвратными клапанами. С их помощью предотвращается противоположный ход теплоносителя, повышается удобство и безопасность монтажа. Бывает необходимо поставить бойлер около котла, на подающем окружении которого смонтирован насос, обеспечивающий циркуляцию. В подобном варианте очень важно обеспечить обособленный контур, по которому вода будет поступать в нагреватель из котла. По сути, создается параллельный тип подключения.

Если насос есть и в котле, и в бойлере, сразу за циркуляционным насосом должен быть смонтирован трехходовой клапан, один канал его подсоединяют к патрубку водонагревателя. Так обеспечивается нормальная работа отопления. На возвратную трубу до точки вступления в котел должен быть установлен тройник. А уже в этот тройник подсоединяют патрубок, оттягивающий жидкость из теплообменника. Подобная простая система легко и изящно решает поставленные задачи.

Как только датчик подает сигнал о падении температуры теплоносителя ниже установленной отметки, клапан перебрасывает свежий поток в бойлер. При этом отопительная система останавливается. Когда восстанавливается нормальное значение, тот же клапан производит обратное переключение. Минимальное количество компонентов сокращает риск поломки. А простота исполнения позволяет быстрее отыскать неполадку, если она все же появится.

Когда используется независимый от энергетических сетей котел, обеспечение приоритета бойлера достигается не так легко, как в других вариантах. Рекомендуют ставить водонагреватель выше по отношению к полу помещения, чем радиаторы. Целесообразно, чтобы нижняя точка настенной модели была поднята еще и над котлом. Но точно соблюсти подобное требование получается лишь в отдельных случаях. Когда оно исполняется частично, стоит все же поднять накопитель на такую большую высоту, которая только возможна.

Поставив бойлер на полу, сразу сокращают скорость прогрева жидкости. Что еще хуже, нижняя часть емкости в принципе неспособна в таком режиме прогреваться нормально. Если подсоединить бойлер по классической системе, то любое отключение электричества лишит доступа к горячей воде. Решить проблему можно, используя для контура, связанного с водонагревателем, более крупную трубу, чем на отопительном звене. Сразу в начале ответвления отопительного характера ставится головка термостата и накладывается датчик. Энергия дается батарейками.

Без постоянной рециркуляции неспособны работать системы, в которых присутствует водяной полотенцесушитель. Польза такого контура состоит в том, что вода при открытии горячего крана поступает моментально. Но общий расход вырастает, и экономичность системы оказывается под большим вопросом. Что еще хуже, рециркуляция создает проблему смешивания разнородных слоев жидкости. Однако раз уж решено использовать полотенцесушитель на воде, это единственно возможный выбор.

Советы и рекомендации

Чтобы оценить, хватит ли, скажем, бойлера косвенного нагрева на 200 литров, требуется выяснить:

сколько точек разбора воды будет использоваться;
какова их отдельная и общая потребность;
насколько быстрым должен быть прогрев воды в каждом кране;
до какой температуры должна прогреваться жидкость.

Те же 200 л могут закрыть все потребности семьи на 5 человек. При этом потребуется ставить котел с минимальной мощностью от 33 кВт.

Профессиональный расчет также должен учитывать:

площади теплообменников;
тепловую емкость воды;
длину змеевика и его конфигурацию;
потребление тока (если установлен ТЭН).

О том, как правильно подключить бойлер косвенного нагрева к одноконтурному котлу, смотрите в следующем видео.

Бойлер косвенного нагрева относится к энергоэффективному устройству, что позволяет более эффективного использовать отопительный котел. Он набирает популярность среди современных пользователей автономных систем теплоснабжения.

Его принцип работы состоит в том, что нагрев ГВС осуществляется не внутренним источником тепла, а внешним, например, отопительным котлоагрегатом или от внутридомового отопления.

Подключение бойлера с одноконтурным отопительным устройством является самой распространенной схемой работы устройства. Чтобы максимально полно использовать КПД котла нужно знать, как правильно подключить бойлер.

Правильный подбор водонагревателя с косвенным нагревом

Бойлер косвенного нагрева (БКН) высокоэффективное устройство с современными системами автоматизации тепловых процессов, служит для выпуска горячей воды Т до 65 С.

Внешне БКН похож на традиционный электрический водонагреватель, хотя его современные модификации имеют более эргономичную прямоугольную форму.

Источником тепловой энергии служит отопительный котел, работающий на любом энергоносителе от отходов до электрической энергии.

Базисный элемент — стальной или латунный теплообменный аппарат змеевикового типа, имеющей большую площадью нагрева, в сравнительно небольшом объеме накопительного бака, покрытого защитным эмалевым слоем.

Чтобы придать теплоаккумулирующие функции баку аккумулятору, внешнюю поверхность конструкции покрывают теплоизоляционным слоем и дополнительно защитным кожухом.

Перед тем как установить БКН необходимо правильно его подобрать под реальные условия эксплуатации: источник теплоснабжения и объем водопользования по услугам ГВС.

Основные параметры выбора схемы подключения бойлер косвенного нагрева:

Рабочий объем в литрах. При этом термины "общий объем " и "рабочий объем" различны, поскольку змеевиковый теплообменник забирает определенную часть бака, поэтому нужно выбирать по рабочему показателю.
Внешний источник нагрева, вид топлива и выходная температура теплоносителя.
Тепловая мощность внешнего источника. Котел должен обеспечивать не только отопительную нагрузку, но ГВС. Так для нагрева объема воды в 200 л потребуется резервная мощность не менее 40 кВт.
Материал рабочей емкости: с покрытием из эмали, стеклокерамики и стеклофарфора, из нержавеющего металла или термостойкого пластика.
Теплоизоляция — для защиты БКН от тепловых потерь, лучше всего, если в качестве теплоизоляции будет применен полиуретан.
Система защиты и регулирования.

Важные особенности

Помимо выбора геометрических и тепловых характеристик БКН необходимо учесть многие параметры, чтобы тепловая схема подключения бойлера косвенного нагрева к газовому котлу была максимально эффективной.

Для этого пользователь должен выполнить определенные условия:

Выбрать оптимальное месторасположение, специалисты утверждают что расположение БКН должно быть максимально приближено к котлу.
Обеспечить защиту от теплового удлинения конструкции, для этого интегрировать в схему БКН на выходе ГВС из устройства мембранный гидроаккумулятор с объемом 10 % от рабочего объема бойлера.
Перед тем как подключить бойлер оснащают каждую линию подвода/отвода по греющей и нагреваемой среде шаровыми кранами.
Чтобы выполнить защиту от противотока, на водопроводной воде устанавливают обратный клапан.
Выполняют очистку воды с установкой фильтра перед подачей водопроводной воды в БКН.
Установку настенной конструкции БКН выполняют на капитальных стенах с предварительной обработкой пожаробезопасными материалами.
Установка БКН выполняется выше уровня котлоагрегата либо на одном с ним уровне.

Выбор объема бака

В торговой сети сегодня много предложений по аппаратам БКН, как отечественных, так и зарубежных производителей с емкостями круглого и прямоугольного сечения, напольного и настенного монтажа. И если для электрических нагревателей наиболее популярными являются модели объемом от 80 до 100 л.

Для БКН используются более мощные варианты, начиная от 200 до 1500 л. Это вызвано тем, что многие собственники такую конструкцию используют для создания бака-аккумумятора, с целью создания равномерной нагрузки источника теплоснабжения в ночное время суток. В такой схеме ночью вода для ГВС нагревается, а днем расходуется.

Размер рабочей емкости выбирают, учитывая необходимость обеспечения всех членов семьи горячей водой. Существует формула расчетного водопотребления.

На практике часто пользуются следующими данными:

2 пользователя - 80 л;
3 пользователя - 100 л;
4 пользователя - 120 л;
5 пользователя - 150 л.

Размеры БКН также важно учитывать при монтаже. Для настенного размещения могут применяться установки с рабочим объемом бака — до 150 л, а с большими размерами допускается устанавливать только с напольным размещением.

Место установки должно иметь свободный доступ, чтобы можно было правильно выполнить обвязку и разместить вспомогательное оборудование в виде запорно-регулирующей аппаратуры, защитных клапанов, воздушников, насосов и гидроаккумулятор.

Как работает бойлер в паре с котлом

Имеется несколько схем подключения БКН к газовому котлу. Они зависят от типа котлоагрегата и его мощности, вида топлива и контуров нагрева. До того как устанавливать в схему ГВС водонагреватель, потребуется выбрать принцип его включения по подающему теплоносителю: с приоритетом или без него.

В первом варианте, обеспечивается скоростной режим подготовке воды в накопительном нагревателе, когда весь теплоноситель из котлоагрегата проходит через змеевик БКН. После достижения установленной температуры ГВС в емкости - 65 С, по сигналу терморегулятора теплоноситель попадает во внутридомовую систему отопления.

Второй вариант реализуется отдельным контуром нагрева котлоагрегата, с расчетным расходом греющей среды через БКН. Он никак не регулируется, работает в вариантах "открыто — закрыто" и не влияет на отопление.

Схемы подключения бойлера к котлу

Перед тем как подключить бойлер косвенного нагрева, разрабатывают исполнительную схему подсоединения и параметры монтажа БКН. Они зависят от модификации устройства, схемы котлоагрегата и системы теплоснабжения в домовладении.

Крайне важно выбрать не только тип установки, но и место расположения БКН по отношению к котлоагрегату и установленных насосов, чтобы обеспечить эффективность работы системы теплоснабжения в целом.

Наиболее часто применяют комплект подключения бойлера БКН для двухконтурных агрегатов и с трехходовыми клапанами.

Обвязка с насосами циркуляции котловой воды

Схема с 2-мя циркуляционными электрическими насосами применяется для временного нагрева ГВС, например, при сезонной работе БКН и при использовании в выходные дни. Кроме того этот вариант применим, когда задается температура ГВС ниже чем Т теплоносителя на выходе из котла.

Она выполняется с двумя насосными агрегатами, первый размещают на подающей трубе перед БКН, второй — на контуре для отопления. Циркуляционная линия контролируется электронасосом через термодатчик.

По его электросигналу насос ГВС будет включен в работу только при падении температуры ниже установленного размера. Трехходовой клапан в этом варианте отсутствует, обвязка выполняется посредством обычных монтажных тройников.

Обвязка с энергонезависимым котлоагрегатом

Это схема применяется для энергонезависимого котлоагрегата, работающего с естественной циркуляцией теплоносителя, поэтому, чтобы обеспечить требуемый гидравлический режим и теплоноситель смог циркулировать и через котлоагрегат и радиаторы в комнатах. Эта схема для настенных модификаций, которые допускают установку на уровне 1 м от "О"-отметки в топочной.

Напольные модели в такой схеме будут иметь низкие скорости циркуляции и нагрева. Может сложиться такая ситуация, что необходимого уровня нагрева достигнуть не получится.

Такую схему применяют только для аварийных режимов, когда отсутствует электроэнергии. В обычных энергозависимых режимах в схему устанавливают циркуляционные электронасосы для обеспечения требуемой скорости движения теплоносителя.

Обвязка с 3-х ходовым клапаном

Это наиболее распространённый вариант обвязки, так как он допускает параллельный режим функционирования и отопления и ГВС. Схема имеет довольно простое исполнение.

БКН устанавливается рядом с котлоагрегатом, на подающей линии монтируется циркуляционный электронасос и трехходовой клапан. Вместо одного источника могут использоваться группа однотипных котлов.

Трехходовой клапан выполняет функции переключателя режимов и контролируется термореле. При снижении температурного режима в баке, срабатывает термодатчик, подающий электрический сигнал на трехходовой клапан, после чего он переключает направление движения греющей воды с отопления на ГВС.

По сути, это схема работы БКН с приоритетом, обеспечивающая быстрый нагрев ГВС при полностью отключенных в этот период радиаторов. После достижения температуры, переключается трехходовой клапан, и котловая вода попадает в систему отопления.

Схема с линией рециркуляции

Рециркуляция теплоносителя применяется, когда существует контур в котором должна все время циркулировать горячая вода, к примеру, в полотенцесушителе. Эта схема имеет большие преимущества, поскольку не дает застаиваться воде в трубах. Пользователю услуг ГВС не нужно будет сливать в канализацию значительные объемы воды, чтобы в смесителе появилась горячая вода. Следовательно, рециркуляция экономит расходы на услуги водоснабжения и ГВС.

Современные большие установки БКН поставляются на рынок с уже встроенной системой рециркуляцией, другими словами в них обустроены готовые патрубки для подключения полотенцесушителя. Многие для этих целей приобретают дополнительный небольшой бак, подключаемый к основному БКН через тройники.

Можно ли подключить бойлер к двухконтурному котлу

Это вариант выполняется с применением схемы подключения бойлера косвенного нагрева с гидрострелкой для конструкций с рабочим объемом, превышающим 220 л и многоконтурными схемами отопления, к примеру, в многоэтажном доме с системой "теплый пол".

Гидрострелка — это инновационный узел современной внутридомовой системы теплоснабжения, который упрощает эксплуатацию и ремонт водонагревателя, поскольку не требуется выполнять монтаж рециркуляционных электронасосов на каждую линию нагрева.

Она повышает систему безопасности, поскольку препятствует возникновению гидроудара, поскольку поддерживает равное давление среды в контурах двухконтурного котлоагрегата.

Подключение бойлера к водопроводу из разных материалов

Бойлер обвязывают в системе теплоснабжения с применением, как традиционных стальных труб, так и более современных полипропиленовых и металлопластиковых труб. Более дешевый вариант — полипропиленовые.

Выбор будет зависеть от цены проекта и рабочей температуры греющего теплоносителя на выходе из котла. Например в твердотопливном котле температура теплоносителя плохо поддается регулировке, возможны случаи когда она будет расти самопроизвольно до 100 С, поэтому в этом случае лучше установить стальные трубы.

Хотя они и менее долговечные, но рассчитаны на высокий температурный режим работы твердотопливных устройств.

Полипропиленовые трубопроводы

Трубы из полипропилена легко монтируются с применением специализированного паяльника и ножниц для резки трубопроводов. После выбора места включения в трубопроводе вырезают участок по ширине равный тройнику, с вычетом 20 мм: по 10 мм на каждую.

Паяльником, разогревают трубу и фитинг до необходимого технического состояния и соединяют их. При этом прокручивать их запрещено, поскольку подобное сможет нарушить плотность соединения.

Далее соединяя части труб различной протяженности и уголки, выполняется подвод к патрубкам БКН. На конец участка трубы впаивают муфту с резьбой и далее вся линия накрепко соединяется.

Врезка в металлический трубопровод

Сегодня подключить БКН к инженерным сетям водоснабжения можно без применения сварки, для этого существуют современный переходное устройство "вампир", который имеет в корпусе технологическое отверстие и хомут. Установка такой конструкции выполняется очень просто. Выбирают точку врезки, зачищают участок.

Сверху подготовленного участка устанавливают хомут с термостойкой прокладкой и затягивают болтами для фиксации. Далее перекрывают подачу воды и дренируют ее с нужного участка трубопровода, путем открытия крана ГВС на смесителе.

Далее через отверстие в хомуте просверливают трубный участок электродрелью и потом накручивают вентиль и продолжают обвязку БКН по схеме.

Металлопластик

Это самый надежный и простой вариант обвязки бойлера БКН к двухконтурному котлу. Металлопластик просто сгибается по нужному углу отвода, а соединения узлов выполняют различными обжимными фитингами.

Перед обвязкой БКН обрезают трубу нужной длинны и типоразмера. Далее выбирают точку врезки, с учетом размера тройника и части трубы, которая будет занята соединением.

Для подготовки отверстия на небольшом участке применяют специальные ножницы. С тройника снимают гайки, и вместе с кольцами фиксации одевают на разные конца трубы. Развальцовывают концы металлопластика, применив специальный калибратор или отвертку.

Тройник вставляют до упора, после этого сдвигают кольца и ключом зажимают гайки. Еще можно использовать фитинги для металлопластиковых труб, для которых потребуется опрессовка и дополнительные специализированные инструменты и приспособления.

Подключение бойлера к электросети

Бойлер косвенного нагрева не использует для основного теплотехнического процесса электроэнергию. Она применяется в высокотехнологичных современных устройствах БКН для работы электронной системы управления и защиты.

Поскольку для работы блока управления требуется малая мощность, устройство БКН подключают через обычную розетку, оборудованную контактом заземления.

Для того чтобы правильно подключить бойлер электросети потребуется электрическая схема, составленная специалистами. В ней должно быть предусмотрено, что кабель прокладывают скрытым методом и присоединяется к ближайшей электрической коробке или напрямую к электрощиту.

В удобном месте устанавливают двухполюсный автомат 20 А в защитной пластиковой коробке, зажимами подключают к нему кабель, который идет к топочной и может также направляться к двухконтурному газовому котлу, для питания системы автоматики и циркуляционного насоса.

Одними из наиболее рациональных и универсальных устройств, способных обеспечить частный дом горячей водой, принято считать бойлеры косвенного нагрева. В этой статье мы расскажем об экономической оправданности, принципе работы, схеме монтажа и особенностях эксплуатации этих устройств.

Как работает бойлер косвенного нагрева

Устройство колбы бойлеров косвенного нагрева такое же, как у электрических или газовых: нержавеющий бак с внутренним покрытием и теплоизоляцией. Вместо ТЭНа в них установлен змеевик-теплообменник, по которому течет горячая вода системы отопления.

Может показаться, что температуры в 50–70 °С будет недостаточно для нагрева воды, ведь в газовых и электрических водонагревателях имеют место куда более высокие показатели. Но за счет значительной площади соприкосновения скорость нагрева не уступает другим устройствам, а иногда она даже выше.

Устройство бойлера косвенного нагрева со змеевиком: 1 — вход холодной воды; 2 — выход горячей воды; 3 — защитный анод; 4 — вход центрального отопления; 5 — теплоизоляция; 6 — теплообменник; 7 — выход центрального отопления

В бойлерах косвенного нагрева тоже есть жертвенный анод, а вот группа безопасности, как правило, в конструкцию не включена. Такая простота устройства с одной стороны характеризуется продолжительным сроком службы, с другой — требует основательного подхода к составлению схемы коммуникаций и обвязки.

Разновидности и выбор устройств

Помимо баков элементарной конструкции существуют также бойлеры более сложного устройства, позволяющие реализовать некоторые замечательные функции при интеграции в систему отопления.

Одна из наиболее востребованных функций — использование бойлера в качестве теплоаккумулятора. Это особенно важно при электрическом отоплении с нестабильной подачей электроэнергии или при работе по суточным тарифам. Устройства с режимом теплоаккумулятора имеют значительную емкость (более 300 литров) и надежную теплоизоляцию.

Более дорогостоящими считаются бойлеры с системой рециркуляции, обеспечивающей мгновенную подачу горячей воды в смеситель. Они имеют три патрубка для подключения к системе ГВС: один для подачи холодной воды и два для протока горячей. Циркуляция выполняется небольшим встроенным насосом. Бойлеры такого типа менее экономичны, но с их помощью можно организовать небольшой контур отопления, например, для установки полотенцесушителя.

В каких системах отопления используют бойлеры

Практически любой отопительный агрегат может работать в связке с бойлерами косвенного нагрева, но использование приборов разного класса имеет свои особенности. В целом, чем проще устройство котла — тем нагляднее схема работы, но выше сложность обвязки. Например, для стандартного дымоходного котла с термостатом можно самостоятельно выбрать место врезки в зависимости от конфигурации отопительного контура. Это не так легко сделать при наличии встроенного теплового насоса, а котлы с электронным управлением могут давать сбои при работе в летний период.

Твердотопливные и жидкотопливные котлы летом использовать невозможно, а вот в зимнее время это один из самых приемлемых вариантов. Также продуктивно работают электрические котлы отопления, для большей удобности их можно оснастить дополнительной термопарой или автоматикой с выносными датчиками, чтобы регулировать работу по температуре воды в баке.

Наиболее трудно подключить бойлер косвенного нагрева к системам гравитационного типа. При замедленной циркуляции не так эффективно нагревается вода, а для использования насоса следует правильно выбрать точки врезки в отопительную систему, чтобы не нарушить режим работы отопления. Верным решением будет последовательная врезка в обратку с организацией длинного байпаса, в котором насос и бойлер соединены последовательно, а на проточной ветке установлен обратный клапан.

Установка и схема обвязки бойлера косвенного нагрева

Существует три варианта подключения к системе отопления и все они подразумевают установку бойлера на минимальном удалении от котла. Следует располагать бойлер на достаточно прочном основании и строго по уровню. Ввод теплоносителя должен выполняться сверху, отвод снизу. Забор горячей воды, напротив, выполняется сверху, а подпитка — снизу.

Вариант 1. Труба подачи отопления делится на две ветки, на каждой из которых стоит запорная арматура или трехходовой кран. Одна ветка проходит через бойлер, другая закорачивает магистраль, если нагрев воды не нужен. Такой способ оптимален при постоянном использовании бойлера или сезонном режиме работы. Регулировать температуру в таком случае можно двумя электромагнитными клапанами с самовозвратом, подключенными через трехконтактное реле термостата.

1 — подача холодной воды; 2 — запорная арматура; 3 — сетчатый фильтр; 4 — обратный клапан; 5 — группа безопасности; 6 — радиатор отопления; 7 — котел отопления; 8 — группа безопасности котла; 9 — циркуляционный насос; 10 — трехходовой кран; 11 — электромагнитный клапан; 12 — расширительный бак системы ГВС; 13 — горячая вода к потребителям

Вариант 2. Труба подачи имеет ответвление, к которому подключены последовательно циркуляционный насос и бойлер, с другой стороны подключение выполнено к трубе обратного потока. Насос включен через цепь реле термостата, таким образом, при падении температуры воды внутри бойлера он активирует принудительную циркуляцию и ускоряет нагрев. Контур отопления имеет собственный насос, установленный на трубе подачи после места врезки бойлера. Такой вариант оптимален, если бойлер используется нечасто или требуется температура воды ниже, чем в системе отопления.

1 — подача холодной воды; 2 — запорная арматура; 3 — сетчатый фильтр; 4 — обратный клапан; 5 — группа безопасности; 6 — циркуляционный насос системы ГВС; 7 — термостат бойлера; 8 — радиатор; 9 — котел отопления; 10 — группа безопасности котла; 11 — циркуляционный насос системы отопления; 12 — расширительный бак системы ГВС; 13 — горячая вода к потребителям

Вариант 3. Бойлер последовательно соединен с трубой подачи котла через циркуляционный насос. При таком подключении бойлер всегда работает в режиме теплоаккумулятора, вариант оптимален для устройств с рециркуляцией. Наличие байпаса, соединяющего выход теплоносителя из бойлера с обраткой котла, делает возможным использование системы ГВС летом.

1 — подача холодной воды; 2 — запорная арматура; 3 — сетчатый фильтр; 4 — обратный клапан; 5 — группа безопасности; 6 — байпас; 7 — радиатор отопления; 8 — отопительный котел; 9 — группа безопасности котла; 10 — циркуляционный насос; 11 — расширительный бак системы ГВС; 12 — горячая вода к потребителям

При любой схеме подключения необходимо устанавливать запорную арматуру на всех патрубках бойлера и циркуляционного насоса. Подключение бойлера к системе ГВС обязательно требует установки со стороны подачи воды расширительного бака с мембраной для компенсации давления нагреваемой жидкости. На трубе подвода холодной воды до группы безопасности должны быть обязательно установлены сетчатый фильтр и обратный клапан.

Эксплуатация и обслуживание

Каждые 2–3 года бойлеру необходим комплекс технического обслуживания по аналогии с электрическими водонагревателями: промывка бака, удаление накипи, замена жертвенного анода при его утонении более чем на 50%, замена прокладок. Инспекцию со снятием технического фланца бака разумно проводить в летний период в комплексе с обслуживанием системы отопления. Промывка химикатами отопительного контура и теплообменника бойлера должна выполняться раздельно с применением соответствующих средств очистки. В остальном же эти устройства весьма неприхотливы.

Особенности твердотопливных котлов

При подключении ТТ котла приходится решать два вопроса:

Как избежать перегрева теплоносителя в системе.
Как добиться меньшего периода загрузки топлива и более стабильной температуры в доме.

Связано это с особенностью работы традиционных ТТ котлов, их высокой инерционностью. После того как закладка топлива разгорится, можно только немного (манипулируя заслонками) изменять интенсивность горения. На пике, если объем системы небольшой, теплоноситель вполне может закипеть. Это может привести к выходу из строя как самого котла (один из вариантов), так и элементов системы. Потому решение этой проблемы — первоочередное.

Визуализация — отличная вещь. Сразу становится понятнее, как все подключать

Обеспечение стабильной температуры в дома — тоже важная задача, как и увеличение промежутка между необходимыми топками. Всем хочется тепла и комфорта. И их можно обеспечить.

Еще одна особенность твердотопливных котлов — образование конденсата. Он выпадает на стенках теплообменника, когда температура в обратке падает примерно до 30°C. Конденсат — очень едкая жидкость, которая разъедает даже прочные материалы, значительно сокращая срок эксплуатации котла (на 5-7 лет). Поэтому борьба с конденсатом тоже важна. Для этого тоже есть решение и не одно.

Схема обвязки ТТ котла с естественной циркуляцией

Перебои с электричеством в нашей стране нередки, причем обычно они случаются в самую плохую погоду. Поэтому во многих селах и деревнях предпочитают делать системы отопления с естественной циркуляцией — гравитационные. Они работают независимо от наличия электроэнергии, так что дом без тепла не останется.

Подключение котла на твердом топливе в гравитационную систему отопления

Приведенная на схеме обвязка твердотопливного котла для гравитационной системы — самый простой из возможных вариантов. В системе обязательно наличие расширительного бака. Он необходим для компенсации теплового расширения: во время нагрева объем теплоносителя увеличивается, и он вытесняется в расширительный бак. В системах с естественной циркуляцией расширительный бак ставят открытого типа. Это обычная емкость, в которой находится некоторое количество теплоносителя (около половины объема или меньше). Чтобы теплоноситель меньше испарялся, на бак ставят крышку. А чтобы одновременно еще и отводить воздух из системы, поднимают его в самую высокую точку системы.

Принцип работы системы отопления с естественной циркуляцией

В системах этого типа теплоноситель движется благодаря уклону труб. Для обеспечения циркуляции котел должен находиться в самой нижней точке, все отопительные приборы — выше него. Кроме этого, приходится использовать трубы большого сечения — чтобы снизить сопротивление при движении теплоносителя.

От котла труба поднимается вверх, затем, постепенно понижаясь, труба подачи обходит все отопительные приборы. Обратка подключается с обратным уклоном — к котлу. Работает схема так: нагретый теплоноситель за счет высокой температуры поднимается вверх по вертикальной трубе, с небольшим уклоном идет подача (немного выше уровня радиаторов). Эта часть называется разгонная петля. Далее по наклонной трубе подачи, за счет силы гравитации и набранной скорости, обходит все отопительные приборы.

Основной принцип работы естественной циркуляции — перепад высот и разница температур

Проходя по трубам и радиаторам теплоноситель остывает. Остывший теплоноситель имеет большую массу, чем горячий. Более холодный теплоноситель стремится вниз, создавая давление. За счет этого и происходит циркуляция — нагретый теплоноситель стремится вверх, холодный — вниз. Но система работает только при правильно подобранном диаметре труб и их уклоне.

Что еще необходимо

В приведенной выше схеме есть масса недостатков:

Указанные два устройства обязательны, но еще желателен манометр и термометр. Они нужны для контроля за системой. Термометров желательно иметь два — на выходе и на входе котла. Чтобы можно было оценить эффективность работы системы, подстроить и отрегулировать теплоотдачу радиаторов.

Недостатки

Основное достоинство гравитационной схемы обвязки твердотопливного котла — независимость от наличия электроэнергии. Недостатков намного больше:

Все эти недостатки приводят к тому, что системы отопления с естественной циркуляцией делают все реже. Люди предпочитают сделать резервированное электропитание (поставить аккумуляторные батареи или/и генератор) и иметь более удобную и регулируемую систему отопления.

Схемы с принудительной циркуляцией (с насосом)

Решить проблему низкой эффективности можно установив в систему циркуляционный насос — он ускоряет движение теплоносителя. Если насос имеет несколько скоростей работы, с его помощью можно изменять количество переносимого тепла (регулировать температуру в некоторых пределах). Недостаток — обвязка твердотопливного котла сложнее, больше требуется устройств. Но за счет использования труб меньшего диаметра разница в цене системы не слишком отличается.

Так выглядит котельная с твердотопливным котлом, расширительным мембранным баком и теплоаккумулятором

Ставят насос обычно на обратке, мотивируя это тем, что температуры тут ниже и оборудование будет служить дольше. Несколько десятков лет назад это имело смысл, сегодня насосы для отопления делают из термостойких материалов, так что можно поставить и на подаче. Даже недалеко от котла (до первого ответвления). При установке обратите внимание, чтобы циркуляционный насос проталкивал воду в направлении к котлу, а не от него (на корпусе имеется стрелка, которая показывает направление движения теплоносителя).

Стрелка на корпусе циркуляционного насоса показывает направление прокачки теплоносителя

Самый простой вариант с принудительной циркуляцией

Обратите внимание, в схеме обвязки твердотопливного котла на рисунке ниже, присутствует бойлер косвенного нагрева — это самый простой способ обеспечить горячую воду для дома.

Справка.

Бойлер косвенного нагрева – это накопительный водонагревательные приборы, который, в отличие от бойлера прямого нагрева (газового, электрического) не имеет собственного водонагревательного элемента. В качестве последнего выступает внешнее устройство – отопительный прибор или система. В нашем случае, нагрев воды в бойлере происходит за счет движения нагретого теплоносителя системы отопления, который проходит через змеевик, расположенный внутри бойлера.

Бойлер подключен перед первым радиатором — так быстрее будет нагреваться вода. В данном варианте движение теплоносителя через бойлер отключается, когда закрывают отсечной кран. В этом случае все тепло идет в радиаторы. Когда надо нагреть воду — открываете кран. Радиаторы получают меньше тепла, но вода греется быстро.

Обвязка твердотопливного котла с циркуляционным насосом

Циркуляционный насос стоит на подаче, что вполне допустимо (при покупке проверяйте температурный диапазон эксплуатационных температур — должен быть 110°C и более). Также в наивысшей точке системы устанавливается автоматический воздухоотводчик, расширительный бак и группа безопасности.

Еще обратите внимание на два крана, которые стоят перед котлом и после него — они нужны для текущего ремонта. Если в отопительный сезон выйдет из строя котел, перекрыв краны, его можно будет ремонтировать. Сливать воду из системы при этом нет необходимости — очень удобно и практично. Кстати, хорошо бы поставить кран и перед бойлером — его тоже можно будет снять для ремонта/профилактики без слива системы.

Если подключить твердотопливный котел по этой схеме, работа системы будет более эффективной (быстрее движется теплоноситель, перенося большее количество тепла). Еще один плюс — есть возможность регулировки температуры — если взять насос с несколькими скоростями. Приятное дополнение — трубы меньшего диаметра, располагать их можно и под радиаторами — при достаточной мощности, циркуляционный насос протолкнет теплоноситель.

Есть и минусы. Первый — энергозависимость. Если отключения электроэнергии не редкость — ставьте источник бесперебойного питания с аккумулятором или/и генератор. Второй минус — обвязка твердотопливного котла по этой схеме не решает вопрос образования конденсата.

Решаем проблему конденсата

Конденсат в теплообменнике образуется когда температура воды в обратке ниже 50-60°C. Решается проблема при помощи перемычки между подачей и обраткой и трехходового смесительного термостатического клапана с выносным датчиком. Имеет он три патрубка для подключения. Один из входов всегда открыт, два других открываются/закрываются по сигналу от датчика. Так как клапан смесительный, он не резко переключает потоки, а постепенно. Когда температура теплоносителя начинает приближаться к граничной, он начинает понемногу сдвигаться, частично открывая вторую петлю.

Трехходовой клапан ставят на обратке — за 50-90 см до входа в котел (задействованы два входа). При установке клапана обратите внимание, чтобы всегда открытая сторона была направлена в сторону котла (при других положениях схема работать не будет). Третий вход подключается к подаче, выносной датчик запускают в трубу обратного трубопровода.

Правильная обвязка твердотопливного котла

Работает это следующим образом:

Пока температура теплоносителя в обратке выше нормы, подмес горячей воды перекрыт (вентиль в закрытом положении).
При понижении температуры ниже выставленного предела (зависит от параметров системы, но обычно ставят 40°C), датчик подает сигнал на открытие вентиля. Часть горячего теплоносителя подмешивается к остывшему, температура повышается.
При повышении температуры выше второго порога (60°C), вентиль закрывается.

Таким образом, в котел поступает теплоноситель такой температуры, при которой конденсат не образуется. Минусы в этой схеме обвязки твердотопливного котла есть — возможность перегрева существует.

Рассмотрим узел подмеса подробнее — в большинстве схем обвязки котла на твердом топливе он присутствует, так как другого способа борьбы с конденсатом пока не придумали.

Узел подмеса горячей воды в обратку

Защита от перегрева теплоносителя

Одна из бед твердотопливных котлов — возможность перегрева теплоносителя. Если не принять меры заблаговременно, даже обнаружив закипевший теплоноситель, вы немногое можете сделать: затушить котел не самая простая задача. Поэтому эту проблему надо решать аппаратными методами.

Не так просто остановить нагрев ТТ котла

Первый способ — охлаждение теплообменника

Один из способов не допустить закипания теплоносителя — охладить теплоноситель. Для этого при обвязке твердотопливного котла делают два контура — один для отвода перегретого теплоносителя в канализацию, второй — для добавления холодной воды в перегретый теплоноситель. Этот вариант возможен, только если в системе отопления у вас вода (не антифриз), а также в котлах со стальными теплообменниками (чугунный теплообменник при резком перепаде температур может лопнуть). Реализуется эта схема обвязки на основе клапана аварийного охлаждения.

Обвязка ТТ котла с защитой от перегрева с клапаном аварийного охлаждения теплообменника

Удобно это сделать с четырехходовым клапаном, с выносным погружным датчиком температуры. К одному его входу подключается подача котла, противоположный выход выводится в канализацию — это магистраль для сброса закипевшего теплоносителя. К другой паре входов подключается отвод от обратки и труба подачи холодной воды из водопровода — это магистраль добавления холодной воды в теплоноситель. Обратите внимание, холодная вода подмешивается в обратку после циркуляционного насоса, перед котлом.

Эта обвязка твердотопливного котла работает только при наличии давления в системе водоснабжения. Если у вас холодное водоснабжение сделано из скважины или колодца, при отсутствии электричества она будет неработоспособной. Чтобы обезопасить себя и на этот случай, в систему добавляют мембранный бак с холодной водой. Чтобы вода из гидроаккумулятора не попадала в систему, устанавливают обратный клапан (на схеме ниже прямоугольник со стрелкой).

Добавить мембранный бак с холодной водой для аварийного охлаждения теплообменника в твердотопливном котле

Второй способ — подмес теплоносителя из обратки в подачу

Этот способ позволяет делать обвязку пластиковыми трубами (ПВХ), ставить их можно только после узла подмеса. Эта схема обвязки очень напоминает описанную в предыдущем пункте — для борьбы с конденсатом. Разница в том, что смесительный трехходовой клапан устанавливается другой: он срабатывает на превышение температуры. Также ставится он на трубопроводе подачи (всегда открытый вход направлен в сторону системы отопления).

Схема подключения твердотопливного котла трубами ПВХ

На клапане выставляете тот предел, который длительное время выносят ваши трубы или другое оборудование. При превышении температуры в подаче выше нормы, открывается подача остывшего теплоносителя из обратки. Закрывается подача когда температура понизится. Таким простым способом удается избежать попадания перегретого теплоносителя в систему.

Как видите, один способ охлаждает теплообменник, второй защищает элементы системы. В идеале их используют совместно.

Теплоаккумулятор — зачем?

Во-вторых, теплоаккумулятор исключает резкие скачки температуры, которые характерны для дровяных и угольных котлов. При установке аккумулирующей емкости, резкие изменения температуры тоже исключены, так как из-за большего объема система становится более инерционной. И это плохо, если ее приходится запускать заново. Потому для домов периодического проживания (дач) такой вариант не подходит.

Схема с баком для аккумуляции тепла

Большая инерционность намного лучше с точки зрения комфорта при постоянном проживании в доме: в емкости теплоаккумулятора находится большое количество теплой воды. После того как котел потух, температура в доме поддерживается благодаря циркуляции нагретого ранее в емкости теплоносителя. Этим достигается более стабильная температура, и более редкие топки. Потому обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулирующей емкостью используется только и исключительно для домов постоянного проживания.

Обратите внимание, что при обвязке твердотопливного котла с аккумуляторной емкостью, трехходовой клапан ставится по-другому:

Подключение второго котла к твердотопливному

Последовательная схема включения двух котлов: ТТ и электро

Цикличность работы котлов на дровах и угле доставляет довольно много неудобств, одно из которых — остывание дома после затухания котла. В холодный период это действительно проблема. Решается она установкой комбинированного или второго котла, на другом виде топлива.

Параллельно или последовательно?

Если котлов два, то к системе их можно подключить один за другим — последовательно или параллельно. Оба варианта имеют достоинства и недостатки.

Подключение двух котлов через тепловой аккумулятор

При параллельном подключении электрокотла к твердотопливному, схема более сложная. Необходима автоматика, которая отслеживает понижение температуры в системе, краны с электроприводом, отсекающие остывающий котел по команде датчиков. А все это повышает стоимость, да еще обвязка твердотопливного котла становится более сложной.

Читайте также: