Бойлер косвенного нагрева: устройство, принцип работы и схемы подключения

В частных домах, дачах, спортивных комплексах и отелях нередко используют бойлер косвенного нагрева – водонагреватель функционирует без подключения к централизованному водоснабжению. Это оборудование справляется с нагревом больших объемов воды, легко поддерживает нужную температуру и обеспечивает бесперебойную подачу горячего потока.

Словом, если вы подыскиваете бюджетный водонагреватель в комплект к одноконтурному котлу – рассмотрите вариант установки в доме БКН. А чтобы упростить задачу выбора, предлагаем ознакомиться с критериями покупки бойлера, принципом его работы и схемами подключения.

Конструктивные особенности и принцип работы БКН

Бойлер косвенного нагрева может работать только на ресурсах внешнего источника, но для обслуживания системы в теплое время года можно подключить ТЭН.

Чтобы обеспечить бесперебойную подачу, в системе предусматривают рециркуляционный контур – вода будет постоянно двигаться по трубам, а при открытии крана в подключенных к контуру точках водоразбора потечет горячий поток.

Бойлер косвенного нагрева обычно устанавливается рядом с отопительным котлом, и этот «дуэт» занимает довольно большую площадь, особенно если оба прибора напольного типа

Таким образом, прибор позволяет значительно сэкономить на энергоресурсах, но при этом получать не меньший комфорт, чем при использовании централизованной системы горячего водоснабжения.

Как устроен бойлер косвенного нагрева

Прибор, греющий воду по косвенному принципу. – это утепленная накопительная емкость, внутри которой установлен нагревательный элемент, работающий от внешнего теплоносителя.

Сам бак может быть выполнен в форме прямоугольника или цилиндра, а в его стенках предусмотрены патрубки — для циркуляции горячей воды от системы отопления и входа/вывода труб водоснабжения.

Основой конструкции служит металлическая или пластиковая емкость с вместительностью от десяти до нескольких тысяч литров. Изнутри бак может быть обработан покрытием из эмали, керамики или стеклофарфора, что помогает сохранить надлежащее качество воды и избежать коррозии.

От теплопотери корпус защищает изоляционный слой из полиуретана, поролона или минеральной ваты.

Спираль с теплоносителем может равномерно располагаться по всей емкости, либо плотно укладываться внизу, чтобы быстрее нагревать поступающую туда холодную воду (+)

Для предупреждения накипи в верхней части емкости устанавливают магниевый или титановый анод, который смягчает воду, защищает металл от гальванической коррозии и увеличивает срок «жизни» прибора.

Также прибор снабжают терморегулятором, контролирующим нагрев до определенной температуры, и предохранительными клапанами, входящими в группу защиты.

Плюсы и минусы БКН

Главное преимущество бойлера косвенного нагрева – экономия на энергоносителях. Для его работы не нужно подключать газовую горелку или задействовать электричество, как требует прибор прямого нагрева.

Отопительная система дает все необходимые ресурсы, поэтому горячая вода – практически бесплатный «бонус», который поможет существенно сэкономить семейный бюджет в холодное время года.

Большинство бойлеров косвенного нагрева дополнительно оснащаются ТЭНами с терморегулятором, чтобы можно было использовать прибор и в теплый период, когда отопление отключается

Другие преимущества БКН:

• Высокая производительность – бак с объемом в 100 л способен «выдать» за час около 400 л горячей воды (при условии достаточно мощного котла).
• Длительный срок службы — теплоноситель не контактирует с проточной водой, как в аналогичных приборах прямого нагрева.
• Не перегружает электросеть — работает от внешнего источника энергии.
• Мгновенная подача горячей воды – не нужно ждать, пока протечет холодный поток, как при использовании газовых колонок, или нагреется израсходованный бак, как у электрического бойлера.
• Доступная стоимость – при желании систему можно собрать и своими руками.
• Возможность подсоединения к нескольким источникам энергии, например, к вакуумному солнечному коллектору, котлу, геотермальному тепловому насосу.

Конечно, без минусов здесь тоже не обошлось. При всех достоинствах, скорость нагрева воды в приборе оставляет желать лучшего – для обработки 100 литров даже современное оборудование потратит не менее 15-20 минут, а самодельные системы могут не справиться и за час.

Также бойлеры косвенного нагрева достаточно громоздки, поэтому занимают внушительное количество свободного пространства. Для больших резервуаров может понадобиться отдельное помещение.

Бойлер косвенного нагрева можно сделать и из подручных материалов, используя гнутую медную трубу для змеевика, вместительную бочку с крышкой или газовый баллон для бака:

Еще один вариант самодельного бойлера косвенного нагрева изготовлен с использованием корпуса от обычного накопительного водонагревателя:

Кроме того, действительно экономичным это устройство будет только в отопительный период, а в теплое время года придется либо включать котел, либо предусматривать альтернативные источники тепла — солнечные батареи, ТЭН. Да и цена качественного «косвенника» превышает аналоги с прямым нагревом.

Типы и модельные разновидности оборудования

Самый распространенный тип прибора представляет собой накопительный бак, внутрь которого помещены стальные или латунные трубы (змеевик) с циркулирующим теплоносителем.

От количества витков на его спирали зависит скорость нагрева воды. Принцип работы такой конструкции бойлера косвенного нагрева предельно прост: в бак поступает холодная вода, и теплоноситель, передвигаясь по змеевику, прогревает ее до нужной температуры.

Но есть и приборы, сконструированные по схеме «бак в баке», где вместо спирального трубопровода применяются две емкости различного диаметра.

Система работают так: в меньший резервуар поступает холодная вода, которая нагревается от горячего теплоносителя, циркулирующего между стенками резервуаров.

В таких приборах вода становится теплой за считанные минуты – большая площадь нагрева позволяет оборудованию эффективно работать в проточном режиме, гарантируя бесперебойную подачу горячего потока.

Бойлеры, работающие по системе «бак в баке», не только быстро нагревают воду до 90⁰С, а и обладают функцией самоочистки (+)

Комбинированный БКН для нагрева воды может использовать энергию сразу от нескольких источников или оснащаться встроенным ТЭНом.

Разновидности  бойлера КН

По месту размещения:

• Настенный – обычно, это прибор небольшого размера с литражом до 200 л. Крепится с помощью специальных кронштейнов на любую вертикальную поверхность, достаточно крепкую, чтобы выдержать вес полностью заполненного резервуара (гипсокартонные перегородки однозначно не подойдут). Он может быть расположен достаточно высоко и не занимать полезную площадь комнаты.
• Напольный – вместительный бойлер, рассчитанный на большое количество потребителей. Правда, для прибора с емкостью, превышающей 1000 л, рекомендуется выделить отдельное помещение – обустроить котельную. Но такую систему обычно устанавливают для обслуживания больших коттеджей, предприятий, отелей и прочих учреждений, для семейного пользования можно обойтись и прибором на 250-300 л.

По форме бака:

• Горизонтальный – занимает много места, зато в нем легче самостоятельно поддерживать нужный уровень воды, не прибегая к подключению насосов.
• Вертикальный – экономит свободное пространство, но весьма ограничен по вместительности.

В зависимости от нюансов использования, особенностей планировки и наличия свободного места, можно подобрать оптимальную модель БКН, который органично впишется в дизайн помещения и обеспечит ваш дом бесперебойной подачей горячей воды.

На что обратить внимание при выборе БКН

Один из основных параметров, который должен стать решающим аргументом при покупке бойлера – его вместительность. Чтобы узнать необходимую емкость бака, советуем ориентироваться на количество человек в вашей семье.

Рекомендации по литражу:

• 80-100 л — 2 потребителя;
• 100-120 л — 3 человека;
• 120-150 л — 4 пользователя;
• 150-200 л — 5 потребителей.

Важно разделять понятия «общая емкость бака» и «рабочая емкость», ведь спиральная труба, расположенная внутри бойлера, занимает значительную площадь. Поэтому обязательно уточните при покупке, сколько реально воды помещается в прибор. В технических характеристиках этот нюанс должен быть указан.

Также помимо «поголовного» пересчета потенциальных потребителей, необходимо учитывать и частоту, и объемы использования воды. Например, если в вашей семье любят понежиться в теплой ванне, а не наскоро принять душ, рабочая емкость бака должна быть соответственной — не менее 120 л.

БКН выгодно использовать в комплекте с твердотопливным или одноконтурным газовым котлом, но если расход воды меньше 1 л/мин, дешевле обойдется двухконтурный котел, который и места займет гораздо меньше, чем система с косвенным нагревом

Другие важные параметры:

1. Мощность – чем больше водопотребление, тем выше должен быть ресурс прибора. Но при этом важно, чтобы мощность «косвенника» не превышала возможности отопительной системы (или другого внешнего источника энергии). К примеру, если объем накопительного бака варьирует в пределах 120-150 литров, мощность котла должна быть не менее 23 кВт, а для 160-200 литров уже понадобится 31-39 кВт.
2. Время нагрева – параметр, зависящий от объема бака и количества витков на змеевике (большие или комбинированные емкости могут быть снабжены несколькими спиралями).
3. Материал бака – для долговременного использования лучше всего подойдут бойлеры из нержавейки или медицинской стали.
4. Теплоизоляция – в дешевых моделях применяется поролон, который быстро изнашивается и пропускает тепло, поэтому лучше приобрести более дорогой прибор, где использовался полиуретан.
5. Управление – устройство сможет работать в автоматическом режиме, по необходимости отключая и запуская ток воды, контролировать нагрев с помощью температурного датчика.

При выборе формы и размере бака также необходимо учесть, что хотя теоретически бойлер можно установить в любой комнате, где есть доступ к теплотрассе, его оптимальное месторасположение – рядом с котлом. Так передача тепла наиболее эффективна.

Бойлер косвенного нагрева можно сделать собственноручно. Инструкция по изготовлению агрегата описана в этой статье.

Нюансы и схемы подключения бойлера

Как уже упоминалось, для нагрева воды БКН использует энергию внешнего источника. Поэтому перед подключением к теплоносителю важно подобрать подходящую схему для монтажа прибора. Рассмотрим самые распространенные варианты.

Общие принципы установки прибора

Монтировать бойлер необходимо на подготовленную ровную поверхность в непосредственной близости от котла. Подвесные модели крепятся на бетонную или кирпичную стену, на одном уровне или немного выше отопительного котла.

Для напольного прибора – следует выровнять по уровню участок, отведенный под размещение бака (если пол критично неровный, можно сделать подставку в виде подиума).

Сама обвязка БКН предназначена для подключения устройства к двум системам – водоснабжения и отопления. Для этого на корпусе имеются специальные патрубки.

В группу безопасности бойлера косвенного нагрева входит обратный и сбросной клапаны, которые защищают систему от повышенного давления и утечки горячей воды

Принципы присоединения:

1. Холодная вода с системы водоотвода должна поступать в нижнюю часть бака, а горячая – выходить из верхней.
2. На входе холодной воды следует установить обратный клапан, который предупредит утечку горячего потока из бойлера в случае снижения давления в системе.
3. Посередине прибора может быть расположена точка для подвода рециркуляции.
4. Когда включается нагревательный контур, движение теплоносителя должно осуществляться сверху вниз. То есть, труба с горячей водой заводится в верхний патрубок, а труба с остывшей – выходит снизу.
5. Все патрубки нужно снабдить кранами с накидными гайками, чтобы обеспечить себе возможность отключения бойлера, например, на случай замены прибора или ремонтных работ.

Благодаря этой схеме достигается максимальный КПД прибора, поскольку циркулирующий в змеевике теплоноситель подогревает воду в верхней части бака, отдает остаток тепла низкотемпературным слоям и поступает для нового нагрева в котел.

Схемы подключения БКН к источнику

Чтобы правильно выбрать схему присоединения бойлера к системе отопления, необходимо учитывать возможности уже имеющейся разводки и место установки нагревательного прибора. Существует несколько решений.

Вариант 1. Самая распространенная схема для постоянного пользования горячей водой – подключение через трехходовой клапан. Она предполагает наличие двух отопительных контуров – основного и отдельного для БКН.

Для этого на подвод горячей воды врезается циркуляционный насос, а после него устанавливается трехходовой клапан, который управляется термостатом бойлера.

Работает схема так: когда температура воды в бойлере падает ниже заданной отметки, по сигналу термостата клапан переключает систему на нагрев накопительной емкости, а после достижения нужного показателя – отправляет поток циркулировать по общедомовому контуру.

Для корректной работы трехходовой схемы важно отрегулировать данные термостата, чтобы запрограммированная для бойлера температура не была установлена ниже, чем в терморегуляторе котла (+)

Вариант 2. Установки двухнасосной системы — схему целесообразно использовать, если нет необходимости в постоянных и больших объемах горячей воды. Например, бойлер установлен в загородном доме и используется только по выходным.

В этом случае БКН и отопительный котел подключаются параллельно, и потоки теплоносителя будут перемещаться по двум магистралям. Для принудительного движения воды устанавливается два насоса: на отопительном контуре и трубе подачи для бойлера.

Нагрев осуществляется при помощи термостата, который временно отключает радиаторное отопление, направляя весь ресурс системы к бойлеру.

По двухнаносной схеме контур отопления будет отключаться на время работы бойлера, но за те 30-60 минут, что необходимы для нагрева бака «с нуля», радиаторы не успеют критично остыть (+)

Вариант 3. Для помещений, где используется многоконтурная система отопления, например, в дополнение к радиаторам установлен теплый пол, применяют гидравлический распределитель.

Гидрострелки перераспределяют давление на отдельных участках контура и обеспечивают бесперебойное движение теплоносителя даже без помощи циркуляционных насосов.

Без инженерного опыта такую сложную схему вряд ли получится сделать самому – чтобы предусмотреть массу нюансов и наладить бесперебойную работу системы, лучше обратиться к профессиональным проектировщикам (+)

Без гидроколлектора в многоконтурной системе может выйти из строя насосное оборудование и даже случиться тепловой удар с повреждением радиаторов.

Система возвратной циркуляции

Если в бойлере предусмотрен третий вход, к нему можно подсоединить систему рециркуляции. Для этого в точку рециркуляции на корпусе прибора заводится закольцованный контур.

Поток воды находится в постоянном движении благодаря работе циркуляционного насоса, поэтому мгновенно доставляет теплую воду к точке потребления (+)

Для реализации схемы понадобится смонтировать дополнительный контур и установить такие элементы:

1. Обратный клапан на входе в нагреватель.
2. Автоматический воздухоотводчик, защищающий насос от проникновения воздуха перед запуском.
3. Предохранительный клапан, который убережет от перепадов давления.
4. Мембранный расширительный бак, в который будет уходить излишек воды при повышении давления в системе. Учтите, что емкость резервной емкости должна быть не меньше 1/10 объема самого БКН.

Если же в устройстве бойлера косвенного нагрева не предусмотрен патрубок для рециркуляционного контура, можно сделать врезку возвратной линии в трубу холодной воды и установить насос. Тогда подключение осуществляется по нижеприведенной схеме.

Выбор схемы обвязки с возможностью рециркуляции или без нее должен основываться на конструкции БКН и системы отопления, а также мощности оборудования (+)

Подключение по возвратной схеме обеспечивает бесперебойную подачу горячей воды – то есть, не нужно будет ждать, пока теплоноситель прогреет воду в баке.

Выводы и полезное видео по теме

Прежде чем решиться на покупку и установку в доме нового водонагревателя, предлагаем изучить видеоматериалы, наглядно демонстрирующие преимущества «косвенника» и нюансы его подключения.

В этом видео можно узнать, как работают бойлеры косвенного нагрева с теплоносителем, расположенным внутри змеевика:

Все нюансы внутреннего устройства и принципов работы различных типов бойлеров косвенного нагрева в подробном видео-ликбезе от практикующего мастера:

Обзор и подключение прибора на 300 литров, который работает от двух теплоносителей – котла и солнечных батарей:

Подробный разбор устройства БКН и схем его подключения. Практические советы и подсказки от мастера:

Что касается обслуживания, то бойлер косвенного нагрева – достаточно неприхотливое оборудование. При правильной установке и налаженной работе системы может понадобиться только замена магниевого анода раз в 6-12 месяцев и профилактическая промывка бака.

Частота обслуживания зависит от качества водопроводной воды и интенсивности пользования. Но если у вас установлен прибор, работающий по технологии «бак в баке», обладающий функцией самоочистки, менять расходник не потребуется.

Впрочем, о регулярном обслуживании оборудования всегда можно договориться с мастерами, специализирующимися на установке и ремонте систем водоснабжения.

Возникли вопросы? Или есть желание поделиться личным опытом по выбору, подключению и использованию бойлера косвенного нагрева? Пожалуйста, оставляйте комментарии к этой статье.