Бойлер косвенного нагрева – это экономичный способ организовать дома систему горячего водоснабжения. Оборудование использует для обогрева энергию отопительного котла, это не приводит к дополнительным тратам. Бойлер косвенного нагрева можно подключить к любому отопительному котлу (твердотопливному, электрическому, газовому, комбинированному).
Как это работает?
Принцип работы бойлера косвенного нагрева очень прост: оборудование использует энергию теплоносителя для нагрева воды. Оно подключается к отопительному котлу, но при включении воды даже в нескольких кранах обогрев дома не прекращается. Оборудование представляет собой бак, внутри которого расположена спиралеобразная трубка (змеевик). По ней течёт теплоноситель, нагревая воду.
Чтобы понять, что такое бойлер косвенного нагрева, и для чего он нужен, необходимо представить большой бак для воды с расположенной внутри трубкой. Стенки оснащены слоем утеплителя. Благодаря этому вода всегда остается тёплой. При наличии такого оборудования хозяева смогут воспользоваться горячей водой в любой момент.
На поддержание температуры жидкости тратится минимальное количество энергии: поток нагретого теплоносителя разделяется: первая его часть подаётся на змеевик, а вторая – в отопительную систему. Отработанная жидкость возвращается к котлу для дальнейшего нагрева. Установка бойлера косвенного нагрева лишь незначительно увеличивает расход топлива.
Главная деталь любого бойлера косвенного нагрева - резервуар, в котором нагревается и хранится вода. Соответственно, объём резервуара – это основная характеристика бойлера, ведь именно им определяется способность обеспечить бесперебойную подачу горячей воды на все имеющиеся в доме точки разбора в периоды пикового потребления. Чтобы для любого проекта можно было подобрать максимально точно подходящий объём, бойлеры косвенного нагрева для бытового применения выпускаются линейками с шагом 50-100 л в диапазоне объёмов 50-500 л.
За редкими исключениями, о которых – ниже, внутри резервуара имеется теплообменник в виде змеевика, подключённый к внешнему источнику тепла — котлу, системе центрального отопления или солнечному коллектору. Чтобы при хранении горячая вода не теряла тепло в окружающую среду, бойлер всегда снабжён теплоизоляцией. Для особо предусмотрительных пользователей в бойлерах многих марок есть техническая возможность простой установки дополнительного (резервного) ТЭНа, на случай мало ли чего.
Схема подключения бойлера косвенного нагрева показана на рис. 1.
Управление приготовлением горячей воды в бойлере обычно входит в функции автоматики котла, теплового насоса или гелиоколлекторной установки. Если же бойлер получает тепло от центральной системы отопления, его необходимо снабдить собственным термостатом.
Варианты конструкции:
• Теплообменник типа «змеевик»
Как уже было сказано, бойлеры косвенного нагрева с трубчатым теплообменником в виде змеевика – это самая простая и распространённая конструкция. Однако с развитием альтернативных источников тепла появилась тенденция к созданию систем ГВС, в которых котёл комбинируется с тепловым насосом или гелиоколлекторной установкой. Очевидно, что если источников тепла – два, то и теплообменников должно быть столько же - и бойлеры с двумя теплообменниками были немедленно предложены рынком (рис. 2).
Использование возобновляемых источников энергии в системах ГВС потребовало решения ещё одной проблемы: благодаря постоянному перемешиванию воды в резервуаре обычный змеевик прогревает её более-менее равномерно. При этом маломощному источнику тепла, такому, как тепловой насос или гелиоколлектор, для прогрева всего объёма резервуара требуется значительное время. Однако кратковременная потребность в горячей воде в этой ситуации могла бы быть удовлетворена, если бы можно было предотвратить перемешивание «готовой» и сырой воды.
Проблема решается с помощью так называемого термосифонного бойлера, который иногда ещё называется «бойлером с послойным нагревом» (рис. 3). В таком бойлере змеевик размещён в нижней части трубчатого кожуха, внутри которого нагретая вода за счёт гравитации поднимается в верхнюю часть резервуара, не смешиваясь с холодной водой.
В результате время готовности, пусть и уменьшенного количества горячей воды, существенно сокращается (рис. 4).
- Теплообменник «бак в баке»
Альтернативная змеевику конструкция теплообменника - это два резервуара разной ёмкости, вставленные друг в друга. Через больший - циркулирует теплоноситель с температурой +90…+95°С, подогревающий воду в меньшем баке с гофрированными стенками (рис. 5). Бойлер косвенного нагрева такого типа хорош для применения в домах с большим количеством проживающих и точек водоразбора. Благодаря большой площади теплообмена вода в баке может прогреваться быстрее, чем в бойлере со змеевиком. Правда, для этого требуется также и более мощный генератор тепла.
Подобная конструкция бойлера обладает следующими преимуществами:
• Вода прогревается равномерно, независимо от положения бака – вертикального или горизонтального.
• В отличие от спиральных теплообменников, склонных к образованию накипи, внутренняя ёмкость бойлера самоочищается в процессе эксплуатации, поэтому в таком бойлере не требуется магниевый анод.
К недостаткам бойлеров этого типа можно отнести то, что полезный объём (объём нагреваемой воды) составляет примерно 70% от общего объёма устройства.
Некоторые важные критерии выбора бойлеров косвенного нагрева
Перед тем как выбрать бойлер косвенного нагрева, требуется точно знать число водоразборных устройств. Необходимо позаботиться о поступлении воды во все помещения, где она будет использоваться. При наличии большого количества точек водоразбора многие выбирают менее габаритный газовый бойлер вместо оборудования с косвенным нагревом. Однако во время эксплуатации колонки придётся оплачивать дополнительный объём газа, что невыгодно при наличии котла, использующего такое же топливо.
Объём бака
Этот параметр подбирается схожим образом с электрическими «накопителями», зависит от количества активных пользователей и целей. Только в данном случае значение будет иметь ещё и мощность подключаемого котла, температура теплоносителя в отопительной системе.
Средними показателями расхода воды, исходя из режима её бытового потребления и количества членов семьи, считаются:
• 50-100 л. – два человека со средним потреблением;
• 100-150 л. – семья из двух взрослых и маленького ребёнка;
• 150-200 л. – четыре взрослых члена семьи;
• 200-250 л. – в доме или квартире живет пять человек
Объём резервуара в расчёте на одного человека, в зависимости от точки водоразбора:
• кухонный смеситель – 10-20 л.;
• раковина в ванной (для мытья рук, чистки зубов и т.п.) – 10-15 л.;
• приём ванны – до 180 л.;
• приём душа – 20-50 л.
Конструкция теплообменника
Могут быть применены:
• Трубчатый змеевик. Один – в стандартном формате, два – в моделях с возможностью подключения к альтернативному источнику тепловой энергии;
• Бойлеры с системой «бак в баке». Состоят из двух ёмкостей (обычно из «нержавейки») разного размера, вставленных одна в другую. Внутренняя заполняется так называемой санитарной водой, вторая содержит теплоноситель, обеспечивающий нагрев.
Материал бака
Существует 3 варианта:
• нержавеющая сталь;
• эмалированная сталь;
• титановое покрытие.
Чаще всего встречаются первые две разновидности. В любом случае важны антикоррозионные свойства материала, а для большей надёжности следует обратить внимание на наличие магниевого анода (особенно в случае выбора менее дорогого бойлера с эмалированным баком).
Поддерживаемое рабочее давление
Данный параметр можно увидеть в спецификации. В зависимости от модели диапазон варьируется от 6 до 11 бар (обычно 6-7). Очень важный показатель для тех, кто ставит бойлер в квартире. Отечественные водопроводные системы отличаются скачками давления, иногда превышающими норматив вдвое, а предохранительные клапаны могут засориться. И чтобы не клясть ни в чём не повинного производителя, есть резон установить редуктор на входе и спокойно радоваться безупречной работе бойлера без каких-либо протечек.
Наличие ТЭН
Как бы ни был хорош и экономичен косвенный водонагреватель, а иногда отопление может попросту отсутствовать. Тогда актуальны комбинированные модели с добавлением электрических (газовых) элементов нагрева. Проще говоря, модель с теплообменником и ТЭН, при недоступности подачи теплоносителя извне, способен работать как обычный накопительный электрический водонагреватель.
Тип установки
По типу установки выпускаются напольные и настенные модели. Выбор напрямую зависит от имеющегося свободного места в котельной, прочности её стен. Однако более практичными считаются устройства напольного монтажа, а настенные имеют ограничения по объёму бака.
HeatClub #3/2024
