Схемы отопления и гвс двухконтурный котел и бойлер
Двухконтурные газовые котлы проточного типа одновременно обеспечивают работу систем отопления и горячего водоснабжения (ГВС). Мощности бытовых моделей недостаточно для семьи из нескольких человек.
Например, один только душ потребляет до 15 л. горячей воды в минуту, а домашние котлы выдают всего 13–15 л. При двух и более одновременно работающих потребителях напор ГВС ощутимо упадёт.
Проблема решается заменой котла, но потребуется разрешение надзорных органов. Альтернатива — подключение бойлера к существующему водонагревателю. Бойлер — накопительная ёмкость, хранящая нагретую воду для нужд ГВС. Он даёт возможность подавать горячую воду под необходимым напором нескольким потребителям одновременно, но занимает много места и при неправильном подключении создаёт угрозу здоровью людей.
Бойлеры применяются совместно с одно- и двухконтурными газовыми котлами. Во втором случае сам агрегат работает только на отопление. Выделяют отдельно стоящие и встроенные бойлеры.
Первые чаще приобретаются отдельно, обладают большой вместимостью, подходят к одно- и двухконтурным приборам открытого и закрытого типа. Требуют сложного подключения.
Встроенные резервуары — часть готовых решений на основе двухконтурных котлов. Компактны за счёт небольшого объёма, с завода оснащаются продвинутой автоматикой, легко можно подключить.
Важно! Объём отдельно стоящего бойлера подбирают пропорционально мощности котла. Если резервуар слишком велик, то вода в нём не будет прогреваться до необходимых по санитарным нормам 60 °C. Это чревато появлением опасных для здоровья колоний легионеллы.
Современные аппараты со встроенными накопителями имеют функцию «антилегионелла»: бойлер время от времени автоматически прогревается до 65 °C в течение 30 минут, убивая тем самым вредоносные бактерии.
Двухконтурные газовые котлы с бойлерами различаются по месту расположения, типу накопителя и его вместимости.
Напольные энергонезависимые котлы отличаются большими размерами и высокой мощностью. Масса нагревательного прибора без жидкости достигает 100 кг. Оснащаются встроенными бойлерами объёмом до 120 л, внешними навесными либо напольными — 50–500 л.
Фото 1. Напольный двухконтурный газовый котел с бойлером косвенного нагрева, установлен в специальном помещении.
Зачастую требуют размещения в специально оборудованной бойлерной. Быстро нагревают и подают воду, но чувствительны к скачкам напряжения. Создают проблемы при подключении системы рециркуляции.
Настенное оборудование меньше и слабее напольного. Не требует обустройства отдельного помещения, допускается к установке в ванных комнатах и кухнях. Обычно комплектуются встроенными резервуарами косвенного нагрева вместимостью 10–60 л с постоянным подогревом жидкости вторичным контуром ГВС.
Реже подключаются к отдельно стоящим бойлерам аналогичного объёма. Их теплообменники имеют малое внутреннее сечение, из-за чего приборы боятся накипи и очень чувствительны к качеству воды.
Бойлер прямого нагрева оснащён собственным нагревательным элементом, самостоятельно повышающим и поддерживающим температуру воды. Зачастую это трубчатый электрический нагреватель (ТЭН), работающий от сети либо на газе. Установка второго варианта также требует разрешения надзорных органов.
Систему ГВС допускается основывать исключительно на накопителе прямого нагрева, минуя подключение к котлу.
Бойлеры косвенного нагрева не имеют собственного активного нагревательного элемента. В резервуаре с водой размещается змеевик, пропускающий через себя теплоноситель, предварительно нагретый в другом отопительном приборе. Устанавливаются с газовым оборудованием мощностью от 25 кВт, для работы автоматики необходимо подключение к сети.
Фото 2. Двухконтурный газовый котел с комбинированным бойлером, нагревает воду в резервуаре за счет работы змеевика.
Комбинированные бойлеры имеют змеевик, работающий по косвенному принципу, и ТЭН, непосредственно нагревающий воду в резервуаре. Рабочий элемент поддерживает температуру на необходимом уровне, но бо́льшая часть нагрева обеспечивается змеевиком.
Справка! Комбинированные накопители подходят к одно- и двухконтурному оборудованию малой мощности. Сокращают расход электричества в отопительный сезон, обеспечивая необходимый нагрев воды в течение всего срока эксплуатации.
Бойлер подбирают, определившись с его типом, расположением и объёмом относительно мощности водонагревателя. В накопителях косвенного и комбинированного типа рекомендуется предусмотреть дополнительную защиту от накипи внутри змеевика.
Внимание! Запрещается подключать бойлер до введения котла в эксплуатацию службой газа.
Схема подключения зависит от типа резервуара:
Входной патрубок накопителя соединяется с вводом холодного водоснабжения. Выходной патрубок — к входу во второй контур котла.
Холодная вода поступает непосредственно в бойлер, где нагревается до 60 °C под воздействием ТЭНа.
Из бойлера жидкость отправляется в котёл, теряя по пути несколько градусов температуры. Проходя по второму теплообменнику нагревательного прибора, вода восстанавливает потери и уходит в систему ГВС через выходной клапан котла.
Имеют два дополнительных патрубка от змеевиков. Они соединяются с первым контуром котла. Схема работы предполагает, что нагретый теплоноситель системы отопления в первую очередь будет проходить через змеевик накопителя, а уже потом отправится в радиаторы.
За счёт этого основной градиент нагрева водопроводной воды обеспечивается змеевиком. Холодная вода вводится непосредственно в накопитель, нагретая жидкость отводится на контур ГВС котла.
При тактовании, то есть периодическом включении-выключении горелки автоматикой котла, работающего с бойлером косвенного нагрева, рекомендуется сменить схему подключения резервуара. Тактование котла говорит о том, что вода в накопителе не прогревается до необходимых 60 °C.
Патрубки контура ГВС водонагревателя заглушаются, вода из бойлера сразу отправляется потребителям. Скорость нагрева жидкости зависит исключительно от мощности системы отопления, эксплуатировать эту схему летом невозможно.
Фото 3. Схема подключения бойлера косвенного нагрева воды для двухконтурного газового котла.
Внутренние элементы бойлеров выполняются из меди, стали либо чугуна. ТЭНы и змеевики изготавливают из меди либо стали. Стальные стенки резервуара подвержены коррозии, срок службы не превышает 15 лет. Чугунные стенки вдвое массивнее и дороже, зато исправно работают до 90 лет.
При устройстве бойлера предусматривают разъёмные соединения труб. Для этого нужны:
- рулетка, карандаш, мел;
- перфоратор с набором свёрл (для выполнения отверстий под трубопровод, элементы настенного крепления);
- разводные и гаечные ключи (рекомендуются модели с трещотками);
- набор отвёрток;
- пассатижи;
- кусачки;
- средство для уплотнения стыков (лён, лента ФУМ, сантехническая нить);
- герметики;
- запорная арматура, тройники;
- фитинги;
- трубы.
Если устраивать разъёмные соединения нет возможности, применяют полипропиленовые трубы, свариваемые на месте.
Все работы осуществляются при выключенном оборудовании и удалённой из системы жидкости.
- Разметка креплений карандашом либо мелом. Просверливание монтажных отверстий.
- Проверка несущей способности стены. Актуально для навесных моделей. На стену устанавливают идущий в комплекте с накопителем крепёж, нагружают мешками с цементом либо песком из расчёта двойного запаса.
Если материал стены выдерживает нагрузку 100 кг, то можно без боязни вешать бойлер объёмом до 50 л.
- Размещение ёмкости на стене либо на полу.
- Врезка в водопровод.
- Установка клапанов избыточного давления по ходу воды.
- Установка расширительного резервуара.
- Наполнение водой и проверка герметичности соединений. Если за час простоя заполненная водой система не дала течей, то плотность соединений удовлетворительна.
- Включение оборудования в сеть, проверка работы.
Из видео можно узнать мнение специалиста о том, как будет работать косвенный бойлер с котлом из двух контуров.
Стенки правильно работающего бойлера имеют комнатную температуру, прибор не шумит, не потребляет электричество сверх указанного в паспорте, прогревается за 20–30 минут.
Длительный нагрев говорит о скопившейся в резервуаре накипи либо мусоре. Проблема решается механической либо химической чисткой. Обе требуют слить воду и демонтировать резервуар.
Для первой производится разборка бойлера, стенки и нагревательные элементы очищаются вручную. Для химической чистки разборка не требуется.
Снятый накопитель переворачивают, в патрубок ввода холодной воды заливают раствор лимонной кислоты либо антинакипин, бойлер оставляется в таком виде на несколько часов. Затем очистительную жидкость сливают, ёмкость монтируют на место и промывают водой.
Горячий корпус бойлера говорит о разгерметизации ёмкости из-за микротрещин. Исправить проблему самостоятельно невозможно, требуется ремонт или замена прибора.
Для отопления и горячего водоснабжения (ГВС) домов и квартир хозяева часто устанавливают двухконтурные газовые котлы или газовые колонки. Система ГВС с таким котлом (колонкой) получается относительно дешевой и занимает мало места.
Однако, через какое-то время хозяев начинают раздражать недостатки в работе ГВС с двухконтурным котлом (колонкой).
Проточный теплообменник ГВС двухконтурного котла (колонки) начинает греть воду в момент начала разбора воды, когда открывают кран горячей воды.
Вся энергия, расходуемая на нагрев, переходит от нагревателя к воде практически мгновенно, за очень короткое время движения воды через нагреватель. Чтобы получить воду необходимой температуры за малый промежуток времени конструкция проточного водонагревателя предусматривает ограничение скорости потока воды. Температура воды на выходе из проточного нагревателя очень сильно зависит от расхода воды — величины струи горячей воды, текущей из крана.
Для отопления дома эконом класса обычно достаточно котла меньшей мощности. Поэтому, мощность двухконтурного котла выбирают исходя из потребности в горячей воде.
Схема ГВС с двухконтурным газовым котлом или колонкой не может обеспечить комфортное и экономное пользование горячей водой в доме по следующим причинам:
- Температура и напор воды в трубах очень сильно зависят от величины расхода воды. По этой причине при открывании еще одного крана значительно меняется температура воды и напор в системе ГВС. Одновременно пользоваться водой даже в двух местах очень не комфортно.
- При малом расходе горячей воды проточный водонагреватель вообще не включается и не греет воду. Для получения воды необходимой температуры часто приходится расходовать больше воды, чем это необходимо.
- При каждом открытии водоразборного крана двухконтурный котел или колонка перезапускается, постоянно то включается, то выключается, что сокращает ресурс их работы.Частое перезажигание горелки снижает КПД водонагревателя и увеличивает расход газа. Каждый раз горячая вода появляется с задержкой, только после того, как режим нагрева стабилизируется. Часть воды бесполезно уходит в канализацию.
- Мощность газового котла (колонки) в режиме ГВС часто оказывается больше необходимой, что приводит к цикличности (тактованию) нагрева горячей воды. Горелка котла (колонки) в режиме ГВС периодически то включается, то гаснет. Соответственно, потребителям идет то холодная, то горячая вода, а также проявляются все недостатки частого перезажигания горелки котла, указанные выше. Для устранения тактования обычно увеличивают расход воды сверх необходимого.
- В системах ГВС с двухконтурным котлом невозможно сделать рециркуляцию воды в трубах разводки по дому. Время ожидания горячей воды растет по мере увеличения длины труб от котла до места разбора воды. Часть воды в самом начале приходится бесполезно сливать в канализацию. Причем это вода, которая уже была нагрета, но успела остыть в трубах.
В конечном итоге, использование двухконтурного котла (колонки) в системе ГВС приводит к не обоснованному росту потребление воды и объема стоков канализации, к увеличению расхода электроэнергии и газа на нагрев, а также к недостаточно комфортному пользованию горячей водой в доме.
Систему ГВС с двухконтурным котлом используют, не смотря на её недостатки, по причине сравнительно низкой стоимости и малых размеров оборудования.
Более экономичной и комфортной является система отопления и ГВС с одноконтурным котлом и бойлером косвенного нагрева.
Но что делать, если двухконтурный котел или колонка уже стоит в доме или квартире, а работа системы ГВС хозяев не устраивает, и хочется избавиться от её недостатков.
1. Есть вариант приобрести бойлер косвенного нагрева, с теплообменником внутри, и подключить его к контуру отопления двухконтурного котла. Но стоимость такого бойлера и дополнительного оборудования для его подключения и обвязки довольно высокая. В данной статье этот вариант на рассматривается.
2. В систему ГВС с двухконтурным котлом или колонкой рекомендую установить бойлер послойного нагрева. В таком бойлере отсутствует теплообменник, что заметно снижает его стоимость.
3. Или, в схему ГВС, между двухконтурным котлом (колонкой) и потребителями горячей воды, устанавливают электрический накопительный водонагреватель — бойлер. Этот вариант не устраняет всех недостатков работы системы ГВС, но позволяет существенно улучшить комфорт пользования водой.
Самым простым способом улучшить систему ГВС с двухконтурным газовым котлом или колонкой является установка электрического накопительного водонагревателя — электробойлера.
Схема подключения к двухконтурному газовому котлу электрического бойлера ГВС, в качестве накопительной буферной емкости между котлом и потребителями.
Электрический бойлер используют в качестве буферной емкости между котлом и потребителями горячей воды. Из контура ГВС двухконтурного котла горячая вода, прежде чем попасть потребителю, поступает в электрический бойлер. Горячая вода в водоразборные краны подается уже из бойлера.
Электрический накопительный водонагреватель — бойлер служит для хранения запаса горячей воды нагретой газовым котлом. Кроме того, температура воды в бойлере поддерживается на заданном уровне за счет включения электрического ТЭНа. Включением электронагревателя управляет термостат бойлера.
На схеме, на трубе подводки воды из котла в бойлер, установлен блок из двух клапанов — обратного клапана и предохранительного. Клапаны обычно продаются в комплекте с электрическим бойлером.
Обратный клапан предотвращает уход воды из бойлера при исчезновении воды в водопроводе.
Предохранительный клапан сбрасывает избыточное давление из системы ГВС, связанное с расширением воды при нагревании. Из клапана периодически вытекает небольшое количество воды, которое необходимо куда-то утилизировать.
Кроме того, производитель электробойлера предписывает регулярно, каждые две недели, проверять исправность клапана, вручную приводя его в действие. Для того, чтобы избежать этих проблем, рекомендую дополнительно установить расширительный бак для ГВС, который будет компенсировать изменения давления воды в системе ГВС.
Давление срабатывания предохранительного клапана 6 — 8 бар, в зависимости от модели бойлера. Если давление воды в водопроводе больше давления срабатывания клапана, то на водопроводную трубу необходимо установить редукционный клапан. Клапан настраивают на снижение давления воды на выходе — не более 80% от давления срабатывания предохранительного клапана.
Холодную воду из водопровода рекомендуется подавать через фильтр предварительной очистки воды со степенью очистки не менее 200 мкм.
Схема ГВС с газовым двухконтурным котлом (колонкой) и электрическим накопительным водонагревателем — бойлером, пользуется некоторой популярностью из-за своей простоты и меньшей стоимости. В схеме нет циркуляционного насоса, можно использовать обычный электрический бойлер, количество арматуры для обвязки также минимально. Но работа системы ГВС с буферным электробойлером имеет свои недостатки.
Схема ГВС с буферным электробойлером обеспечивает стабильную температуру воды на выходе к потребителям, в том числе, и при малом расходе воды, и при тактовании котла. Температура воды в бойлере может быть задана выше 60 о С, (температуры, выдаваемой котлом). Пользование горячей водой станет более комфортным, но за это придется платить более высоким потреблением электроэнергии.
Схема с буферным электробойлером имеет три основных недостатка.
Во — первых, это довольно значительное потребление электроэнергии на подогрев воды. Электроэнергия расходуется для компенсации тепловых потерь (охлаждения воды) при хранении горячей воды в бойлере, а также на нагревание той части воды, которая поступает из котла в бойлер холодной.
Часть воды из котла в бойлер поступает холодной. Это происходит в период запуска режима ГВС котла при каждом открытии водоразборного крана, а также в случае тактования котла. Кроме того, холодная вода из котла в бойлер подается в случае незначительного расхода горячей воды, когда расход меньше минимального порога, необходимого для запуска котла в режиме ГВС.
Электроэнергия расходуется также на догрев воды, если термостат бойлера настроен на температуру выше 60 о С.
Второй недостаток состоит в том, что режим ГВС котла по прежнему включается при каждом открытии водоразборного крана. Тактование котла не устраняется, а только становится незаметным для потребителя. Все это, как уже указывалось выше, сокращает ресурс работы котла, а частое перезажигание горелки снижает КПД котла и увеличивает расход газа. Некоторые хозяева считают выгодным включать режим ГВС на котле только тогда, когда принимают душ или наполняют ванну. Для мытья посуды и в других случаях, когда потребность в горячей воде небольшая, вода в бойлере нагревается только электричеством.
В третьих, сохраняется зависимость напора в трубах ГВС от расхода воды, так как вода из водопровода продолжает проходить через ограничитель расхода в двухконтурном котле или колонке. По этой причине, при открытии второго водоразборного крана, температура воды в первом смесителе может меняться, хотя и не так сильно.
Чтобы получить преимущества пользования горячей водой от системы ГВС с котлом и электрическим бойлером, достаточно установить бойлер небольшой емкости, 30 (50) литров, Кроме того, маленький бойлер будет потреблять электроэнергии меньше, чем большой.
Рекомендую выбирать электрический бойлер с цилиндрическим баком из нержавеющей стали. Бойлер часто устанавливают рядом с котлом или колонкой. Чтобы габариты бойлера не выходили за пределы размеров котла удобно использовать электрические водонагреватели с вертикальным баком малого диаметра. В названии марки таких бойлеров обычно имеется слово Slim.
Рекомендую, Thermex Ultra Slim IU 30 (или 50) V имеет бак из нержавеющей стали, корпус из металла, три ступени мощности ТЭНа 0,7/1,3/2,0 кВт., максимальный внешний диаметр 285 мм., и высоту 800 (1235) мм., механическое управление. Гарантия — 7 лет.
Электрические накопительные водонагреватели с плоской формой корпуса выбирать не стоит. В корпусе плоских водонагревателей устанавливают рядом два цилиндрических бака малого диаметра и соединяют их между собой трубами. Такая сложная конструкция создает проблемы с обеспечением их долговечности, с распределением температуры воды в баках, а также увеличивает их цену.
В конце этой статьи вы найдете схему ГВС с бойлером и рециркуляцией горячей воды, а также рекомендации по выбору оборудования.
Система ГВС с двухконтурным котлом (или колонкой), но с бойлером послойного нагрева устраняет все недостатки.
В последнее время набирает популярность система ГВС с бойлером послойного нагрева, вода в котором нагревается проточным водонагревателем. В таком бойлере отсутствует теплообменник, что снижает его стоимость.
Горячая вода расходуется из верхней части бака. На её место в нижнюю часть бака тут же поступает холодная вода из водопровода. Насосом вода из бака прогоняется через проточный нагреватель газового котла или колонки, и подается сразу в верхнюю часть бака. За счет этого, горячая вода у потребителя появляется очень быстро — не нужно ждать пока прогреется почти весь объем воды, как это происходит в бойлере косвенного нагрева.
Быстрый нагрев верхнего слоя воды, позволяет устанавливать в доме бойлер меньших размеров, а также снизить мощность проточного нагревателя, без ущерба для комфорта.
Производители выпускают двухконтурные котлы со встроенным или выносным бойлером послойного нагрева. В результате, стоимость и габариты оборудования системы ГВС получаются несколько меньше, чем с бойлером косвенного нагрева
Вода в бойлере подогревается заранее, независимо от того, расходуется она или нет. Запас горячей воды в баке позволяет пользоваться горячей водой в доме в течении нескольких часов.
Благодаря этому, нагрев воды в баке можно производить довольно длительное время, постепенно накапливая тепловую энергию в горячей воде.
Большая продолжительность нагрева воды позволяет использовать нагреватель сравнительно небольшой мощности.
На схеме стрелками показано направление движения воды в контуре ГВС котла во время работы циркуляционного насоса. Насос включается от датчика температуры, термостата бойлера.
Циркуляция воды в контуре ГВС котла запускает в работу котел в режиме ГВС. Нагретая котлом вода поступает в бойлер, где поднимается вверх. Холодная вода из нижней части бойлера насосом подается в котел. Так продолжается до тех пор, пока вода в бойлере не нагреется до момента срабатывания датчика температуры бойлера. Датчик отключает насос, циркуляция воды в контуре нагрева прекращается и режим ГВС котла отключается.
Горячая вода на водоразборные краны поступает из верхней части бойлера по отдельному патрубку. Такое решение позволяет простыми средствами стабилизировать температуру воды, которая идет потребителю. При расходовании горячей воды из бойлера она замещается холодной водой из водопровода.
Скорость циркуляции воды в контуре ГВС котла выбирают так, чтобы вода в бойлере успевала нагреваться до заданной температуры достаточно быстро, так, чтобы у потребителей не возникало дискомфорта. Для этого удобно установить насос, позволяющий переключать скорость работы.
В продаже можно найти бойлеры послойного нагрева специально предназначенные для подключения к двухконтурному котлу. Для примера, на рисунке показана схема подключения к котлу бойлера производства Польши.
Благодаря технологии послойного нагрева воды с накоплением горячей воды в бойлере, снижается количество запусков котла, что продлевает срок его службы и снижается потребление газа.
Равномерная температура воды (без резких перепадов) обеспечивает комфортное пользование водой в более чем одной точке водоразбора.
Бойлер имеет пять патрубков для подключения внешних трубопроводов. Причем, концы патрубков внутри бойлера находятся на разной высоте. Такое большое число и расположение патрубков позволяет бойлеру выполнять функции гидравлического разделителя. Это решение устраняет взаимное влияние на режим циркуляции и температуру воды в разных контурах системы и делает более простой и дешевой обвязку оборудования арматурой.
Например, два патрубка предназначены для контура рециркуляции горячей воды в трубах разводки по дому. Время ожидания горячей воды не будет зависеть от длины труб до места разбора воды. К двум другим патрубкам присоединяют контур нагрева ГВС котла. Для холодной воды из водопровода также имеется свой отдельный патрубок.
К трубе подачи холодной воды из водопровода подключают расширительный бак и предохранительный клапан, а также устанавливают обратный клапан (на схеме не показаны).
Напольный бойлер хорош еще тем, что грязь и шлам оседает и скапливается на дне, не попадает в трубы и не влияет на работу оборудования.
Продолжение: перейти на страницу 2:
