Схема подключения бойлера косвенного нагрева к газовому котлу одноконтурному, двухконтурному

Здесь вы узнаете:

Бойлеры косвенного нагрева активно применяются в быту как производительные устройства для удобной и безопасной подготовки горячей воды. Используя для питания тепло от традиционных отопительных труб, они отличаются экономичностью. Подключение бойлера косвенного нагрева осуществляется с помощью нескольких схем, описанных в данном обзоре – мы будем рассматривать как сложные, так и простые схемы. Заодно разберемся, как выполнить электрическое подключение данного агрегата.

Что такое бойлер косвенного нагрева

Его особенность состоит в том, что принцип действия основан не на нагреве воды за счёт собственного блока, а теплообмена от внешних источников, таких как сжигание топлива, электрической резистентности (сопротивления), контакт с центральным отоплением, использования солнечных батарей для переработки энергии. По своей сути бойлер является связующим звеном между сердцем системы отоплением (котлом) и всеми её сосудами и артериями, правильно распределяя нагрузку и напор на каждую ветвь. В данном распределителе горячая жидкость проходит сквозь металлическую спираль (змеевик), встроенную в накопитель. Теплообмен проходит с помощью теплопроводности между змеевиком и резервуаром с холодной водой. Обязательной составной частью бойлера является теплоизоляция, напоминающая по структуре термос для поддержания температуры внутри ёмкости, исключая потерю аккумулированных джоулей за пределы аппарата. Материалом для теплозащиты в основном становится полиуретан. В схему бойлера также встроены защитный анод, ревизионное отверстие, отбойник, погружная гильза (для датчика температуры).

За счет теплообменника возникает возможность нагрева воды за короткий промежуток времени (до 20 минут с нуля до 60 градусов). Единственно, необходимо делать связку бойлера косвенного нагрева с котлом (чаще газовым) для того, чтобы можно было осуществлять такой быстрый нагрев.

Аварийные варианты

В каждой схеме обвязки обязательно должен быть предусмотрен контур на случай чрезвычайных ситуаций. В его задачу входит:

— защита от перепадов давления;

— защита от повышения температуры выше разрешенной;

— предотвращение образования влаги.

Предохранительный клапан в обвязке

В его задачу как раз входит сброс избыточного давления из системы. Монтируется он на выходе из котла отдельно или в составе группы безопасности.

Аварийный теплообменник в системе подключения котла на твердом топливе

Его задача максимально ответственна – предотвратить перегрев как котла, так и системы в общем. Случиться перегрев может по 2м причинам:

— в котел загрузили слишком много топлива. полученное тепло превысило потребность.

— отключили электричество и насос перестал работать.

Для нормальной работы этого контура также необходима установка датчика температуры с клапаном и узла охлаждения в трубу подачи воды в котел. Как только температура теплоносителя превысит максимально разрешенную, датчик сигнализирует об этом и провоцирует открытие клапана.

После срабатывания клапана вода начинает заполнять узел охлаждения, снижая температуру основного теплоносителя.

Вспомогательный контур отопления твердотопливного котла

Один из вариантов по охлаждению системы. Особенность его состоит в том, что потребуется подсоединить накопительный бак для контура ГВС.

Работать эта схема будет следующим образом: в обычном штатном режиме насос будет работать, создавая определенное давление. Оно будет препятствовать включению в работу вспомогательного контура. Но как только электричество отключат, насос прекратит работу, давление пропадет, вступит в работу запасной контур.

Итог: температура воды в системе понизится до нужного значения.

Оговоримся сразу, что эта схема подойдет для системы отопления абсолютно любого типа !

Этот смеситель поддерживает наименьшую температуру теплоносителя на входе в котел, чтобы на стенах прибора не образовывался конденсат. о чем мы говорили в самом начале статьи. Таким образом в твердотопливном котле это один из наиболее необходимых узлов!

Устанавливается смеситель на трубе обратной подачи, используя байпас.

Если температура в обратной трубе будет низкой (ниже установленного значения), то термосмеситель обеспечит приток горячей воды.

Ход подключения бойлера косвенного нагрева

После выбора схемы становится ясно, какое оборудование потребуется. Кроме основных приборов могут понадобиться вентили, шаровые краны, распределительные гребенки, клапаны (трехходовой или обратный).

Порядок действий:

• подготовить место установки (на полу или на стене);
• сделать разводку, обозначив красным/синим цветом выходы горячей/холодной воды;
• встроить тройник и клапан сброса давления, закрепив соединения герметиком;
• прикрутить краны горячей (сверху) и холодной (снизу) воды;
• подключение к источнику электроэнергии, установить термостат и автоматику;
• выбрать режим нагрева;
• протестировать подключение.

Это общие рекомендации, необходимые, чтобы представить объем работ. При подключении конкретной модели необходимо следовать инструкции, которая поставляется в комплекте.

Лучшие известные производители и модели: характеристики и цены

Теперь я хочу рассказать о самых популярных и надёжных трёхходовых клапанах, чтобы вам было проще выбрать подходящую модель.

Производитель из Китая. Предлагает довольно качественную продукцию для отопления и водоснабжения по сравнительно низкой цене.

Эта шведская компания занимается производством различных моделей клапанов и контроллеров. Я считаю, что товары этой фирмы самые качественные. Хотя и дорогие.

Как работает бойлер в паре с энергонезависимым котлом

Если в качестве источника обогрева работает энергонезависимый котёл, чтобы в приоритете была ГСВ, бойлер надо расположить выше радиаторов. Это легко сделать, если модель настенного типа. Лучшее положение — это когда низ водогрейного бака выше отопительного котла и радиаторов.

В напольной модели вода нагреется, но времени понадобится гораздо больше. Кроме того, внизу бака вода останется не прогретой. Её температура не превысит уровень нагрева обратки в системе отопления. При такой схеме поток теплоносителя происходит самотёком, движущей силой выступает гравитация. Есть способ монтажа, при котором к бойлеру с подключают циркуляционный насос. Но это не выход, потому что при отсутствии электричества вода не нагреется. Специалистами разработано несколько схем, подогнанных под гравитационные системы отопления.

Хитрость в том, что диаметр трубы, предназначенной для контура водонагревателя, берут на один шаг больше диаметра отопительной трубы. Теплоноситель по законам физики «выберет» трубу с большим диаметром, то есть бойлер окажется в приоритете.

При другом способе в систему отопления устанавливают термостатическую головку со встроенным датчиком, работающую на батарейках. Всё очень просто: с помощью регулятора термоголовки задают нужный уровень нагрева воды. Пока вода холодная, термостат открывает путь воде на бойлер. Как только вода прогреется, теплоноситель направляется на отопительный контур.

Установка с электрическим или газовым агрегатом

В одну систему отопления можно установить два теплогенератора, основной из которых является твердотопливным агрегатом, а дополнительный – котлом, работающим на газе или электричестве. Такой вариант удобен тем, что на ночь можно включать котел, функционирующий в автоматическом режиме. Газ в баллонах неудобно использовать в качестве основного энергоносителя из-за необходимости заботиться о регулярных поставках топлива. Электричество – самый дорогой энергоноситель и выгоднее всего эксплуатировать такой котельный агрегат только по ночам, если в регионе действует система дешевых ночных тарифов.

Как подключить твердотопливный и газовый котлы в одну систему для отопления большого дома? Самый простой вариант – подсоединение двух теплогенераторов параллельно через теплоаккумулятор, который будет дополнительно выполнять функцию гидравлического разделителя.

Газовый котел функционирует в режиме ожидания, пока вода буферной емкости нагревается твердотопливным агрегатом. После прогорания топлива теплоноситель начинает остывать, и как только термодатчик передает соответствующий сигнал контроллеру газового агрегата, тот автоматически включается. При новом запуске твердотопливного теплогенератора происходит обратный процесс – нагрев теплоносителя выше определенной температуры приводит к отключению газовой горелки.

Систему с электрическим котлом в домах большой площади монтируют по аналогичному принципу. Но для небольших частных домов актуален более простой и дешевый вариант подключения ТТ и электрокотла(см. схему).

Схема подключения твердотопливного котла и электрокотла

Котельные агрегаты подсоединяются параллельно с установкой обратных клапанов на каждом выходе. Электрический котел снабжен встроенным циркуляционным насосом, который невозможно отключить, поэтому для твердотопливного теплогенератора необходимо подобрать более мощный насос, чтобы ТТ котел имел преимущество перед электрическим при совместном функционировании.

Система дополняется

:

• термостатом, который отключает циркуляционный насос ТТ котла при остывании теплоносителя;
• комнатным датчиком температуры, который включает электрический котел, когда температура в помещении падает после прогорания топлива в ТТ агрегате.

Метод первичных и вторичных колец

Как подключить два котла в одну систему, используя минимальное количество электроники? Применение метода первичных и вторичных колец циркуляции позволяет выполнить совместную обвязку ТТ агрегата и электрокотла. Гидравлическое разделение потоков осуществляется без установки гидрострелки.

Вариант подлючения двух видов котлов к одной системе отопления

Оба котла, бойлер ГВС, а также все отопительные контуры, подключаются и подающим и обратным трубопроводом к единому циркуляционному кольцу – они является первичным. Минимальный перепад давлений обеспечивается за счет небольшого расстояния между каждой парой подключения (не более 300 мм). Напор насоса, установленного на главном контуре, обеспечивает движение теплоносителя по первичному кольцу, при этом на интенсивность потока не влияют насосы вторичных контуров (к которым подсоединены потребители тепла).

Чтобы система исправно функционировала, требуется выполнить сложные гидравлические расчеты и подобрать оптимальный диаметр трубопроводов для всех контуров

Также важно рассчитать производительность насосов. Реальная производительность насосного агрегата на главном контуре должен превышать расход теплоносителя на самом «объемном» вторичном контуре

Оба котла оснащаются отключающими термостатами, чтобы они могли работать, замещая друг друга.

Этапы обвязки

Сначала рисуется схема установки с учетом габаритов помещения и выбранных мест для всех устройств. После этого размечаются и сверлятся отверстия под котел отопления и бойлер. Если устройства напольные, то под них желательно сделать небольшой фундамент по размерам корпусов.

Далее согласно размерам нарезаются пропиленовые трубы и соединяются между собой с тройниками с помощью паяльника. Монтируются насосы, краны, фильтры и все объединяется в одну систему. Если у вас есть дополнительные контуры, например, на горячий пол, то устанавливается коллектор, который равномерно распределяет потоки теплоносителя.

Схема подключения двухконтурного котла

Обязательными являются расширительный бак и комплекс безопасности. Ставя группу безопасности, следует учесть, что если она сработает, из нее потечет вода. В расширительный бак уходит лишний теплоноситель при расширении.

После всех соединений в систему запускается вода и проверяются все соединения. Если протечек нет, то котел запускается и проверяется уже скорость нагрева батарей.

Закрытый тип с естественной циркуляцией

Также довольно простая схема обвязки с малым числом теплопотребителей. По схеме очень похожа на открытый тип. Отличается включением закрытого расширительного бака с мембраной, который устанавливается на обратном патрубке. Кроме того, не забываем про группу безопасности. Некоторые модели уже укомплектованы ею на производстве.
Емкость расширительная рассчитана на объем более 10% от всего объема теплоносителя.

Здесь есть несколько важных моментов при обвязке котла отопления полипропиленом. Патрубок от теплогенератора до группы безопасности делается из металла, дальше прокладывается из полипропилена. Также участок обратного патрубка с установленным трехходовым краном и датчиком – из металла. Полипропилен обладает малой теплопроводностью. Если на нем установить кран трехходовой, он будет с задержкой реагировать на повышение температуры, а датчик подавать информацию неверно.

В целом же, система обвязки котла отопления полипропиленом выгодна, достаточно практична.

Инструкция по монтажу системы рециркуляции

Часто случается так, что сантехнические приборы располагаются в доме на значительном расстоянии от бойлера или же на верхних этажах. В этом случае хозяевам здания для получения горячей воды обычно приходится дожидаться, пока из кранов в санузлах стечет застоявшаяся и охладившаяся в трубах. А это, конечно же, неудобно и не особенно экономично.

Исправить такую ситуацию можно путем сборки в загородном доме системы рециркуляции. Монтаж такой сети производится примерно следующим образом:

• как можно ближе к потребителю на подающую к нему горячую воду трубу врезается тройник;
• к тройнику подключается труба нужной длины;
• протянутая магистраль подключается к бойлеру через патрубок рециркуляции;
• рядом с бойлером у патрубка в контур врезается дополнительный насос не слишком большой мощности.

При применении такой схемы вода в трубах между бойлером и потребителем после включения насоса в электросеть не будет застаиваться и, соответственно, охлаждаться. То есть пользоваться горячей водой жильцы дома смогут сразу после откручивания вентилей кранов.

Полезные качества

Объём прибора может быть разный от 30 до 1500 литров, он зависит от его назначения. Агрегаты объёмом до 200 литров выпускаются настенными, больше – напольными. Как правило, 200-литрового бойлера хватает для того, чтобы удовлетворить потребности одной семьи в горячей воде. Коэффициент полезного действия у этого прибора высокий и составляет около 90%.

Современные модели снабжены дополнительными электрическими элементами, ТЭНами, или имеют возможности для их подключения. Это позволяет использовать их в качестве дополнительного источника нагрева воды и отключать котёл в жаркие месяцы, что значительно увеличивает службу котла.

Схемы и правила подключения БКН

Схема подключения и особенности монтажа бойлера косвенного нагрева зависят от класса прибора и системы отопления в доме. Необходимо правильно выбрать место установки, ориентируясь на расположение котла, врезку насосов и уже имеющуюся разводку. Попробуем разобраться, что необходимо учесть при монтаже нагревательного оборудования.

#1: Способ обвязки с трехходовым клапаном

Это одна из наиболее популярных схем, так как при ее применении происходит параллельное подключение отопительной системы и БКН, оснащенное запорной арматурой. Бойлер необходимо установить около котла, на подачу врезать циркуляционный насос, затем трехходовой клапан. Данная схема успешно применяется, если используется несколько обогревательных приборов, например, два разных котла.

Трехходовой клапан – это своеобразный переключатель, который управляется термореле. При понижении температуры срабатывает автоматика, и поток теплоносителя с обогревательного контура перенаправляется в БКН (+)

По сути, это система с приоритетом, которая обеспечивает быстрый нагрев воды в бойлере при полном отключении радиаторов на некоторое время. Как только температура повышается до заданного значения, вновь срабатывает трехходовой клапан и возвращает теплоноситель в прежнее русло – в отопительную систему. Этот способ обвязки пригодится тем, кто использует бойлер в постоянном режиме

#2: Вариант с двумя циркуляционными насосами

Если бойлер применяют редко (например, сезонно или по выходным) или появилась необходимость в воде, температура которой ниже, чем в системе обогрева, применяют схему с двумя циркуляционными насосами. Первый устанавливают на трубе подачи, непосредственно перед БКН, второй – на контуре отопления.

Циркуляционный насос запитан через термореле, поэтому начинает действовать только при снижении температуры ниже требуемой. Ускорение нагрева происходит вместе с включением принудительной циркуляции (+)

Трехходовой клапан в данной схеме отсутствует, обвязка оборудована с применением простых соединительных тройников.

#3: Обвязка с гидравлической стрелкой

Это подключение используют для объемных бойлеров (200 л и более) и разветвленных отопительных систем с множеством дополнительных контуров. Примером может служить система отопления в двухэтажном доме, где кроме многоконтурной радиаторной сети используются теплые полы.

Гидравлический распределитель (гидрострелка) необходим, чтобы упростить схему отопительной системы и избежать монтажа рециркуляционных насосов на каждую отопительную ветку (+)

Оборудование гидрострелки позволяет избежать теплового удара, так как давление воды в каждом контуре будет одинаковым. Самостоятельно сделать обвязку по данной схеме довольно сложно, поэтому лучше обратиться к профессиональным монтажникам.

#4: Использование рециркуляции теплоносителя

Рециркуляция полезна, когда присутствует контур, нуждающийся в постоянной подаче горячей воды – например, полотенцесушитель. Если его подключить к системе отопления, теплоноситель будет постоянно циркулировать, а сушилка функционировать и одновременно служить отопительным прибором.

Применение рециркуляции обладает одним большим преимуществом – не нужно ждать, когда вода нагреется до нужной температуры, она всегда будет горячей (+)

Но у этой схемы есть и недостатки. Главный – это увеличение расходов на топливо, потому что требуется постоянный прогрев охлаждаемой в контуре воды. Второй минус – смешивание воды в бойлере. Обычно горячая вода находится в верхней части, и оттуда поступает к точкам водоразбора, здесь же она перемешивается с холодной, вследствие чего на выходе температура немного ниже.

Существуют модели бойлеров со встроенной рециркуляцией, то есть с готовыми патрубками для подключения полотенцесушителя. Но дешевле приобрести обычный бак, применив для подключения тройники.

#5: Система для работы с энергонезависимым котлом

Отличительная особенность данной схемы – установка бойлера на более высоком уровне, чем котел и отопительные приборы. Предпочтение отдается настенным моделям, которые можно подвесить на высоте 1 м над полом.

Напольные модели конкретно в рамках данной схемы уступают настенным скоростью и качеством нагрева. Температура воды значительно ниже (примерно как в обратном трубопроводе), следовательно, и запас горячей воды меньше (+)

Энергонезависимый тип отопления строится на применении законов гравитации, следовательно, теплоноситель будет циркулировать и при отключении электричества. В обычном режиме можно подключит циркуляционные насосы.

Правила установки арматуры

Обычно на корпусе трёхходового клапана производитель стрелками указывает движение протока воды. По этим ориентирам можно определить и вид клапана. Подключение к системе происходит так, как указано стрелками. Место установки должно быть удобным для последующих регулировок или замены в случае неисправности. Для этого подходит и обратка, и подача. Но внимательно читайте инструкцию, так как не все клапаны можно устанавливать на подачу.

Так как большинство клапанов внутри сделаны из керамики, они плохо переносят грязную воду. Поэтому лучше перед клапаном установить фильтр . Если этого не сделать, прибор может засориться. В некоторых случаях достаточно его почистить, но иногда даже это не спасает. Поэтому не стоит экономить на фильтрах.

Электропривод не должен располагаться внизу, да и механические термостатические смесители тоже не советуют так устанавливать, исключительно вертикально. Но я по своему опыту скажу, что в некоторых случаях такое возможно. Да и отзывы некоторых владельцев это подтверждают.

Особенности подключения

Бойлер косвенного нагрева – это накопительная емкость, внутри которой расположен один или несколько трубчатых теплообменников. Горячий теплоноситель от котлоагрегата циркулирует по змеевику и нагревает воду в достаточном объеме для бытовых и хозяйственных нужд.

Принцип работы водонагревателя прост, сложности возникают при монтаже и обвязке теплового оборудования.

Поэтому не лишним будет еще до начала работ выяснить особенности подключения водогрейного устройства:

• Чем ближе бойлер расположен к котлу, тем эффективней происходит теплообмен от системы отопления.
• Монтаж водонагревателя должен быть выполнен в соответствии с рекомендациями производителя – настенные модели крепятся к стене, напольные устанавливаются на полу.
• Поток холодной воды должен подаваться через нижний патрубок, а забор горячей – через верхний, тогда точка рециркуляции будет в центре самой емкости.
• Патрубки для входа и выхода теплоносителя должны «смотреть» в сторону отопительного устройства. Движение горячей воды или антифриза по змеевику должно быть сверху вниз.

Соблюдение этих простых правил гарантирует эффективную работу системы котел-бойлер, КПД нагревателя достигнет своего максимума и горячей воды хватит для всех потребителей.

Сервопривод: устройство и принцип работы

Как обычно, для наглядности рассмотрим устройство сервопривода по рисунку:

Устройство сервопривода

Как видно, внутри сервопривода расположены следующие составные части:

• Электрический мотор.
• Редуктор, состоящий из нескольких шестеренок.
• Выходной вал, которым привод вращает клапан или другое устройство.
• Потенциометр — эта та самая отрицательная обратная связь, с помощью которой осуществляется управление углом поворота вала.
• Управляющая электроника, которая расположена на печатной плате.
• Провод, по которому подводятся напряжение питания (220 или 24 В) и управляющий сигнал.

Управляющий сигнал сервопривода

Давайте теперь подробно остановимся на управляющем сигнале.

Сервопривод управляется импульсным сигналом с изменяемой шириной импульса.

Для тех, кто не знает о чем идет речь привожу еще одну картинку:

То есть ширина импульса (по времени) определяет величину угла поворота вала.

Настройка таких управляющих сигналов дело нетривиальное и зависит от конкретного привода.

Количество управляющих сигналов зависит от того, сколько положений может занимать выходной вал.

Сервопривод может быть двухпозиционным (2 управляющих сигнала), трехпозиционным (3 управляющих сигнала) и так далее.

Частые ошибки при монтаже

При монтаже или в процессе наладки нужно постараться избежать ряда ошибок:

• Бойлер и котёл установлены далеко друг от друга. Их установка должна быть произведена не только как можно ближе друг к другу. Но, и для упрощения монтажа, правильно выставлены патрубки.
• Неверное соединение трубопровода с теплоносителем.
• Неграмотный монтаж циркуляционного насоса.

Грамотный монтаж, наладка и настройка гарантируют стабильное горячее водоснабжение и позволят всем системам и приборам работать в нормальном режиме. Что позволит не допустить износа деталей и сэкономить на преждевременном ремонте.

Зачем нужна буферная ёмкость для ТТ или электрокотла

• после отключения ТТ котла по причине прогорания дров или угля, в ночное время суток, обогрев здания продолжается;
• перегрев и закипание теплоносителя (частое явление при работе ТТ котла) исключается;
• при установке накопителя с контуром ГВС, можно обеспечить горячее водоснабжение дома;
• бак с двумя теплообменниками может одновременно подключаться к котлу, системе горячего водоснабжения и солнечным коллекторам или геотермальному насосу.

В случае параллельного подсоединения электрического и твердотопливного котла в единую сеть отопления, накопительный бак играет роль теплоаккумулятора и гидравлического разделителя.

Как выбрать бойлер косвенного нагрева

В принципе выбор БКН очень схож с выбором обычного накопительного бойлера. но вкратце повторим основные моменты.

Объем – это самое первое, что выбирают. Упростим вам задачу: на 1 члена семьи в среднем должно приходиться 40-80 литров воды. С подбором модели подходящей емкости проблем не возникнет. На сегодняшней день на рынке бойлеров косвенного нагрева представлены модели объемом от 200л до 1500л.

Расход воды через отопительный контур – обязательно посмотрите эту характеристику с техпаспорте модели.

Значение этой характеристики должно быть не более 40% от всего объема воды, который проходит через котел отопления.

Материал бака и теплоизоляции – сами понимаете, лучший выбор для емкости – это нержавеющая сталь. В качестве утеплителя лучше выбирайте пенополиуретан или минеральную вату – они обладают наилучшими теплоизолирующими свойствами.

Специалисты не рекомендуют выбирать модели с поролоновой теплоизоляцией. Она не очень хорошо «держит» тепло.

Совместимость с отопительным оборудованием

Бойлеры косвенного нагрева без проблем работают с любой отопительной системой, обеспечивающей подачу горячей воды – лишь бы ее мощность была достаточной. Как уже было отмечено выше, отличным вариантом являются твердотопливные котлы, работающие на всех доступных видах топлива. Впрочем, устройства, работающие на газе, электричестве или жидком топливе, тоже будут достаточно эффективными.

Сам монтаж бака не очень сложен, а вот схема подключения бойлера косвенного нагрева простотой не отличается. При выборе модели с наличием управления особых проблем не будет, а вот с упрощенными изделиями придется повозиться, чтобы работающий в связке с ними котел мог работать и с отоплением, и с водоснабжением.

Схема рециркуляции бойлера

Рециркуляция воды в системе ГВС необходима для того, чтобы обеспечить горячей водой любую точку системы без дополнительного ее проливания. Для этого монтируется контур, по которому проходит вода из бойлера по всей системе, а затем возвращается назад в бойлер. Осуществляется рециркуляция при помощи небольшого насоса, который работает совсем бесшумно. Такая система способствует поддержке стабильной температуре горячей воды в любой точке дома.

Среди распространенных схем рециркуляции существуют несколько основных вариантов:

• Монтаж трехходового или сервоприводного клапана. Применяют этот способ для настенных и напольных моделей бойлеров. К бойлеру подключается две трубы (два контура). Одни контур предназначен для отопления, другой – для горячей воды. Водонагреватель в этой системе выступает основным теплоносителем. При снижении температуры воды, применяется сервоприводный или трехходовой клапан, который начинает работать на подогрев воды. Отопление в это время перекрывается. После нагрева воды до нужной температуры, подогрев отопления возобновляется;
• Монтаж двух насосов циркуляции в одной системе. При такой схеме, один из насосов предназначен для рециркуляции горячей воды по системе отопления, а иной – по контуру бойлера. Эта система первоначально обеспечивает нормальную температуру воды в бойлере, а потом уже в системе отопления. Особенностью такой схемы, является наличие термостата и переключателя режимов, который позволяет отключать, при необходимости, одну из систем;
• Применение гидравлической стрелки. Применяется, если в доме существует более двух контуров (отопление, горячая вода, теплый пол). Эта схема направлена на обогрев воды, за счет которой проводится обогрев всех контуров. Эта система имеет существенный недостаток – при разборе воды. Теплоноситель может не справляться с обеспечением потребностей всех людей одновременно.

Выбор способа обогрева воды и отопления, а также способы ее рециркуляции через бойлер, должен осуществляться в соответствии с четкими расчетами всех потребителей и мощностью теплоносителя. Преимуществом среди основных схем обладают бойлера с трехходовыми или сервоприводными клапанами.

Выбор насоса

Как выбрать интересующий нас прибор?

Чтоб ответить на этот вопрос, вначале нужно понять, как работает циркуляционный насос в системе водоснабжения.

Ему предстоит выполнять две функции:

1. Заставить воду двигаться, преодолевая гидравлическое сопротивление замкнутого контура. Это сопротивление линейно зависит от длины контура и обратно — от его диаметра (чем меньше сечение трубы, тем больше она тормозит воду). Кроме того, на гидравлическое сопротивление сильно влияет коэффициент шероховатости труб: чем более гладкие стенки у розлива или подводки, тем меньшее сопротивление она оказывает движению воды;

Гладкие внутренние стенки труб означают минимальную потерю напора

Справка: у всех видов полимерных и металлополимерных труб коэффициент шероховатости минимален и не меняется весь период их эксплуатации. У стальных труб он не только высок изначально, но и растет со временем из-за коррозии стенок и их зарастания известковыми отложениями.

Зарастание стенок — одна из проблем стальных водопроводов

1. Кроме того, насос циркуляционный горячего водоснабжения должен обеспечить определенную скорость движения воды и, соответственно, минимальный перепад температур между началом и концом контура ГВС.

Подсказка: из технических характеристик прибора за первую функцию отвечает напор, за вторую — производительность.

В общем-то, при монтаже ГВС в частном доме своими руками можно обойтись без сложных расчетов в силу двух причин:

1. Напор, приводящий в движение горячую воду в циркуляционной системе ГВС или теплоноситель в системе отопления многоквартирного дома, равен всего 1-2 метрам. Самые маломощные насосы циркуляционные для водоснабжения имеют напор 1,2 метра — при заведомо меньшем гидравлическом сопротивлении контура;

Перепад между нитками отопления равен всего 0,2 кгс/см2, или 2 метрам напора

1. Объем водопровода невелик, а, стало быть, невелика и необходимая производительность. Например, труба с типичным для водоснабжения коттеджа внутренним диаметром 15 мм при длине 100 метров будет иметь внутренний объем всего 3,14 (число «пи») * 0,00752 (радиус внутреннего сечения трубы в метрах в квадрате) *100 (длина трубы в метрах) = 0,0176625 м3, или 17 литров.

Формула расчета объема цилиндра, с известными высотой и радиусом

Минимальная производительность циркуляционных насосов для ГВС исчисляется кубометрами в час и будет заведомо избыточной.

Практический вывод: для контура горячего водоснабжения частного дома можно смело покупать младший в модельном ряду выбранного вами производителя циркуляционный насос.

На фото — насос циркуляционный для водоснабжения Grundfos UP 20-15 N 150. Напор — 1,2 метра, производительность — 2,1 м3/час

Нюанс: для ГВС предпочтителен насос с латунным, а не с чугунным корпусом. Инструкция связана с куда большим количеством кислорода в воде системы ГВС по сравнению с отоплением: коррозионная стойкость чугуна не абсолютна, и длительный контакт с насыщенной кислородом горячей водой ощутимо снижает ресурс прибора.

Предпочтительный материал корпуса — латунь

Схема расчета

Как выполнить расчет циркуляционного насоса для горячего водоснабжения в том случае, если вы хотите удостовериться в соответствии его параметров вашим потребностям?

Вот сравнительно простая схема расчета производительности насоса, подходящая для трубопроводов диаметром до 20 мм (3/4 дюйма):

Типичный диаметр пластиковых и металлопластиковых подводок водоснабжения — 20 мм

1. Рассчитываем теплопотери на трубопроводе. В отапливаемых помещениях при указанном диаметре их можно принять равными 7 ваттам на метр, в неотапливаемых (при условии теплоизоляции трубы) — 11 Вт/м. Для нашего примера со 100-метровым водопроводом ГВС, проложенным по неотапливаемому подвалу, общие потери составят 1100 ватт;
2. Нормой разности температур для начала и конца контура длиной до 200 метров считаются 2 градуса, свыше 200 метров — 5-7 градусов;

Температура в начале и в конце контура ГВС не должна сильно различаться

1. Расход при известных теплопотерях и допустимой разности температур, рассчитывается по формуле V=Q/(p*c*Dt).

Где:

• Q — теплопотери,
• p — плотность воды (1 кг/л);
• с — удельная теплоемкость воды (1,2 Вт*ч/(кг*К);
• Dt — допустимый перепад температур.

Для нашего случая, расчетный расход в литрах в час равен 1100/(1*1,2*2)=458.

Чтобы пересчитать этот результат в кубометры в час, в которых указывается производительность насоса, умножьте его на 1000

Пошаговая обвязка в гравитационных системах

Установка водонагревателя в сетях этого типа производится таким образом, чтобы он располагался выше радиаторов. Поэтому приобретают для гравитационных систем обычно не напольные, а настенные подвесные бойлеры.

Включает в себя правильный монтаж водонагревателей в сетях с естественной циркуляцией теплоносителя следующие шаги:

• к змеевику бойлера подключают подачу от котла, используя трубу большего, чем в системе отопления, диаметра;
• далее в этот отрезок между котлом и водонагревателем врезают подачу системы отопления;
• между бойлером и получившимся ответвлением монтируют термостатическую головку с накладным датчиком, работающую от батареек;
• бойлер соединяют с котлом трубой обратки;
• в трубу обратки врезают магистраль отвода охлажденного теплоносителя от радиаторов;
• ближе к котлу на обратке устанавливают расширительный бак.

Производится нагрев воды при применении такой схемы за счет разницы сечения труб подачи бойлера и системы отопления. Водонагреватель в данном случае находится в приоритете. Как только вода в бойлере разогревается до определенной температуры, срабатывает датчик и трубопровод перекрывается. В результате вода начинает поступать в систему отопления.

Обвязка твердотопливного котла с бойлером косвенного нагрева

Соединение водонагревателя с твердотопливным котлом решает сразу две задачи:

• получение горячего водоснабжения;
• получение способа сброса теплоносителя в случае аварии.

Благодаря тому, что такой системе на батарее размещён термостатический вентиль, повышается комфорт. Но возникает опасность перегрева котла. Эта же угроза возникает при перебоях с энергоснабжением. Если установлен бойлер увеличенной емкости, этот процесс не представляет никакой опасности. Потому что лишнее тепло расходуется на нагрев воды в водонагревательном баке. Соответственно, для нормальной работы этой системы нужен бойлер с естественной вентиляцией.

Один из вариантов обвязки твердотопливного котла с бойлером смотрите в следующем видео.

Что такое сервопривод и как он работает?

Давайте начнем с определения. Сервопривод — это электродвигаетль, управляемый через отрицательную обратную связь.

В данном случае отрицательной обратной связью будет датчик угла поворота вала, который прекращает движение вала при достижении нужного угла.

Чтобы наглядно себе представлять сервопривод, смотрите ниже на картинку:

Сервопривод для трехходового клапана

Как выбрать бойлер косвенного нагрева

Главный параметр такого устройства – это его полезный объем. На числовое значение этого параметра влияет много факторов:

• количество жильцов дома, потребляющих горячую воду;
• привычки жильцов;
• режим их жизни и т.д.

Исходя из «таких параметров» тяжело определить точное значение объема. Поэтому, рассчитывая объем, принимают примерно 80 л на одного жильца. Линейка объема устройств такого типа довольно широка: от 200 до 1500л. Однако выбирать нагреватель со значительным запасом объема нерентабельно, так как увеличатся расходы на энергоносители. Да и само устройство «растет в цене» с ростом его объема.

Второй немаловажный параметр — расход теплоносителя через контур нагрева (данные из техпаспорта устройства). В процентном соотношении он не должен быть большим 40% от общего потока через отопительный котел.

Следует обратить также внимание на материал, из которого изготовлена емкость, и на качество его изготовления. Нагреватели с баком из «нержавейки» обладают наибольшим «долголетием» и ценой

Важным моментом может быть возможность демонтажа внутреннего теплообменника для его очистки.

Теплоизоляция должна быть пенополиуретана или из минеральной ваты.

Имя производителя нагревателя и «география» его производства наряду с перечисленными факторами играют значительную роль в формировании цены.

Выбирать Вам! Современный рынок теплотехники насыщен предложениями широчайшего спектра параметров.

Изготовление бойлера косвенного нагрева

Процесс сборки водонагревателя может разниться в зависимости от типа конструкции, но в большинстве случае оборудование для газовых и электрических котлов изготавливается в следующей последовательности:

1. В заранее подготовленном баллоне просверливается два отверстия при помощи электродрели с корончатой насадкой. Одно отверстие будет располагаться в нижней части и использоваться для подвода холодной воды, другое — в верхней для отвода горячей.
2. Полученные отверстия зачищаются, в них монтируются фитинги и шаровые краны. Затем в нижней части просверливается ещё одно отверстие, в которое устанавливается кран для слива застоявшейся воды.
3. Для изготовления змеевика потребуется медная труба диаметром 10 мм. Спиралевидный изгиб лучше делать с помощью трубогиба. Если таковой инструмент отсутствует, то можно взять любую круглую заготовку — трубу большого диаметра, полено, бочку и т. д.
4. Выполняется изготовление змеевика согласно проведённым ранее расчётам. Концы теплообменника загибаются в одном направлении на расстоянии 20–30 см. Для монтажа змеевика в нижней части баллона просверливается два отверстия. В них устанавливаются и привариваются резьбовые штуцеры.
5. Перед монтажом змеевик опускается в ведро или большую ёмкость с водой и продувается. Если конструкция герметична, то змеевик опускается в баллон, выставляется относительно вводного и выводного отверстия и заваривается.
6. Если баллон был разрезан посередине, то в верхней части монтируется анод. Для этого просверливается отверстие, куда вкручивается резьбовая насадка, а уже в неё монтируется магниевый анод. Если ёмкость собирается из трёх отдельных частей — дно, крышка и центральная часть, то анод можно установить на последнем этапе.
7. С наружной стороны бойлера монтируется теплоизоляционный материал. Лучше всего использовать напыляемый полиуретан. Перед нанесением все патрубки защищаются плотным полиэтиленом и тканью. Если средства ограничены, то можно использовать обычную монтажную пену, которая после застывания оборачивается отражающей изоляцией.
8. К задней части бойлера привариваются крепления для подвеса на кронштейны. Для напольных бойлеров ко дну оборудования привариваются опорные ножки из стального уголка или арматуры.

На завершающем этапе накручиваются фитинги, краны и монтируется верхняя крышка. При возможности крышку можно не заваривать, а изготовить зажимные крепления из стальной проволоки сечением 3 мм.

При изготовлении бойлера для совместного использования с твердотопливными котлами вместо медного змеевика используется стальная труба П-образной формы, которая монтируется в нижней части устройства. Со стороны печи или котла труба подсоединяется к выходному патрубку. От бойлера труба выводится и подключается напрямую к дымоходу.

Схема монтажа с двумя насосами

Еще одна распространенная схема подсоединения бойлера косвенного нагрева – с задействованием двух насосов. В данной схеме настраиваются два отдельных, параллельных друг другу, контура: отопления и самого бойлера – каждый из них снабжен собственным насосом рециркуляции.

Приоритетное место в данной системе отводится бойлерному контуру, поэтому насос бойлерной системы монтируется перед отопительным насосом. Обязательный компонент схемы – обратный клапан, который не дает двум потокам воды смешиваться и обеспечивает правильное распределение жидкостей по контурам. Также тут не обходится без уже знакомого термодатчика, который подает сигналы клапану, тем самым управляя работой насосов.

Схема монтажа с двумя насосами

Схема обвязки бойлерного прибора с двумя насосами наилучшим образом подходит для систем с двумя обособленными котлами нагрева. Каждый из них должен иметь самостоятельное питание и обеспечивать нагрев жидкости в отдельных контурах: один котел должен отвечать за общее отопление жилища, а второй – за нагрев бойлерной воды для бытового использования. В таком случае схема функционирует следующим образом: когда вода в бойлерном баке остывает до нижней отметки, поток теплоносителя переключается для ее нагрева, а после достижения запрограммированной температуры вновь возвращается в основной отопительный контур.

Такой вариант выполнения обвязки ценится благодаря быстрому нагреву воды: за счет оперативности работы оборудования при переключении нагрева на контур бойлера теплоноситель в главной отопительной системе не будет успевать остывать.

Особенности конструкции косвенного бойлера

Бойлер косвенного типа представляет собой резервуар, изготовленный из нержавеющей стали. Внутренние стенки ёмкости покрыты специальным материалом, который не только защищает поверхность водонагревателя от процессов коррозии, но и снижает концентрацию вредных бактерий и микроорганизмов.

Схема устройства бойлера косвенного типа с одноконтурным змеевиком

В остальном бойлер простейшей конструкции состоит из следующих компонентов:

• теплообменник — спиралевидная труба или бак меньшего размера. В зависимости от объёмов бака может располагаться в его верхней и нижней части;
• входной патрубок — штуцер в нижней части устройства для подвода трубы с холодной проточной водой;
• выводной патрубок — штуцер для подсоединения трубы вывода горячей воды;
• магниевый анод — дополнительная защита стенок бака от процессов коррозии;
• внутренний термометр — прибор для измерения температуры нагрева воды;
• термостат — устройство, препятствующее перегреву оборудования;
• блок управления — поворотная ручка с делениями для установки температуры нагрева;
• теплоизоляция — слой утепляющего материала, который помогает поддерживать заданную температуру нагретой воды;
• выпускное отверстие — клапан для слива застоявшейся воды;
• ревизия — отверстие большого диаметра, предназначенное для обслуживания, ремонта и модернизации бойлера.

Конструкция новых моделей баков может несколько отличаться и иметь ряд доработок от производителей, но в целом любой бойлер косвенного типа состоит из перечисленных элементов.

Принцип работы бойлера

Бойлер косвенного типа является частью отопительной системы и подключается непосредственно к газовому, электрическому или твердотопливному котлу, который нагревает теплоноситель за счёт энергии, выделяющейся при сжигании топлива.

Теплоноситель циркулирует по системе ГВС и проходит через теплообменник, находящийся в бойлере косвенного нагрева. За счёт отдачи тепловой энергии от горячего теплоносителя происходит нагрев холодной воды, которой заполнен резервуар устройства. Из него нагретая вода через выводное отверстие по трубе транспортируется в ванную комнату, на кухню и в другие помещения с сантехническим оборудованием.

Бойлер косвенного типа может работать с любыми видами котлов отопления

При выключении обогревательного котла или его переходе в экономичный режим работы теплоноситель быстро остывает. Благодаря конструкции, предусматривающей утепление стенок бака уретановой пеной, вода в резервуаре остывает очень медленно. Это позволяет использовать весь объём тёплой воды ещё в течение нескольких часов.

Подключение бойлера к газовому котлу

Для правильного функционирования бойлера с газовым котлом в его составе есть датчик температуры. Чтобы они работали совместно подключают трёхходовой клапан. Клапан регулирует поток между главным контуром и контуром ГВС.

К одноконторному газовому котлу

Для такого соединения применяют обвязку с двумя насосами. Именно она способна прийти на замену схеме с трехходовым датчиком. Главное – разделить потоки теплоносителя. В таком случае правильнее будет сказать о синхронной работе двух контуров.

К двухконтурному газовому котлу

Основным в этой схеме подключения станут два магнитных клапана. Суть такая – бойлер используется, как буфер. Холодная вода поступает из водопроводной сети. Клапан для входа ГВС перекрыт. Если его открыть, то вначале будет поступать вода из буфера, которым является бойлер. В буфере находится нагретая вода, потребление которой регулируется вместимостью бойлера и установленной температурой.

Тонкости установки компонентов системы

Определившись со способом подключения газового котла и электрического бойлера, необходимо тщательно продумать и составить схему обвязки, а затем приступать к монтажу.

Этап #1 — подключение газового котла

Этот этап следует доверить профессионалам: как и любое другое газовое оборудование, газовый котёл имеют право подключать только профессиональны, аттестованные газовой службой. Связано это с тем, что даже незначительные ошибки в монтаже и настройке, чреваты серьёзными последствиями.

В разнообразии выходов двухконтурного котла вполне можно запутаться, а если запустить неправильно подключенный котёл, дорогостоящее оборудование может выйти из строя

Если при протекании водопровода или канализации вам угрожает лужа, максимум – пара сантиметров воды на полу, то ошибка в подключении газового котла грозит пожаром, взрывом или отравлением продуктами горения.

Схемы установки двухконтурного газового котла мы рассмотрели в этом материале .

Этап #2 — установка бойлера

Электрический бойлер, работающий в связке с газовым котлом, подключается так же, как и при стандартном использовании. Единственное отличие – производится подача не холодной воды из водопровода, а уже горячей из котла.

Планируя схему горячего водоснабжения с котлом и бойлером, обязательно настраивайте терморегулятор последнего на более низкую температуру, чем в котле

Пошаговая инструкция по установке бойлера рассмотрена далее:

Установка котла и бойлера – основная, самая простая и важная часть работы, но это только начало. Для их эффективного взаимодействия необходимо выполнить обвязку по заранее выбранной схеме. Об элементах таких схем поговорим далее.

Этап #3 — соединения и дополнительное оборудование

Первое, с чего должна начинаться любая система, связанная с водой, – установки фильтра для её очистки.

Установка фильтра механической очистки воды предотвратит попадание мелких твердых частиц в систему отопления и водоснабжения и продлит срок службы оборудования

Выбирая фильтр, помните, что чем лучше он будет очищать воду, тем больше прослужит и котёл, и бойлер, и всё остальное оборудование. Иначе мелкие частицы из воды оседают на стенках змеевика и бака, формируют накипь на ТЭНе бойлера, способствуют разрушению бака и приводят к быстрому выходу из строя всех деталей системы — от котла до крана на кухне.

Однако, выбирать самый дорогой фильтр, очищающий водопроводную воду до состояния питьевой, тоже не стоит – это слишком дорого и нерационально. Системы фильтрации с 2 – 3 уровнями механической очистки разной степени, от грубой до тонкой, будет вполне достаточно.

Устанавливается фильтр в самом начале цепочки, перед подключением водопровода к котлу. Будьте внимательны с направлением потока – оно обычно указывается стрелочками на корпусе.

В ходе эксплуатации не забывайте регулярно менять картриджи фильтров, иначе они перестают выполнять свою функцию и могут негативно сказываться на напоре воды.

Второе очевидное и необходимое оборудование – шаровые краны . Их нужно много, они ставятся на каждом соединении: перед фильтром, на вводе и выходе котла, на обеих трубках подключения бойлера, на каждом отводе от гидравлической стрелки, перед каждым водопроводным краном.

Такое количество кранов обеспечивает безопасность и комфорт эксплуатации. В определённый момент каждый узел системы потребует профилактического обслуживания, а возможно и замены, и возможность отключить только его окажется очень важной.

Расширительные баки устанавливают для компенсации перепадов давления в контуре водоснабжения или отопления, обусловленных сменой температуры воды – для безопасности

При организации ГВС через бойлер, расширительный бак обычно не требуется: в случае критического повышения давления сработает предохранительный клапан бойлера. Но если контур отопления выведен отдельно, на нём такая защита будет не лишней.

Кроме перечисленных устройств, а также гидравлической стрелки-гребёнки, о которой речь шла выше, на трубопроводы устанавливаются обратные клапаны , не позволяющие потоку повернуть вспять даже при отключении насоса, предохранительные и трехходовые клапаны, при необходимости – редукционный клапан для снижения давления.