Подключение бойлера косвенного нагрева: схема обвязки с рециркуляцией, трехходовой клапан для водонагревателя

Горячее водоснабжение – это одна из тех вещей, которая делает возможным комфортное проживание в доме. Существует немало способов и систем, обеспечивающих подачу горячей воды в необходимом количестве. Хорошим вариантом является подключение бойлера косвенного нагрева, о котором и пойдет речь в данной статье.

Содержание:

• Устройство и принцип работы бойлера
• Совместимость с отопительным оборудованием
• Виды бойлеров косвенного нагрева
• Схемы и особенности подключения
• Правила обвязки бойлеров
• Подключение бойлера к котлу с принудительной циркуляцией жидкости
• Схема с двумя циркуляционными насосами
• Подключение бойлера к энергонезависимому котлу
• Схема с рециркуляцией теплоносителя

Устройство и принцип работы бойлера

Бойлер косвенного обмена (водонагреватель) – это заполненный водой бак, в котором располагается теплообменник. В качестве теплообменника обычно используется змеевик или водяная рубашка. Теплообменник подключается к источнику тепла, передающему энергию посредством теплоносителя.

Процесс нагрева воды в бойлере происходит следующим образом:

• Сначала к теплообменнику подается теплоноситель от отопительного котла;
• Стенки теплообменника нагреваются за счет поданной энергии;
• От стенок тепло отдается воде, которая находится в баке;
• Разогретая вода забирается потребителями по мере необходимости.

Между водой и теплоносителем при такой технологии имеется промежуточное звено, обеспечивающее передачу тепла – поэтому устройство называется бойлером косвенного нагрева.

Система отопления с бойлером косвенного нагрева пребывает в тесном взаимодействии. Так, вода в бойлере обычно имеет несколько меньшую температуру по сравнению с температурой теплоносителя, поступающего в теплообменник – то есть, разогреть воду в баке можно только до того уровня, который способен выдать котел.

Впрочем, один способ обхода этого ограничения есть – всего-то и нужно, что подобрать комбинированный бойлер, в котором, помимо теплообменника, имеется еще и ТЭН. В таких устройствах основным источником тепла является косвенный обогрев, а ТЭН повышает температуру воды до необходимого уровня. Самая эффективная комбинация оборудования, при которой вода остается горячей дольше всего – бойлер с ТЭНом и твердотопливный котел.

Некоторые модели бойлеров оборудуются дополнительными теплообменниками – при большом объеме бака это позволит существенно ускорить прогрев воды. Чтобы вода как можно дольше оставалась в нагретом состоянии, при выборе оборудования стоит отдать предпочтение устройствам с утеплением.

Совместимость с отопительным оборудованием

Бойлеры косвенного нагрева без проблем работают с любой отопительной системой, обеспечивающей подачу горячей воды – лишь бы ее мощность была достаточной. Как уже было отмечено выше, отличным вариантом являются твердотопливные котлы, работающие на всех доступных видах топлива. Впрочем, устройства, работающие на газе, электричестве или жидком топливе, тоже будут достаточно эффективными.

Сам монтаж бака не очень сложен, а вот схема подключения бойлера косвенного нагрева простотой не отличается. При выборе модели с наличием управления особых проблем не будет, а вот с упрощенными изделиями придется повозиться, чтобы работающий в связке с ними котел мог работать и с отоплением, и с водоснабжением.

Виды бойлеров косвенного нагрева

Классификация водонагревателей рассматриваемого типа осуществляется по одному главному признаку – наличию или отсутствию встроенного управления:

1. Бойлеры со встроенным управлением. Такие устройства подключаются к отопительным системам, в которых используются котлы, не оснащенные автоматикой. У подобных бойлеров имеется температурный датчик и собственный блок автоматики, который регулирует подачу разогретой воды в теплообменник. Обвязка бойлера косвенного нагрева со встроенным управлением осуществляется просто – достаточно лишь подвести к нему трубы подачи и обратки от котла, обеспечить подачу холодной воды и подключить выходной канал, позволяющий раздавать воду потребителям.
2. Бойлеры без встроенного управления. Как правило, данная категория бойлеров обычно работает в связке с автоматизированными котлами. Обвязка бойлера данного типа начинается с установки температурного датчика и его соединения с подходящим входом котла. Дальше осуществляется обвязка бойлера по одной из существующих схем. При необходимости подобные устройства подключаются к энергонезависимым котлам, но в этом случае нужно использовать соответствующие схемы обвязки.

Также бойлеры делятся на виды в зависимости от формы и способа установки. Что касается последнего, то есть два вида устройств – настенные (объем не более 200 литров) и напольные (объем до 1500 литров). Оба варианта могут иметь горизонтальный и вертикальный формат. Настенные бойлеры крепятся на кронштейны, зафиксированные на дюбелях.

Подавляющее большинство водонагревателей имеет цилиндрическую форму, а их выходные патрубки располагаются на задней части – это существенно упрощает подключение бойлера косвенного нагрева и не портит декоративные качества конструкции. На внешней стороне панели имеется место для установки температурного датчика или реле, а в отдельных моделях реализована возможность подключения ТЭНа.

Схемы и особенности подключения

Подключение косвенника может осуществляться по двум принципиальным схемам:

• В первой схеме контур водоснабжения будет для системы приоритетным;
• Во второй схеме нагрев воды осуществляется в соответствии с рабочим режимом отопительного оборудования.

Первая схема системы отопления с бойлером косвенного нагрева направляет весь объем теплоносителя на прогрев бака, за счет чего обеспечивается очень быстрый нагрев воды. Когда температура воды достигает заданной отметки, теплоноситель перенаправляется в отопительный контур.

Вторая схема обвязки бойлера косвенного нагрева не делает отличий между отоплением и водоснабжением, поэтому на последнее отдается лишь определенная часть теплоносителя. Соответственно, просадка теплоотдачи радиаторов не наблюдается, но вода в бойлере нагревается намного медленнее, чем в предыдущем случае.

Устанавливая водонагреватель косвенного типа, предпочтение лучше будет отдать первой схеме – она обеспечивает бесперебойную подачу горячей воды в необходимом объеме. Эффективность отопления в таком случае практически не ухудшится – для поддержания температурного режима теплоноситель отводится из отопительного контура примерно на 5 минут, а для полного нагрева всего бака потребуется около получаса времени.

Конечно, указанные цифры весьма приблизительны – скорость прогрева напрямую зависит от мощности котла и объема бака. Одно можно сказать точно – если мощность отопительного оборудования превышает необходимый уровень хотя бы на четверть, то для нагрева воды будет требоваться очень мало времени, и эти затраты не скажутся на эффективности отопления. В любом случае, перед тем, как подключить бак косвенного нагрева к котлу, нужно продумать все аспекты и рассчитать эффективность будущей системы.

Правила обвязки бойлеров

Существует ряд общих правил, которые должны соблюдаться при установке бойлеров косвенного нагрева:

1. Чтобы все устройства, подключенные к раздаче горячего водоснабжения, могли нормально функционировать, к выходному каналу бойлера подводится расширительный бачок, объем которого равен 10% от общего объема бака. Установленный бачок позволит компенсировать температурное расширение в водопроводной системе.
2. Каждая ветка система должна оборудоваться шаровым краном, который позволит при необходимости отключить любое устройство, не выключая при этом весь контур водоснабжения.
3. Трубы подающей линии настоятельно рекомендуется оборудовать обратными клапанами. Данные элементы предотвращают ток воды обратно в бойлер и тем самым обеспечивают его безопасное использование.

Подключение бойлера к котлу с принудительной циркуляцией жидкости

Если на подаче системы установлен циркуляционный насос, а возле котла есть место для установки бойлера, то лучшим вариантом будет организация отдельного контура, идущего от отопительного котла. Как правило, такая схема отопления с бойлером косвенного нагрева используется для котлов настенного формата – в таком случае получается параллельное подключение водонагревателя и отопительного контура.

За циркуляционным насосом нужно установить трехходовой клапан для бойлера косвенного нагрева, к которому подводится установленный на баке температурный датчик. Выход трехходового крана подключается к патрубку бойлера, чтобы можно было соединить контур с отоплением. В трубу обратки на участке до входа в котел врезается тройник, предназначенный для забора воды из теплообменника.

Рабочий процесс при такой схеме выглядит следующим образом:

• Когда на трехходовой кран поступают данные о снижении температуры воды ниже необходимого уровня, весь теплоноситель перенаправляется в бойлер;
• Вода в бойлере разогревается за счет попавшего в нее теплоносителя;
• Когда температура воды достигает заданной верхней отметки, трехходовой клапан снова переключается, и теплоноситель опять поступает в отопительную систему.

Схема с двумя циркуляционными насосами

Если система уже оборудована циркуляционным насосом, то схема обвязки бойлера может включать в себя еще один насос, который будет располагаться именно на том трубопроводе, на котором расположен бак. Расположение насоса относительно самого бойлера не имеет значения – его можно устанавливать как на подаче, так и на обратке.

Трехходовой кран в данной схеме отсутствует – подключение бойлера косвенного нагрева осуществляется посредством тройников. Для регулировки подачи теплоносителя в бойлер используются насосы, активность которых контролируется температурным датчиком – при низкой температуре циркуляционный насос для бойлера косвенного нагрева запускается, а после нагрева начинает работать второй насос, обеспечивающий циркуляцию жидкости в отопительной системе.

Подключение бойлера к энергонезависимому котлу

При использовании с энергонезависимым отопительным оборудованием бойлеру нужно обеспечить приоритетную подачу теплоносителя. Самым простым способом, позволяющим добиться этой цели, является установка бака выше уровня радиаторов – именно поэтому в таких ситуациях обычно используются настенные модели. Оптимальное расположение настенного бойлера предполагает, что его нижняя часть располагается хотя бы немного выше уровня котла и отопительных приборов.

Конечно, с напольными устройствами такая обвязка водонагревателя тоже сможет работать, но прогрев воды будет замедленным и неполноценным. Внизу бака вода не сможет прогреться до конца (ее температура будет находиться на одном уровне с температурой жидкости в обратном трубопроводе), поэтому общий объем горячей воды будет снижен.

Циркуляция теплоносителя в энергонезависимых системах осуществляется естественным образом. Чтобы повысить эффективность системы, можно врезать в нее циркуляционный насос, и при наличии электричества вода будет постоянно подогреваться. При желании можно обойтись и без насоса – для нормальной подачи теплоносителя в водонагреватель трубы подводки к нему должны иметь увеличенный диаметр по сравнению с трубами отопительного контура.

На участке отопительного трубопровода за ответвлением устанавливается термостатическая головка, снабженная датчиком. Данный терморегулятор позволяет настроить желаемый температурный режим. Подача теплоносителя регулируется термостатом, который открывается и закрывается в зависимости от температуры воды в баке.

Схема с рециркуляцией теплоносителя

При наличии в системе дополнительных потребителей (например, устройства для сушки полотенец) нужно обустроить ее так, чтобы все они получали горячую воду. Для этого используется петля рециркуляции, в которой вода постоянно прогоняется по всему контуру насосом. Обвязка бойлера косвенного нагрева с рециркуляцией имеет важное достоинство, которое заключается в том, что из крана постоянно течет разогретая вода, и время на стекание холодной не тратится.

Недостатком является то, что при рециркуляции теплоносителя затраты на прогрев воды в бойлере увеличиваются. Все дело в том, что жидкость постоянно циркулирует по кольцу и охлаждается, поэтому котел тратит гораздо больше ресурсов на постоянный ее подогрев. Кроме того, снижение температуры усиливается за счет смешивания разных слоев жидкости.

Обустройство системы с рециркуляцией может выполняться несколькими способами. Самый простой из них заключается в выборе водонагревателя, имеющего встроенный рециркуляционный контур, реализованный в виде дополнительных патрубков. Разумеется, бойлер косвенного нагрева с рециркуляцией обходится на порядок дороже обычных моделей. Другой вариант – это объединение всех потребителей в один контур посредством тройников.

Заключение

Обвязка одноконтурного котла с бойлером косвенного нагрева выполняется по разным схемам, каждая из которых позволяет решить определенный ряд задач. Чтобы горячее водоснабжение работало качественно и без перебоев, нужно заранее продумать его конструктивные особенности и нюансы, которые могут возникать в процессе работы.