Бойлер косвенного нагрева — устройство и принцип работы

Сегодня каждый человек хочет жить в комфортных условиях, и представить свою жизнь без горячей воды уже просто невозможно. Однако в работе центрального водоснабжения часто происходят сбои и неполадки, а в некоторых домах и вовсе нет подключения к центральному отоплению. Не стоит забывать и владельцев частных домов. Решить такие проблемы поможет бойлер косвенного нагрева. О его устройстве и принципе работы расскажет мастер сантехник.

Что такое бойлер косвенного нагрева

Конструкция бойлера состоит из:

• корпуса;
• утеплителя,
• бака;
• термометра;
• теплообменника (змеевика);
• магниевого анода (защищает от коррозии).

Бойлер косвенного нагрева — это бак с водой, из которого выделяется тепло, поступающее из системы отопления.

Нагрев осуществляется следующим способом: через теплообменник происходит процесс поступления воды от котла, она нагревает стенки теплообменника, а от них уже греется вода, которая находится в емкости.

Принцип работы и виды

Характерной чертой функционирования бойлера косвенного нагрева, является то, что это устройство работает только вместе с внешними источниками отопления.

От источника по змеевику двигается теплоноситель. Благодаря насосу происходит циркуляция теплоносителя и непосредственно нагрев воды, которая находится в бойлере. Холодная вода попадает в бойлер по трубам водоснабжения.

Специальные патрубки предназначены для того, чтобы можно было подключать его к источнику подачи теплоносителя. После того как теплоноситель проходит весь цикл по змеевику, он снова попадает в отопительную систему через выходной патрубок.

Обратите внимание! Теплообменный процесс происходит наиболее эффективно в змеевиках с большим диаметром. Но в таком случае, чтобы теплоноситель нагревался, мощность теплогенератора должна быть более сильной

Осуществляя выбор бойлера, важно учитывать характеристики помещения, в котором он будет находиться.

Есть следующие виды бойлеров косвенного нагрева:

• Бойлер косвенного нагрева настенный. Крепится к стене на небольшом расстояние от пола, он небольшого размера и маловместителен.
• Бойлер косвенного нагрева напольный. Выпускается разных размеров и может применяться в промышленных целях, однако чтобы его разместить нужно отдельное помещение.
• Вертикальный бойлер. Самый распространенный тип, т.к. достаточно компактный и позволяет экономить пространство.
• Горизонтальный бойлер. Очень вместительный и может применяться на предприятиях, с такой установкой поддерживать нужный уровень воды значительно проще, поэтому дополнительный насосы устанавливать не придется.
• Бойлер со змеевиком. Бывает одноконтурным и двухконтурным, большим спросом пользуется первый вариант.
• Бойлер с рециркуляцией. Благодаря ему вода в кран подается мгновенно, однако, для того чтобы установить циркуляцию, в резервуаре нагревателя должен быть третий вход.
• Накопительный бойлер. Наиболее оптимальный вариант, благодаря которому можно не только нагревать воду, но и сохранять ее в горячем состоянии.
• Бойлер косвенного нагрева с ТЭНом называется комбинированным бойлером: в этом устройстве сочетаются два принципа нагрева: прямой и косвенный.

Про бойлеры прямого и комбинированного нагрева можно прочитать здесь.

Достоинства и недостатки

Бойлер косвенного нагрева — устройство, которое обладает множеством достоинств, но наряду с ними выделяются и некоторые недостатки.

Отметим плюсы и минусы этих приборов.

Плюсы:

• высокая производительность;
• могут нагревать воду в больших количествах;
• экономичность: на нагрев воды тратится немного средств;
• легкость монтажа;
• позволяет подавать горячую воду сразу по нескольким направлениям.

Минусы:

• Высокая стоимость самого аппарата и монтажных работ, а также котла отопления, который нужно будет устанавливать предварительно. Поэтому затраты на начальном этапе будут немаленькими.
• Длительный процесс первого нагрева. Однако этот недостаток кратковременный и с ним вы будете сталкиваться только при запуске системы, в начале отопительного сезона.
• Для всей конструкции требуется достаточно много места. Поэтому такое оборудование пригодно больше для частных домов, где есть помещение, которое можно выделить для бойлера.

Видео

В сюжете - Обзор особенностей бойлера косвенного нагрева.

Как выбрать бойлер косвенного нагрева

Если вы желаете купить бойлер косвенного нагрева, то выбирая его, обязательно учитывайте следующие моменты:

• Ёмкость бака: обязательно произведите расчет воды, которая расходуется вашей семьей. В среднем одним человеком расходуется 100 литров горячей воды ежедневно. Учитывая количество членов в семье, вы сможете выбрать подходящий вам по объему бойлер.
• Оценка экономической целесообразности покупки: бойлер косвенного нагрева оправдывает себя только в том случае, если расход воды составляет не менее 1,5 литра в минуту. Обычно такое потребление воды характерно для 4-5 человек и более.
• Время подогрева.
• Материал теплоизоляции: у аппаратов более низких по цене в качестве теплоизоляции используется поролон, в то время как бойлеры подороже оснащены такими качественными материалами как: минеральная вата или пенополиуретан.
• Габариты: не нужно забывать, что такое оборудование имеет достаточно большие размеры и монтируется рядом с котлом отопления. Поэтому выбирая его, надо учитывать размер помещения, в котором он будет расположен.
• Мощность котла: от нее зависит, сможет ли он обеспечить одновременно обогрев помещения и работу бойлера.
• Наличие элементов защиты (термостата, предохранительного клапана и др.): на наличие этих элементов обязательно нужно обращать внимание, т.к. именно они выполняют функцию защиты от перепадов давления внутри бака и чрезмерного нагрева воды.
• Гарантийный срок: предварительно узнайте, есть ли в месте вашего проживания или рядом сервисный центр, занимающийся ремонтом бойлеров производителя, выбранного вами.
• Производитель: лучше покупать бойлеры косвенного нагрева у производителей, имеющих хорошие отзывы.

Обратите внимание! Выбирая бойлер, обязательно нужно уделять внимание мощности источника отопления. Потому что агрегат с малой мощностью, не сможет нагреть воду до нужной температуры.

Расчет ёмкости бака

Для того, чтобы рассчитать нужный объем бойлера, необходимо определить сколько горячей воды за раз или за короткий промежуток времени расходуется.

Снимая показания, руководствуйтесь утренним временем, когда дети собираются в школу или сад, а взрослые — на работу. Ведь в это время все принимают душ, умываются, чистят зубы, а значит воды в это время суток расходуется больше всего. Если по какой-либо причине у вас нет возможности снять показания, то вы можете воспользоваться таблицей, в которой приведены показатели расхода горячей воды различными приборами.

Рассчитав эти замеры, к полученной цифре надо прибавить запасной объем в 10-15 %. Таким образом, вы получите объем бойлера, который будет оптимальным для вашей семьи.

Подключение

Произвести подключение бойлера косвенного нагрева можно по электрической и гидравлической системе.

Более результативной признана гидравлическая (двухнасосная). Один насос предназначен для обогрева жилого помещения, другой используется для косвенного нагрева самого бойлера.

Электрическая схема подключения предполагает систему переключения режимов — реле.

В процессе установки бойлера многие обыватели сталкиваются со сложностями и допускают ошибки:

• Неподходящее место для расположения оборудования: во-первых, размещать его нужно как можно ближе к котлу и к выходу центрального снабжения.
• Неправильное подключение к источнику холодной воды: чтобы работа аппарата была максимально эффективной, важно соблюдать последовательное подключение входа (вверху) и выхода (внизу) теплоносителя.
• Неверное подключение насоса. В результате эта ошибка влечет за собой негативные последствия: ось двигателя располагается не горизонтально и из-за этого подшипники быстро выйдут из строя.

Видео

В сюжете - Схемы подключения бойлера косвенного нагрева к настенному одноконтурному котлу.

Бойлер косвенного нагрева своими руками

Чтобы изготовить бойлер косвенного нагрева своими руками качественно, первоочередно, необходимо ознакомиться с устройством и принципом работы этого агрегата.

Намного проще изготовить бойлер, имея под рукой чертеж с указанием всех габаритных размеров, формы и расположения всех элементов.

Воспользовавшись чертежом и имея под рукой все необходимые инструменты, создать описанную конструкцию будет несложно. Однако успех работы будет зависеть именно от расчетов, поэтому очень важно произвести их правильно.

Расчет мощности

Этот параметр зависит от трех показателей:

• Скорость циркуляции.
• Температура воды в баке.
• Температура теплоносителя.

Чтобы рассчитать мощность водонагревателя, необходимо взять за норму следующие параметры: циркуляционный насос на 1 атм., который может перегонять 200 литров жидкости в час, наибольшая температура теплоносителя — 85˚С. Это та информация, без которой нельзя приступать к работе.

Расчет бака

Площадь емкости на 120 литров выcсчитывается по формуле:

S = V/h = 0,12/0,9 = 0,133 кв.м.

Где:

• V – объем емкости, измеряется в литрах;
• H – высота. У моделей именитых марок в среднем она составляет 0,9 м.

Затем из площади круга основания, нужно вычислить радиус:

R = √S/π = √0,133/3,14 = 0,205 м = 20,5 см

Диаметр самого круга будет 41 см.

И последнее, что нужно знать — длина окружности:

L = 2*πr= 2*3,14*0,205 = 1,28 м

Вычислив все эти параметры, можно приступать к сварке.

Обратите внимание! Нержавейка плохо поддается варке и справиться с ней можно только используя аргонодуговую сварку и переменный ток.

Обратите внимание! Бойлер нуждается в периодической чистке.

Расчет змеевика

Чаще всего его изготавливают из меди, поэтому необходимо обзавестись тонкой трубкой, размерами 42*2,5 мм. 42 – это внешний диаметр, внутренний же в таком случае будет 37 мм.

Для начала нужно вычислить длину змеевика:

L= V/S= V/πR2 = 0,0044/3,14*0,01852 = 4 м

После этого надо узнать длину одного витка. Определив ее, можно будет узнать примерный диаметр змеевика.

Для примера возьмем змеевик радиусом 15 см.

L = 2πR = 2*3,14*15 = 94,2 см

В итоге, получается 4 полных витка.

Чтобы скрутить змеевик, надо воспользоваться поленом, диаметр его должен быть меньше, чем у бака бойлера. Свободные концы змеевика надо обязательно зафиксировать под прямым углом. За пределы емкости должны выходить 2 отрезка змеевика по 6-8 см.

Теплоизоляция и сборка

В качестве теплоизоляции может использоваться монтажная пена, минвата, полиуретан и др.

Поверх нанесенной теплоизоляции для лучшего эффекта, бойлер можно «укутать» тонким листом металла или утеплителем из фольги.

При самостоятельном изготовлении бойлера косвенного нагрева процесс его сборки включает следующие шаги:

• В баке из нержавейки делаем 3 отверстия диаметром 3/4″ и подсоединяем к ним шаровые краны. Первый кран (в нижней части) отвечает за подачу воды, второй (в верхней части) — за забор воды, третий — за слив воды и поддержание давления.
• Вставляем змеевик и смотрим, как он стал. Делаем отверстия в стенках бака для концов змеевика и припаиваем штуцера с резьбой. Припаиваем на концы змеевика резьбовые фитинги. Это необходимо для закрепления змеевика в баке.
• Проверяем герметичность змеевика с помощью мыльного раствора и компрессора. Раствором обрабатываем змеевик и одно отверстие перекрываем, а через другое подаем воздух.
• Закрываем бак бойлера при помощи плотной крышки. Изготовить её можно из двух листов стали и полиуретана (размещается межу ними). Не забываем приварить ободок и прикрепить ручку.
• Утепляем конструкцию. Используем клей, проволоку или другие варианты закрепления утеплителя.
• Проверяем бойлер на герметичность, подключив его к водопроводу.

Видео

В сюжете - Как сделать бойлер косвенного нагрева своими руками из газового баллона.

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Бойлеры прямого и комбинированного нагрева