Как бойлер подключить к котлу?

Давно уже горячая вода в кранах перестала быть роскошью. Сегодня это — одно из обязательных требований нормальной жизни. Одна из возможностей организации горячего водоснабжения частного дома — установка и подключение бойлера косвенного нагрева. 

Что такое бойлер косвенного нагрева и какие они бывают

Водонагреватель или бойлер косвенного обмена — это бак с водой, в котором размещен теплообменник (змеевик или по типу водяной рубашки — цилиндр в цилиндре). Теплообменник подключен к котлу отопления или к любой другой системе, в которой циркулирует горячая вода или другой теплоноситель.

Нагрев происходит просто: через теплообменник проходит горячая вода от котла, она нагревает стенки теплообменника, а они, в свою очередь, передают тепло воде, находящейся в емкости. Так как нагрев происходит не напрямую, то и называется такой водонагреватель «косвенного нагрева». Нагревшаяся вода по мере необходимости расходуется на хозяйственные нужды.

Устройство бойлера косвенного нагрева

Одна из важных деталей в данной конструкции — магниевый анод. Он снижает интенсивность процессов коррозии — бак служит дольше.

Виды

Есть два типа бойлеров косвенного нагрева: со встроенным управлением и без. Бойлеры косвенного нагрева со встроенным управлением подключаются к системе отопления, работающей от котлов без управления. У них есть встроенный датчик температуры, собственное управление, которое включает/отключает подачу горячей воды в змеевик. При подключении оборудования такого типа все что надо — завести на соответствующие входы подачу и обратку от отопления, подключить подачу холодной воды и к верхнему выходу подключить гребенку раздачи горячей воды. На этом все, можно заполнять бак и начинать ее греть.

Обычные бойлеры косвенного нагрева работают в основном с автоматизированными котлами.  Во время монтажа необходимо в определенное место установить датчик температуры (есть отверстие в корпусе) и связать его с определенным входом котла. Далее делают обвязку бойлера косвенного нагрева в соответствии с одной из схем. Можно их подключить и к энергонезависимым котлам, но для этого требуются особые схемы (есть ниже).

Что ее надо помнить, что воду в бойлере косвенного нагрева можно нагреть чуть ниже температуры теплоносителя, циркулирующего в змеевике. Так что если котел у вас работает в низкотемпературном режиме и выдает, скажем +40°C, то максимальная температура воды в баке будет именно такой. Больше вы ее никак не сможете нагреть. Чтобы обойти это ограничение, есть комбинированные водонагреватели. В них есть змеевик и встроенный ТЭН. Основной обогрев в этом случае идет за счет змеевика (косвенного нагрева), а ТЭН только доводит температуру до заданной. Также такие системы хороши в паре с  твердотопливными котлами — вода будет теплой даже тогда, когда топливо прогорело.

Что еще можно сказать по особенностям конструкции? В больших по объему косвенниках устанавливают несколько теплообменников — это уменьшает время нагрева воды. Для уменьшения времени нагрева воды и для более медленного остывания бака, лучше выбирать модели с теплоизоляцией.

К каким котлам можно подключать

Бойлеры косвенного нагрева могут работать с любым источником горячей воды. Подойдет любой водогрейный котел — твердотопливный — на дровах, угле, брикетах, пеллетах. Можно подключить газовому котлу любого типа, электрическому или работающему на жидком топливе.

Схема подключения к газовому котлу со специальным выходом для бойлера косвенного нагрев

Просто, как уже писали выше, есть модели с собственным управлением, и тогда их установка и обвязка — более простая задача. Если же модель простая, приходится продумывать систему регулирования температуры и переключения котла с обогрева радиаторов, на обогрев горячей воды.

Формы баков и способы установки

Бойлер косвенного нагрева может устанавливаться на пол, может — навешиваться на стену. Настенные варианты имеют емкость не более 200 литров, а в напольные могут вмещать до 1500 литров. И в том и в другом случае есть горизонтальные и вертикальные модели. При установке настенного варианта крепление стандартное — кронштейны, которые монтируются на дюбеля подходящего типа.

Если говорить о форме, то чаще всего эти устройства сделаны в форме цилиндра. Практически во всех моделях все рабочие выводы (патрубки для подключения) выведены сзади. Так проще подключать, да и внешний вид лучше. На лицевой части панели есть места для установки датчика температуры или термореле, в некоторых моделях есть возможность установки ТЭНа — для дополнительного догрева воды при нехватке мощности отопления.

По типу установки они есть настенные и напольные, емкость — от 50 литров до 1500 литров

При установке системы, стоит помнить, что система будет работать эффективно только в том случае, если мощность котла будет достаточной.

Схемы и особенности подключения

Есть два принципа подключения бойлера косвенного нагрева: с приоритетом нагрева горячей воды и без. При нагреве с приоритетом при необходимости весь теплоноситель перекачивается через теплообменник бойлера. Нагрев занимает немного времени. Как только температура достигает заданной (контролируется датчиком, термостатическим клапаном или термореле), весь поток снова направляется на радиаторы.

В схемах без приоритета нагрева воды, на косвенный водогрей направляется только некоторая часть потока теплоносителя. Это приводит к тому, что вода греется долго.

Схема без приоритета

При подключении бойлера косвенного нагрева лучше выбирать схему с приоритетом — она обеспечивает горячую воду в необходимом количестве. При этом отопление не очень страдает — для нагрева всего объема воды обычно достаточно 20-40 минут, а для поддержания температуры при расходе вообще 3-8 минут. За такое время ни один дом не может настолько остынуть, чтобы можно было это ощутить. Но это — при условии, что мощность бойлера сопоставима с мощностью котла. В идеале — котел более производительный, с запасом в 25-30%.

Общие правила

Для обеспечения нормальной работы всех приборов, подключенных к гребенке горячей воды, на выходе из бойлера устанавливается расширительный бак для горячей воды (не для отопления). Его объем — 10% от объема бака. Он необходим для нейтрализации теплового расширения.

Подробная схема обвязки водонагревателя косвенного нагрева

Также в каждой ветке подключения устанавливаются отсечные краны (шаровые). Они нужны для того, чтобы можно было каждое устройство — трехходовой клапан, циркуляционный насос и т.п. — при необходимости отключить и обслужить.

На трубопроводах подачи обычно еще устанавливают обратные клапана. Они необходимы чтобы исключить возможность противотока. В этом случае подключение бойлера косвенного нагрева будет безопасным и удобным в обслуживании.

Установка рядом с котлом в системе с принудительной циркуляцией (с 3-х ходовым клапаном)

Если в системе уже стоит циркуляционный насос, и установлен он на подаче, а бойлер принудительного нагрева можно поставить рядом с котлом, лучше организовать отдельный контур, который идет от котла отопления. Это подключение бойлера косвенного нагрева реализуется с большинством настенных газовых или других  котлов, у которых циркуляционный насос стоит на подающем трубопроводе. При такой схеме подключения получается, что водонагреватель и система отопления подключены параллельно.

При наличии насоса в подающем трубопроводе и водонагревателе, расположенном рядом с котлом

При этом способе обвязки после циркуляционного насоса устанавливается трехходовой клапан, управляемый датчиком температуры (установлен на бойлере). Один из выходов трехходового крана подключается к патрубку бойлера для подключения отопления. В обратный трубопровод перед входом в котел врезается тройник, в него подключается патрубок для отвода воды из теплообменника. Собственно, врезка в систему отопления закончена.

Порядок работы этой схемы такой:

• При поступлении от датчика информации о том, что  температура воды ниже заданной, трехходовой кран переключает теплоноситель на бойлер. Система отопления оказывается отключенной.
• Весь поток теплоносителя идет через теплообменник, вода в баке нагревается.
• Вода нагревается достаточно, трехходовой клапан перенаправляет теплоноситель на систему отопления.

Как видите, схема проста, ее работа тоже понятна.

Схема с двумя циркуляционными насосами

Пир установке водогрея в систему в циркуляционным насосом, но не рядом с ним, а на некотором расстоянии, лучше в контуре на водонагреватель установить циркуляционный насос. Подключение бойлера косвенного нагрева для этого случая изображено на схеме ниже.

Схема подключения к котлу с автоматическим управлением

Циркуляционный насос может быть установлен либо на подающем патрубке, либо на обратном. В данной схеме нет трехходового крана, подключается контур через обычные тройники. Переключение потока теплоносителя осуществляется включением/отключением насосов, а им руководит датчик температуры, который имеет две пары контактов.

Если вода в баке холоднее, чем выставленная на датчике, включена цепь питания циркуляционного насоса в контуре бойлера. При достижении заданной степени нагрева, замыкаются контакты насоса, который гонит теплоноситель в систему отопления.

Схема для энергонезависимого котла

В схеме с энергонезависимым котлом чтобы обеспечить приоритет бойлера, желательно чтобы он находился выше, чем радиаторы. То есть в данном случае желательна установка настенных моделей. В идеальном варианте — низ косвенного водонагревателя находится выше котла и радиаторов. Но такое расположение не всегда возможно.

Схемы будут работать и при напольном расположении бойлера, но греться вода будет медленнее и в нижней части она будет недостаточно горячей. Ее температура будет сравнима со степенью нагрева обратного трубопровода, то есть запас горячей воды будет меньше.

При энергонезависимом отоплении движение теплоносителя происходит за счет силы гравитации. В принципе, можно подключить бойлер косвенного нагрева по традиционной схеме — с циркуляционным насосом в контуре для его обогрева. Просто в данном случае, при выключенном электричества не будет горячей воды. Если вас такой поворот не устраивает, есть несколько схем, которые будут работать с гравитационными системами.

Схема подключения водонагревателя косвенного нагрева в гравитационную систему

При реализации данной схемы контур, который идет на водонагреватель, делают трубой с диаметром на 1 шаг больше, чем отопительный. Этим и обеспечивается приоритет.

В данной схеме после ответвления на систему отопления установлена термостатическая головка с накладным датчиком. Работает она от батареек, внешнего питания не требует. На регуляторе термоголовки выставляется желаемая температура нагрева воды (не выше, чем температура на подаче котла). Пока в баке вода холодная, термостат открывает подачу на бойлер, поток теплоносителя идет в основном на бойлер. При нагреве до требуемой степени, теплоноситель перенаправляется в ветку отопления.

С рециркуляцией теплоносителя

При наличии в системе водяного полотенцесушителя необходима постоянная циркуляция воды через него. Иначе он работать не будет. В петлю рециркуляции можно подключить всех потребителей. В таком случае горячая вода будет постоянно гоняться по кругу насосом. В таком случае, открыв воду в любой момент времени вы получите сразу горячую воду — не нужно будет ждать, пока из труб стечет холодная. Это положительный момент.

Отрицательный состоит в том, что подключив рециркуляцию, увеличиваем расходы на нагрев воды в бойлере. Почему? Потому что пробегая по кольцу вода остывает, следовательно котел будет чаще подключаться на подогрев воды и больше тратить на это топлива.

Подключение рециркуляционного кольца к специальному выходу косвенника

Второй недостаток — рециркуляция стимулирует перемешивание слоев воды. При обычном режиме работы самая горяча вода находится вверху, откуда ее и подают в контур ГВС. При перемешивании общая температура подаваемой воды падает (при тех же настройках). Тем не менее, для полотенцесушителя это, пожалуй, единственный выход.

Как реализовать подключение бойлера косвенного нагрева с рециркуляцией? Есть несколько способов. Первый — найти специальные косвенники со встроенной рециркуляцией. Очень удобно — полотенцесушитель (или вся петля) просто подключается к соответствующим патрубкам. Но цена таких вариантов водогреев почти в два раза больше, чем цена на обычный бак такого же объема.

Подключение бойлера косвенного нагрева с рециркуляцией

Второй вариант — использовать модели, которые не имеют входа для подключения рециркуляционного контура, но подключить его при помощи тройников.

Тема данной статьи – настенные газовые котлы и бойлеры косвенного нагрева. Рассмотрим, как они совместно работают, а также возможные варианты их подключения.

1. Первый вариант подключения бойлера

Итак, первый вариант подключения – это когда на стенке газового одноконтурного котла изначально уже имеются выходы для подключения бойлера косвенного нагрева.

Если посмотреть на котёл снизу, он чем-то будет напоминать обычный двухконтурный котёл, но по паспорту он значится как одноконтурный настенный газовый котёл.

Если посмотреть схему этого котла, то увидим, что он имеет один патрубок – подача на систему отопления, второй – подача на бойлер, а также патрубки для входа газа, обратки с бойлера и обратки системы отопления. Также в этом котле уже расположен встроенный трехходовой клапан с электроприводом.

Давайте рассмотрим, как всё это работает. Так как в котле уже есть готовые выходы, мы наш бойлер сразу подключаем непосредственно к котлу.

Далее подключаем к нашему котлу контур отопления. Допустим, что у нас на улице зима, и отопление работает на полную мощность.

Котёл включен и греет теплоноситель вот по этому контуру:

Греются радиаторы или тёплый пол – это, в принципе, неважно. Котёл работает на отопление дома. Допустим, в нашем котле, который имеет мощность 24 кВт и поддерживает температуру 50 °C, задействовано 15 кВт тепловой мощности. В какой-то момент через температурный датчик, установленный непосредственно на самом бойлере, к котлу поступает запрос на нагрев бойлера.

После этого автоматика котла даёт команду трёхходовому клапану переключиться с контура отопления на контур подогрева бойлера.

Подача теплоносителя в систему отопления останавливается, и он начинает поступать в теплообменник бойлера для нагрева хозяйственной воды. Одновременно горелка на котле запускается на полную мощность, на 24 кВт, и температура держится на максимальном уровне порядка 80 °C.

Это нужно для того, чтобы максимально быстро нагреть воду в бойлере до нужной температуры. Когда в бойлере полностью нагреется горячая вода, автоматика котла через тот же самый датчик температуры переключается на контур отопления. Допустим, что у нас до этого температура теплоносителя была выставлена на 50 °C. Для этого требуется всего 40 % мощности горелки. Давайте рассмотрим, как эта система работает летом, когда отопление отключено. Котёл мы переводим в летний режим, большую часть времени он не работает, но находится в режиме ожидания. Как только на автоматику котла поступает сигнал, что нужно греть бойлер, котёл запускается, выводит горелку на полную мощность, на 24 кВт, и температура теплоносителя на выходе из котла опять поддерживается в районе 80 °C.

После того, как в бойлере полностью приготовится горячая вода, котёл полностью отключается и уходит опять в режим ожидания.

2. Второй вариант подключения бойлера

Давайте рассмотрим ещё один вариант подключения, также с настенным газовым котлом. Единственное его отличие в том, что у котла нет никакой возможности изначально подключить бойлер косвенного нагрева. В отличие от первого варианта, в этом котле нет встроенного трёхходового клапана, поэтому нам придется устанавливать его отдельно.

Выглядит он примерно вот так и устанавливается на выходе из котла. После этого мы подключаем к котлу бойлер и отопительный контур.

Для управления трёхходовым клапаном мы подключаем электропривод к автоматике настенного котла. Температурный датчик от бойлера по-прежнему подключается к котлу.

Далее работа котла в принципе ничем не отличается от работы, показанной в первом варианте. Когда котёл работает в режиме отопления, циркуляции через теплообменник бойлера у нас не происходит. Как только поступает запрос от бойлера на нагрев воды, автоматика котла переключает внешний трехходовой клапан, и весь теплоноситель от котла поступает только на теплообменник бойлера.

При первом и втором способах подключения мы можем прямо на котле выставлять температуру, которую нужно поддерживать в бойлере.

В некоторых котлах имеется очень полезная функция, которая называется “антилегионелла”. Допустим, летом в бойлере мы поддерживаем температуру в районе 45 °C, но время от времени котёл в бойлере нагревает воду до 65 °C, чтобы убивать легионеллу.

3. Третий вариант подключения бойлера, его плюсы и минусы

Давайте рассмотрим третий вариант подключения. В этом случае тоже имеется одноконтурный настенный котёл без возможности подключения бойлера. Подключение внешнего бойлера будем рассматривать на примере насосных групп от компании “Meibes”.

В этом случае подключение котла будет производиться через гидрострелку на три независимых отдельных контура с отдельными насосами.

Допустим, это радиаторный контур, контур тёплых полов и бойлер. Давайте рассмотрим работу системы. Допустим, нам нужно греть только радиатор и тёплый пол.

В этом случае котёл гонит теплоноситель в гидрострелку, и через распределительный коллектор теплоноситель насосами забирается для радиаторов и тёплых полов.

После того, как поступает запрос на нагрев бойлера, автоматика котла отключает насосы, которые идут на радиаторы и на тёплый пол. Циркуляция теплоносителя там останавливается и включается насос, который идёт только на нагрев бойлера.

Таким образом, весь теплоноситель, который идёт от котла, циркулирует только через контур бойлера. Одновременно с этим горелка в котле запускается на полную мощность, и температура на выходе поддерживается в районе 80 °C.

Таким образом, бойлер быстро нагревается, буквально за 10 – 15 минут.

После этого автоматика котла отключает циркуляционный насос, который идёт на бойлер, затем опять включает насосы, которые идут отдельно на отопление дома, и горелка котла тоже переходит в обычный режим работы. В летний период, когда у нас отопление отключено, котёл тоже находится в отключенном состоянии и запускается только тогда, когда нужно подогреть бойлер.

Если автоматика котла не позволяет управлять внешними насосами, можно установить отдельный контроллер, который сам может управлять и котлом, и отдельными контурами.

Можно спросить: а зачем отключать насосы, которые идут на отопление, перед тем, как греть бойлер? Достаточно просто включить насос загрузки бойлера и добавить мощность горелки. И не нужно использовать никакую сложную автоматику.

Но на практике, к сожалению, так не получается. Допустим, что у нас дом имеет площадь примерно 200 м² и котёл мощностью 24 кВт. Вся мощность котла нам требуется на отопление и на нагрев бойлера. Для контура отопления в среднем требуется примерно 12 – 16 кВт. Таким образом, если у нас котёл будет работать одновременно и на отопление, и на бойлер, бойлеру достанется порядка 8 кВт. Допустим, объём бойлера составляет 150 литров и теплообменник этого бойлера имеет мощность примерно 24 кВт.

Если бы мы котлом грели только бойлер без отопления, он бы грелся примерно за 15 – 20 минут.

Но в случае, если котёл будет работать одновременно и на отопление, и на бойлер, получится по-другому. Допустим, у нас мощность распределилась пополам по 12 кВт. В этом случае бойлер будет греться гораздо дольше – от 60 до 80 минут, а может, и ещё дольше.

Есть ещё один нюанс. Любой бойлер должен выдавать горячую воду в протоке – когда в бойлере полностью заканчивается нагретая горячая вода, он ещё должен продолжать выдавать горячую воду в протоке порядка 12 – 14 литров в минуту.

Если теплообменнику бойлера достанется всего лишь 12 кВт, то вода в протоке  будет идти порядка 6 литров в минуту, а может, и 4 литра в минуту.

Из этой ситуации можно, конечно, выйти по-другому – взять настенный котёл с хорошим запасом мощности, примерно на 50 кВт. Но где взять такой мощный настенный котёл? Разве что поставить ионизационный? Но он получится раза в три дороже. Также можно попробовать поставить напольный котёл и доукомплектовать его отдельным насосом и расширительным баком с группой безопасности.

Пусть он также будет с хорошим запасом мощности на 50 кВт.

Автоматика нам тоже в этом случае не нужна. Температуру на котле нам придётся выставить примерно на 80 °C, чтобы он её поддерживал постоянно.

Но самое интересное, что для тёплых полов нам достаточно было бы и 40 °C, для радиаторов, как правило, достаточно 60 °C.

(рисунок 41)Получается, что нам такая высокая температура нужна только для прогрева бойлера. Учитывая, что бойлер греется достаточно быстро, и горячей водой мы не пользуемся круглыми сутками, можно сказать, что большую часть времени такая высокая температура останется невостребованной.

Подводя итоги, скажем, что из трёх вышеперечисленных вариантов подключения наиболее оптимальным является первый, где в котле уже имеется встроенный трёхходовой клапан, и автоматика котла уже заточена для подключения бойлера. Если вы воспользуетесь данным вариантом подключения, то не столкнётесь ни с какими проблемами при подключении и при работе котла.