Принцип работы бойлера косвенного нагрева и пример его изготовления своими руками

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.

Расчет

Для того чтобы узнать отношение длины змеевика к объему бака, нужно применить следующую формулу:

Здесь:

d – диаметр трубок (в метрах);

p – мощность змеевика (тепловая) в кВт;

ΔТ – отличие температур нагреваемой воды и теплоносителя.

Пример расчета

В качестве примера вычисления можно взять следующие параметры:

• диаметр трубы змеевика 0.01 м;
• мощность змеевика 30 кВт;
• температуры теплоносителя 80 градусов по Цельсию;
• объем бака 200 литров;
• температура нагреваемой воды 15 градусов по Цельсию.

Далее необходимо провести расчет:

Ввод и вывод теплоносителя желательно делать с одной стороны. Таким образом, будет достигнут максимальный уровень удобства.

Бюджетный вариант изготовления

Специалисты предлагают оригинальный вариант изготовления аналогичного типа водонагревателя, но для этого вам понадобятся такие составляющие:

• медная или бронзовая труба;
• доски разного размера;
• листовой алюминий;
• коллектор, сделанный из меди или ее сплава;
• определенного формата листы стекла;
• специального состава краска.

Делаем из досок необходимого размера корпус, изнутри обшиваем его листовым алюминием. По периметру устанавливаем трубы наподобие змеевика, к ним присоединяем коллектор, учитывая, с какой стороны будет вход, а где — выход.

Такая система довольно проста и функциональна — с ее помощью вы будете нагревать нужное количество воды, а технология изготовления аналогична стандартному варианту.

При изготовлении такого водонагревателя получается завидная экономия денежных ресурсов — вам остается только выбрать приемлемый для вашего помещения вариант и приступить к работам.

Формы, размеры и тип управления бойлеров

Современный рынок рассматриваемого оборудования предоставляет потребителям огромный выбор различных видов электрических бойлеров.

1. Различный объем — чаще всего покупают модели от 10 до 100 литров.
2. Различная форма: круглые, плоские, квадратные. Большой популярностью пользуются круглые водонагреватели объемом до 30 литров, их, как правило, устанавливают на кухне. Если требуется модель большего объема, для ванной, то меньше места займет плоский вариант. Его легко можно монтировать на свободной стене или над унитазом.
3. Вертикальные и горизонтальные. Чаще всего потребители отдают предпочтение первому варианту. Перед выбором стоит определиться с местом установки. Горизонтальные модели лучше устанавливать над дверью или другим сантехническим оборудованием.
4. По типу управления: механические и электронные. Второй вариант имеет возможность более точной настройки, установки автоматического отключения или включения. Такие модели зачастую снабжены небольшим экраном.

Схема устройства самодельного бойлера

Стандартная схема устройства водогрейного прибора в виде бойлера, может иметь существенные отличия в зависимости от вида и конструктивных особенностей. Приборы косвенного нагрева не способны самостоятельно производить тепловую энергию, но могут быть снабжены встроенными ТЭНами, посредством которых эффективно поддерживается температурный режим воды в заранее заданных пределах.

Схема устройства предполагает наличие в конструкции основных составляющих, представленных:

• накопительным резервуаром;
• наружным корпусом;
• теплоизоляцией;
• тепловым обменником;
• местом для подсоединения дополнительного нагревательного элемента;
• ревизионным отверстием;
• входным отверстием для холодной воды;
• входом и выходом для теплового носителя;
• местом подключения термометра;
• рециркуляционной линией;
• выходом для горячей воды;
• магниевым анодом.

Внутри утепленного резервуара встроен нагревательный элемент с подведенным тепловым носителем. Холодная вода поступает через нижнюю часть резервуара, а отбор горячего водоснабжения осуществляется из верхней части.

Водогрейное оборудование такого типа оснащается защитным магниевым анодом. Самые современные и дорогостоящие модели снабжаются парой дублирующих змеевиков. Поддержание температурного режима обеспечивается ТЭНом с термостатом, встраиваемым в верхней части резервуара.

Схема нагрева двух типов бойлеров

Также выпускаются бойлеры с косвенным типом нагрева, полностью лишенные змеевика. Такая особая конструкция носит название «резервуар в баке», что обуславливается наличием внутри одного бака второго резервуара. Нагрев воды в таких водогрейных приборах происходит внутри резервуара, а перемещение теплового носителя осуществляется между стенками.

Заводские модели бойлеров с нагревом косвенного типа и циркуляционным патрубком оснащаются обязательными элементами, представленными магниевым анодом и группой безопасности, а также температурным датчиком.

Конструкция

Устройство бойлера очень обычное. В баке из материала, не подверженного коррозии, размещен теплообменник в виде змеевика или бака маленьких размеров. Теплообменник для увеличения теплоотдачи выполняют из материала с высокой теплопроводностью, во многих случаях из меди.

Бак оснащен штуцерами для подвода и отбора воды. Ввод холодной воды размещен снизу бака и оснащен клапаном обратного типа, через него же, с помощью обводного вентиля, выполняют слив. Выводной сгон для горячей воды размещают сверху бака.

Стены бака Для уменьшения теплопотерь необходимо прекрасно утеплить. Для этого можно использовать различные материалы, но самый прекрасный вариант — полиуретан, он обладает хорошими качествами тепловой изоляции, при этом не боится влаги, прекрасно гасит шум воды, возникающий при нагреве, надежный и экологично безопасен.

Чтобы сделать бойлер собственноручно проще всего поместить бак-накопитель в бачок или корпус аналогичной формы чуть внушительных размеров и заполнить пространство между ними полиуретановой пеной из баллона.

Чтобы провести измерения и регулировки температуры бойлер оснащают термометром и термостатом. Подобный элемент не обязателен, но существенно увеличивает удобство использования нагревателя. Чтобы выполнить меньше внутреннюю коррозию, можно тоже встроить в бак магниевый анод, предназначенного для водонагревателей ТЭНового типа. Их продают в сервисных центрах обслуживания или в точках продажи бытовой техники.

Порядок изготовления бойлера

Чтобы сделать самодельный накопительный бойлер для нагрева воды понадобиться:

• Устанавливаем емкость, которая предоставит нужный объем горячего водоснабжения.
• Помещаем изготовленный змеевик своими руками из металлической трубы. Желательно из нержавеющей стали.
• Оборачиваем бак слоем теплоизоляционного материала.
• С помощью шланга и фитингов запитываем змеевик от отопления частного дома.
• Таким же образом осуществляем монтаж подачи холодного водоснабжения, предварительно установив аварийный вентиль.
• Монтируем обратный шланг с горячим водоснабжением к внутридомовой разводке.

Из чего и как сделать бак

Резервуар для содержания горячей воды можно изготовить собственноручно. Идеально подобрать бочку из нержавейки, также подойдут неиспользуемые баки из пластика или металла. Объем планируется, исходя из нужного количества горячей воды. В процессе создания конструкции понадобиться резак и сварочный аппарат.

Без базовых навыков электросварки и знаний принципов работы резаком изготовление бака для бойлера запрещается.

Изготавливаем бойлер из газового баллона своими руками. Использованный баллон необходимо поделить на две части и тщательно промыть промышленными веществами. Затем обрабатываем внутреннюю часть изделия слоем грунтовой краски.

В емкости проделываются отверстия: для подключения шланга холодного водоснабжения, отвода уже прогретой воды и два отверстия для монтирования змеевика. Подключение к автономному отоплению работоспособно в холодный сезон.

Теплоизоляция

В связи с тем, что водонагреватель своими руками разогревает воду до невысоких температур, рекомендуется обернуть бак теплоизолятором. Работы по утеплению внешних стенок сосуда осуществляют до финальной сборки конструкции. При отсутствии специальных материалов, для этого используют монтажную пену. Чтобы увеличить коэффициент полезного действия теплоизолятор покрывают слоем гидроизоляцией. Теплоизоляцию можно сделать из емкости большего диаметра, чем бак.

Изготовление змеевика

Позаботимся о создании конструкции змеевого устройства, чтобы сделать бойлер своими руками. Труба для приготовления устройства, должна обладать повышенным уровнем теплоемкости. Поэтому чаще всего змеевик создают из нержавеющих или металлических труб. Внутри бака их располагают в центре конструкции или вдоль стенок резервуара для воды.

Диаметр трубы и число витков, используемых для змеевика, зависят от объема бака.

В частности, промышленные водонагреватели оборудуются стальными трубами диаметром от 63 мм и выше. Для меньшего потребления понадобятся заготовки узких диаметров. Размеры змеевика положительно сказываются на скорости приготовления горячего водоснабжения. Однако такой принцип не стоит использовать для небольших емкостей, так как уменьшится количество нагреваемой воды в резервуаре. Змеевик нуждается в регулярном обслуживании и чистке от всяческих накоплений, которые возникают в процессе использования прибора косвенного нагрева.

Сборка и подключение конструкции

1. В баке для воды проделываются три отверстия под резьбу диаметром ¾″. Привариваем штуцера к стенкам резервуара и вкручиваем в каждый из них по вентилю. Первый кран отвечает за подачу, второй – забор горячего водоснабжения, третий предназначен для регулирования давления внутри емкости и слива воды в период неиспользования нагревателя.
2. Вставляем в бак готовый змеевик. На концах устройства просверливаются отверстия в стенках резервуара. И подключается разводка для подключения к системе отопления по принципу вентилей. Внутри емкости можно закрепить змеевик на сварку, но не сильно, чтобы в дальнейшем его можно было демонтировать.
3. Проводим работы по герметичности змеевика. Каждый изгиб и стык тщательно обрабатывается специальным раствором. Проверяем целостность системы с помощью компрессора.
4. Заканчиваем визуальное оформление конструкции. Бойлер своими руками может быть выкрашен в любой цвет. К прибору крепятся ручки. Устанавливается крышка с защелками в открытой части резервуара.
5. Проводим утеплительные процедуры. Монтируем слой теплоизолятора.
6. Остается установить бойлер своими руками. Как следствие осуществляем подключение холодного водоснабжения. Проверяем, как работает бойлер.

Устройство и алгоритм работы ЭВН

Накопительный водонагреватель состоит из следующих основных элементов:

1. Бак;
2. Нагревающий элемент;
3. Тепловая изоляция;
4. Декоративный корпус;
5. Система управления;

Баки водонагревателей обычно выполняют из стали, гораздо реже встречаются полимерные. Сосуды из черной стали имеют покрытие внутренней поверхности из эмали, стеклокерамики.

Другой тип баков – сосуды из качественной нержавеющей стали. Они имеют более высокую стоимость, но это компенсируется продолжительным сроком службы. В бак врезаны два штуцера с резьбой – вход холодной и выход горячей воды.

Водонагреватели из черной стали оборудуются магниевым анодом – это устройство замедляет процесс коррозии стенок металла. Анод заменяется на новый комплект в срок, указанный в документации производителя. Это устройство увеличивает срок службы устройства, но нержавеющий бак все равно превосходит черный по этому показателю.

В качестве нагревательного элемента выступает ТЭН, встроенный в емкость. ТЭН устанавливается на резьбе и легко заменяется при выходе из строя. Основная причина неполадок с нагревателем – образование отложений солей жесткости (накипи), ухудшение теплоотдачи, перегрев и последующее сгорание.

Тепловая изоляция наносится на поверхность резервуара обычно методом напыления. Она предназначена для сохранения температуры воды, экономии электроэнергии из-за уменьшения частоты включений ТЭНа, сохранения накопленного объема воды с нужной температурой.

Декоративный корпус выполняется из пластика или металла, в него вмонтированы элементы управления – задатчик температуры, показывающий термометр (или цифровой дисплей).

Алгоритм работы прибора довольно прост. Аппарат заполняется водой из водопровода или емкости запаса воды. Ручкой задается температура нагревания. Включается ТЭН, происходит нагрев. При достижении заданной температуры нагрев прекращается.

При остывании регулярно включается нагрев для поддержания значения температуры. При расходовании воды нагрев включается в постоянном режиме. Выбор места установки накопительного водонагревателя

При определении места установки водонагревателя необходимо руководствоваться несколькими критериями. По способу установки накопительные ЭВН делятся на три типа:

1. Настенные;
2. Напольные;
3. Встраиваемые.

Вместительность настенных ЭВН имеет предел в 200 литров, напольные вмещают до 1000 литров воды, встраиваемые – от 50 до 1000 литров. Аппараты имеют различные формы – цилиндрические, прямоугольные, кубические, комбинированные. От формы часто зависит способ подключения и выбор места установки. Форма и габаритные размеры в значительной мере влияют на возможность размещения устройства.

По ориентации основного объема выделяют два типа изделий – горизонтальные и вертикальные. От ориентации зависит направленность ТЭНа, безаварийная работа гарантирована только при полном постоянном покрытии нагревателя водой. Подробнее о выборе водонагревателей можно прочитать в этой статье.

Следующий немаловажный фактор – вес устройства (наполненного). Вес настенных моделей не превышает 200 кг, однако не все стены могут выдержать этот вес. При малой плотности и надежности конструкции стены аппарат вырвет крепления и оторвется. Поэтому в некоторых случаях для крепления водонагревателя к стене сооружают вспомогательный каркас из металла или реек.

ЭВН следует размещать в непосредственной близости от точек водоразбора. При большой протяженности трубопроводов к смесителям поступление горячей воды начинается только после качественного нагревания трубы. На это уходит значительное количество теплоты, сконцентрированной в горячей воде. ЭВН монтируют в помещениях с постоянной положительной температурой воздуха.

Другие способы изготовления водонагревателя

Можно соорудить водонагреватель, функционирующий от солнца. Это достаточно распространенная конструкция, которую отличает экономичность. Приспособление часто встречается в загородных домах. Изготовление устройства не представляет особой сложности, поэтому многие могут соорудить его своими руками.

• бак большой емкости (100 л и больше);
• трубы из ПВХ для наполнения емкости и подвода к ней воды;
• уголки из стали размером 20 мм или квадратные бруски из дерева размером 50 мм для каркаса под емкость.

В качестве емкости целесообразнее употребить полиэтиленовые бочки. Их отличает прочность. Они должны стоять на солнечном месте, в котором нет ветра. Как правило, для монтажа выбирают крышу летнего душа.

Чтобы бочка лучше нагревалась, ее нужно окрасить в черный цвет. С подветренной стороны монтируются экраны для защиты. Они сооружаются из досок, покрытых светоотражающим материалом по типу фольги. В этом случае солнечные лучи направляются на бак и увеличивают температуру воды. В жаркую погоду в емкости в 200 литров можно получить воду, температура которой будет 45 ºС.

Разновидности систем

Те пользователи, которые используют газовые колонки и различного вида бойлеры для получения горячей воды, отлично знакомы с массой проблем, возникающих при их эксплуатации: надо выждать некоторое время, пока вода нагреется до нужной температуры, если включить одновременно горячую воду на кухне и в ванной, то ее температура понизится. Косвенный бойлер устраняет эти проблемы: поступающая от него вода всегда имеет постоянную температуру, независимо от того куда она подается. Такие водонагреватели могут быть нескольких типов.

1. Самым распространенным является конструкция со змеевиком, который устанавливается внутри бака, и по нему циркулирует горячая вода. Холодная вода, поступая в емкость, контактирует со змеевиком и нагревается до установленной температуры.
2. Другой вариант — когда змеевик монтируется вдоль стенок емкости, а не в ее центре.
3. Если есть две емкости — большая и маленькая, то меньшую по размерам вставляют в большую. Вода циркулирует между ними: в малую нагнетается горячая вода, а вокруг нее — холодная для нагрева.

Принцип работы таких водонагревателей прост, чтобы наглядно разобраться в работе системы есть подробная схема.

Что важно знать о бойлере электрическом

Конструкция водонагревательного прибора, изображенного ниже на схеме, включает следующие элементы:

• внешний металлический корпус цилиндрической либо прямоугольной формы, оснащенный кронштейном настенного крепления;
• внутренний бак из эмалированной или нержавеющей стали;
• нагреватель – ТЭН мощностью 1.5—2.5 кВт, установленный вертикально в нижней зоне емкости;
• магниевый либо титановый анод;
• термостат – выносной или вмонтированный в ТЭН;
• трубки подачи холодной и отбора горячей воды;
• термометр;
• обязательный элемент обвязки — обратный предохранительный клапан «два в одном» обычно идет в комплекте с подогревателем;
• органы управления, расположены на нижнем торце цилиндрического бака либо на передней панели прямоугольной версии.

Схема электронагревательного бака вертикального монтажа. ТЭН располагается внизу, трубка забора горячей воды – вверху

Как работает бойлер с электрическим нагревом:

1. После установки и подключения (схема показана в следующем разделе статьи) внутренний объем резервуара заполняется холодной водой через трубку, выходящую в нижнюю часть бака.
2. Дальше следует включение и нагрев массы воды ТЭНом. Когда температура достигает установленного либо максимального значения, терморегулятор отключает электронагреватель.
3. Водоразбор производится через трубку, заканчивающуюся в верхней зоне емкости, где температура воды достигает высшей точки. Одновременно идет подпитка бака из водопровода через нижнюю трубку.
4. В процессе работы системы ГВС вода в резервуаре охлаждается, термостат автоматически включает нагревательный элемент. Если водоразбор отсутствует, содержимое бака периодически подогревается ТЭНом, дабы поддерживать нужную температуру.

Поскольку корпуса трубчатого нагревателя и резервуара сделаны из разнородных металлов (медь, сталь), рядом с ТЭНом устанавливается магниевый анод. Цель – предотвратить разрушение стенок емкости электрохимической коррозией.

Подробнее принцип действия и устройство бойлера для нагрева воды разъясняется на видео:

//www.youtube.com/embed/R1XZ4BhodmA?feature=oembed

Схема подключения

Установка и подсоединение электрического водонагревателя к трубам не представляет никакой сложности и при желании выполняется самостоятельно:

1. Закрепите бак на стене, используя штатные скобы. Помещение для расположения бойлера – кухня, ванная комната или котельная.
2. Подключите аппарат к водопроводу и сети ГВС, ориентируясь по схеме.
3. Электропитание обеспечивается от обычной розетки, оснащенной заземляющим контактом.

Поясним функции некоторых деталей обвязки. Ключевой элемент – клапан «2 в 1», устанавливаемый на входе бойлера и решающий 3 задачи:

• не допустить опорожнения емкости обратно в трубу водопровода;
• сбрасывать лишнее давление, возникающее в результате нагрева и расширения жидкости внутри закрытого бака;
• принудительный слив воды.

На схеме обвязки условно не показано подключение сбросного клапана к канализации

Остальная запорная арматура нужна для удобства ремонта и чистки водонагревателя. Чтобы вытащить негодный магниевый анод, емкость надо опорожнить. Сброс через носик штатного клапана происходит слишком долго из-за малого проходного сечения, лучше поставить тройник и дополнительный кран.

Американки и отсекающие краны пригодятся в случае поломки, когда нагреватель требуется снять и отремонтировать без разборки водяных магистралей. Зачем нужен фильтр на входе в здание, знает любой здравомыслящий домовладелец.

Как устроен бойлер косвенного нагрева

По сути, аппарат представляет собой обычный теплообменник.

Правда теплообменники традиционно строят по принципу «труба в трубе», а в данном случае элементами теплового обмена являются сосуд и трубчатый змеевик. Накопительный сосуд исполняет роль наружной «трубы», внутри которой размещается «труба» внутренняя или змеевик.

 Подготовка санитарной воды в бойлере косвенного нагрева производится без прямого использования электроэнергии, газа, твердого или жидкого топлива. Воду для гигиенических процедур в бойлере косвенного нагрева производит теплоноситель, подогреваемый котлом.Бойлер подключают к системе отопления. Внутри него по змеевику, трубам или пространству между двумя баками проходит теплоноситель прежде чем дальше попасть в приборы отопления. Чаще всего бойлеры косвенного нагрева оборудуют теплообменниками в виде змеевиков. Особенно характерно это решение для самодельных конструкций. Змеевик, по которому протекает теплоноситель, просто устанавливают внутри емкости.

Нагретая им вода для бытовых нужд постоянно находится в этом виде накопительного водонагревателя. В качестве корпуса для изготовления самодельного бойлера подойдет любая герметичная емкость, бак, опустошенный газовый баллон, обычный бойлер. Сложность заключается вовсе не в изготовлении, а в подключении бойлера косвенного нагрева. Для его нормальной работы требуется циркуляционный насос, обратный клапан, мембранный бак для расширяющейся при нагреве жидкости

В установке собственной группы безопасности нет необходимости. Избыток давления устранит общий для отопления предохранительный клапан. А вот воздухоотводчик совсем не помешает, потому что внутри отдельной от системы емкости будет закипать вода.

Через трубчатый змеевик пропускается теплоноситель отопительной системы, а внутренняя область сосуда заполняется холодной водой. Теплоноситель нагревает стенки трубчатого змеевика, а те, в свою очередь, греют холодную воду в сосуде.

Схема бойлера косвенного нагрева обычно делается по технологии противотока двух сред, разных по температурному уровню. Другими словами, если выход подогреваемой воды предусмотрен в нижней части ёмкости, а патрубок подпитки холодной водой находится выше, в этом случае подача теплоносителя в змеевик осуществляется на верхнем уровне.

Обратная конфигурация выполняется, если вход и выход холодной воды меняются местами. На практике чаще встречаются схемы с верхним выходом нагретой воды.

Учитывая, что бойлер косвенного нагрева относится к тепловому сантехническому оборудованию, аппарат и прилегающая к нему обвязка трубопроводами подлежат тепловой изоляции.

Разумно монтировать систему в непосредственной близости от котла системы отопления. Такой подход обеспечит меньше затрат на монтаж оборудования, а потери тепла на пути от системы отопления к бойлеру косвенного нагрева будут существенно снижены.

Разработка проекта

Бойлер БКН выполняется по проекту, который базируется на исполнительных чертежах. Их изготавливают самостоятельно, берут в интернете по нужному объему бака и температуре теплоносителя или заимствуют у пользователей, которые успешно установили и эксплуатируют нужного объема БКН. В проекте выполняют тепловые и гидравлические расчеты и определяют спецификацию необходимого оборудования.

Основные расчетные параметры БКН:

• часовой объем водопотребления ГВС, м3;
• расположение змеевика;
• конфигурация змеевика;
• площадь нагрева змеевика.

Кроме того подготавливается раздел «автоматизация», который предусматривает аварийное отключение БКН и автоматическое поддержание рабочей температуры ГВС в бойлере.

Выбирая параметры бака и змеевика, не стоит увлекаться большими габаритами конструкции, поскольку это приведет к снижению общей эффективности установки из-за повышения тепловых потерь.

Расчет объема изготавливаемого бойлера

В том случае, когда котел уже установлен в частном доме и рассчитан для отопления, расчет объема бака нужно производить исходя из максимальной работы котла на отопление и остающегося резерва мощности на услугу ГВС. Если этот баланс будет нарушен, то система станет работать с недогревом как в системе отопления, так и ГВС.

Например, бойлер косвенного нагрева Термекс 80, с объемом 80 литров, потребует резерва мощности котла равного 14,6 кВт при температуре котловой воды не ниже 80 С.

Нагрузка на ГВС определяется по объему водопользования, практическое соотношение между объемом бака БНК и тепловой нагрузкой на ГВС:

• 100 л — 16 кВт;
• 140 л — 23 кВт;
• 200 л — 33 кВт.

С целью проведения более точных расчетов применяют формулу, которая базируется на тепловом балансе:

Vбкн= = Р х.в (tк — tх.в): (tбкн — tх.в).

Где:

• Vбкн — расчетная емкость бака косвенного нагрева;
• Р х.в — часовой расход ГВС;
• tк — температура котловой греющей воды от первичного внешнего источника нагрева, обычно 90 С;
• tх.в. — температура ХВС в трубопроводе, летом принимается 10 С, зимой 5 С ;
• t бкн — температура воды, нагретой БКН, задается пользователем от 55 до 65 С.

Из какого материала сделать емкость

Емкость для БКН обычно выбирают из доступных материалов, обычно ее изготавливают самостоятельно из листовой стали, крупногабаритных труб либо используют отработанные баллоны сжиженного газа.

Листовая сталь

В этом случае особого выбора у мастеров нет. Выбирая материал для бака нужно исходить из его долговечности и прочности, поскольку он функционирует в высокой коррозионной среде и под давлением.

В мире лучшими бойлерами косвенного нагрева, представленные европейскими изготовителями, считаются устройства со стеклокерамическим покрытием. Емкости из нержавеющей стали хотя и являются более долговечными менее популярны из-за своей высокой стоимости. Кроме того имеются бюджетные БКН с защитным слоем из эмали, но они обладают самым малым периодом эксплуатации.

Расчет размера змеевика

Расчет площади нагрева является базовым для создания БНК нужной тепловой мощности. Его определяют по длине трубки в соответствии с формулой:

l = Р/n*d*DT

В этой формуле:

• Р — мощность теплообменника, принимают из расчета 1,5 кВт на каждые 10 л объема бака;
• d — диаметр змеевика, обычно 0,01 м;
• n- число пи;
• l — расчетная длина трубки змеевика, м;
• DТ — разность температур на входе 10 С и выходе 65 С. Как правило, ее принимают 55 С.

Из какого материала сделать теплообменник

Для выполнения водонагревателя БКН в форме змеевика, берут медную/латунную трубку Д от 10 до 20 мм. Ее закручивают спиралью и оставляют межвитковый зазор в 2-5 мм. Зазор выполняют с целью обеспечения компенсации температурного расширения трубы.

При этом варианте спирали образуется хороший контакт теплоносителя с трубной поверхностью нагрева. В торговой сети можно найти уже готовые медные спирали, которые изначально могут быть выпущены для технологического оборудования

Это не столь важно, если размеры змеевика соответствуют необходимым расчетам