Схема обвязки бойлера косвенного нагрева - особенности монтажа и схемы

Схема электрических соединений

Комбинированную версию резервуара, оснащенную ТЭНом, нужно подключить к домовой электросети с учетом перехода на летний режим, при котором основной змеевик перестанет получать тепло от котла. Предлагаем воспользоваться универсальной схемой,куда включен модуль управления насосом посредством термостата.

Цвета проводов, изображенных на рисунке, соответствуют общепринятой классификации: синий – нейтраль, коричневый – фаза, желто-зеленый – заземление и так далее

В схеме задействован второй термостат безопасности, срабатывающий в момент перегрева санитарной воды. Лампа – индикатор сигнализирует о включении ТЭНа.

К каким отопительным агрегатам можно подключать

Подходит бойлер косвенного нагрева для твердотопливного котла, при этом вода долго остаётся горячей. Хорошо сочетается бойлер с газовым, электрическим, или работающим на жидком топливе отопительных агрегатах. Ограничений по виду топлива нет. То есть монтаж бойлера косвенного нагрева выполняют в паре с любым котлом, у которого есть выход на водяной контур. Комбинированный тип решит проблему, когда нагрев основного теплообменника будет отключен.

Монтаж зависит от того, какая модель выбрана: с автономной системой регулировки нагрева воды или нет. Автономная система управления гораздо удобнее. Во втором случае придётся продумать систему контроля температуры. Подключение бойлера косвенного нагрева к одноконтурному котлу — ответственный процесс, к которому нужно подходить подготовленным. В любом случае, если в доме стоит одноконтурный котёл, то бойлер считается наилучшим решением для организации ГВС.

Правила обвязки

Разводка и обвязка упрощается, когда бойлер устанавливается одновременно с отопительным агрегатом, насосным оборудованием и иными элементами, необходимыми для сборки сети ГВС. В ранее обустроенную систему установить БКН несколько сложнее.

Для эффективной работы бойлера следует соблюдать такие правила:

точка установки подбирается на минимальном удалении от котла;
под установку создается плоская поверхность;
для предупреждения повреждений от теплового расширения на выводном патрубке горячей воды размещается гидроаккумулятор, объем его принимается от 10% вместимости бойлера;
контуры оборудуются кранами;
для предотвращения возвратного тока воды ставятся обратные клапаны;
для повышения чистоты воды в подающую трубу врезаются фильтры механической очистки;
обязательно устанавливается насос или насосная группа.

Навесные БКН не допускается монтировать на деревянных либо гипсокартонных перегородках — только на капитальных кирпичных или бетонных стенах. Кронштейны и иные типы крепежа фиксируются дюбелями, анкерами, на скобы.

Взаимное размещение котла и бойлера

Независимо от способа расположения (настенное либо напольное), бойлер следует устанавливать на одном уровне или выше сопряженного с ним котла. Напольные модели могут монтироваться на бетонный фундамент или устойчивую подставку высотой до 1 м.

Патрубки при монтаже отводятся в сторону отопителя либо прячутся сзади него за фальшстеной. Гофрированные шланги для подключения применять не допускается: они не выдержат напорного воздействия воды.

В обвязку включаются такие функциональные элементы:

нагнетаюшие и циркуляционные насосы;
механический фильтр;
редуктор;
обратный клапан;
мембранный бак с предохранительным клапаном;
трехходовой смеситель;
двухходовой термостат;
теплообменник проточный (опционально).

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.

Трехходовой 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.

Циркуляционный 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.

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.

Гидравлический 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.

Применение 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.

Установка с электрическим или газовым агрегатом

В одну систему отопления можно установить два теплогенератора, основной из которых является твердотопливным агрегатом, а дополнительный – котлом, работающим на газе или электричестве. Такой вариант удобен тем, что на ночь можно включать котел, функционирующий в автоматическом режиме. Газ в баллонах неудобно использовать в качестве основного энергоносителя из-за необходимости заботиться о регулярных поставках топлива. Электричество – самый дорогой энергоноситель и выгоднее всего эксплуатировать такой котельный агрегат только по ночам, если в регионе действует система дешевых ночных тарифов.

Как подключить твердотопливный и газовый котлы в одну систему для отопления большого дома? Самый простой вариант – подсоединение двух теплогенераторов параллельно через теплоаккумулятор, который будет дополнительно выполнять функцию гидравлического разделителя.

Газовый котел функционирует в режиме ожидания, пока вода буферной емкости нагревается твердотопливным агрегатом. После прогорания топлива теплоноситель начинает остывать, и как только термодатчик передает соответствующий сигнал контроллеру газового агрегата, тот автоматически включается. При новом запуске твердотопливного теплогенератора происходит обратный процесс – нагрев теплоносителя выше определенной температуры приводит к отключению газовой горелки.

Систему с электрическим котлом в домах большой площади монтируют по аналогичному принципу. Но для небольших частных домов актуален более простой и дешевый вариант подключения ТТ и электрокотла(см. схему).

Схема подключения твердотопливного котла и электрокотла

Котельные агрегаты подсоединяются параллельно с установкой обратных клапанов на каждом выходе. Электрический котел снабжен встроенным циркуляционным насосом, который невозможно отключить, поэтому для твердотопливного теплогенератора необходимо подобрать более мощный насос, чтобы ТТ котел имел преимущество перед электрическим при совместном функционировании.

Система дополняется

термостатом, который отключает циркуляционный насос ТТ котла при остывании теплоносителя;
комнатным датчиком температуры, который включает электрический котел, когда температура в помещении падает после прогорания топлива в ТТ агрегате.

Метод первичных и вторичных колец

Как подключить два котла в одну систему, используя минимальное количество электроники? Применение метода первичных и вторичных колец циркуляции позволяет выполнить совместную обвязку ТТ агрегата и электрокотла. Гидравлическое разделение потоков осуществляется без установки гидрострелки.

Вариант подлючения двух видов котлов к одной системе отопления

Оба котла, бойлер ГВС, а также все отопительные контуры, подключаются и подающим и обратным трубопроводом к единому циркуляционному кольцу – они является первичным. Минимальный перепад давлений обеспечивается за счет небольшого расстояния между каждой парой подключения (не более 300 мм). Напор насоса, установленного на главном контуре, обеспечивает движение теплоносителя по первичному кольцу, при этом на интенсивность потока не влияют насосы вторичных контуров (к которым подсоединены потребители тепла).

Чтобы система исправно функционировала, требуется выполнить сложные гидравлические расчеты и подобрать оптимальный диаметр трубопроводов для всех контуров

Также важно рассчитать производительность насосов. Реальная производительность насосного агрегата на главном контуре должен превышать расход теплоносителя на самом «объемном» вторичном контуре. Оба котла оснащаются отключающими термостатами, чтобы они могли работать, замещая друг друга

Оба котла оснащаются отключающими термостатами, чтобы они могли работать, замещая друг друга.

Обвязка котла и водонагревателя косвенного нагрева

Для того, чтобы подключить два рассмотренных устройства системы теплоснабжения (одноконтурного котла и бойлера косвенного нагрева) важно иметь в виду, что существуют особые рекомендации перед непосредственной обвязкой

Выбирать местоположение бойлера необходимо отталкиваясь от места монтажа самого котла. Лучше всего расположить их максимально близко друг к другу. Это позволит уменьшить время поступления горячей воды в кран;
Приобрести и встроить на выходе горячей жидкости из бойлера мембранный гидроаккумулятор, который способствует предотвращению повреждений при эффекте теплового расширения;
Дополнительно установить на каждый контур шаровой кран;
Закрепить обратные клапаны для регулирования направления потока воды;
Поместить фильтры для очистки;
Вал насоса должен лежать горизонтально.

Обвязка может осуществляться несколькими вариациями:

Вариант 1. Подключение при помощи трёхходового клапана.

Мы уже упоминали про трёхходовой клапан. Именно он в данной схеме положен во главу угла, разветвляя проток из котла, вхождение в бойлер и выход в отопительный сектор. Данный узел выполнен в виде параллельного соединения системы и бойлера, что обеспечивает максимальное быстродействие и производительность выполняемой работы. Его плюсом можно назвать возможность переключения приоритета тепла с радиаторов на быстрый нагрев бойлера косвенного нагрева. Нужен тем потребителям, кто часто пользуется бойлером.

Посмотрите вариант такой схемы обвязки в нашем видео

Вариант 2. Два циркуляционных насоса

Трёхходового клапана в данной схеме нет. Перевод воды на разные участки системы осуществляют стандартные тройники. Первый насос ставится на трубе подачи БКН, другой – на контуре отопления. Цель этого решения – обеспечить хозяйство тёплой водой в любой момент времени.

Вариант 3. Использование гидравлической стрелки

Крайне трудоёмкий процесс монтажа, с выполнением операций по установке оборудования на несколько независимых контуров. Отличается многоуровневостью, например, в двух- и многоэтажном доме. Подойдёт той категории заказчиков, кто использует большое количество тёплых поверхностей, одновременного открытия нескольких кранов с горячей водой.

Вариант 4. Рециркуляция теплоносителя

Зигзагообразный осушитель полотенец является той же батареей для отопления ванной комнаты. Для поддержания константного уровня температуры применяется постоянная циркуляция водных масс внутри контура. Недостаток – большой расход энергии.

Вариант 5. Циркуляция БКН без потребления энергии.

Принцип действия основан на силе притяжения. При таком методе бак устанавливают на вышестоящем уровне относительно всей несущей воду системы. Вода от насоса котла доставляется в бойлер, который просто спускает её во все углы контура.

Нюансы установки и обвязки прибора

Лучше всего выполнять обвязку водонагревателя совместно с монтажом котла и другого оборудования, чем врезать устройство в уже готовую систему. Есть два основных принципа подключения:

С приоритетом. Для этой схемы требуется мощный котел. Он обеспечивает быстрый нагрев содержимого бака, прокачивая весь объем через змеевик. Таким образом горячая вода попадает в радиаторы, что не позволяет температуре снизиться.
Без приоритета. Отличается длительным нагревом, поскольку через теплоноситель проходит не вся вода.

Правила обвязки:

Выбирайте место для установки бака как можно ближе к котлу. Так можно снизить теплопотери.
Монтаж должен проводиться на ровной и прочной поверхности.
Для нормального функционирования системы на выходе водонагревателя нужно установить расширительный бак. Он нейтрализует тепловое расширение.
Каждое отдельное устройство (контур) должно оснащаться кранами. Это позволит отключать их по отдельности, независимо от остальной системы.
Обязательна установка обратного клапана.
Чтобы снизить жесткость воды, установите очистные фильтры.
Не размещайте баки более 150 литров на стене, тем более если она из гипсокартона.

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.

Порядок изготовления бойлера

Для изготовления самодельного бойлера косвенного нагрева необходимо:

подготовить емкость;
сделать змеевик;
выполнить теплоизоляционные работы;
собрать конструкцию;
подключить змеевик к отопительной системе дома;
подключить подачу холодной воды;
сделать кран или разводку для теплой воды.

Этап #1 — из чего и как сделать бак?

Емкость, в которой будет находиться теплая вода, может быть изготовлена из пластика, нержавейки, эмалированного металла и т. п. Словом, подойдет любой устойчивый к коррозии бак достаточно чистый и имеющий подходящие размеры. Для работы с металлической емкостью, разумеется, понадобится сварочный аппарат. Емкости, покрытые эмалью или слоем стеклокерамики, особой устойчивостью к коррозии не отличаются и могут потребовать замены уже через год после начала эксплуатации. Баки из нержавеющей стали гораздо надежнее и долговечнее.

Вполне подходящим для изготовления бойлера считается газовый баллон. Лучше всего приобрести новую емкость, но если такой возможности нет, подойдет и баллон, бывший в употреблении. Его нужно просто разрезать на две части, а затем тщательно зачистить и прогрунтовать внутренние стенки баллона. Если этого не сделать, придется на несколько недель смириться с тем фактом, что вода, поступающая из бойлера, пахнет пропаном.

Подходящим баком для бойлера косвенного нагрева может стать газовый баллон. Он достаточно прочный, имеет подходящие размеры и конфигурацию

В баке делают отверстия:

для подачи холодной воды;
для вывода горячей воды;
два — для монтажа змеевика с теплоносителем.

Поскольку в летнее время отопительное оборудование не используется, понадобятся альтернативные источники обогрева теплоносителя. Некоторые успешно используют для этих целей солнечные панели, установленные на крыше. Более бюджетный вариант решения проблемы — монтаж электрического ТЭНа.

Этап #2 — решаем вопрос о теплоизоляции

Чтобы уменьшить естественные потери тепла, снаружи бойлера обязательно нужно положить слой хорошей теплоизоляции. Теплоизоляционные работы, как правило, удобнее выполнять еще до того, как конструкция будет собрана. В качестве утеплителя можно использовать любой подходящий материал, даже обычную монтажную пену. Утеплитель закрепляют с помощью клея, проволочной стяжки или любым другим способом

Важно, чтобы утеплен был весь корпус бойлера, поскольку от качества теплоизоляции зависит КПД работы прибора

Иногда теплоизоляцию делают с помощью большего по диаметру бака. В него вставляют бойлер, а пространство между стенками этих емкостей заполняют утеплителем

Этап #3 — изготовление змеевика

Змеевик делается из металлической или пластиковой трубы малого диаметра. Трубу аккуратно наматывают на цилиндрическую оправку, в качестве которой можно использовать достаточно прочную трубу большого диаметра, оцилиндрованное бревно и т. п.

Чтобы сделать змеевик для бойлера косвенного нагрева, можно использовать как металлические, так и пластиковые трубы малого диаметра. Их размещают в центре емкости или вдоль ее стен

Диаметр самого змеевика и количество витков подбирают в зависимости от размеров и конфигурации бака. Чем больше площадь змеевика, с которой контактирует вода, тем быстрее вода прогреется до необходимой температуры.

Не стоит прилагать особые усилия при наматывании трубы на оправку. Если змеевик будет прилегать к оправке слишком плотно, его будет трудно снять.

В процессе эксплуатации на поверхности нагревательного элемента скапливаются различные отложения. Примерно раз в год змеевик следует от них очищать.

Этап #4 — сборка и подключение конструкции

После того, как все элементы готовы, следует собрать устройство. Если в процессе сборки слой теплоизоляции был поврежден, необходимо его тщательно восстановить.

Змеевик подключают к системе отопления дома, затем монтируют трубы подачи холодной воды. Для горячей воды обычно устанавливают кран или сразу делают разводку на ванную комнату, кухонную мойку и т. п.

Для установки такого бойлера на стене можно использовать кронштейны. Чтобы надежно закрепить конструкцию, к металлическому баку приваривают специальные «ушки», которые делают из стального уголка. Остается надежно прикрепить устройство в удобном месте и наслаждаться полноценным горячим водоснабжением без лишних затрат.

Схемы обвязки бойлера косвенного нагрева