В загородных коттеджах, да и в некоторых городских сооружениях, зачастую отсутствует горячее водоснабжение. В таких условиях применяют автономные водонагреватели бойлерного типа, способные нагревать большие объемы воды до высокой температуры. Но если в доме уже есть источник тепла – централизованное отопление или автономный отопительный котел – то для поступления горячей воды стоит установить бойлер косвенного типа.
Разные формы нагревателей с косвенным типом нагрева
Устройство водонагревателя с косвенным нагревом
Свое название – «косвенный» – бойлеры такого типа получили потому, что в них не предусмотрены собственные нагревательные элементы. Они подключаются к внешней отопительной системе, получая от нее тепло для нагрева потребительской воды. Поэтому любой водонагреватель такого типа оборудован контуром подвода носителя тепла и контуром для прокачки нагреваемой воды. По форме это металлический бак цилиндрической, реже кубической формы, внутрь которого заливается холодная вода, и встроено оборудование для циркуляции теплой воды от внешнего источника отопления. Чтобы сохранить достигнутую температуру воды, на бак наносится слой теплоизоляции. Полезный объем нагреваемой воды в разных моделях находится в диапазоне 60 – 400 литров.
Косвенный водонагреватель с теплообменником в виде змеевика
В самых распространенных моделях бойлеров с косвенным нагревом воды контуром, по которому циркулирует внешний теплоноситель, является обыкновенный змеевик из стальной трубки.
Разрез водонагревателя со змеевиковым теплообменником
Конструкция косвенного водонагревателя по принципу «бак в баке»
Внутреннее устройство такого водонагревателя понятно из самого названия.
Устройство косвенного нагревателя типа «бак в баке»
Нагреваемая вода заполняет внутренний бак, который не содержит внутри себя никаких посторонних элементов – только вода и трубки ее подвода и отбора. Теплоноситель циркулирует в промежутке между стенками внешнего и внутреннего резервуаров. Такая конструкция обеспечивает большую площадь теплового контакта, поэтому нагрев воды до требуемой температуры происходит быстрее.
Расположение бойлеров
Возможно следующее расположение водонагревателей:
- Настенный. Бойлеры малого объема – до 150 литров – обычно выпускаются в настенном варианте. Такая конструкция оборудована кронштейнами, позволяющими закрепить ее высоко над полом. Следует только помнить о том, что стена должна гарантированно выдерживать вес заполненного водой резервуара.
Настенный вариант расположения бойлера
- Напольный. Баки большого объема – от 200 до 400 литров – монтируются исключительно на полу. Для их правильной установки требуется ровная поверхность или создание специальной подставки.
Установка косвенного бойлера на отдельной подставке
- Есть модели с горизонтальным расположением бака. Но их использование сопряжено с определенными проблемами, поэтому они не пользуются популярностью.
Горизонтально расположенный бойлер
Дополнительные устройства и приборы
Для надлежащего функционирования всей системы косвенного нагрева в ней могут устанавливаться дополнительные и управляющие элементы:
- Насосы, обеспечивающие подачу теплоносителя в бойлер.
- Управляющий клапан. Его задача – открывать доступ теплоносителю в бойлер и перекрывать его после достижения нужной температуры нагрева.
- Предохранительные клапаны. Предназначены для отсекания обратного потока воды.
- Регулируемый термостат. Сигналы от него управляют работой насосов и управляющих элементов.
- Многие системы выпускаются комбинированного типа – помимо теплообменника оснащаются встроенными нагревательными элементами – ТЭНами. Это позволяет использовать их и как бойлеры прямого нагрева. Если источником внешнего тепла является система центрального отопления, то в летний сезон она не работает. И «чистый» косвенный нагреватель оказывается бесполезным. Кроме того, для других источников тепла не исключены перебои и аварии. Вот для экстренных случаев и предусмотрен свой нагреватель.
- В верхней области бака может быть установлен специальный анод, предотвращающий гальваническую коррозию резервуара и уменьшающий накипь на стенках резервуара.
Принцип работы водонагревателя косвенного нагрева
Монтаж косвенной системы нагрева не отличается сложностью, как и принцип ее работы. В простейшем варианте подключения работа системы выглядит так, как показано на схеме.
Схема действия системы косвенного нагреваа
Вода, нагретая в системе отопления, проходит через змеевиковый теплообменник (или между двумя резервуарами), где отдает тепло холодной воде, накопленной внутри бака. Охладившийся теплоноситель возвращается в контур отопления. Через некоторое время достигается тепловое равновесие, и температура воды в бойлере становится равной температуре теплоносителя.
Отопительный контур и контур водоснабжения обычно монтируются навстречу друг другу. Точка входа холодной воды располагается в самой нижней части бойлера, а забор горячей воды ведется из верхней части. В бойлерах типа «бак в баке» нагретый теплоноситель поступает в бак сверху, а охлажденный – отводится из нижней части. В водонагревателях со змеевиком штуцер для входа теплоносителя обычно находится в средней части бойлера, но выход – все равно снизу, то есть вход теплового контура расположен выше выхода. Такой принцип подключения обеспечивает максимальный КПД системы и обеспечивает высокую температуру воды, забираемой из системы. В верхней части бойлерного бака всегда находится самая горячая вода, которая и уходит на бытовые нужды. При этом на ее место поднимаются менее теплые слои, и происходит их быстрый нагрев.
Обычно работой системы управляет простейшая автоматика. Установленный в баке регулируемый термостат по достижении требуемой температуры воды перекрывает ток воды в отопительном контуре. После остывания нагрев включается вновь.
Для более полного и равномерного прогревания воды в резервуаре предусматривается контур рециркуляции, по которому циркулирует вода при отсутствии ее потребления. С началом поступления воды в точки потребления рециркуляционный контур перекрывается.
Преимущества и недостатки косвенных водонагревателей
Основным преимуществом систем такого типа считается то, что они практически не потребляют энергию на нагрев воды. Теплоноситель поступает от постороннего источника, мощности которого хватает и на обогрев помещения, и на обеспечение работы водонагревателя.
Конечно, следует сделать оговорку – при отключенной системе отопления прекращается и поступление «дармового» тепла. Приходится включать собственный электронагреватель бойлера, потребляя электроэнергию. Но в отопительный сезон или в помещениях с постоянно работающими нагревательными котлами – экономия несомненна.
Из других преимуществ можно отметить:
- Большая мощность нагрева. Отсутствие маломощных внутренних нагревательных элементов и получение энергии от мощного внешнего источника обеспечивает быстрый нагрев больших объемов воды.
- Возможность подключения косвенной системы нагрева к разнообразным внешним источникам – системе отопления, автономным котлам любого типа, экологичным источникам на солнечных элементах.
- Поступление горячей воды в места потребления сразу после включения крана. Нет необходимости «прокачивать» холодную воду, ожидая пока она прогреется.
- Простота монтажа всей системы. Не требуются специальные знания и опыт, чтобы подключить бойлер к отопительным и водопроводным контурам.
Имеются и недостатки. Главный из них проявляется при подключении водонагревателя к системе сезонного отопления. По окончании отопительного сезона водонагреватель перестает быть косвенным и переходит в режим прямого нагрева, используя встроенные нагреватели. Но для помещений, в которых мощные нагревательные системы работают круглогодично, этот недостаток отсутствует.
Другие минусы:
- При первичном нагреве, когда весь объем бойлера заполнен холодной водой, происходит отбор значительного количества тепла от внешнего отопителя. Это сказывается на работе всей отопительной системы дома, уменьшая ее эффективность. Но даже водонагреватели больших объемов выходят на постоянный рабочий режим не более часа. Так что недостаток этот временный.
- Для надежного обеспечения нескольких точек потребления требуются бойлеры большого объема. Они занимают много места, иногда требуется их установка в отдельно выделенном помещении.
- Стоимость косвенных водонагревателей обычно выше, чем у бойлеров прямого электронагрева.
Схема и особенности подключения системы косвенного нагрева
Качественное водоснабжение возможно при использовании всех возможностей косвенного обогревателя. Монтаж системы надо вести с применением устройств, регулирующих параметры работы и предохраняющих от аварийных ситуаций.
Схема обвязки водонагревателя с рециркуляцией
- За редкими исключениями вход холодной воды расположен в нижней части бойлера. Выход горячей воды – в верхней части.
- Движение теплоносителя и в змеевике и в системе из двух баков осуществляется сверху вниз.
- Для регулирования поступления теплоносителя в бойлер обычно применяется одноконтурная схема, в которой регулирующим элементом является трехходовой клапан. Управление клапаном осуществляется по сигналам термостата, встроенного в бойлер.
- Необходима установка предохранительных элементов, обеспечивающих безопасность. Обратный клапан в водопроводном контуре перекрывает движение воды в обратном направлении. Расширительный бачок или гидроаккумулятор компенсируют давление во входном и выходном контурах при отсутствии потребления. Также требуется клапан, предохраняющий систему от повышенного давления и автоматический воздухоотводчик.
- Если в водонагревателе предусмотрен дополнительный вход для воды в середине бака, то полезно смонтировать контур рециркуляции. Он обеспечит равномерный прогрев всего объема воды в баке. Для его работы потребуется установка дополнительного циркуляционного насоса.
Если потребление горячей воды осуществляется редко, есть смысл монтажа двухконтурной схемы, где поступление носителя тепла в бак идет отдельно от отопительного контура. Тогда вместо трехходового клапана устанавливается еще один дополнительный насос для прокачки теплоносителя в бойлер.
Примеры моделей косвенных водонагревателей
При выборе конкретной модели нужно учитывать условия, в которых ей придется работать, и под них подбирать соответствующие технические характеристики:
- Объем бойлера. Рабочий объем – объем воды, помещающейся в баке – подбирается по примерным рекомендациям. На одного человека может хватить 60 литров; 2 – 3 чел. – 100 – 120 л. Для большего количества нужно брать более 150 литров.
- Соответствие мощности отопительной системы и мощности, потребляемой бойлером. Обеспечение нормальной работы 100-литрового бойлера хватит мощности отопительного котла не менее 20 кВт, а для объема 150 – 200 л потребуется уже 35 – 40 кВт.
- Время нагрева до рабочей температуры зависит от объема и от количества витков змеевика. Некоторые модели снабжены двумя змеевиками.
- Размеры. Подбирая их, следует ориентироваться на то, что наилучшее место установки бойлера – рядом с отопительным котлом.
Малый вертикальный водонагреватель Gorenje GBK80ORLNB6
Характеристики:
- Тип нагрева – комбинированный (змеевик + 2 «мокрых» ТЭНа)
- Объем бака – 80 л
- Монтаж – настенный
- Мощность теплообменника – 17 кВт
- Вес – 58 кг
- Примерная стоимость: 20 – 22 тыс. руб.
Настенный водонагреватель Gorenje GBK80ORLNB6 объемом 80 л
Средний водонагреватель BOSCH WSTB 160 C
Это чисто косвенный бойлер, в котором отсутствует внутренний нагревательный элемент.
Характеристики:
- Объем бака – 160 л
- Монтаж – напольный
- Мощность теплообменника – 25 кВт
- Возможность рециркуляции – предусмотрена
- Регулировка температуры: 35 – 85° С
- Вес – 42 кг
- Примерная цена: 25 – 27 тыс. руб.
Напольный водонагреватель BOSCH WSTB 160 C на 160 л
Большой водонагреватель Hajdu STA 400 C
Характеристики:
В базовой комплектации – модель чисто косвенного нагрева. Но предусмотрена возможность дополнительной установки собственного нагревательного элемента.
Характеристики:
- Объем бака – 400 л
- Монтаж – напольный
- Мощность теплообменника – 35 кВт
- Встроенная регулировка температуры
- Вес – 142 кг
- Примерная цена: 75 – 85 тыс. руб.
Косвенный водонагреватель Hajdu STA 400 C объемом 400 л
Опубликовано 27.07.2018 Обновлено 03.03.2021 Пользователем digrand
Похожие статьи
Похожие статьи