Дарим подарок за видео с монтажом или сервисным обслуживанием инженерных систем

Электрические и косвенные бойлеры: особенности, подбор, установка

М. Гусалов
Какое устройство лучше всего выбрать, чтобы обеспечить себя горячей водой? Какой бойлер лучше – электрический или с косвенным нагревом? Как подобрать бойлер? Подобные вопросы в последнее время задают все чаще, особенно ввиду многонедельного прекращения подачи горячей воды во многих районах населенных пунктов, а кое-где – вообще до начала следующего отопительного сезона.

Из всех этих вопросов имеет смысл только вопрос, как подобрать бойлер. Нет устройств «лучше» или «хуже». Они все – разные по устройству, были созданы для разных целей и решают разные задачи.

Прежде всего – степень автономности. Электрические бойлеры имеют собственный электрический нагревательный элемент (ТЭН), который способен обеспечивать горячей водой независимо от того, включена ли отопительная система или нет, то есть и летом, и зимой. В этом смысле их можно отнести к нагревателям «прямого» типа. Вода в бойлерах косвенного нагрева подогревается от другого источника тепла (газового или твердотопливного котла или от другой системы отопления – например, с использованием гелиосистемы и/или от тепловых насосов). В комбинированных бойлерах (рис. 1) используются два или несколько источников энергии, в том числе они могут оснащаться электронагревателями, которые нагревают воду в ГВС дополнительно или самостоятельно. На рис. 1, хорошо видно, что узел электронагрева комбинированного бойлера может подогревать воду, даже если система подачи тепла их системы отопления отключена.

Особенности электрических бойлеров

Электрические водонагреватели бывают проточного и накопительного типов.

Проточные электрические водонагреватели позволяют нагревать воду во время ее непосредственного движения через этот прибор. Такие водонагреватели компактны, обладают высоким быстродействием, но они не создают запаса горячей воды. Их отличительная особенность – для быстрого разогрева потока холодной воды нужна большая потребляемая мощность (3 – 27 кВт) при относительно малой производительности. Обычно проточный нагреватель монтируют непосредственно на одну точку водоразбора или для потребителей в одном помещении (например, для ванной комнаты). Из-за большой установленной мощности такие приборы, как правило, требуют отдельного подключения электропитания, иногда трехфазного. Подробнее об этих устройствах см. статью «Автономные ГВС» (журнал AW-Therm, июль-август 2016).

Электрические водонагреватели накопительного типа или собственно электрические бойлеры – это хорошо термоизолированные емкости различного объема (10 л – 300 л и более), внутри которых расположены электрические нагревательные элементы разной мощности (обычно, от 1,2 до 9 кВт). Для предотвращения или уменьшения коррозии баки для воды изготавливают из нержавеющей стали либо применяют специальное антикоррозионное эмалевое покрытие на основе оксида титана и устанавливают в баках магниевый анод, который необходимо заменять раз в 2-3 года.Otop_Ris_1

Рис. 1. Схема обвязки комбинированного бойлера с электронагревом
Обозначения: 1 - бак ГВС косвенного нагрева с теплообменником; 2 - встроенный ТЭН для электронагрева; 3 - расширительный бачок для холодной воды; 4 - отсечной вентиль для быстрого монтажа / демонтажа расширительного бачка; 5 - насосный блок для подачи воды от системы отопления; 6 - предохранительный и обратный клапаны системы безопасности на линии подачи холодной воды; 7 - рециркуляционный насос горячей воды с арматурой; 8 - термостатический смеситель горячей и холодной воды для защиты от ошпаривания; 9 - обратный клапан; 10 - отсечной шаровый кран и быстроразъемное соединение (11) для быстрого отключения бака ГВС.

Стоимость электробойлеров зависит от материала, конструкционных отличий, срока службы, производителя, объема воды, электрической мощности, производительности, исполнения, системы автоматики и варьируется в широких пределах. Практически все виды электробойлеров оснащаются терморегулятором, который задает и позволяет поддерживать уровень температуры горячей воды. Он автоматически включает ТЭНы при снижении температуры и выключает их при достижении заданного уровня или по заданной программе.

Скорость нагревания воды в электробойлерах зависит от их объёма и от мощности ТЭНов. Благодаря тому, что электробойлеры могут накапливать запас горячей воды, их применение особенно экономически оправдано при использовании ночного тарифа. Современные электробойлеры оснащаются системами автоматики, позволяющими работать по специальным логическим программам с учетом потребностей в горячей воде в течение дня, недели, месяца. Самые продвинутые модели имеют дистанционное управление от смартфонов, что позволяет, например, направляясь в загородный дом, включить бойлер заблаговременно.

По способу крепления электрические обогреватели могут быть настенными и напольными (обычно, это бойлеры большого объема). Настенные электрические водонагреватели могут быть вертикальными, горизонтальными. Универсальные модели по желанию покупателя способны крепиться и вертикально, и горизонтально.

По способу подключения к системе подачи воды электробойлеры бывают с верхним и нижним подсоединением.

По типу нагревательных элементов электробойлеры бывают с сухим или мокрым ТЭНом. «Мокрый» ТЭН находится непосредственно в воде, он герметизируется и изолируется от корпуса с помощью прокладок. В бойлерах с сухим ТЭНом нагревательные элементы находятся в полостях («стаканах») и изолированы от непосредственного контакта с водой. Эти нагреватели более безопасны с электрической точки зрения. «Сухие» ТЭНы передают тепло через воздушный зазор, нагревают медленнее и поэтому требуют большей мощности. Кроме того, «сухие» ТЭНы более ремонтопригодны в отличие от «мокрых», которые при выходе из строя требуется заменять полностью, причем обычно на нагреватели, поставляемые именно производителем электробойлера. Со временем такая замена может стать проблематичной. «Сухой ТЭН» обычно можно заменить, даже не сливая воду из системы.

При достаточной разрешенной мощности подключения к электросети, электробойлеры можно устанавливать в городских квартирах.

Особенности косвенных бойлеров

Бойлеры косвенного нагрева воды используют тепло отопительной системы. Это обусловливает их преимущества по экономичности и ограниченность применения. Водонагреватель косвенного типа более характерен для загородного дома с автономной системой отопления, чем для установки в городских квартирах. Благодаря системе термоизоляции вода в нем длительное время поддерживается в горячем состоянии с температурой, близкой к температуре в контуре отопления.

Косвенный бойлер (цилиндрический или прямоугольный) устанавливается рядом с отопительным котлом. Основной элемент бойлера косвенного нагрева – это его бак, вместимость которого может составлять от 50 л до нескольких кубометров. Его изготавливают из нержавеющей стали или с покрытием из эмали, стеклокерамики или стеклофарфора.

Наружный корпус бойлера изготавливают из пластика или металла. Он обеспечивает защиту бака от механических повреждений. Между баком с водой и внешним корпусом находится теплоизоляция. Внутри бака размещен теплообменник. Бойлер обеспечивает нагрев воды от отопительного котла, который подключается к баку трубопроводом с высокой температурой теплоносителя. Циркуляция теплоносителя осуществляется через специальную систему насосов и смесителей, подмешивающих холодную воду до нужной температуры.

Подсоединение бака к системе питьевого водоснабжения происходит через «ввод» для холодной воды. Через «вывод» для горячей воды нагретая жидкость, которая использует ресурсы отопительной системы, поступает к потребителю. Это обусловливает существенную экономию денежных средств, отсутствие дополнительной нагрузки на проводку электросети; высокую производительность при низких эксплуатационных затратах; возможность подключения бойлера к различным источникам тепла, безопасность и продолжительный срок службы устройства. Теплоноситель не имеет непосредственного контакта с проточной водой, а, благодаря рециркуляции, горячая вода мгновенно поступает к потребителю.

Однако цена у бойлера косвенного нагрева обычно выше, чем у аппаратов с прямым типом нагрева (включая электрические накопительные бойлеры). Из-за того, что бойлер косвенного нагрева обычно устанавливают рядом с отопительным котлом, для него требуется отдельное помещение. Помимо этого конструкция косвенного бойлера гораздо сложнее и более требовательна к материалам, чем у электрических бойлеров. Ограничена возможность использования не в отопительный сезон (летом для обеспечения горячей водой необходимо либо включать обогревательный котел, либо использовать гелиосистему и / или тепловой насос, который в таком случае нельзя использовать в реверсивном режиме – для охлаждения помещений).

Аналогично электрическим бойлерам, бойлеры косвенного нагрева по способу крепления бывают настенными и напольными, по расположению – вертикальными (самый распространенный тип) или горизонтальными. В горизонтальных бойлерах проще поддерживать необходимый уровень (давление) воды, и установка дополнительных насосов «подкачки» обычно не требуется.

Соответственно тому, с каким котлом (одно- или двухконтурным) работает в паре бойлер, косвенные водонагреватели со змеевиком тоже бывают двух типов: одноконтурными или двухконтурными. Двухконтурный котел применяется реже, в нем обеспечивается подача теплоносителя для отопительной системы и одновременное нагревание воды для ГВС.

Бойлер с системой рециркуляции имеет третий вход. Такой нагреватель обеспечивает мгновенную подачу горячей воды в кран.

Еще одна разновидность бойлеров косвенного нагрева – бойлер типа «бак в баке». Он состоит из двух емкостей, одна внутри другой. Во внутреннем баке содержится чистая вода для ГВС, а во внешнем – теплоноситель из котла. Из-за большой площади теплоотдачи такие бойлеры легче и компактнее аппаратов со змеевиковым теплообменником одинакового объема, но существенно дороже. Такая конструкция существенно экономит место.

Какой электробойлер выбрать?

Прежде чем определить, какой тип бойлера выбрать – электрический или косвенный, нужно хотя бы ориентировочно определить его необходимый рабочий объем и сколько ему потребуется тепловой мощности. Практика показала, что в большинстве случаев на одного человека достаточно исходить из расчета 70 л/день горячей воды с температурой 60°C (см. рис. 2). В доме со стандартным санитарным оборудованием норма расхода горячей воды с температурой 40°C на одного человека в месяц составляет 4 м3.

Для нагрева 100 л холодной воды (+10°C) до +60°C в течение часа понадобится тепловая мощность 5,8 кВт. Если к 6 л горячей воды с температурой +60°C подмешать 4 л холодной воды с температурой 60°C, то на выходе (в кране) получим 10 л воды с температурой 40°C.

Например, для семьи из 3-х человек в день понадобится 210 л с температурой +60°C. Пусть допустимое время нагрева рабочего объема бойлера составляет макс. Четыре часа (для электронагревателя) и один час (для бака косвенного нагрева, чтобы при отборе тепла на ГВС из системы отопления дом не успел сильно остыть). В зависимости от графика часового потребления жильцов нужно определить, какую порцию горячей воды понадобится приготовить за это время. Например, для горячей ванны понадобится от 140 до 200 л воды с температурой порядка +40°C. То есть, общий бак ГВС должен вместить эту порцию – минимальный объем бака ГВС должен составлять 120 л (при +60°C). Обычно же для комфортного горячего водоснабжения семьи из трех человек принимают объем единого бака ГВС 300 – 500 л (со временем нагрева в течение 1 часа для косвенного нагревателя) и 4 – 5 часов для электронагревателя – на три цикла потребления в течение дня. При использовании других температур в контуре отопления, холодного водоснабжения и на выходе ГВС к потребителю данные расчета расхода соответственно изменятся.Otop_Ris_2

Рис. 2. Ориентировочные данные для определения объема бойлера ГВС и его мощности

По данным расхода и допустимому времени нагревания максимальной разовой порции определится необходимая мощность бойлера. С учетом КПД нагревателя определится необходимая потребляемая мощность, которую следует учесть для расчетов, например, силы тока, параметров электроарматуры и необходимого сечения проводки для накопительных электронагревателей. Электробойлеры можно устанавливать локально, для каждого потребителя – свой агрегат (например для кухни, санузла, ванной и т. п. – по отдельности). Их единичная мощность и рабочий объем выбираются так, чтобы покрыть потребность в горячей воде по типу потребителя, а не по количеству жильцов и их среднесуточному максимуму водоразбора из ГВС, как для баков косвенного нагрева.

На рынке Украины предлагаются электробойлеры разных брендов и большинства известных типов.

Модели традиционных электробойлеров c мокрым ТЭНом SB R 50–100V фирмы Ariston с объемом бака от 50 до 100 л выпускаются в вертикальном настенном исполнении. Время нагрева на разницу температур Δt=45 °С, составляет 116, 186, 232 мин для приборов с объемом 50, 80 и 100 л, соответственно. Максимальное рабочее давление – 8 бар, максимальная рабочая температура – 75°C.

Электробойлеры торговой марки Atlantic серии OPro представлена очень широким модельным рядом – от 10 л до 300 л, c мокрыми и сухими ТЭНам (тип Steatite) и с мощностью от 1,5 до 3 кВт. Внутреннее покрытие баков – эмаль или стеклокерамика. Они выпускаются в настенном и напольном цилиндрическом исполнении. «Узкие» бойлеры в исполнении Slim изготавливаются в виде высокого цилиндра, занимающего мало места вдоль стены. Небольшие приборы серии Atlantic OPro Classic PC объемом 10 л выпускаются в специальном исполнении – для размещения над или под раковиной. Это очень удобные устройства для размещения, например, на кухне.

Серия Atlantic Cube Steatite – это «прямоугольные» бойлеры с сухим ТЭНом, которые можно размещать и вертикально, и горизонтально. Электрические бойлеры обладают качественной системой защиты от перегрева и системой гидравлической защиты от высокого давления.

Относительно недорогие электрические водонагреватели Eldom Favourite от болгарской фирмы Eldominvest в вертикальном настенном исполнении выпускаются с привлекательным соотношением цена / качество. Они изготавливаются с эмалированными баками 30 – 120 л с полиуретановой термоизоляцией и мокрыми ТЭНАми мощностью от 1,5 до 3 кВт.

Как подобрать косвенный бойлер?

Смысл использования косвенных нагревателей в том, чтобы не иметь привязки к электросети, подключение к которой для большой мощности теперь «влетает в копеечку» и занимает время, а иногда просто технически невыполнимо. Другой мотиватор – это получить экономию для ГВС от разницы в цене между электричеством и другими видами энергоносителей: газа, отопительного мазута или твердого топлива разных видов.

Однако, как было указано выше, при выборе косвенного нагревателя обычно требуется больший единичный объем и большая тепловая мощность, чем для электробойлеров, чтобы время нагрева необходимой максимальной разовой порции воды не превышало 1 час, а также выполнялось условие максимальной близости к котлу. Это отражается в цене «косвенника» вместе с обвязкой относительно большей мощности.

Считается также, что эти аппараты приобретать экономически нецелесообразно, если расход горячей воды мал, и в среднем горячий водоразбор не более 1,5 л/мин. Тогда проще обойтись локальными проточными электронагревателями или электробойлерами, так как общая стоимость самого «косвенника» и его обвязки заметно превысит общую экономию от применения другого вида топлива по сравнению с ценой электричества за весь срок эксплуатации.

Следует помнить, что меньшее время нагрева имеют баки со змеевиковым теплообменником увеличенного размера. Например, фирма Eldominvest предлагает широкий выбор «косвенников» с увеличенным змеевиком серии ECO с объемом от 80 до 1000 л, настенных и напольных, со встроенным ТЭНом для дополнительного нагрева или без. Есть варианты с двумя змеевиками – для подключения к двухконтурному котлу, причем тоже – с ТЭНом или без него. Фактически, модельный ряд косвенных баков-нагревателей Eldom ECO охватывает очень широкий круг вариантов применения.

В баках бойлеров косвенного нагрева Vaillant разной емкости расположены теплообменники сложной формы, которые лучше и быстрее нагревают воду. Приборы просты в использовании. Без них не обойтись, если отопительные котлы работает на природном газе или твёрдом топливе. Модели типа Vaillant auroSTOR специально рассчитаны на подключение контура гелиосистемы с максимальной долговременной производительностью по горячей воде 664 л/ч. А модельx – это косвенный водонагреватель специально для работы с тепловым насосом.

Бойлеры косвенного нагрева Viessmann Vitocell 100-W типа CUGA предназначены для приготовления горячей воды в сочетании с настенными котлами и обладают низкими тепловыми потерями благодаря высокоэффективной теплоизоляции. Этот коррозионностойкий стальной емкостный водонагреватель с внутренним покрытием Ceraprotect осуществляет нагрев всего объема воды нагревательной спиралью, достигающей дна водонагревателя. Особенно рекомендуется для установок с температурой подачи греющего контура до 110°С, повышенным избыточным рабочим давлением в греющем контуре до 1 МПа и с температурой воды в контуре ГВС до 95°С, то есть для работы в паре с газовым или твердотопливным котлом.

Косвенные бивалентные емкостные водонагреватели Vitocell-B 100 CVB компании Viessmann с эмалевым покрытием бака Ceraprotect объемом 300, 400 и 500 л оснащены двумя змеевиками греющего контура и рассчитаны на основную работу с фототермальными панелями. Через нижний теплообменник производится нагрев теплом от солнечных коллекторов, через верхний, при необходимости, можно осуществлять дополнительный нагрев водогрейным котлом. Такие баки косвенного нагрева можно активно использовать и летом, и зимой. Причем по выбору заказчика они поставляются с электронагревательной вставкой, которую можно использовать в качестве альтернативного источника тепла или для догрева по запросу. Змеевик греющего контура достигает дна водонагревателя, благодаря чему подогревается весь объем воды.

Если вам нужны качественные, но менее дорогие бойлеры косвенного нагрева, чем немецкие бренды, рекомендуем поближе познакомиться с продукцией чешской марки Protherm, входящей в состав Vaillant Group. Например, емкостные настенные водонагреватели Protherm WEL серии ME выпускаются объемом 100 – 150 л для работы как с одноконтурным, так и с двухконтурным котлом. Есть модели с ТЭНом. Потери тепла в состоянии готовности не превышают 1,6 кВт·ч за сутки. Косвенные бойлеры Protherm серии FE BM среднего объема выпускаются в напольном исполнении, а баки Protherm серии B S изготавливаются в стационарном исполнении и имеют объем до 500 л.

Технические характеристики и другие особенности косвенных водонагревателей следует уточнять со специалистами дистрибьюторов этих марок.

Установка и подключение

Настенные бойлеры крепятся к стене надежными специальными кронштейнами, которые с запасом выдерживают вес бойлера заполненный водой. Подключить водонагреватель к системе водоснабжения дома можно с помощью стальных, пластиковых, металлопластиковых труб или даже гибких шлангов. Для предотвращения попадание твёрдых частиц в бак на трубопроводе подачи холодной воды желательно установить фильтр механической очистки воды. Кроме того, часто необходимо установить систему снижения жесткости воды для уменьшения образования нерастворимых отложений на ТЭНах (или теплообменниках), что препятствует ухудшению их работы и ускоренному выходу из строя.

Если мощности электросети достаточно, то чтобы установить и подключить электрический бойлер не требуется брать никаких дополнительных разрешений. Не нужно дополнительных систем вентиляции или отвода продуктов сгорания котла. Выполнить установку бойлера и его подключение по прилагаемой схеме можно даже самостоятельно. При подключении электробойлера к электросети необходимо иметь надежный заземляющий контур (ни в коем случае не зануляющий!), провода нужного сечения и предусмотреть для него отдельный автомат соответственной мощности и тока. Схема подключения к электросети и необходимые параметры электросоединений тоже обычно приводятся в инструкции по эксплуатации.

Существует две схемы подключения бойлеров (как электрических, так и комбинированных косвенных): с предпочтением по электрической или по гидравлической системе. Подключение по гидравлической системе более эффективно, ее также называют двухнасосной схемой. Один из насосов (см. рис. 1) предназначен для рециркуляции для быстрого нагрева воды (поз. 7), а второй – для обеспечения работы бака (поз. 5). При подключении по электрической системе (для уменьшения одновременно включенной мощности в сеть) переключение режимов (между насосами и ТЭНом) осуществляется при помощи управляющего реле по сигналу логического модуля.

Важно помнить, что бойлер косвенного нагрева подсоединяется к системе водоснабжения через ввод для холодной воды и вывод для горячей. «Косвенник» необходимо размещать как можно ближе к источнику тепла , то есть, рядом с котлом. Подвод теплоносителя выполняется вверху, а выход – внизу. Бойлеры из нержавеющей стали или титана, в отличие от эмалевых или стеклокерамических, позволяют осуществлять нагрев воды до 90°С – у них нет явления растрескивания антикоррозионного покрытия.

Во избежание ошибок при монтаже бойлера важно обращаться к сертифицированным специалистам. Также необходимо наличие сервисных центров, которые осуществляют гарантийное и пост-гарантийное обслуживание, имеют запас ЗИПа.



Оставьте комментарий