Бойлер косвенного нагрева – схема, принцип работы водонагревателя

Температура горячей воды в кране по нормативу в 2020 году регламентируется СНиП (строительные нормы и правила) N II–34– 76 и СанПиН 2.1.4.2496-09. Эти документы определяют качество воды, подаваемой в жилые дома для хозяйственных и питьевых нужд.

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.

Емкостные водонагреватели

Емкостный водонагреватель должен соответствовать определенным требованиям, чтобы работать с тепловым насосом: мощность греющего змеевика в водонагревателе и поверхность его теплообмена должны точно соответствовать мощности теплового насоса.

Так как тепловые насосы работают с более низкой температурой подачи, чем традиционные котлы, то и теплопередача на греющем змеевике водонагревателя из-за небольшой разницы температур также будет меньше.

Установлено, что для передачи одного киловатта мощности площадь теплообменика должна составлять не менее 0,25 м2. У тепловых насосов типа «воздух/вода» без регулирования мощности компрессора, максимальная тепловая мощность будет летом, когда будут максимальные температуры наружного воздуха. Кроме того, должна быть обеспечена возможность передачи большого количества тепла в период максимального водоразбора.

Спиральный теплообменник не располагается до верхней части накопительной емкости, потому что низкая температура подачи теплового насоса способна несколько охладить верхнюю часть объема с максимальной температурой, которую обеспечивает второй теплогенератор или электронагревательная вставка.

В компактных тепловых насосах поверхность теплообменника и объем накопительной емкости уже оптимально подобраны, чтобы упростить процесс проектирования.

Если есть необходимость в больших расходах горячего водоснабжения или применяются тепловые насосы большой мощности – целесообразно использовать емкостные накопители с внешними теплообменниками (рис. 4).

Рис. 4. Система с тепловым насосом и емкостным накопителем с внешним теплообменником

Принципы проектирования систем горячего водоснабжения

Для наиболее эффективного решения проблемы обеспечения жилых помещений горячей водой в проектировании и реализации строительных проектов применяется несколько подходов к реализации систем ГВС.

Основными параметрами для выбора варианта системы водоснабжения выступают:

  • Предполагаемое количество потребителей,
  • Объем потребления,
  • Климатические условия региона,
  • Себестоимость услуги ГВС.

Проводя анализ всего строительного проекта и системы горячего водоснабжения как одной из его составных частей для частного дома, коттеджа или многоэтажного многоквартирного жилого здания в процессе проектирования выбирается система в зависимости от варианта непосредственного приготовления горячей воды:

Принципы проектирования систем горячего водоснабжения
  • Локальная или местная установка,
  • Система централизованного снабжения горячей водой.

Первая, локальная система чаще всего используется для оснащения отдельного домовладения или, в крайнем случае, нескольких потребителей расположенных в одном небольшом здании. Для реализации на практике такой вариант может быть применение в качестве:

  • Газовой водогрейной колонки,
  • Твердотопливных водогрейных котлов и бойлеров,
  • Накопительных электроводонагревателей или водогрейных установок проточного типа.

Плюсом такой системы горячего водоснабжения выступает простота устройства, относительная легкость монтажа, простота учета потребляемой энергии и расхода ресурсов для владельцев жилища.

Система централизованного горячего водоснабжения предусматривает установку для подогрева воды большого объема, рассчитанную для одновременного обеспечения нескольких потребителей находящихся в разных помещениях и зданиях. Централизованная система включает в себя один или несколько тепловых пунктов, в которых проводится нагрев воды, а далее по трубопроводам вода поставляется к потребителям. Чаще всего такие системы проектируются для многоэтажных многоквартирных домов и даже целых районов. Для городской застройки такой вариант обеспечивает более дешевый способ поставки потребителям горячей воды.

Схемы подключения бойлера к котлу

Перед тем как подключить бойлер косвенного нагрева, разрабатывают исполнительную схему подсоединения и параметры монтажа БКН. Они зависят от модификации устройства, схемы котлоагрегата и системы теплоснабжения в домовладении.

Наиболее часто применяют комплект подключения бойлера БКН для двухконтурных агрегатов и с трехходовыми клапанами.

Обвязка с насосами циркуляции котловой воды

Схема с 2-мя циркуляционными электрическими насосами применяется для временного нагрева ГВС, например, при сезонной работе БКН и при использовании в выходные дни. Кроме того этот вариант применим, когда задается температура ГВС ниже чем Т теплоносителя на выходе из котла.

Она выполняется с двумя насосными агрегатами, первый размещают на подающей трубе перед БКН, второй — на контуре для отопления. Циркуляционная линия контролируется электронасосом через термодатчик.

По его электросигналу насос ГВС будет включен в работу только при падении температуры ниже установленного размера. Трехходовой клапан в этом варианте отсутствует, обвязка выполняется посредством обычных монтажных тройников.

Читайте также:  Декоративные панели для внутренней отделки стен

Обвязка с энергонезависимым котлоагрегатом

Это схема применяется для энергонезависимого котлоагрегата, работающего с естественной циркуляцией теплоносителя, поэтому, чтобы обеспечить требуемый гидравлический режим и теплоноситель смог циркулировать и через котлоагрегат и радиаторы в комнатах. Эта схема для настенных модификаций, которые допускают установку на уровне 1 м от “О”-отметки в топочной.

Напольные модели в такой схеме будут иметь низкие скорости циркуляции и нагрева. Может сложиться такая ситуация, что необходимого уровня нагрева достигнуть не получится.

Такую схему применяют только для аварийных режимов, когда отсутствует электроэнергии. В обычных энергозависимых режимах в схему устанавливают циркуляционные электронасосы для обеспечения требуемой скорости движения теплоносителя.

Обвязка с 3-х ходовым клапаном

Это наиболее распространённый вариант обвязки, так как он допускает параллельный режим функционирования и отопления и ГВС. Схема имеет довольно простое исполнение.

БКН устанавливается рядом с котлоагрегатом, на подающей линии монтируется циркуляционный электронасос и трехходовой клапан. Вместо одного источника могут использоваться группа однотипных котлов.

Трехходовой клапан выполняет функции переключателя режимов и контролируется термореле. При снижении температурного режима в баке, срабатывает термодатчик, подающий электрический сигнал на трехходовой клапан, после чего он переключает направление движения греющей воды с отопления на ГВС.

По сути, это схема работы БКН с приоритетом, обеспечивающая быстрый нагрев ГВС при полностью отключенных в этот период радиаторов. После достижения температуры, переключается трехходовой клапан, и котловая вода попадает в систему отопления.

Схема с линией рециркуляции

Рециркуляция теплоносителя применяется, когда существует контур в котором должна все время циркулировать горячая вода, к примеру, в полотенцесушителе. Эта схема имеет большие преимущества, поскольку не дает застаиваться воде в трубах. Пользователю услуг ГВС не нужно будет сливать в канализацию значительные объемы воды, чтобы в смесителе появилась горячая вода. Следовательно, рециркуляция экономит расходы на услуги водоснабжения и ГВС.

Современные большие установки БКН поставляются на рынок с уже встроенной системой рециркуляцией, другими словами в них обустроены готовые патрубки для подключения полотенцесушителя. Многие для этих целей приобретают дополнительный небольшой бак, подключаемый к основному БКН через тройники.

Можно ли подключить бойлер к двухконтурному котлу

Это вариант выполняется с применением схемы подключения бойлера косвенного нагрева с гидрострелкой для конструкций с рабочим объемом, превышающим 220 л и многоконтурными схемами отопления, к примеру, в многоэтажном доме с системой “теплый пол”.

Гидрострелка — это инновационный узел современной внутридомовой системы теплоснабжения, который упрощает эксплуатацию и ремонт водонагревателя, поскольку не требуется выполнять монтаж рециркуляционных электронасосов на каждую линию нагрева.

Она повышает систему безопасности, поскольку препятствует возникновению гидроудара, поскольку поддерживает равное давление среды в контурах двухконтурного котлоагрегата.

Схема рециркуляции

Изготовление контура, в котором будет постоянно поддерживаться температура воды, возможно при строительстве или глубокой модернизации системы ГВС.

Схема рециркуляции выполняется следующим образом:

Схема рециркуляции
  1. Прокладка трубопровода. Схема предусматривает замкнутый контур. Труба прокладывается через нужные помещения к дальней точке и обратно к бойлеру.
  2. Подключение точек забора воды. Монтаж предусматривает последовательное включение точек водозабора в систему. В дальнем месте потребления воды труба не заканчивается, а возвращается к водонагревателю.
  3. Включение в контур насоса. Он необходим для принудительной циркуляции теплоносителя. Лучше включить насос и установить запорное устройство в схему на промежутке, где вода поступает не к потребителям, а к накопительной емкости. Это позволит при необходимости отключить принудительную циркуляцию.

Бойлер со спиралевидным теплообменником

Этот бойлер устроен следующим образом:

  • Внутри термоизолированного корпуса помещён объемный бак для санитарной волы. В его полости установлен теплообменник (2), имеющая форму змеевика.
  • Через патрубки 3 и 4 производится циркуляция теплоносителя – горячей технической воды, получаемой от одноконтурного котла. Тепло передается санитарной воде, поступление которой осуществляется в нижнюю часть емкости через входной патрубок (1).
  • Отвод нагретой санитарной воды осуществляется из вехней части бака через патрубок (5).

Змеевик в некоторых моделях расположен ближе к нижней части емкости, куда опускается холодная вода, а в других  равномерно распределен по всему баку, что позволяет быстрее нагреть весь объем жидкости.

Производятся бойлеры, в конструкцию которых входят две трубки теплообменника. Через один контур проходит теплоноситель, нагретый котлом, а по второму  от других возможных источников тепла, например, от солнечных водонагревателей.

Бойлер со спиралевидным теплообменником

Схема «бак в баке»

Другой вариант бойлера косвенного нагрева не имеет внутри змеевиков с теплоносителем, а устроен несколько иначе. Он состоит из двух емкостей, которые установлены одна в другую. Естественно, бак, который расположен внутри, имеет меньший объем – он явлеятся аккумулятором нагретой санитарной воды.

Косвенный нагрев по принципу «бак в баке»

На схеме хорошо видно внутреннее строение данной модели.

  • Через трубу 1, осуществляется подача во внутренний бак холодной санитарной воды.
  • Патрубки 2 и 4 подключены к системе отопления – по ним циркулирует котловая горячая вода.
  • Внутренний бак (3) изготавливается из нержавейки.
  • Через патрубок 5 идет забор согретой воды для бытового потребления.
Читайте также:  Какая толщина гипсокартона лучше для стен

Положительные качества бойлеров косвенного нагрева:

  • Хорошая производительность прибора, если теплообменник имеет достаточную площадь, и бойлер подключён к котлу высокой мощности.
  • Экономия электроэнергии и отсутствие нагрузки на электросеть.
  • Теплоноситель не контактирует с санитарной водой. Через теплообменник проходит специально подготовленная вода, которая содержит минимум солей.
  • Возможность переключить бойлер на разные источники энергии, например, в зимнее время он может работать от отопительного котла, а в летнее  от солнечной батареи.
Бойлер со спиралевидным теплообменником

Однако, есть и недостатки:

  • При нагреве воды в бойлере, снижается температура в системе отопления.
  • Это  достаточно дорогостоящее оборудование, по сравнению с бойлером прямого нагрева.
  • Весь комплекс занимает достаточно много места, т.е. для него лучше отвести отдельное помещение, что не всегда возможно.

С устройством бойлера для нагрева воды косвенного действия можно подробнее ознакомиться, посмотрев приложенный к статье видеоматериал:

Открытая схема горячего водоснабжения

Система горячего водоснабжения при централизованном теплоснабжении бывает двух видов: открытая и закрытая. В этой статье рассмотрим подробнее именно открытую схему ГВС. Прежде всего в чем принципиальное отличие этих двух схем.

При открытой схеме ГВС водоразбор горячей воды ведется непосредственно из тепловой сети, то есть говоря проще, горячая вода из крана смесителя бежит та же самая , что и в радиаторах отопления. Присоединение системы горячего водоснабжения производится непосредственно в тепловом пункте здания.

Две эти ветки смешиваются в регуляторе температуры горячего водоснабжения, функция которого выдавать потребителю горячую воду с  необходимыми параметрами, а именно не ниже 60 °С для открытой схемы ГВС, и не выше 75 °С и для для закрытой и для открытой схемы согласно СНиП «Внутренний водопровод и канализация зданий».

Открытая схема горячего водоснабжения

И уже после регулятора температуры горячая вода поступает во внутреннюю систему ГВС здания. Закрытая схема ГВС характеризуется тем, что контур горячей воды отделен от контура отопления.

То есть вода через подачу поступает в отопительный контур, проходит через внутреннюю систему отопления здания (трубы, радиаторы) и возвращается в обратку, попутно через теплообменник нагревая в тепловом пункте здания контур горячего водоснабжения.

Горячее водоснабжение циркулирует отдельно по своему контуру, а водоразбор в здании компенсируется подпиткой из линии холодного водоснабжения. Такова суть и разница этих двух систем ГВС.

Для закрытой системы ГВС существуют несколько типов схем — одноступенчатые, двухступенчатые, параллельные, последовательные.

Для открытой схемы ГВС существуют вариации — циркуляционная и тупиковая разводка. Как становится понятно из наименований этих схем, при циркуляционной схеме горячая вода циркулирует по внутренней системе ГВС, и в идеале, когда вы открываете кран с горячей водой, горячая вода должна бежать оттуда практически сразу. Но это в идеале, и далеко не всегда так бывает.

Открытая схема горячего водоснабжения

Тупиковая схема — при этой схеме горячая вода не циркулирует в системе, и чтобы получить воду нужной температуры, ее нужно сбросить через кран. То есть открываете кран, ждете когда сольется остывшая вода, затем льется уже горячая вода.

Открытая система ГВС в процентном соотношении более распространена, так как стоимость монтажа относительно невелика (меньше расход труб и отсутствие теплообменников). Лично я в подавляющем количестве обслуживаемых зданий сталкивался и сталкиваюсь именно с открытой системой ГВС.

Но кроме достоинств (относительно небольшие капиталовложения при монтаже, простота конструкции) есть у такой схемы и недостатки.

Прежде всего, качество воды при такой схеме должно соответствовать питьевой воде, то есть в воду не должны попадать нефтепродукты, например от сальниковой набивки на задвижках большого диаметра, не должна попадать ржавчина, окалина, в воде не должно быть излишнего количества солей жесткости. К сожалению, не всегда это соблюдается.

Вот например, в городе где я живу, практически не сталкивался с проблемой низкого качества воды в системе горячего водоснабжения. Вода в системе ГВС соответствует нормативам. Но знаю, что не везде, не во всех городах ситуация одинаковая.

Открытая схема горячего водоснабжения

И вторая беда открытой схемы ГВС — частый выход из строя регулятора температуры ГВС, его некорректная работа в общей схеме.

Как подать жалобу?

Для начала можно ограничиться звонком в ЖЭК: диспетчер зафиксирует заявку и выяснит причины – возможно, нарушения вызваны поломками на магистрали или плановыми работами.

Если же подача горячей воды нарушена без объективных причин, Управляющая Компания обязана направить к обратившемуся гражданину эксперта, который проведёт замеры и составит соответствующий акт.

Важно! Постановление N 354 гласит, что ЖКХ должно реагировать на жалобу не позднее двух часов с момента обращения.

Управляющие Компании не всегда готовы признать свою вину. Часто можно услышать мнение, что УК и вовсе не обязана решать проблемы подобного рода. Однако это не так. Чаще всего теплоснабжающая организация отвечает только за доставку воды до точки домовой системы, а дальше ответственность за качество воды ложится на УК.

Если администрация ЖЭК или ТСЖ (товарищество собственников жилья) уклоняется от решения проблемы, нужно обращаться в Жилищную инспекцию или сразу в Прокуратуру. Для подтверждения своей претензии к качеству коммунальных услуг придётся провести независимую экспертизу. Можно потребовать, чтобы УК возместила её стоимость, однако, если эксперт не выявит недостатков, оплачивать его работу придётся потребителю.

Перерасчёт оплаты ГВС

Итак, если горячая вода не соответствует нормам СанПиНа или СНиП, оплату за потребление горячей воды можно пересчитать. Полные требования к качеству коммунальных услуг и правилам перерасчёта изложены в Постановлении N 354.

Читайте также:  6 способов быстро и недорого устранить скрип полов своими руками

Важно! Если вода имеет температуру ниже 40 градусов по Цельсию, она должна оплачиваться по тарифу холодной.

Как подать жалобу?

Согласно ст. 154 Жилищного Кодекса РФ потребитель оплачивает горячую и холодную воду, энергию, затраченную на подогрев воды, водоотведение (канализацию). Общий платёж начисляется исходя из показаний индивидуальных счётчиков либо общедомовых приборов учёта. Если ни тех, ни других нет, то платежи начисляются по нормативам.

В квитанции можно найти графу «перерасчёт», которая корректирует сумму платежа, если для этого есть основания. Разница между уплаченной и реальной суммой переносится в счет будущих выплат по «коммуналке».

Корректировка оплаты в меньшую сторону производится на основании заявления потребителя и акта-протокола о выявленных нарушениях.

В заявлении на перерасчёт нужно указать:

  • в «шапке» – наименование обслуживающей организации и сведения о жильце: Ф.И.О., адрес;
  • в тексте указать причины, на основании которых должен быть произведён перерасчёт: отсутствие воды, низкое качество предоставляемой услуги;
  • перечислить приложения к претензии: акты, протоколы, если они есть;
  • поставить дату и подпись.

 Уменьшить оплату за горячую и холодную воду можно и в том случае, если жилец отсутствовал более пяти дней. Однако это возможно, если оплата начисляется по нормативам, без счётчиков, и требует документального подтверждения (транспортные билеты, справка из больницы и т. п.).

Перерасчёт производится в течение пяти рабочих дней, а если Управляющая Компания не согласна с претензией, то жилец должен получить письменный мотивированный отказ не менее чем через месяц с момента обращения.

Расчет бойлера косвенного нагрева

Главным параметром для выбора бойлера будет являться объем его бака. Объем необходимо рассчитывать из ваших потребностей в потреблении горячей воды. Для этого достаточно общепринятые санитарные нормы необходимые для одного человека, умножить на число ваших иждивенцев.

Усредненные нормы потребления горячей воды:

  • Умывание: 5-17 л;
  • Для кухни: 15-30 л;
  • Принять водные процедуры: 65-90 л;
  • Горячая ванна: 165-185 л.

Следующий момент — это конструкция полой трубки теплоносителя. Лучший вариант — съёмный змеевик, выполненный из латуни высокого качества. Это важно для обслуживания. Съемный теплоноситель (змеевик) вы сможете в любой момент снять для прочистки или замены.

На долговечность работы бойлера существенное влияние оказывает материал бака. Лучший вариант — нержавеющая сталь высокого качества. Это будет несколько дороже, но в результате вы только выиграете.

И конечно от качества утеплителя будет лучше эффект термоса. Вода не будет быстро остывать. Здесь рекомендации – строго не экономить, Только полиуретан высокого качества.

Принцип установки

Если требуется смонтировать бак вместимостью до 200 л, это может быть изделие настенного исполнения. Для его крепления предусматриваются кронштейны особого рода, которые должны располагаться на ровных и крепких вертикальных поверхностях.

Обычные перегородки из гипсокартона для монтажа даже такого «легкого» накопителя малопригодны. Нужно выбирать между экономией на обустройстве межкомнатного пространства и экономией на бойлере.

Напольные аппараты предпочтительны для удовлетворения потребностей крупных домохозяйств, порой даже ставят изделия вместимостью свыше тысячи литров и отводят для них особое котельное помещение.

В частных домах можно ограничиться бойлерами косвенного нагрева, накапливающими от 250 до 300 л воды. Точный выбор емкости должен производиться с учетом реальных и прогнозируемых потребностей.

При подключении к двухконтурному котлу, оборудованному встроенным насосом, координацию работы клапана по сигналам от термостата берет на себя сама автоматика котла. Это очень важно, потому что двухконтурный нагревательный аппарат, в отличие от одноконтурного, должен подавать горячую жидкость как в систему отопления, так и в водопроводный контур горячего водоснабжения.

Если смонтировать трехходовой клапан, водонагреватель получит преимущество в системе по сравнению с нагревательным контуром. Такой подход приемлем, когда установлен бак большой емкости.

К сведению: подобный способ подключения практикуется и при вынужденном использовании жесткой воды, затрудняющей нормальное применение системы ГВС. Хотя конечно, гораздо правильнее было бы позаботиться об умягчении поступающего теплоносителя. Но иногда приходится поневоле приспосабливаться к нему.

Проблемы могут возникнуть в связи с тем, что существенное потребление горячей воды способно осложнить функционирование данной схемы. При этом способ получения тепла, в том числе с использованием пеллетного или иного твердотопливного котла, существенного значения не имеет. И вот тут на выручку приходит бойлер, который сглаживает колебания в двух контурах.

Благодаря ему даже интенсивный расход теплоносителя мало отражается на повседневной жизни людей. Монтажники должны учесть, какая из функций будет обладать наивысшим приоритетом.

Подсоединение бойлеров косвенного нагрева к одноконтурному котлу может быть произведено с использованием пары насосов. Тогда потоки воды с их помощью распределяются по двум трубопроводам.

Обычно подразумевается, что на первом месте будет контур горячего водоснабжения. Соответствующим образом настраивают и алгоритм работы бойлера в связке с одноконтурным аппаратом. Чтобы разные по нагреву жидкостные потоки не меняли основные параметры друг друга, обоим насосам должен предшествовать возвратный клапан. Горячая вода подается исключительно из бойлера.