Андрей Смирнов
Время чтения: ~14 мин.
Просмотров: 0

Электрические накопительные водонагреватели (бойлеры)

Обвязка «косвенника» с котлом

Первым делом агрегат нужно установить на полу либо надежно прикрепить к капитальной стене из кирпича или бетона. Если перегородка построена из пористых материалов (пеноблок, газобетон), от настенного монтажа лучше воздержаться. При напольной установке соблюдайте расстояние 50 см до ближайшей конструкции – просвет необходим для обслуживания бойлера.


Рекомендуемые технологические отступы от напольного бойлера до ближайших стен

Подключение бойлера к твердотопливному либо газовому котлу, не оснащенному электронным блоком управления, выполняется согласно приведенной ниже схеме.

Перечислим основные элементы бойлерного контура и укажем их функции:

  • автоматический воздухоотводчик ставится в верхней точке подающей магистрали и занимается сбросом воздушных пузырьков, скапливающихся в трубопроводе;
  • циркуляционный насос обеспечивает проток теплоносителя через загрузочный контур и змеевик;
  • термостат с погружным датчиком останавливает насос по достижении заданной температуры внутри резервуара;
  • обратный клапан исключает возникновение паразитного потока из основной магистрали в теплообменник бойлера;
  • на схеме условно не показаны отсекающие краны с американками, предназначенные для отключения и обслуживания аппарата.


При запуске котла «на холодную» циркуляционный насос бойлера лучше остановить, пока теплогенератор не разогреется

Аналогичным образом нагреватель присоединяется к более сложным системам с несколькими котлами и контурами отопления. Единственное условие: бойлер должен получать самый горячий теплоноситель, поэтому врезается в магистраль первым, а к распределительной гребенке гидрострелки подключается напрямую, без трехходового вентиля. Пример показан на схеме обвязки методом первичных / вторичных колец.


На общей схеме условно не показан обратный клапан и термостат бойлера

Когда требуется подключить бойлер «емкость в емкости», производитель рекомендует задействовать расширительный бачок и группу безопасности, присоединенную к выходу теплоносителя. Обоснование: при расширении внутреннего резервуара ГВС объем водяной рубашки уменьшается, жидкости деваться некуда. Применяемое оборудование и арматура показана на рисунке.


При подключении водонагревателей типа «бак в баке» производитель рекомендует ставить расширительный бачок на стороне системы отопления

Проще всего бойлер косвенного подогрева соединяется с настенными котлами, в которых предусмотрен специальный штуцер. Остальные теплогенераторы, оборудованные электроникой, стыкуются с водонагревателем через трехходовой переключающий клапан с электроприводом, управляемый котловым контроллером. Алгоритм такой:

  1. Когда температура в баке снижается, термостат сигнализирует блоку управления котлом.
  2. Контроллер отдает команду трехходовому клапану, тот переводит весь теплоноситель на загрузку емкости ГВС. Циркуляцию через змеевик обеспечивает встроенный котловой насос.
  3. По достижении установленной температуры электроника получает сигнал от бойлерного термодатчика и переводит трехходовой кран в исходное положение. Теплоноситель снова идет в отопительную сеть.

Подсоединение солнечного коллектора ко второму змеевику бойлера показано на следующей схеме. Гелиосистема представляет собой полноценный замкнутый контур со своим расширительным баком, насосом и группой безопасности. Здесь не обойтись без отдельного блока, управляющего работой коллектора по сигналам двух температурных датчиков.


Нагревом воды от солнечного коллектора должен управлять отдельный электронный блок

Как выбрать бойлер косвенного нагрева

Сделать правильный выбор подходящей модели бойлера косвенного нагрева – дело сложное для новичка. Однако непосильного здесь ничего нет, надо лишь учесть несколько важных нюансов:

Выбирая для квартиры или частного дома водонагреватель с косвенным нагревом, первым делом необходимо определить оптимальный объем накопительного бака. Чтобы горячей воды хватило всем членам семьи, рассчитывают с учетом примерного расхода 100 л за сутки одним человеком.
Экономически выгоден косвенный бойлер нагрева воды для семьи из четырех и более человек

При таком количестве людей примерный расход ГВС составляет 1,5 л/мин.
Обращая внимание на объем бака, учитывают время нагрева. Большая емкость дольше будет нагреваться

Возможно, стоит отдать предпочтение модели с двумя теплообменниками или с системой «бак в баке».
От состава теплоизоляции зависит, как долго вода останется горячей после выключения котла. Дешевые водонагреватели идут с поролоном. Пористый материал слабо удерживает тепло и быстро разлагается. Оптимальной теплоизоляцией служит минвата или вспененный полиэтилен.
Чтобы сделать правильный выбор, надо сопоставить мощность косвенного водонагревателя и отопительного котла. Если последний характеризуется слабыми параметрами, бойлер станет непосильной нагрузкой.
Покупая любую модель, обязательно обращают внимание на наличие термостата, клапана и других элементов защиты.

Когда со всеми важными нюансами вопрос решен, можно уделить внимание форме, дизайну, производителю и прочим мелочам

Расчет объема накопительного бака

Чтобы сделать примерный расчет объема накопительного бака, можно воспользоваться простым снятием показаний водяного счетчика. Когда в доме постоянно прибывает одинаковое количество людей, суточный расход будет иметь одни и те же данные.

Более точный расчет объема основан на подсчитывании водоразборных точек с учетом их предназначения и количества проживающих членов семьи. Чтобы не вдаваться в сложные формулы, расход горячей воды берут из таблицы.

Схемы подключения к отопительной системе

При выборе схемы подключения косвенного бойлера для нагрева воды учитывают месторасположение прибора в доме, а также особенности разводки системы отопления.

Простая и часто используемая схема основана на подсоединении косвенного прибора через трехходовой клапан. В итоге образуется два контура нагрева: отопительный и водогрейный. После котла перед клапаном врезается циркуляционный насос.

Если потребность в горячей воде небольшая, подходит схема системы с двумя насосами. Косвенный водогрейный прибор и отопительный котел образуют два параллельных контура нагрева. На каждой линии установлен свой насос. Схема подходит для загородных домов, где горячей водой редко пользуются.

Сложнее получается схема подключения, если в доме вместе с радиаторами установлена система «теплый пол». Для распределения давления по всем линиям, а вместе с косвенным бойлером их получатся три, устанавливают гидравлический распределитель. Узел нормализует циркуляцию воды через «теплый пол», водонагреватель и радиаторы. Без распределителя насосное оборудование выйдет из строя.

У косвенных водогрейных приборов с рециркуляцией из корпуса выходит три патрубка. Традиционно два выхода служат для подключения к системе отопления. От третьего патрубка ведут закольцованный контур.

Если косвенный прибор нагрева воды не имеет третьего патрубка, а рециркуляцию надо сделать, то контур возвратной линии подсоединяют к трубе ХВС и дополнительно врезают рециркуляционный насос.

Рециркуляция позволяет получить на выходе из крана горячую воду еще до полного нагрева жидкости в накопительном баке бойлера.

Как экономно пользоваться бойлером?

Экономить с включенным водонагревателем нужно в процессе его эксплуатации, а не выбирать самую бюджетную модель. Пользователи дают множество советов, как реально сэкономить потребляемую электроэнергию на бытовом бойлере. Ниже приведен ТОП самых действенных.

Установка и подключение для экономной работы

Существует несколько простых хитростей:

  • выбор подходящего места для монтажа. Большая длина патрубка от ванной до раковины приводит рассеиванию тепла. В этом случае тратиться большее количество киловатт;
  • настройка активности. Можно подобрать периоды активности и рестарта ТЭНа. Много сэкономить не выйдет, но это хорошее начало;
  • профилактическая чистка нагревателя. После удаления накипи ТЭН будет вырабатывать достаточное количество тепла при минимальных энергозатратах;
  • один уровень температуры. Максимальный режим обеспечивает быстрый нагрев, но увеличивает потребление энергии. При выборе программы подогрева можно снизить количество потребляемой энергии.

Важно! У старых моделей бойлеров в режиме подогрева падает КПД, и они потребляют больше энергии

Уменьшение потребления горячей воды

Только ли в энергоресурсе дело? Вы не поймете, как нужно экономно использовать бытовой бойлер, если не подсчитаете расходы воды. Для повышения температуры 1 л воды нужно 0,001 кВт/ч мощности нагревателя. Но и на этом легко сэкономить.

Включение по графику

Запускать бойлер стоит только тогда, когда действительно требуется горячая вода. Лучше подождать нагрева устройства, чем оплачивать огромные счета. График включения зависит от объема бака:

  • водонагреватели емкостью до 50 л можно отключать перед уходом из дома, а по возвращении включать. На нагрев прибор тратит 1-1,5 часа, потом просто поддерживает воду в горячем состоянии;
  • бойлеры на 80-100 л дольше греются, потребляют большое количество энергии. Температуру достаточно выставить на минимум и включить дежурный режим.

Совет! Купите и установите таймер — он будет 2 раза за сутки к выбранному времени включать нагрев.

Предварительный подогрев

Как можно экономить на работающем бойлере зимой? При температуре воды в коммуникациях центрально типа 6-10 градусов на нагрев требуется больше энергии. Для снижения затрат нужно наполнить емкость на 50-100 л теплой водой и поставить его в котельной. Она нагреется за 8-10 часов.

Важно! Способ подходит только для жителей частных домов и предусматривает использование альтернативных источников тепла

Душевые насадки

Пользователи, которые изучили, как лучше сэкономить потраченную электроэнергию на бытовом бойлере, советуют правильно выбирать душевые насадки. Они расходуют 10 л воды за минуту и бывают:

  • классическими, создающими водяной шлейф;
  • со струей мягкого типа, подходящими для помещений с высокой влажностью.

Устаревшие насадки, расходующие около 20 л воды за минуту, нужно заменить. Для начала нужно засечь время, за которое наполнится трехлитровая банка. Если оно превышает 20 сек, купите новую насадку.

Аэраторы и ограничители расхода воды

Аэраторы выполняются в виде специальной насадки. Кухонный элемент расходует 8 л воды за минуту, а предназначенный для ванной — от 5 до 15 л за минуту. Если поставить ограничитель расхода, можно тратить не более 40-75% горячей воды, или 3 л за минуту.

Интересно знать! На набор ванной тратится минимум 100 л воды, на 5-минутный душ — не более 30 л.

Отключение бойлера от сети питания

Как же правильно и безопасно пользоваться электрическим бойлером, но при этом сэкономить? Выключайте его из сети кнопкой в ночное время. Прибор работает, как термос, поэтому вода будет остывать медленно. Отключение из розетки необходимо, если вы надолго уезжаете из дома.

Почему накопительный водонагреватель необходимо обслуживать

Несмотря на то, что фирм-производителей накопительных водонагревателей довольно много, а их модельный ряд обновляется с каждым годом, принцип работы и внутреннее устройство бойлеров очень похожи: это емкость для воды с погруженным в нее нагревательным элементом и блоком управляющей автоматики. Ввиду того, что водопроводная вода подвергающаяся нагреву содержит довольно большое количество растворенных в ней солей — на внутренней поверхности бака и на нагревательном элементе образовываются отложения понижающие КПД водонагревателя, а в некоторых случаях приводящие к выходу из строя частей и узлов бойлера.

Кроме того материал из которого изготовлен бак водонагревателя (в основном это сталь) стремится отдать свои ионы вследствие неминуемой электро-химической коррозии протекающей в процессе работы бойлера: говоря простым языком стенки бака активно ржавеют, что в свою очередь чревато протечкой воды. Препятствует этому процессу устанавливаемый внутри бойлера магниевый анод, он отдает свои ионы вместо бака и таким образом служит защитой от действия электро-химического разрушения. Срок службы магниевого анода в среднем год, максимум — полтора. В новом, купленном в магазине накопительном водонагревателе, магниевый анод уже установлен внутри и по прошествии вышеуказанного срока его необходимо заменить на новый. В некоторых моделях накопительных водонагревателях для замены отслужившего анода нет необходимости снимать блок нагревательного элемента, в других случаях замена анода предусматривает слив воды и снятие блока ТЭНа здесь так же появляется возможность для очистки внутренних частей бойлера от накипи и отложений.

Виды бойлеров

Среди моделей, выпускаемых промышленностью, имеются достаточно экзотические комбинированные варианты, использующие соединение нескольких типов нагревателей:

  • электрического и парового
  • солнечного коллектора и парового теплообменника
  • ТЭНа и коллектора солярия

Наибольшее распространение в быту получили газовые проточные водонагреватели, по старинке называемые газовыми колонками, также электрические проточные и накопительные водонагреватели. Сегодня в бытовом просторечии бойлером, чаще всего, принято называть именно накопительные водонагреватели, чаще напорного типа, с электрическим нагревателем, ТЭНом, размещённым внутри емкости с водой.

Бойлер накопительного типа, самый популярный среди всех типов водонагревателей. Он прост в эксплуатации, имеет сравнительно небольшую стоимость, зависящую от параметров не так сильно. Его назначением по-прежнему остаётся получение горячей воды в системе локального ГВС. В свою очередь, накопительные бойлеры могут быть:

  • закрытого типа — накопительные бойлеры
  • открытого типа — безнапорные бойлеры


несколько точек водоразбора.

С помощью безнапорного бойлера открытого типа можно обеспечить только одну точку водоразбора, безнапорные модели с воздушным клапаном хороши для районов с перебоями подачи воды. Они дают возможность пользоваться горячей водой при отсутствии давления в водопроводе. Бойлеры обоих типов имеют своё назначение.

Но подавляющее распространение получили закрытые напорные бойлеры. Бойлер этого типа имеет специальную предохранительную группу, включающую обратный и предохранительный клапаны, плюс специальный клапан сброса. У каждого из них своё назначение. Обратный клапан не позволяет нагретой воде попасть в подающий трубопровод холодной воды. Подпружиненная задвижка предохранительного клапана открывается, при чрезмерно высоком давлении в баке бойлера, и лишняя вода уходит в слив через клапан сброса. Все клапаны группы установлены на входе холодной воды в бойлер.

Конструктивное устройство бойлера

Если говорить простым языком, то бойлер можно сравнить с огромным термосом, вода в котором нагревается и долгое время остается горячей. Он состоит из следующих основных элементов:

  • внутренний бак овальной или круглой формы;
  • декоративный корпус из пластика, нержавеющей или покрытой эмалью стали (им внутренняя конструкция бойлера прикрыта сверху);
  • защитная прослойка из теплоизоляционного материала (находится между внутренним баком и внешним корпусом, чаще всего выполнена из плотного полиуретана);
  • крепежные элементы, при помощи которых бойлер будет монтироваться на полу или стене (расположены на внешнем корпусе);
  • трубчатый электрический нагреватель (ТЭН), с помощью которого происходит нагрев воды до нужной температуры (находится в нижней части бака);
  • термостат, ограничивающий температуру до максимального значения 75 градусов (располагается внизу возле нагревательного элемента);
  • трубки для подвода холодной и отвода горячей воды (смонтированы во внутреннем баке);
  • защитный магниевый анод;
  • предохранительный клапан;
  • схема управления.

Устройство электрического накопительного бойлера

Внешний корпус может иметь разную форму: прямоугольную, овальную или цилиндрическую. Выпускают модели различных расцветок и дизайнерского оформления. На корпусе, кроме крепежа, располагаются еще элементы управления, регуляторы и термометр, с помощью которых можно контролировать работу бойлера.

Особенное внимание надо заострить на нагревательном элементе. ТЭНы используют разной мощности (эта величина определяет и мощность бойлера). По принципу нагрева они бывают:

По принципу нагрева они бывают:

  1. Мокрого типа. Такой ТЭН непосредственно контактирует с водой, в результате чего на нем образуется накипь, которую необходимо удалять.
  2. Сухого типа. Этот ТЭН гораздо преимущественнее, так как конструктивно расположен в металлической трубке, через которую и осуществляется контакт с водой. Таким образом, ТЭН сухого типа защищен от накипи, как и сама трубка, покрытая стеклофарфоровым слоем.

Бойлер с сухим нагревателем

Еще один конструктивный элемент – предохранительный клапан. Зачем он нужен? Когда водонагреватель работает в нормальном режиме, клапан никакой роли не играет. Но в аварийной ситуации, если, к примеру, поломался термостат, вода в бойлере нагреется до закипания, что приведет к повышению давления до недопустимых значений и возможному разрыву внутреннего бака. В этом случае срабатывает предохранительный клапан, который расположен на трубке подачи холодной воды. При достижении предельных величин давления, он открывается и происходит сброс воды.

Важным элементом в устройстве водонагревателя является магниевый стержень. Предназначение этого электрода (анода) – уменьшение ионного обмена между металлическими составляющими внутри бойлера. Взамен он отдает свои частицы, в результате чего эффект вымывания электронов из конструктивных элементов водонагревателя сводится к минимуму, и они в меньшей мере подвергаются коррозии. Сам анод достаточно быстро разрушается и его периодически нужно менять (если его длина уменьшиться до 200 мм, а толщина до 10 мм).

Замена отработанного магниевого стержня (анода)

Выбираем косвенный бойлер

Чтобы правильно подобрать резервуар косвенного нагрева для частного дома или квартиры, выясните следующие моменты:

  1. Число постоянно проживающих людей и режим водоразбора. Цель – рассчитать общий расход санитарной горячей воды.
  2. Производительность водонагревателя ограничена мощностью котла и солнечного коллектора. Если источник тепла еще не установлен, подбирайте отопительное оборудование с учетом запаса мощности 50—100% на загрузку бойлера.
  3. Отведите место под размещение аппарата и продумайте способ монтажа – настенный либо напольный.
  4. Определитесь с функционалом нагревателя – нужен ли ТЭН, второй теплообменник.


Варианты размещения водогрейной установки рядом с источником тепловой энергии

Расчет потребления воды из системы ГВС мы предлагаем вести по минимальным показателям. В сутки 1 человеку требуется 20 л теплой воды на помывку (душ) и 12 литров – для хозяйственных нужд, всего – 32 л. Значит, семье из 2 чел. понадобится бойлер полезным объемом 50…80 л, для троих жильцов – минимум 100 литров. Если хочется наполнять ванну, выбираем танк на 120 л и более. Упрощенный алгоритм подбора отражен в таблице:

Скорость нагрева бака сильно зависит от мощности теплогенератора. Если здание отапливается котлом 10—15 кВт, ставить накопитель на 200 л бессмысленно – пока вода нагреется, дом успеет остыть. Дело в том, что приоритет загрузки бойлера выше, нежели отопление. Упрощенно: пока бочка не прогреется до нужной температуры, радиаторная сеть не получит требуемое количество тепла.

Приведем пример расчета мощности котла:

  1. Исходные данные: объем бойлера составляет 200 литров, температура в системе ХВС – плюс 10 °С, ГВС – 50 градусов.
  2. Для нагрева 1 кг воды на 1 градус потребно 1.16 Вт тепловой энергии. Считаем расход теплоты за 1 час: 1.16 х 200 х (50 — 10) = 9.28 кВт.
  3. Чтобы сократить время загрузки вчетверо (до 15 мин), нужно подать в 4 раза больше энергии – 9.28 х 4 = 37.12 кВт. Результат: мощность отопительного агрегата в максимальном режиме – 40 кВт, иначе бойлер станет нагреваться дольше.

Общие рекомендации по выбору «косвенника»:

если позволяет бюджет, лучше купить нагреватель типа «емкость в емкости» — аппарат более эффективен в работе, обслуживание – только ежегодная промывка;
всегда выясняйте полезную вместительность резервуара – она меньше заявленных габаритов на 10—30% из-за объема, занимаемого теплообменником;

накопитель большой емкости лучше брать в напольном исполнении;
для жилища в многоквартирном доме подойдет горизонтальный бойлер, подвешиваемый ближе к потолку;
при отсутствии солнечных коллекторов стоит обратить внимание на комбинированные модели, обеспечивающие работу ГВС в течение теплого периода;
минимальная толщина стенок эмалированного бака должна составлять 2 мм.

Железные танки, покрытые термостойкой пластичной эмалью с добавлением циркония, практически не уступают нержавеющим в надежности, зато обходятся гораздо дешевле. Слабое место нержавейки – сварные швы, успешно корродирующие в случае полной выработки магниевого анода. Кстати, лучше выбирать изделие с титановым электродом – он служит втрое дольше.

В чем выгода применения

Использование в связке двухконтурного бойлера сопровождается несколькими положительными моментами:

  • уменьшение затрат на оплату электроэнергии. Основную тепловую нагрузку здесь создает медный змеевик;
  • снижение интенсивности потребления котлом отопления дров, газа, угля и других видов топлива. После того, как оно выгорит, теплоноситель поглощает энергию, накопленную водой в бойлере, поэтому батареи какое-то время еще будут продуцировать тепло;
  • выравнивание температуры среды в отопительной системе. Избыток тепла, возникающий на начальной стадии горения, снимается водой, находящейся в бойлере;
  • горячее водоснабжение не будет полностью зависеть от электросети. В случае возникновения перебоев задействуется контур косвенного нагрева.

Оборудование способствует усилению энергической эффективности схемы горячего водоснабжения, притом положительно сказывается на рационализации эксплуатации отопительного котла. Сочетание функций теплоаккумулятора и водонагревателя позволяет без остатка использовать потенциал инженерных сетей.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации