Обвязка и устройство бойлера косвенного нагрева

Содержание

Расчёт основных параметров бойлера

Прежде чем приступить к поиску материала и непосредственно изготовлению, потребуется провести расчёт минимального объёма резервуара и рабочей длины теплообменника.

Объём и форма бака

Объём резервуара для воды напрямую зависит от количества жильцов, постоянно проживающих по месту установки оборудования. Считается, что в сутки человек расходует до 80 л воды. За расчётное значение рекомендуется брать 45–50 л на человека. При превышении нормы вода в баке будет застаиваться, что непременно скажется на её качестве.

Форма бака выбирается с учётом силы давления в водопроводной системе. Если давление низкое, то допускается использование самодельных бойлеров с квадратным резервуаром. При высоком давлении в системе можно использовать только оборудование со скруглённым дном и верхом.

Бойлеры с накопительным резервуаром квадратной и прямоугольной формы можно использовать только в системах водоснабжения с низким рабочим давлением

Дело в том, что повышенное давление способствует возникновению изгибающих усилий на стенках бака, поэтому резервуар квадратной или прямоугольной формы может деформироваться. Ёмкость с круглым дном более устойчива к деформациям за счёт лучшей обтекаемости.

Мощность и длина теплообменника

В вертикальных моделях косвенного нагрева в качестве теплообменника обычно используется змеевик из меди, расположенный между входным и выходным отверстием.

Змеевик для бойлера из медной трубы

Для самостоятельного изготовления лучше всего использовать медную трубу диаметром 10 мм. Такое изделие без труда гнётся руками без применения какого-либо инструмента. При использовании металлопластиковой трубы следует учитывать, что температура нагрева теплоносителя не должна быть более 90 оC, иначе труба деформируется, а стыки протекут — это приведёт к смешиванию воды в резервуаре.

Длина трубы, необходимая для изготовления змеевика, рассчитывается по формуле L = P / (3,14 ∙d ∙∆Т), где:

  • L — длина трубы (м);
  • d — сечение трубы (м);
  • ∆Т — разность температур нагретой и холодной воды (оC);
  • P — мощность теплообменника на каждые 10 л воды (кВт).

По мнению специалистов, на каждые 10 л воды должно приходиться не менее 1,5 кВт тепловой энергии. С учётом этого можно рассчитать длину трубы для изготовления змеевика.

Например, рассчитаем материал для змеевика, который будет установлен в бойлер ёмкостью 200 л. Температура холодной воды, поставляемой в ёмкость, будет равняться 15 оС, а после нагрева необходимо получить воду с температурой 80 оС: L = 1,5 ∙20 / (3,14 ∙0,01 ∙65) ≈ 15 м.

Таблица: длина медного теплообменника для бойлеров ёмкостью 50–200 литров

Объём накопительного резервуара, л Мощность оборудования, кВт Длина теплообменника, м Диаметр резервуара бойлера, м Диаметр витка, м Количество витков
200 30 15 0,5 0,4 12
150 22,5 11 0,5 0,4 9
100 15 7,5 0,4 0,3 8
50 7,5 4 0,4 0,3 5

Количество витков змеевика зависит от способа изгиба и расстояния между элементами. Обычно змеевик располагается так, чтобы расстояние между витками и стенками резервуара было не менее 10–12 см. Расстояние между витками не должно быть менее 5 см. Расчётные значения для накопительных резервуаров различного объёма можно увидеть в таблице выше.

Если бойлер косвенного типа необходимо оборудовать трубчатым электронагревателем, то мощность высчитывается исходя из того, что для быстрого нагрева 50 л воды необходим ТЭН мощностью не менее 1,5 кВт. Кроме того, любой комбинированный бойлер должен быть оборудован термостатом.

Достоинства и недостатки

У аппаратов косвенного типа имеются свои сильные и слабые стороны.

Достоинства

К достоинствам агрегата можно отнести:

  • низкую в сравнении с другими видами нагрева себестоимость получения горячей жидкости, при этом нет расхода электричества;
  • способность производства большого количества горячей воды;
  • возможность одновременной подачи сантехнической жидкости по разным направлениям;
  • возможность подключения к разным источникам тепла (солнечная батарея, газовый котел и электрокотел, твердотопливный котел).

Недостатки

Основные минусы косвенников:

  • дороговизна всего оборудования;
  • на нагрев жидкости в баке уходит больше времени, если сравнивать с электрическим или газовым бойлером, при этом падает температура в системе отопления, что отражается на интенсивности обогрева комнат;
  • бойлеры, особенно больших размеров, занимают много места — для установки всей конструкции иногда требуется отдельное помещение.

Таким образом, агрегаты косвенного типа являются идеальным вариантом недорогого источника горячей воды для частных домов, а также для налаживания ГВС в барах, столовых, ресторанах и других пунктах, где требуется большое количество нагретой жидкости. Хотя первоначальные вложения значительные, в дальнейшем экономия будет существенной.

Закрытый тип с естественной циркуляцией

Также довольно простая схема обвязки с малым числом теплопотребителей. По схеме очень похожа на открытый тип. Отличается включением закрытого расширительного бака с мембраной, который устанавливается на обратном патрубке. Кроме того, не забываем про группу безопасности. Некоторые модели уже укомплектованы ею на производстве. Емкость расширительная рассчитана на объем более 10% от всего объема теплоносителя.

Здесь есть несколько важных моментов при обвязке котла отопления полипропиленом. Патрубок от теплогенератора до группы безопасности делается из металла, дальше прокладывается из полипропилена. Также участок обратного патрубка с установленным трехходовым краном и датчиком – из металла. Полипропилен обладает малой теплопроводностью. Если на нем установить кран трехходовой, он будет с задержкой реагировать на повышение температуры, а датчик подавать информацию неверно.

Популярные статьи  Код ошибки F04 в стиральной машине Индезит

В целом же, система обвязки котла отопления полипропиленом выгодна, достаточно практична.

Подключение бойлера косвенного нагрева к одноконтурному котлу — схема

Необходимо по схеме найти в котле клеммы для датчика бойлера и соединить концы провода в них.

Обычные бойлеры косвенного нагрева работают в основном с автоматизированными котлами.

Подключение бойлера к котлу с применением трёхходового клапана Данная схема подключения отлично подходит для газовых котлов, оснащённых циркуляционным насосом и автоматикой. Предпочтение отдается настенным моделям, которые можно подвесить на высоте 1 м над полом.

Лучшее положение — это когда низ водогрейного бака выше отопительного котла и радиаторов. Как правильно подключить бойлер косвенного нагрева к системе отопления? Реже подключаются к отдельно стоящим бойлерам аналогичного объёма.

Конструкция бойлера косвенного нагрева

Косвенного нагрева Эти водонагреватели тепловую энергию самостоятельно не производят. Если необходимо создать схему подключения для твердотопливного котла, работающего на дровах, рекомендуем выбрать вариант, нарисованный на картинке ниже. Некоторые производители намеренно выпускают оборудование со стандартными габаритами разъемов и фитингов.

В данной схеме нет трехходового крана, подключается контур через обычные тройники. С этой деталью агрегат служит значительно дольше. Работа на очень высоких температурах может привести к преждевременному повреждению внутренней поверхности бака. Виды двухконтурных газовых котлов со встроенным бойлером нужны ли они Бойлеры применяются совместно с одно- и двухконтурными газовыми котлами. Циркуляционный насос здесь общий, он гоняет теплоноситель по отопительному контуру и по водонагревателю.

Как подключить бойлер (водонагреватель) косвенного нагрева

Схема подключения водонагревателя косвенного нагрева в гравитационную систему При реализации данной схемы контур, который идет на водонагреватель, делают трубой с диаметром на 1 шаг больше, чем отопительный. В них есть змеевик и встроенный ТЭН.

Этот способ обвязки пригодится тем, кто использует бойлер в постоянном режиме 2: Вариант с двумя циркуляционными насосами Если бойлер применяют редко например, сезонно или по выходным или появилась необходимость в воде, температура которой ниже, чем в системе обогрева, применяют схему с двумя циркуляционными насосами. Работает отопительная система квартиры или дома, и как бы вскользь словно побочным эффектом нагревается вода в бойлере. Подключённый бойлер к отопительному оборудованию и электрическим тэнам Такой способ возможен только при наличии отдельного котлового оборудования, которое способно работать от природных отопительных источников в виде сжиженного газа, угля или дров круглый год. Контур горячего водоснабжения также имеет более высокий приоритет перед контуром отопления, однако он достигается лишь за счет настройки алгоритма включения. Выполнение обвязки требует предварительного проведения грамотных теплотехнических расчетов.
Уфа. Схема подключения бойлера косвенного нагрева.

Материалы и инструменты

Материалы:

  • Трубы, запорная арматура, обратные клапаны — к ним не предъявляется особых требований: используйте те же материалы, что и для работы с ГВС или системами отопления.
  • Расширительный бачок — на систему бытового водоснабжения требуется отдельный, служит для предотвращения резких перепадов давления при открытии/закрытии кранов.

Внимание! Бачок должен быть предназначен для использования с горячей водой, обычно подобные устройства обозначаются специальной маркировкой. Циркуляционный насос — в контур теплообмена с водонагревателем, как правило, устанавливается отдельный насос

Циркуляционный насос — в контур теплообмена с водонагревателем, как правило, устанавливается отдельный насос

Циркуляционный насос — в контур теплообмена с водонагревателем, как правило, устанавливается отдельный насос.

Кроме того, в системах ГВС с рециркуляцией, требуется отдельный насос для циркуляции воды в контуре ГВС.

Это избавит от необходимости ждать поступления горячей воды по трубам большой длины от места установки водонагревателя: вода сразу будет горячей.

  • Провода и мелкая электрическая обвязка — если планируется подключение термостата водонагревателя к автоматике котла.
  • Крепёж — особенно в случае настенной установки, также для закрепления труб и насосов.
  • Стандартный сантехнический набор герметиков, уплотнителей, прокладок.

Инструмент:

  • газовый ключ;
  • гаечные ключи различных диаметров;
  • ключ разводной;
  • строительный уровень;
  • перфоратор, отвёртки, шуруповёрт;
  • минимальный набор электрика: нож, кусачки, изолента, тестер фазы.

Процесс монтажа: как подключить

В идеале бойлер должен находиться как можно ближе к котлу отопления для минимизации теплопотерь.

Подача холодной воды всегда осуществляется в нижний патрубок бойлера, а забор горячей — из верхнего.

  1. Выберите место размещения водонагревателя так, чтобы не мешал и был удобен в обслуживании. Монтируете кронштейны, подставки, закрепляете его на них.
  2. Подключаетесь к сети ХВС: делаете отвод, ставите запорный кран и фильтр грубой очистки.
  3. Через тройник отводите линию ХВС к потребителям, второй выход подключаете к бойлеру через предохранительный клапан.
  4. Подключаете к бойлеру линию ГВС в доме, не забывая про расширительный бачок на ней. Кроме того, ставите краны-байпасы, чтобы можно было отключить его от контура на время обслуживания.
  5. Теперь подключаете бойлер к газовому котлу по одной из приведённых схем. Не забудьте отключить котёл и перекрыть систему перед подключением!
  6. Подключите электронику, датчики, насосы согласно инструкции.

Запуск и проверка

После монтажа в первую очередь необходимо подключить и заполнить бойлер холодной водой. Убедитесь, что из системы удалены все воздушные пробки, а бойлер заполнен полностью, чтобы не привести к его перегреву.

Когда бойлер заполнен, выставляете желаемую температуру с помощью автоматики. Запускаете котёл, открываете подачу теплоносителя из системы отопления к бойлеру.

Когда система выйдет на рабочий режим, убедитесь, что предохранительный клапан (обычно настроен на 8 бар) не подтекает, т. е. в системе нет избыточного давления. А также следует проверить все соединения, уплотнители и краны на предмет протечек.

Популярные статьи  Ремонт электроподжига газовой плиты своими руками

Установка и требования к монтажу

Она зависит от способа выполнения газового котла. Если он является напольным, то монтаж заключается в размещении котла в том месте, где он должен стоять. Перед этим проверяют своими руками прочность основания и при необходимости укрепляют ее.

Если же планируется провести подключение настенного агрегата. то его установка в доме предусматривает последовательное выполнение таких этапов:

  1. Создание дымохода. Он может быть классическим (нужен для котлов с естественной тягой) и коаксильным (предназначен для агрегатов с принудительной тягой). Первый делают из стальных круглых труб, которые обязательно утепляют. Второй собирают из труб, которые являются частью комплекта котла. Коаксильный дымоход нужно сразу присоединять к агрегату .
  2. Фиксация кронштейнов .
  3. Навешивание котла .

Независимо от способа монтажа всем хозяевам следует соблюдать часто упоминаемые в видео требования:

  1. Наличие котельной для напольного газового котла. Она должна иметь объем, больший 15 куб. м, отдельный вход, окно с площадью большей 0,45 кв. м и вентиляцию.
  2. Наличие датчика загазованности в помещении, где будет размещаться котел.
  3. Между стеной/полом и котлом должна быть прослойка из материала. которая не горит.
  4. Ближайшие газовые приборы должны размещаться на расстоянии не менее 20 см.
  5. Расстояние между котлом и соседними стенами должно составлять 30-50 см.

Схемы подключения бойлера косвенного нагрева к котлу

Чтобы вода грелась быстрее, нужно несколько усовершенствовать схему подключения водонагревателя. Вот несколько вариантов.

С применением 3-ходового клапана с сервоприводом

Клапан устанавливается в том месте, где от основного трубопровода ответвляется линия для подачи теплоносителя к бойлеру. Последний следует оснастить электронным термостатом, связанным с сервоприводом 3-ходового клапана.

Схема подключения с трехходовым клапаном

Эта схема обеспечивает приоритет водонагревателя: если воду в нём нужно подогреть, сервопривод по сигналу термостата переведёт клапан в такое положение, чтобы теплоноситель циркулировал только через змеевик бойлера. По достижении нужной температуры клапан вернётся в прежнее положение, перенаправив рабочую среду в отопительный контур.

Схема с 3-ходовым клапаном применяется чаще всего.

Разумеется, установленная на шкале термостата температура не должна превышать температуру теплоносителя (с учётом теплопотерь она должна быть хотя бы на несколько градусов ниже), иначе клапан всё время будет находиться в положении «на бойлер».

С применением двух циркуляционных насосов

В этом варианте контур бойлера оснащается собственным циркуляционным насосом, который также включается по сигналу от электронного термостата.

Схема подключения с двумя насосами

Чтобы каждый из насосов не создавал в соседнем контуре противоток, в трубопроводы врезают обратные клапаны.

С применением гидрострелки

Гидрострелка, также именуемая гидроразделителем, применяется в тех случаях, когда система отопления состоит из нескольких контуров. Без гидрострелки изменение расхода теплоносителя через один из контуров либо его полное отключение всегда сказывается на работе других контуров. Если же данный элемент установлен, взаимное влияние сводится к нулю.

Использование гидрострелки в схеме обвязки бойлера

В частных домах через гидрострелку чаще всего подключают радиаторное отопление, подогрев пола и бойлер косвенного нагрева.

Подключение с рециркуляцией

За период простоя вода в трубопроводе, соединяющем бойлер и точку водоразбора, успевает остыть, так что пользователю приходится каждый раз некоторое время ожидать появления горячей воды. Это, во-первых, не очень удобно, а во-вторых, ведёт к перерасходу средств: за воду сегодня приходится платить по счётчику.

Чтобы сделать систему более практичной, линию подачи горячей воды к водоразборному крану закольцовывают, прокладывая вдоль неё, можно сказать, «обратку» к бойлеру. Теперь достаточно установить в этом кольце циркуляционный насос — и с застоем воды, а значит и с её остыванием, будет покончено.

Если выходящая из бойлера труба будет начинаться вертикальным участком и только потом будет опускаться к кранам, а возвратная будет проложена ниже неё, то система рециркуляции сможет функционировать без насоса — за счёт конвекции, то есть в режиме естественной циркуляции (при условии, что трубы будут иметь достаточно большой диаметр).

Схемы и правила подключения БКН

Схема подключения и особенности монтажа бойлера косвенного нагрева зависят от класса прибора и системы отопления в доме. Необходимо правильно выбрать место установки, ориентируясь на расположение котла, врезку насосов и уже имеющуюся разводку. Попробуем разобраться, что необходимо учесть при монтаже нагревательного оборудования.

Вариант #1 – обвязка с трехходовым клапаном

Это одна из наиболее популярных схем, так как при ее применении происходит параллельное подключение отопительной системы и БКН, оснащенное запорной арматурой. Бойлер необходимо установить около котла, на подачу врезать циркуляционный насос, затем трехходовой клапан.

Данная схема успешно применяется, если используется несколько обогревательных приборов, например, два разных котла.

Обвязка и устройство бойлера косвенного нагреваТрехходовой клапан – это своеобразный переключатель, который управляется термореле. При понижении температуры срабатывает автоматика, и поток теплоносителя с обогревательного контура перенаправляется в БКН

По сути, это система с приоритетом, которая обеспечивает быстрый нагрев воды в бойлере при полном отключении радиаторов на некоторое время. Как только температура повышается до заданного значения, вновь срабатывает трехходовой клапан и возвращает теплоноситель в прежнее русло – в отопительную систему. Этот способ обвязки пригодится тем, кто использует бойлер в постоянном режиме

Вариант #2 – схема с двумя циркуляционными насосами

Если бойлер применяют редко (например, сезонно или по выходным) или появилась необходимость в воде, температура которой ниже, чем в системе обогрева, применяют схему с двумя Система водяного отопления с принудительной циркуляцией: схемы, варианты реализации, технические тонкости циркуляционными насосами. Первый устанавливают на трубе подачи, непосредственно перед БКН, второй – на контуре отопления.

Обвязка и устройство бойлера косвенного нагреваЦиркуляционный насос запитан через термореле, поэтому начинает действовать только при снижении температуры ниже требуемой. Ускорение нагрева происходит вместе с включением принудительной циркуляции

Трехходовой клапан в данной схеме отсутствует, обвязка оборудована с применением простых соединительных тройников.

Популярные статьи  Код ошибки F42 в стиральной машине Бош

Вариант #3 – обвязка с гидравлической стрелкой

Это подключение используют для объемных бойлеров (200 л и более) и разветвленных отопительных систем с множеством дополнительных контуров. Примером может служить система отопления в двухэтажном доме, где кроме многоконтурной радиаторной сети используются теплые полы.

Обвязка и устройство бойлера косвенного нагреваГидравлический распределитель (гидрострелка) необходим, чтобы упростить схему отопительной системы и избежать монтажа рециркуляционных насосов на каждую отопительную ветку

Оборудование гидрострелки позволяет избежать теплового удара, так как давление воды в каждом контуре будет одинаковым. Самостоятельно сделать обвязку по данной схеме довольно сложно, поэтому лучше обратиться к профессиональным монтажникам.

Вариант #4 – использование рециркуляции теплоносителя

Рециркуляция полезна, когда присутствует контур, нуждающийся в постоянной подаче горячей воды – например, полотенцесушитель. Если его подключить к системе отопления, теплоноситель будет постоянно циркулировать, а сушилка функционировать и одновременно служить отопительным прибором.

Обвязка и устройство бойлера косвенного нагреваПрименение рециркуляции обладает одним большим преимуществом – не нужно ждать, когда вода нагреется до нужной температуры, она всегда будет горячей

Но у этой схемы есть и недостатки. Главный – это увеличение расходов на топливо, потому что требуется постоянный прогрев охлаждаемой в контуре воды. Второй минус – смешивание воды в бойлере. Обычно горячая вода находится в верхней части, и оттуда поступает к точкам водоразбора, здесь же она перемешивается с холодной, вследствие чего на выходе температура немного ниже.

Существуют модели бойлеров со встроенной рециркуляцией, то есть с готовыми патрубками для подключения полотенцесушителя. Но дешевле приобрести обычный бак, применив для подключения тройники.

Вариант #5 – система с энергонезависимым котлом

Отличительная особенность данной схемы – установка бойлера на более высоком уровне, чем котел и отопительные приборы. Предпочтение отдается настенным моделям, которые можно подвесить на высоте 1 м над полом.

Напольные модели конкретно в рамках данной схемы уступают настенным скоростью и качеством нагрева. Температура воды значительно ниже (примерно как в обратном трубопроводе), следовательно, и запас горячей воды меньше

Энергонезависимый тип отопления строится на применении законов гравитации, следовательно, теплоноситель будет циркулировать и при отключении электричества. В обычном режиме можно подключит циркуляционные насосы.

Подсоединение на стороне водоснабжения

Если точки водоразбора располагаются недалеко от нагревательной емкости, подключение производится по типовой схеме, представленной ниже. Поясним функции некоторых элементов:

  • редуктор давления рекомендуется применять при скачках напора выше 6 Бар;
  • обратный клапан на подаче ХВС не дает резервуару опорожняться в водопроводную магистраль;
  • расширительная емкость компенсирует увеличение объема нагреваемой жидкости;
  • предохранительный клапан, настроенный на 7 Бар, сбрасывает в канализацию воду в случае повышения давления до критической отметки;
  • дренажный кран служит для слива воды по способу сообщающихся сосудов.

Важно оставить заполненной сливную магистраль — тогда при открытии дренажного вентиля водя вытечет по закону сообщающихся сосудов

Когда потребители находятся вдалеке от бойлера, стоит положить линию рециркуляции с дополнительным насосом и обратным клапаном. Если ваша модель нагревателя не оснащена отдельным штуцером для присоединения этой линии, просто врезайте возвратный трубопровод в магистраль на входе холодной воды.

Обвязка и устройство бойлера косвенного нагрева

Перед запуском системы с водонагревателем типа «емкость внутри бака» нужно сначала заполнить внутренний резервуар санитарной водой, только потом закачивать теплоноситель и производить опрессовку. Детали расскажет мастер на видео:

Обвязка и устройство бойлера косвенного нагрева

Принципы работы

Для сборки индукционного котла своими руками необходимо изучить, из чего он состоит и понять принципы его работы.

Устройство нагревается за счет энергии электромагнитного поля. Теплоноситель ее забирает на себя и преобразует в тепло.

Магнитное поле создается в индукторе (это цилиндрическая катушка с большим количеством витков). Проходя через нее, электричество создает вокруг себя напряжение. Магнитный поток движется по замкнутому кругу перпендикулярно электрическому полю. Переменный ток создает вихревые потоки и генерирует энергию в тепло. Передача электроэнергии нагревателю происходит без прямого контакта.

Обвязка и устройство бойлера косвенного нагрева

Индукционное тепло расходуется эффективно и экономно, поэтому вода при таком способе нагревания за короткий промежуток времени достигает высоких температур. Теплоноситель получает около 97% энергии.

Компоненты индукционного водонагревателя

Организация системы отопления в собственном доме с помощью индукционного котла не потребует ее серьезной перепланировки. В основе используется трансформатор, состоящий из первичной и вторичной обмоток.

Обвязка и устройство бойлера косвенного нагрева

Вихревые потоки образуются в первичной обмотке из электрической энергии и создают электромагнитное поле. Оно попадает на вторичную, которая несет функцию нагревателя.

Вторичная обмотка представляет собой корпус котла. В него входят такие элементы, как:

Обвязка и устройство бойлера косвенного нагрева

  • внешняя обмотка;
  • сердечник;
  • электроизоляция;
  • тепловая изоляция.

Для подвода холодной воды в устройство и отвода теплой в систему отопления к водонагревателю устанавливают два патрубка. Нижний монтируют на вводный участок, а верхний на отводящую горячую воду часть.

Тепло, которое создается котлом, отдается теплоносителю. Чаще всего в его качестве выступает вода, так как она способна быстро забрать тепло. За счет встроенного насоса горячая вода через патрубок поступает в отопительную систему. Жидкость постоянно циркулирует, поэтому перегрев оборудования не возможен. Подается остывшая вода, а отводится горячая.

Обвязка и устройство бойлера косвенного нагрева

При циркуляции отопительная жидкость вибрирует, что не дает откладываться накипи внутри труб. Устанавливать индукционный водонагреватель можно в любом помещении, так как в процессе эксплуатации не создается шум.

Оцените статью
Олег Альметьев
Добавить комментарии

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Обвязка и устройство бойлера косвенного нагрева
Кофеварка: виды и критерии выбора