Горячее водоснабжение: котел с бойлером косвенного нагрева
Многие ошибочно полагают, что для получения горячей воды необходим 2-х контурный газовый котел или отдельное устройство с собственным источником тепла. Но проблему горячего водоснабжения можно решить, если дополнить стандартный отопительный котел бойлером косвенного нагрева, что во многих случаях оказывается оптимальным.
Что такое бойлер косвенного нагрева
С технической точки зрения бойлер косвенного нагрева – это теплообменник, способный аккумулировать некоторое количество горячей воды заданной температуры и выдавать ее по требованию.
В простейшем исполнении прибор представляет собой утепленную емкость с расположенным внутри ее змеевиком (витой трубкой) и четырьмя входами-выходами:
- подача горячего теплоносителя из системы отопления на вход змеевика;
- возврат теплоносителя с выхода змеевика в систему отопления;
- подача холодной воды непосредственно в емкость;
- выдача подогретой воды из емкости к потребителям.
Для автоматизации работы, предупреждения аварийных ситуаций и увеличения долговечности устройство снабжают дополнительными элементами:
- датчиком температуры воды;
- циркуляционным насосом;
- предохранительным клапаном;
- обратным клапаном;
- запорной арматурой;
- катодной защитой от коррозии.
Существует вариант устройств, где горячая вода из котла циркулирует между стенками наружной и внутренней емкостей. Это удорожает конструкцию, но увеличивает площадь теплообмена и скорость нагрева воды в устройстве.
Как работает бойлер косвенного нагрева
Бойлер косвенного нагрева подключают к системе отопления непосредственно у котла параллельно основной разводке на отопительные приборы. Подключение к собственному контуру позволяет обеспечить прибор достаточным расходом теплоносителя для приоритетного нагрева воды по отношению к системе отопления. Кроме того, такая схема уменьшает разброс температур на отопительных приборах во время включения бойлера.
Когда датчик температуры фиксирует снижение ее значения в емкости, подается команда на включение циркуляционного насоса в контуре нагревателя. Теплоноситель из системы отопления прокачивается через змеевик и отдает часть энергии более холодной воде в емкости, пока ее температура не достигнет заданной, и не поступит команда на отключение насоса.
При открытии крана на смесителе напор поступающей в емкость холодной воды вытесняет из нее горячую. Происходит постепенное разбавление и снижение температуры воды в емкости. Цикл повторяется. При качественной термоизоляции бака потери энергии через стенки невелики.
Обратный клапан, устанавливаемый на входе холодной воды, препятствует ее стеканию при отключении подачи. При нагреве вода расширяется. Поскольку расходный кран на смесителе большую часть времени закрыт, а вытеснению воды в систему препятствует обратный клапан, давление в емкости растет. Чтобы оно не достигло аварийных значений, установленный между емкостью и обратным клапаном предохранительный клапан стравливает часть воды в канализацию.
Зачем нужен бойлер косвенного нагрева
Бойлер косвенного нагрева может показаться сомнительным устройством. Двухконтурный котел, способный одновременно производить горячую воду и греть дом, обойдется дешевле, чем одноконтурный, дополненный бойлером косвенного нагрева. Но широкое применение последнего обусловлено рядом преимуществ:
- Способность одновременно обеспечить несколько точек разбора большим потоком воды почти стабильной температуры.
- Комфорт использования (регулировка протока в соседнем смесителе не сказывается на температуре воды, вытекающей из вашего).
- Низкие затраты на нагрев воды.
- Возможность применения альтернативных источников тепла (солнечная энергия, электрическая).
- При питании от системы отопления не нагружает электросеть.
- Отсутствие проблем с зарастанием трубки теплообменника за счет циркуляции по ней подготовленной воды из котла.
- Легкость построения сети горячего водоснабжения с рециркуляцией (не нужно ждать пока из системы сойдет холодная вода);
- Не требует подключения к дымоходу.
Из недостатков схемы можно отметить следующие:
- Повышенные начальные вложения.
- Долгий нагрев при холодном запуске и после большого разбора.
- Габариты устройства.
- Снижение эффективности затрат, если бойлер косвенного отопления продолжает получать тепло от ненужного летом отопительного котла.
Нюансы эксплуатации бойлера косвенного нагрева в летний период
Подключение нагревателя в отдельном контуре позволяет вывести из эксплуатации все остальные и использовать котел в режиме минимальных нагрузок. Это снижает общий КПД системы, но остается достаточно экономичным. Есть и другие решения проблемы.
Во многих бойлерах косвенного нагрева встроены тэны, которые позволяют использовать их в качестве накопительного электрического водонагревателя. Такая модификация не слишком удорожает устройство, ведь конструкции приборов очень схожи.
Реже бойлер косвенного нагрева может быть оборудован дополнительными теплообменниками для подключения к альтернативным источникам тепла. В качестве таковых используют гелиосистемы, теплообменники систем кондиционирования и другие варианты.
Выбор бойлера косвенного нагрева
Основным нагревателя является объем емкости. Самым простым вариантом определения необходимого объема является умножение количества членов семьи на 80 л. Этого достаточно для принятия душа всеми ими в короткий промежуток времени. Для любителей принять ванну указанную цифру стоит увеличить вдвое. Лишний запас по объему создает проблемы с размещением и увеличивает время нагрева.
На долговечность изделия основное влияние оказывает материал внутреннего бака. Емкости недорогих бойлеров косвенного нагрева выполняют из тонкостенного стального листа. Для предупреждения коррозии внутренняя поверхность покрывается защитным слоем на основе стекла, керамики, фарфора. Такая защита быстро теряет эффективность из-за разности изменения размеров при перепадах температур относительно стальных стенок емкости и хрупкости самого материала покрытия.
Более продвинутые варианты выполняются из нержавеющей стали. Дополнительной защитой служит сменный магниевый анод. Обладая более низким электрохимическим потенциалом, он окисляется быстрее стали. Встречаются модели с баком из полимерных материалов.
Бойлер косвенного нагрева может снабжаться разными типами термоизоляции: от самой дешевой поролоновой до наиболее эффективной из пенополиуретана. Качественно изолированная емкость не должна терять более 4°С в сутки при отсутствии разбора воды и отключенной циркуляции теплоносителя.
Значение имеет материал и способ установки змеевика. В дорогих моделях его делают съемным и выполняют из хорошо проводящей тепло, а также неподверженной коррозии латуни. Съемный змеевик легче очистить от накипи. В самом простом случае стальной змеевик просто приваривается к стенкам емкости.
Нагреватели могут отличаться по способу установки. Выделяют напольные и настенные устройства. Перед тем как установить бойлер косвенного нагрева настенного типа, нужно убедиться в достаточной прочности самой стены. Если есть сомнения, лучше отдать предпочтение напольному варианту.
Существуют котлы со встроенными бойлерами косвенного нагрева небольшого объема. Они занимают меньше места, не стребуют дополнительного подключения и установки. Такие устройства оптимальны для небольшой семьи.
