Делаем бойлер косвенного нагрева своими руками

Сегодня многих, особенно владельцев частных домовладений, волнует вопрос наличия горячей воды в жилище. Оно является неотъемлемой частью комфорта, практичности и удобства. Вопрос обеспечения бесперебойного горячего водоснабжения решается различными способами. Наиболее популярный – бойлер так называемого косвенного нагрева (БКН). Согласно техническим характеристикам, этот вариант удобней в использовании — если сравнивать с проточными нагревателями.

Большое разнообразие бойлеров косвенного нагрева позволяет выбрать прибор оптимальной конструкции и нужного способа монтажа

В зависимости от объёма водонагреватели косвенного нагрева делятся на:

  • напольные. Большой бак вынуждает устанавливать прибор на дополнительных опорных элементах, предусмотренных производителем оборудования;
  • настенные. Небольшие устройства имеют крепёжные кронштейны для монтажа. Единственным требованием в этом случае является близость к отопительному котлу.

Чтобы обеспечить работу бойлера в тёплое время года, некоторые модели дополнительно оснащаются ТЭНами, что позволяет прибору функционировать в качестве обычного электрического водонагревателя накопительного типа.

Алгоритм работы бойлера косвенного нагрева

БКН в разрезе.

БКН по виду похож на обычный электрический накопительный электрический бойлер, да и задачи у них идентичные, а вот алгоритм работы несколько отличается. В БКН вода для ГВС нагревается котлом отопления. Устройство бойлера косвенного нагрева:

  • накопительный бак для воды заключенный в теплоизоляцию и кожух;
  • встроенный змеевик для циркуляции теплоносителя;
  • стержень из магния;
  • патрубок подпитки из системы водоснабжения;
  • патрубок подачи ГВС.

Это базовая комплектация бойлера косвенного нагрева. Принцип работы заключается в том, что котел нагревает теплоноситель и пропускает его по змеевику, который находится в накопительном баке. Змеевик контактирует с водой в емкости и отдает ей свое тепло. Температура воды растет и давление в баке тоже.

Важно, чтобы в БКН вода не нагревалась выше необходимого уровня, при этом должна быть возможность выставлять требуемую температуру.

Поэтому подключение бойлера косвенного нагрева выполняется с применением термодатчиков. Когда вода нагрелась, датчик подает сигнал на насос или трёхходовой клапан (в зависимости от схемы подключения бойлера косвенного нагрева) и циркуляция в змеевике прекращается. Обратный процесс происходит, когда вода остывает.

По правилам установка расширительного бака в закрытой системе отопления должна проводится на обратке.

О том, почему установка грязевика на системе отопления необходима читайте в этой статье.

Бойлер косвенного нагрева

Для владельцев частных домов, благоустроенных дач или коттеджей обычным делом является наличие собственной котельной. Но, как известно, одноконтурного котла хватает только для того, чтобы работать в сторону одной цели: или отопление, или горячая вода для бытовых нужд. Двухконтурный котел справится с обеими задачами. Но существует и альтернативный, более технологичный и экономный вариант, такой как использование бойлера косвенного нагрева (накопительного водонагревателя). Принцип функционирования такого водонагревателя заключается в том, что вода, использующаяся для обогрева помещений, проходит по змеевику, расположенному внутри бака нагревателя, нагревая холодную питьевую воду для мытья посуды, принятия ванн и т.п. Такой бойлер может вовсе не иметь нагревательных элементов, к тому же для его использования не требуется замена одноконтурного котла на двухконтурный (а такая замена требует утверждения нового плана котельной) или установки дополнительного газового или электрического оборудования.

Устройство бойлера косвенного нагрева.

Использование бойлера ГВС, называемого иначе «аккумулятором горячей воды», позволяет разрешить вопрос отопления и одновременного нагрева воды для других целей, используя самую экономную на данный момент технологию.

Инструкция по обвязке

Лучше всего не производить обвязку нагревателя самостоятельно, а обратиться по этому вопросу к специалистам, за плечами у которых имеется опыт монтажа бойлеров ГВС.

Ниже представлены 3 простые схемы обвязки накопительного водонагревателя для использования в частных домах.

Не допускается использование вместо труб гибких гофрированных шлангов, так как они снижают эффективность и срок эксплуатации нагревателя воды. Устанавливайте нагреватель на ровных капитальных стенах так, чтобы имелся свободный доступ к защитному аноду для его регулярной замены.

Читайте также:  Монтаж дымохода из сэндвич труб своими руками

Схема обвязки с использованием трехходового клапана в совокупности с сервоприводом

Список материалов:

Рис.1. Схема обвязки бойлера с использованием трехходового клапана.

  • трубы (полипропиленовые, металлопластиковые или медные);
  • бойлер ГВС;
  • трехходовый клапан;
  • сервопривод.

Схема обвязки, изображенная на первом рисунке, работает по следующему принципу. Когда температура в аккумуляторе горячей воды падает ниже допустимой отметки, подача горячей воды из котла переключается с обогревательного контура на контур нагревателя. Чтобы нагреть воду на 10 градусов по Цельсию в баке объемом около 150 л, уйдет не более 10-15 минут, за которые вода в системе отопления дома не успеет сильно остыть, то есть почувствовать дискомфорт от холода вы не успеете. Конечно, для того чтобы нагреть целый бойлер холодной воды до температуры 50-60 градусов, потребуется около часа. Трехходовый клапан перенаправляет поток горячей воды, когда срабатывает термостат накопителя горячей воды.

Другие способы обвязки:

Рис.2. Схема обвязки бойлера с использованием гидравлической стрелки

  1. Схема с использованием 2-х насосов. На втором рисунке подробно показана схема монтажа бойлера косвенного нагрева при помощи 2-х насосов. Способ по принципу действия подобен предыдущей схеме. При срабатывании термостата бойлера косвенного нагрева, указывающего, что температура воды в баке упала ниже допустимой отметки, включается насос, подающий горячую воду от котла к баку нагревателя, а насос, ответственный за отопление дома, отключается. После насосов для эффективной работы системы требуется установка обратных клапанов, предотвращающих токи воды при выключенном насосе.
  2. Обвязка с использованием гидравлической стрелки. Использование гидравлической стрелки позволит обеспечить сбалансированную работу котла сразу на все системы (отопление и горячая вода для бытовых нужд), но для эффективного нагрева водонагревателя требуется всю мощь котла перенаправить на накопитель горячей воды. Для этого все равно придется останавливать работу насоса отопления и других контуров, не связанных с нагревом воды в бойлере.

Для комфортного использования бойлера ГВС обязательно определите его необходимый объем. Это нужно, чтобы нагревать достаточное количество воды и не тратить энергию на разогрев ее излишков.

Подключение настенного котла к электросети

Большинство современных настенных газовых котлов снабжены сложной автоматикой. Она управляет множеством процессов, превращая отопительный котел в автономную мини-котельную, работа которой практически не требует вмешательства владельца. Очевидно, что для блока управления и различных датчиков требуется подключение к электросети.

Двухконтурные настенные котлы выпускаются в двух вариантах: с привычной розеткой и с кабелем для подключения напрямую к автомату. В любом случае их необходимо запитывать от электросети через индивидуальный автомат. Если вы приобрели модель с вилкой, то индивидуальную разетку для газового котла следует располагать рядом с ним, но не в коем случае не под ним. Это одно из требований безопасности, чтобы в случае протечки теплоносителя не произошло короткого замыкания.

Газовый котел требует обязательного заземления. Для этих целей можно приобрести комплект точечного заземления. Он устанавливается в подвальном помещении или рядом с домом и занимает небольшую площадь около 0,25 м².

Внимание! Заземлять настенный газовый котел на радиатор отопления или трубу подачи газа категорически запрещается. Это является грубым нарушением правил эксплуатации газового оборудования и чрезвычайно опасно

Котельная автоматика очень чувствительна к качеству питающего напряжения. При недостаточном уровне или неидеальной форме синусоиды на входе, приборы быстро выходят из строя. Для предотвращения частых поломок и продления срока службы агрегата требуется подключать стабилизаторы напряжения для газовых котлов. Чтобы избежать остановок отопительного оборудования в случае перебоев в подаче электропитания, следует дополнительно приобрести источник бесперебойного питания.

Принцип работы бойлера косвенного нагрева

Прежде, чем браться за изготовление такого нагревательного устройства, следует разобраться, каким образом он работает, а для этого изучить его устройство. Бойлер косвенного нагрева является обычным баком, внутри которого находятся трубы. По ним циркулирует теплоноситель.

Источником тепла может быть система отопления. Внутрь бака подаётся вода, постепенно нагревающаяся до температуры, обусловленной параметрами теплоносителя. Поскольку забор воды для хозяйственных нужд производится с верхней части бака, то её температура остаётся стабильной, пользоваться согретой водой удобно.

Таким образом, можно частный дом, где имеется отопительная система, функционирующая на любом виде топлива, обеспечить горячей водой в достаточном количестве. Бойлер косвенного нагрева можно использовать и в многоэтажных домах, подключив его в отопительную систему.

Читайте также:  Выбор печи камина длительного горения для отопления дачи

Правда, функционировать он будет только в отопительный сезон. Для того, чтобы устройством можно было пользоваться при отсутствии отопления, в конструкцию добавляют электрический ТЭН, включая его в сеть по мере необходимости.

Все, что нужно знать о водоснабжении частного дома из скважины в этой статье.

Как правильно сваривать полипропиленовые трубы? Необходимые инструменты и инструкция.

Бойлер для одноконтурного газового котла

Когда необходимо обеспечить жилье отоплением и горячим водоснабжением, встает вопрос о том, что лучше выбрать – одноконтурный газовый котел с бойлером либо двухконтурный агрегат. Многие считают первый вариант более экономичным и останавливают свой выбор именно на нем.

Одноконтурный газовый котел с бойлером имеет массу преимуществ по сравнению с двухконтурным агрегатом:

  • меньше расходует топливо и электроэнергию;
  • способен удовлетворить потребность в горячей воде;
  • при открытии крана вода сразу имеет оптимальную температуру;
  • при включении одновременно нескольких точек водозабора температура воды не падает.

Минусом является большие габариты такой системы. При небольшой площади жилья придется «поломать голову» над тем, куда поставить не только газовый котел, но и бойлер косвенного нагрева.

Отрицательными качествами двухконтурного газового котла считаются ограниченная производительность ГВС и нестабильность температуры горячей воды при включении одновременно нескольких точек водозабора.

Обратите внимание! После того как горячая вода в бойлере закончится, необходимо подождать некоторое время, пока новая порция жидкости достигнет оптимальной температуры.

Принцип работы котла с бойлером

Бойлер косвенного нагрева имеет собственный встроенный теплообменник. Емкость подсоединяют к трубам подачи и обратки газового котла параллельно отопительной системе. К бойлеру также проводят водопроводные трубы, через одну из них в емкость поступает холодная вода, а через вторую выходит горячая.

Нагретый в теплообменнике газового агрегата теплоноситель поступает в систему отопления и в контур бойлера. Затем теплообменник нагревает находящуюся в накопителе воду. Трехходовый клапан соединен с термостатом бойлера. Когда вода в нем достигает необходимой температуры, клапан перекрывается и теплоноситель перестает поступать в контур емкости, а течет в отопительную систему.

По типу размещения одноконтурные газовые агрегаты бывают настенные и напольные. Настенные котлы получили большее распространение за счет своих компактных размеров и удобства использования.

Их можно размещать не только в частных домах, но и в квартирах.

Однако следует знать, что мощность настенных агрегатов не превышает 40 кВт, а если к ним подключить еще бойлер, то для отопления останется всего около 20 кВт.

Напольные варианты помощней, их используют в частных домах или производственных помещениях большой площади. Для них правда понадобится устройство отдельной топочной, оборудованной по всем правилам безопасности.

Современные газовые агрегаты имеют жидкокристаллический дисплей, систему безопасности и самодиагностику, поэтому достаточно удобны и безопасны при использовании.

Как выбрать эффективную систему одноконтурного агрегата с бойлером?

Если Вы планируете подключить к отопительному устройству бойлер, специалисты рекомендуют выбирать одноконтурный газовый котел мощностью не менее 24 кВт. Ведь накопительная емкость забирает у агрегата около 50% его производительности. Поэтому нужно выбирать газовый котел и бойлер так, чтобы дефицита мощности не было.

Накопительные емкости бывают разных объемов: 50, 100, 200, 500 л и более. Большие бойлеры имеют собственный циркуляционный насос.

Чтобы не ошибиться с выбором накопительной емкости, следует четко знать, какой объем воды Вам необходим для полного удовлетворения своих нужд. Это зависит от:

  • количества проживающих;
  • числа точек водозабора;
  • регулярности нахождения хозяев в доме.

Котлы со встроенным бойлером

Если потребителю достаточно небольшого объема ГВС – около 14-15 л/мин, то можно приобрести агрегат со встроенным бойлером. Такие емкости имеют объем от 40 до 100 л. Большинство одноконтурных газовых котлов со встроенным бойлером имеют напольное размещение, так как обладают большим весом. Настенные модели оснащают емкостью на 40 л.

Преимуществом агрегатов со встроенным бойлером перед косвенным является их компактность и отсутствие необходимости в подключении емкости к отопительному устройству.

Рекомендации по подключению бойлера косвенного нагрева

Прежде чем устанавливать накопительную емкость, следует ознакомиться с особенностями подключения бойлера к одноконтурному газовому котлу:

  • холодная вода должна входить в емкость снизу, а горячая выходить сверху; точка рециркуляции находится посередине;
  • нагретый теплоноситель должен двигаться в емкости сверху вниз;
  • чтобы предотвратить излишнюю подачу теплоносителя в бойлер, следует обязательно установить трехходовый клапан и термостат, который будет фиксировать температуру воды в накопителе.
Читайте также:  Двухсторонний сквозной камин Hark Premium 30/57.2.0

Если правильно подобрать одноконтурный газовый котел с бойлером косвенного нагрева и качественно выполнить их подключение, то Вы будете получать необходимое количество ГВС оптимальной температуры, затрачивая минимум средств.

Присоединение нагревателя к одноконтурному устройству

Для обеспечения горячим водоснабжением (ГВС) больших, двухэтажных домов, домов с котельной на улице подойдёт только одноконтурный котёл с бойлером. ГВС обойдётся значительно дороже, но в данном вопросе экономия – не лучшее решение.

БКН устанавливается за котлом отопления. Это вызвано тем, что при нагреве теплоносителя более +90°C, наблюдается серьёзная тепловая нагрузка. Данную зону обвязки лучше сделать из стали или меди. Процесс обвязки водонагревателя должен производиться в соответствии с порядком, представленном в инструкции производителя.

Нагреватель и котёл подсоединяются с использованием двух насосов. Вода, соответственно распределяется на два трубопровода. Предшествие возвратного клапана обоим насосам способствует тому, что потоки разного нагрева не меняют показатели друг друга. Горячая вода доступна только из бойлера.

Как работает водонагреватель косвенного типа

Принцип работы бойлера косвенного нагрева основан на физическом явлении теплопередачи. Горячий теплоноситель от отопительного котла проходит по греющему контуру и отдает часть своего тепла воде, находящейся во внутренней емкости водонагревателя. Поверхностью теплообмена в данном случае являются стенки трубок контура. Другими словами, внутри бака установлен аналог радиатора, который и греет подаваемую в напольный бойлер воду.

Общая схема устройства системы отопления с бойлером косвенного нагрева

Как работает водонагреватель косвенного типа

При подключении бойлера придерживаются схемы, по которой холодная вода поступает снизу, а горячая отводится верхним патрубком. Теплоноситель от котла должен поступать сверху, а возвращаться в отопительную систему снизу. Такая схема дает самый большой КПД.

Как работает водонагреватель косвенного типа

Напольные и настенные бойлеры, оборудованные системой рециркуляции, позволяют не сливать часть воды из «горячего» крана, потому что в трубопроводе с горячей водой происходит постоянное движение нагретой жидкости. Для этого предусматривают отдельный контур со своим насосом. Обвязка бойлера с системой рециркуляции позволяет устанавливать на этой ветке полотенцесушитель.

Инструкция по монтажу

Большинство водонагревателей косвенного нагрева рассчитываются на подключение к водопроводу с рабочим давлением не выше 6 бар. В противном случае требуется установка редукционного устройства. Кроме того, навесная конструкция предусматривает крепление к прочному основанию. Лучше всего, если это будет капитальная несущая стена здания. В остальном монтаж бойлера выполняется по следующему алгоритму:

  • перекрывают подачу воды на вводе в дом или квартиру;
  • прибор закрепляют в подходящем месте;
  • монтируют обратный и трёхходовой клапаны или циркуляционный насос;
  • выполняют подключение подающей и обратной магистралей контура подачи теплоносителя;
  • монтируют группу безопасности водонагревателя и запорную арматуру на входе и выходе устройства;
  • выполняют врезку в трубопроводы горячего и холодного водоснабжения;
  • подают воду и проводят испытания системы.
Инструкция по монтажу

При подключении бойлера особое внимание следует уделить герметизации соединений. Лучше воспользоваться паклей и специальной пастой.

Группа безопасности водонагревателя — обязательный элемент его обвязки

Электрический косвенный нагреватель

Использование ТЭНа не относится к косвенным способам нагрева, поскольку присутствует прямой контакт воды с первичным источником тепла. Исключение составляет индукционный водонагреватель. Жидкость получает энергию как бы виртуально, не касаясь внутреннего термоэлемента. Собственно, его вообще нет в конструкции.

Проточный водонагреватель своими руками делается по принципу индукционных варочных поверхностей. Только вместо кастрюли с водой, нагревается металлическая труба.

Главное преимущество системы в том, что нагрев происходит не за счет прямого теплового контакта с источником электрической энергии, а с помощью вихревых токов. Потери на коэффициент теплопередачи минимальны, КПД стремится к 100%. При этом, нагревается как металлическая труба, так и непосредственно жидкость (если она достаточно теплопроводна). Кроме того, проточные индукционные нагреватели существенно безопаснее бойлеров с традиционным электрическим нагревателем: нет контакта воды с подключенным к электросети элементом.

Недостаток очевиден: для нагрева требуется подключение к электропитанию. То есть, вариант косвенного нагрева с помощью дровяного (газового) котла не работает. Помещение должно быть электрифицировано.