Бойлер для горячей воды от газового котла: совместная работа и способы обвязки

Перед владельцами частного дома зачастую встает вопрос совмещенного использования автономного отопления с подачей горячей воды. Многие прибегают к старому опыту подключая бойлер к двухконтурному газовому котлу, однако по мнению пользователей, при совместном использовании отопления и горячей воды, падает производительность первого. Чтобы решить эту проблему, инженерами был разработан бойлер косвенного нагрева, дополняющий отопительный прибор, отдельно обеспечивая жильцов дома горячей водой. 

Плюсы в установке двухконтурного котла несомненно присутствуют, но такая схема пригодна, если в доме проживает не более 3 человек. Для обслуживания большего количества народу, этот вариант малоэффективен. В таком случае можно прибегнуть к одному из вариантов:

• Установить бойлер для горячей воды от газового котла.
• Произвести монтаж котла со встроенным бойлером.

Внимание! Какой вариант будет выбран, определяется исходя из наличия нескольких факторов: количество проживающего народа, частота использования горячей воды, какой тип отопительного оборудования используется для поддержания тепла и финансовые возможности.

Прежде, чем переходить к выяснению как работает от котла бойлер косвенного нагрева, необходимо ознакомиться с конструкционными особенностями, видами и принципами подключения обоих устройств.

Правильно составленный проект сможет стать гарантом высокой производительности при минимальных вложениях денежных средств для получения горячей воды. Так работа прибора не зависит от электричества, как это происходит у бойлеров обычных моделей, то затраты на электроэнергию исключаются. Благодаря установленному в сеть рециркуляционному насосу, после открытия крана вода подается сразу в горячем состоянии – нет нужды выжидать по минуте-две того момента, когда протечет холодная жидкость.

Конструкцию бойлера для котла отопления представляют следующие элементы:

• Трехслойный металлический бак. Внутренняя часть может иметь покрытие из стеклофарфора, эмали или керамики, сберегающее от преждевременного появления ржавчины.
• Анод. Другое название – «жертвенный стержень». Также обеспечивает защиту внутренней полости бака от окисления и образования ржавого налета. Дополнительно выступает в роли умягчителя жесткой воды и сокращает вероятность наслоения накипи.

• Теплообменник. Представлен в виде змеевика со стальной или латунной основой. Пропускает по внутренней полости разогретый теплоноситель, который отдает тепло жидкости, находящейся внутри БКН.
• Термостат или предохранительный клапан. Обеспечивает контроль нагрева воды до заданных пользователем параметров.

Котел косвенного нагрева – принцип работы:

• После полного монтажа, резервуар заполняется холодной водой.
• После чего производится автоматический запуск отопительного котла и циркуляции теплоносителя по теплообменнику устройства.
• Происходит отдача тепла холодной воде в накопительном баке.
• •По достижении параметров, заданных пользователем, автоматика отключает работу отопительного прибора.
• Запуск одного из кранов, стимулирует подачу горячей воды к точке водоразбора.
• Так как в системе обязательно присутствует рециркуляционный насос, то вода из крана поступает сразу в горячем виде.

Важно! Насколько быстрым будет косвенный нагрев воды от котла, зависит от количества витков змеевика. Соответственно большее количество будет способствовать быстрому прогреву.

Существуют и другие модели бойлеров – например, система «бак в баке». В данном случае используется два резервуара – внутренний для холодной воды, а внешний для горячего теплоносителя. Принцип работы водонагревателя косвенного нагрева такой конструкции примерно аналогичен бойлеру со змеевиком. Однако стоит отметить лучшую производительность БКН такого плана. Это возможно благодаря большей площади прогрева холодной воды.

Основной задачей, устройств обоих типов, заключается в получении горячей воды водонагревателем от системы отопления. Так как бойлеры косвенного нагрева отличаются большими габаритами (отдельные модели достигают 100 литров и даже больше), то они вполне способны обеспечить нужды большой семьи. То, насколько объемная емкость будет выбрана для установки в доме, определяется исходя из параметров мощности отопительного прибора. Небольшая мощность газового котла неспособна обеспечить достаточный нагрев воды внутри резервуара большого объема.

Под обвязкой бойлера косвенного нагрева подразумевается подключение его к отопительной и водопроводной системе, а также установка вспомогательных приборов. Монтаж напольного оборудования, требует подготовки основания. Это может быть черновое, выполненное из бетона или чистовое с последующим декорирующим оформлением, покрытие. Какой вид поверхности будет выбран, определять исключительно владельцу дома.

Для установки настенных аппаратов используются специальные элементы крепления, как правило, идущие в комплектации с устройством. Существует требование, предъявляемое к стене, где будет подвешиваться устройство: она должна быть выполнена из прочного материала (кирпича, бетона и других подобных строительных элементов).

Организовывая систему отопления, ознакомление с принципом работы совместного тандема, это лишь половина дела, которое необходимо выполнить. Немаловажное значение имеет выполнение правильного подключения.

К примеру, чтобы подключить бойлер к водопроводу, нужно придерживаться некоторых правил:

• Подключение холодной воды производится исключительно к патрубку, расположенному в нижней части бойлера. Это обуславливается физическим законом, который указывает на то, что холодная вода тяжелее нагретой, а значит во время открытия крана, возможность смешивания двух источников с различной температурой носителя, будет полностью исключена.
• Соответственно подключение выводящей горячую вод трубы производится в верхней части прибора.
• Подключение подающей и выводящей линий теплоносителя осуществляется прямо пропорционально. То есть, для ввода разогретого теплоносителя используется верхнее подключение, а для вывода нижнее.
• При монтаже устройства существует необходимость обязательной установки запорной арматуры на всех патрубках, чтобы в случае возникновения аварийных ситуаций у владельца была возможность полного отключения бойлера и экстренного демонтажа устройства с целью проведения ремонтных работ.

Важно! Соблюдение этих простых правил, поможет повысить общее КПД бойлера. Максимально разогретый теплоноситель, попадая в верхнюю часть емкости, где собирается горячая вода, будет по максимуму отдавать свое тепло. Спускаясь вниз, жидкость будет выводится уже в полностью остывшем состоянии, отдавая по ходу движения, всю имеющуюся энергию.

Подключение бойлера к газовому котлу, может производится по следующим схемам:

• Монтаж с трехходовым клапаном. Уникальность данного способа в том, что на линию подачи устанавливается циркуляционный насос, а между ним и бойлером монтируется трехходовой клапан, который работает в паре с термостатом. Клапан реагирует на изменение температуры. Так при ее понижении, термомстатом подается сигнал клапану, который открывается и запускает нагрев жидкости внутри бойлера. Достигнув требуемых параметров, клапан перекрывается, и подача теплоносителя перенаправляется по отопительному контуру.

• Гидравлический распределитель. Удобство данной схемы по достоинству оценено владельцами домов с многоконтурными системами отопления. Посредством гидравлических приборов выполняется регулировка давления в разных участках системы. Таким образом, в установке циркуляционных насосов, необходимость полностью отпадает, поскольку те же самые действия выполняет гидравлика.
• Двухнасосная система. Используется в системах горячего водоснабжения с небольшими объемами. Принцип работы газового котла и бойлера косвенного нагрева по этой семе довольно прост. Установка насосов производится в параллельные линии, а потому движение потоков теплоносителя осуществляется по двум различным веткам. Насосы нужны для обеспечения принудительного движения жидкостной среды.

Если в конструкции бойлера-косвенника предусмотрено дополнительное подключение через патрубок контура рециркуляции, то можно приобрести и установить насос соответствующей модуляции. Для реализации этой схемы, потребуется монтаж дополнительного контура, в котором помимо насоса монтируются обратный и предохранительный клапана, расширительный бак и спиротоп (воздухоотводчик).

Внимание! Рециркуляция обеспечивает постоянную подачу горячей воды к источникам водоразбора. Возможно это благодаря постоянно циркулирующим потокам жидкости. Другими словами, после открытия крана, вода подается сразу в горячем виде.

Несмотря на, казалось бы, небольшие габариты накопительных баков, встроенных внутрь котла, они способны обеспечивать горячей водой одновременно несколько точек водоразбора. К тому же, такое устройство компактно и занимает немного места, вся разводка производится от одного прибора и такие котлы имеют более высокую скорость прогрева жидкости. 

Котлы со встроенным бойлером разделяются на два вида, которые определяются особенностями работы приборов:

• Конвекционные. Рассчитаны на обогрев помещений с площадью от 300 м2. Для нагрева используется горелка.
• Конденсационные. В отличие от предыдущего варианта, чтобы получить горячую воду, этот тип котла дополнительно использует энергию от конденсации водяного пара.

Независимо от типа модели, все устройства со встроенными баками относятся к двухконтурным. Объем рабочей емкости может варьироваться между 10 и 100 литрами. Малогабаритные котлы, как правило, предназначены для настенного способа крепления.

Внимание! Внутреннее устройство накопительного бака имеет схожую конструкцию с бойлером косвенного нагрева – тот же змеевик, исполняющий роль теплообменника и то же трехслойное исполнение стенок бака.

Мощность приборов – от 28 кВт. В зависимости от модельного исполнения конструкции, прибор может оснащаться горелкой открытого или закрытого типа. В случае если горелка ничем не защищена, то для вывода продуктов горения устанавливается обычная дымоходная система. Для приборов с закрытым типом горелок, требуется установка коаксиальных дымоотводящих систем. Нагрев теплоносителя производится пластинчатым теплообменником, размещенным внутри накопительной емкости.

Разбирая принцип работы устройства, можно обнаружить множество схожестей с баком косвенного нагрева, с единственным отличием: в обслуживании отопительной и ГВС систем участвует одно устройство. Эксплуатация прибора производится в режиме приоритетной подачи. Как это выглядит? После открытия точки водоразбора, газовый котел включается в обслуживание ГВС, нагревая воду для бытовых нужд. Как только кран перекрывается, устройство переключается на систему отопления.

В зависимости от вида, приобретенного оборудования, могут применятся различные типы обвязки. 

Основное предназначение одноконтурного оборудования – это обслуживание отопительной системы. Однако существуют варианты, когда владельцы пользуются котлом исключительно для получения горячей воды. С появлением бака косвенного нагрева, владельцами стало применятся внедрение нового устройства для повышения функциональности. Таким образом удается обогревать помещение и получать горячую воду одновременно.

Если выбирается такой способ обвязки, то необходимо обращать внимание на технические характеристики. Наиболее важным моментом является мощность приборов – от этого зависит производительность системы и скорость прогрева.

Важно! Стандартная скорость первого нагрева варьируется в пределах 15-20 минут. Последующее использование бойлера не требует ожидания для получения горячей воды из крана.

Перед началом монтажа, необходимо сосредоточится на выборе наилучшего места для размещения устройств. Как правило, это специально оборудованные котельные, так как место требует установки нескольких приборов и системы разводки. КПД от эксплуатации приборов повысится если они будут находится в максимальной близости друг от друга. Таким образом удастся ускорить время прогрева воды в баке.

Обвязка подразумевает двухстороннее подключение – для ввода ХВС и вывода ГВС. На выходе рекомендуется устанавливать бак расширения, который обезопасит БКН от скачков давления, а значит продлит время эксплуатации прибора.

Если система многоконтурная, то перед каждой веткой обязательно устанавливаются краны и обратные клапаны. Из-за качества воды, и содержания в ней примесей, необходимо устанавливать перед приборами элементы фильтрации. Это обезопасит приборы от преждевременного изнашивания.

Обвязка с трехходовым клапаном считается наиболее подходящей схемой для обвязки бойлера и котла. Это устройство поможет в распределении теплоносителя на две ветки – отопительную и подающую к БКН. Клапан поможет отрегулировать температуру в контуре.

Внимание! Если схема обвязки не предусматривает установки трехходового клапана, то вместо него обязательно монтируют два насоса. Один для бойлера, а второй для системы отопления. 

Владельцы частных домов иногда задаются вопросом, как работает косвенник совместно с двухконтурным котлом. По мнению специалистов, такой вариант выполнения приемлем, но результат определяется исключительно выбором схемы подключения. 

С точки зрения гидравлической работы, схема выглядит правильно:

• Термостат, размещенный внутри БКН реагирует на понижение температурных показателей, замыкая электрическую цепь включения насоса.
• В результате чего циркуляционное устройство начинает гонять теплоноситель по контуру, расположившемуся между двумя темплообменниками – нагревшись от газовой горелки, он отправляется к змеевику.

И вот в этом моменте возникает проблема. Разберем ситуацию более подробно:

• Вода, поступившая в бойлер равна примерно +10…+15оС.
• Рекомендуемые показатели нагрева теплоносителя газовым котлом +60оС.

• В данном положении имеется разница 45 градусов. Большой разбег позволяет вести интенсивную работу по нагреву жидкости.
• С каждым циклом прохождения теплоносителя от котла к бойлеру и обратно, температура жидкости повышается, и разница температур уменьшается.
• В результате замедляется процесс теплообмена.

Необходимо отметить еще и тот факт, что к газовому котлу приходит уже не 15 градусный теплоноситель, как это было вначале, а 40 или даже 50 градусный.

Важно! Правилами безопасного использования газового котла не допускается работа с теплоносителем, температура которого превышает +60оС. Поэтому, по достижении циркулирующей жидкости этих параметров, происходит отключение газовой горелки.

По правилам эксплуатации бойлера косвенного нагрева, устройство должно подвергаться раз в неделю обязательной обработке горячей водой, температура которой превышает 70-75оС. А так как данная схема не дает возможности прогрева теплоносителя до этих параметров, то она считается не пригодной.

Второй способ, где происходит взаимодействие бойлера с контуром отопления, больше подходит для обвязки двухконтурного котла. При этом ветка горячего водоснабжения остается нетронутой.

Установка электронного блока управления позволит настроить нагрев воды до +70оС. Жидкость такой температуры будет поступать внутрь нагревательного элемента бойлера. Принцип работы примерно идентичен предыдущему за исключением того, что циркуляция происходит не по короткому кругу между двумя устройствами, а по большому – минуя весь отопительный контур. В таком случае, вода возвращается уже в остывшем состоянии и не наносит вред газовому котлу.

Для того, чтобы продлить эксплуатационный период бойлера косвенного нагрева и газового котла, участвующих в совместной работе, необходимо правильно выбрать способ обвязки контура, установить группу безопасности и другие вспомогательные устройства.