Бойлер косвенного нагрева для газового котла: особенности использования и подключения

Мощный газовый котел, установленный в загородном доме, способен эффективно решать задачи отопления и обеспечения горячей водой. Однако объем подогреваемой жидкости, необходимой для бытовых и гигиенических нужд, может оказываться ограниченным и не всегда удовлетворять потребности владельцев. Для устранения этого дефицита устанавливают бойлер косвенного нагрева (БКН), который работает в тандеме с газовым котлом.

В данном тексте мы рассмотрим особенности и функциональные характеристики накопительных бойлеров, а также выясним, как оптимально интегрировать их с газовыми котлами для максимального повышения эффективности.

Бойлеры косвенного нагрева представляют собой резервуары, где вода нагревается не с помощью электрической энергии, а через теплообменник, который подключается к системе отопления, в данном случае — к газовому котлу. Это позволяет значительно увеличить объем горячей воды, доступной для использования, и улучшить ее подачу. Важным аспектом выбора БКН является учет объема накопителя: для семьи из двух-трех человек будет достаточно устройства на 150-200 литров, в то время как для больших домов стоит рассмотреть модели на 300 литров и более.

При подключении БКН к газовому котлу стоит обратить внимание на правильное размещение и прокладку трубопроводов, чтобы минимизировать потери температуры воды. Кроме того, необходимо учитывать, что система должна быть оборудована насосами и краном для регулировки потока теплоносителя. Установка автоматических систем управления позволит оптимизировать расход газа и поддерживать заданную температуру воды. Также стоит предусмотреть возможность установки расширительного бака и защитных клапанов для предотвращения перегрева и повышения давления внутри системы.

Преимущества использования бойлеров косвенного нагрева включают экономию газа за счет эффективно используемого тепла от котла, а также долговечность и надежность самих БКН, так как они не имеют электрических элементов и устойчивы к коррозии. Однако, для достижения максимальной эффективности и долгого срока службы устройства важно регулярно проводить профилактические осмотры и сервисное обслуживание как бойлера, так и газового котла.

Характерные особенности бойлера косвенного нагрева

По сути, бойлер представляет собой крупный бак, предназначенный для накопления горячей воды. Он доступен в различных формах и объемах, но его основное назначение остается неизменным. Без установки бойлера могут возникнуть сложности, к примеру, при одновременном использовании двух душей или душа и кухонного крана.

Если вы используете 2-контурный котел мощностью 24-28 кВт, который способен обеспечить спрос всего лишь до 12-13 литров в минуту, а для одной душевой требуется 15-17 литров в минуту, возникнет дефицит при открытии дополнительного крана. Котел может не справиться с необходимым объемом горячей воды для нескольких точек одновременно.

С наличием вместительного бойлера, даже при нескольких открытых кранах, все точки будут обеспечены горячей водой.

Все накопительные бойлеры можно классифицировать на две основные категории:

• бойлеры прямого нагрева, которые создают запас горячей воды с помощью нагревательного элемента, такого как электрический ТЭН;
• бойлеры косвенного нагрева, нагревающие воду с использованием уже горячего теплоносителя.

Существует и ряд других типов бойлеров, например, обычные накопительные водонагреватели. Однако только объемные накопители могут косвенно использовать тепло для нагрева воды.

В отличие от оборудования, требующего электричества и работающего на газе или твердом топливе, БКН использует тепло, которое вырабатывается котлом. Проще говоря, дополнительная энергия для его работы не потребуется.

Конструкция БКН включает змеевик, который представляет собой трубчатый теплообменник, выполненный из стали, латуни или меди, и исполняет роль нагревательного элемента. Тепло внутри резервуара сохраняется, как в термосе.

Накопительный бойлер легко интегрируется в систему горячего водоснабжения и не вызывает трудностей в эксплуатации.

Пользователи отмечают множество преимуществ, связанных с использованием БКН:

• отсутствие потребности в электропитании, что делает агрегат более экономичным;
• горячая вода всегда доступна, без необходимости ждать, пока она нагреется;
• можно одновременно использовать несколько точек водоразбора;
• температура воды остается стабильной и не падает в процессе использования.

Тем не менее, существуют и недостатки: высокая стоимость и необходимость выделения дополнительного пространства в котельной.

Объем накопительного бойлера определяется количеством людей, постоянно проживающих в доме. Самые компактные варианты рассчитаны на около двух пользователей, поэтому можно ориентироваться на объем 50 литров.

По всем своим характеристикам БКН является отличным выбором для сочетания с газовым котлом. Более того, такая комбинация считается одним из наилучших решений для настройки системы горячего водоснабжения в частных домах, где проживает много людей.

Однако котлы различаются, поэтому разберем как совместимые варианты, так и те, что могут вызвать определенные сложности.

Газовое отопительное оборудование + БКН

Для дачного отдыха не обязательно устанавливать сложные системы коммуникации, в то время как для постоянного проживания в коттедже это просто необходимо. В этом случае вопрос о том, нужен ли дополнительный бойлер для газового котла, даже не стоит: его наличие станет весьма полезным дополнением, значительно увеличивающим комфорт проживания в доме.

Теперь рассмотрим основные схемы подключения БКН, чтобы избежать возможных ошибок при самостоятельной установке оборудования.

Схема подключения к одноконтурному котлу

Одноконтурные котлы выполняют одну из двух заявленных производителем функций: либо нагревают воду для горячего водоснабжения, либо обеспечивают отопление дома, причем второй вариант используется намного чаще.

Комбинация одноконтурного газового котла с БКН является одним из оптимальных решений для небольшого коттеджа.

Схема подключения БКН к газовому котлу. В этом случае нагрев воды для отопления и горячего водоснабжения происходит одновременно, после чего она распределяется по двум веткам: к радиаторам отопления и в бойлер.

Процесс нагрева осуществляется по следующей схеме:

• холодная вода попадает в котел и поднимается до нужной температуры (например, 80°C) с помощью газовой горелки;
• нагретый теплоноситель направляется в контур отопления – к радиаторам и в теплообменник бойлера;
• вода в бойлере нагревается за счет высокой температуры теплообменника, и при открытии кранов она поступает к потребителю.

При реализации данной схемы подключения одноконтурного котла к БКН важны технические показатели – мощность и скорость подачи теплоносителя.

В среднем, если бойлер не работал ранее, вода в нем нагревается с нуля до необходимой температуры за 5-15 минут, что означает, что ожидание не будет долгим. Обычно агрегат находится в рабочем состоянии, следовательно, доступ к горячей воде всегда имеется.

Теперь разберем особенности обвязки рассматриваемых устройств.

Первоначально нужно подобрать удобное место для монтажа – чаще всего это котельная или отдельное нежилое помещение. Лучше располагать устройства близко друг к другу, чтобы ускорить процесс нагрева и снизить потребление материалов.

Напольная установка предполагает, что расстояние до ближайших препятствий или устройств будет не менее 0,5 метра, чтобы обеспечить возможность обслуживания или проверки агрегата.

Обвязка производится с двух сторон: нагрузки и водоснабжения.

На выходе из бойлера рекомендуется устанавливать мембранный расширительный бачок, который компенсирует тепловое расширение и стабилизирует работу системы. Все контуры также нужно оснастить запорными кранами и обратными клапанами для контроля направлений потока теплоносителя.

Не будет лишним установка фильтров – вода в систему подается различного качества, и во время аварий могут попасть песок или другой мусор, способные загрязнить теплоноситель и вывести оборудование из строя.

Обязательным компонентом является циркуляционный насос, обеспечивающий подачу воды под нужным давлением. Его устанавливают на трубу между котлом и бойлером, а управление осуществляется одним из способов: либо термостатом бойлера, либо термодатчиком в котле.

С обеих сторон от насоса устанавливают запорные краны. Такой же кран должен быть на входе холодной воды в котел.

На фитинге бойлера нужно установить тройник со сливным краном, и на обеих трубах – запорные краны, чтобы можно было отсоединить агрегат от котла для чистки или обслуживания. Перед запорным краном на подаче следует разместить воздухоотводчик.

Оптимальный вариант подключения – использование трехходового термостатического клапана, который организует выход теплоносителя из котла и разделяет его на два потока – в бойлер и отопительную систему. При этом можно регулировать температуру: для радиаторов подходит нагрев до 80-90°C, а для теплых полов лучше ограничиться 45°C.

Если нет трехходового клапана, то устанавливают два циркуляционных насоса: один для БКН, другой для отопительной ветви.

Схема подключения котла к гелиосистеме. Взаимодействие с солнечным коллектором требует создания отдельного замкнутого контура с теплообменником и термодатчиками.

Иногда применяются контуры с рециркуляцией теплоносителя – для обеспечения постоянного поддержания полотенцесушителя в «работоспособном» состоянии. Нагретая вода циркулирует в замкнутом контуре, не давая трубе остывать. Обязательным элементом является циркуляционный насос, а обратный клапан не требуется. Недостаток такой системы в летний период – перерасход энергии.

При переходе газового котла в «летний режим» отопительный контур просто отсоединяется – газовая горелка продолжает нагревать теплоноситель для бойлера. Есть и другой способ – отключить газовый котел и использовать только бойлер, если накопитель дополнительно оснащен ТЭНом как автономным источником нагрева.

Два варианта использования с 2-контурным котлом

Владельцы газового отопительного оборудования также интересуются, как будет функционировать бойлер косвенного нагрева с 2-контурным газовым котлом. Эксперты считают, что такое взаимодействие возможно, однако результат зависит от схемы подключения: с некоторыми из них они просто не созданы для совместной работы.

Внедрение бойлера в контур ГВС

Сначала рассмотрим вариант, в котором бойлер интегрирован в контур горячего водоснабжения. С гидравлической точки зрения все выглядит корректно. Трехконтактный механический термостат, установленный в корпусе бойлера, при снижении температуры замыкает цепь питания насоса.

Насос начинает прокачивать воду, которая циркулирует по контуру между двумя теплообменниками: нагревается от газовой горелки, а затем направляется в змеевик БКН.

Проще говоря, оба устройства выполняют свои функции: котел перестает обогревать помещение и начинает нагревать воду для хозяйственных нужд, а бойлер, стремясь за счет повышенной температуры горячей воды нагреть содержимое своего резервуара.

Проблема может возникнуть из-за несовпадения температурных параметров. Предположим, что температура в бойлере достигает 15°C, тогда как котел обеспечивает нагрев до 60°C, что не позволяет работать автоматическому ограничителю.

Существует значительная разница в температуре между двумя заданными параметрами, равная 45˚, что приводит к интенсивному теплообмену в бойлере. Однако по мере повышения температуры, когда она достигает 40˚C, разница становится всего 20˚, что соответственно замедляет процесс теплообмена.

Не забываем, что вода продолжает циркулировать между двумя оборудованием. В газовую горелку котла поступает не рекомендованный 15-градусный теплоноситель из системы холодного водоснабжения, а нагретая жидкость, температура которой сначала составляет 40˚, а затем достигает 50˚, поступающая из бойлера.

В результате, температура жидкости быстро поднимается до 60˚C, что приводит к срабатыванию датчика и отключению горелки, поскольку она запрограммирована на обеспечение безопасных параметров для пользователей.

Тем временем вода в бойлере начинает остывать, датчик снова активируется, и процесс циркуляции возобновляется. Таким образом, это вызывает ситуацию, при которой температура воды в бойлере не достигает необходимого уровня, оставаясь недостаточно горячей для бытовых нужд горячего водоснабжения.

Если бы горелка котла могла нагревать теплоноситель до 80˚C, это могло бы облегчить взаимодействие двух устройств, но такие действия запрещены инструкцией для избежания ожогов пользователей.

Еще одной причиной, по которой не рекомендуется использовать бойлер косвенного нагрева (БКН) и контур горячего водоснабжения (ГВС) газового котла вместе, является невозможность нагреть воду в бойлере выше 60˚C, что обусловлено санитарными нормами.

Приблизительно раз в неделю бойлер заполняется горячей водой температурой около 70-75˚C, чтобы предотвратить размножение бактерий легионелл, которые могут образовывать слизистые колонии. Высокий уровень этих бактерий в воде может стать причиной аллергий и других заболеваний.

Таким образом, можно сделать вывод, что лишь две существенные причины делают схему соединения газового котла и БКН через контур ГВС неэффективной и потенциально опасной. Если у вас уже имеется двухконтурный котел, рекомендуется использовать его в соответствии с назначением: один контур для отопления, другой для горячего водоснабжения.

Взаимодействие БКН с отопительным контуром

Второй вариант – это работа БКН в сочетании с отопительным контуром. Данное техническое решение эффективно в случае недостаточной мощности газового котла и представляет собой единственный способ правильного подключения БКН к 2-контурному котлу.

Контур ГВС оставляем без изменений и используем только контур, отвечающий за отопление, который приводит тепло к радиаторам и системе «теплого пола». Трубопровод, соединяющий бойлер, должен быть подключён непосредственно под котлом после крана.

При наличии электронного управления требуется настроить котел на нагрев воды до 70˚C – именно такая температура теплоносителя поступит в бойлер, где произойдет дальнейшая регулировка температуры. Термостат, находящийся в бойлере, будет включать насос, когда температура будет ниже установленной, и отключать его, когда нужная температура достигнута.

При механическом управлении газовым котлом процесс происходит по-другому. К термостату котла подключается дополнительный термостат бойлера, что позволяет управлять первым устройством через второй. Например, если устанавливается температура на уровне 80˚C на втором термостате, то первое устройство будет требовать нагрева воды до такой же температуры, независимо от заданного значения на нем.

Когда вода в бойлере нагревается до необходимого уровня, второй термостат разрывает цепь, и первый термостат снова становится «главным». Если при этом на первом термостате установлена температура 40˚C, то она понизится до этой величины.

Как правильно выполнить обвязку?

Для того чтобы оба устройства – газовый котел и БКН – функционировали бесперебойно на протяжении всего срока эксплуатации, крайне важно правильно выполнить обвязку, то есть установить группу безопасности и другие необходимые компоненты.

Гидроаккумулятор нужен для защиты бойлера от теплового расширения воды в моменты, когда она достигает максимальных значений температуры. Обратите внимание, что баки для систем отопления и ГВС различаются, поэтому это следует учитывать при покупке.

Он устанавливается сразу на выходе для обеспечения полного слива воды из теплообменника во время профилактических или ремонтных работ.

При первом запуске устройства воздух из системы выводится с помощью воздухоотводчика, который впоследствии пригодится для включения бойлера после длительной простоя.

Основная задача циркуляционного насоса заключается в быстрой подаче горячей санитарной воды к потребителям, что избавляет от необходимости ожидания её нагрева.