Котел бойлер теплый пол

Многие из Вас впервые сталкиваются с задачами отопления своего дома. И эта статья предназначена для того, чтобы внести ясность в основные понятия и элементы системы отопления. Система отопления в ней будет рассматриваться на примере универсального твердотопливного котла Пеллетрон-U, но сам подход универсален для любого твердотопливного котла.

Самый простой способ нагреть воздух в доме — установить радиаторы отопления. Давайте присоединим к котлу радиатор отопления и система отопления готова.

Итак мы присоединили к котлу радиатор отопления.

Для передачи тепла от котла к радиатору вода должна циркулировать, т.е. двигаться (течь) по кругу: подогретая вода движется из котла в радиатор, там отдает тепло воздуху и остывает, далее движется из радиатора в котел, а там нагревается и далее движется в радиатор и т.д. Сама по себе вода течь не будет. Для движения воды нужно специальное устройство — циркуляционный насос.

Итак, мы поставили в систему циркуляционный насос, теперь вода в трубах у нас циркулирует.

Из школьного курса физики нам известно, что нагреваемые тела расширяются. Мы заливаем в систему отопления холодную воду, включаем котел, вода нагревается и ее объем увеличивается. Куда же девается избыток воды? Сейчас такого места нет. Расширившаяся вода просто разрушит нашу систему отопления и выльется на пол. Для того, что бы этого не случилось необходимо добавить в систему отопления специальное устройство для хранения излишков воды — расширительный бак.

Кроме компенсации объема воды в системе отопления, расширительный бак выполняет еще одну важную функцию: он позволяет создать и поддерживать в системе отопления небольшое повышенное давление 1-2 Атм., что важно для стабильной работы системы.

Но будет ли сейчас всё это работать? Еще нет.

Такой вариант лучше сразу исключить. Для этого мы добавляем в систему отопления специальное устройство сброса избыточного давления — аварийный сбросной клапан. Если давление в системе отопления превысит безопасный уровень, аварийный клапан сбросит  излишнее давление (как воду или пар) в атмосферу. Аварийный клапан, как правило, входит в состав устройства, которое называется «группа безопасности» (объединяет аварийный клапан, манометр и воздухоотводник). Добавим в нашу систему группу безопасности.

Итак, мы добавили в систему аварийный клапан, система защищена от избыточного давления.

На самом деле по схеме, нарисованной выше построено множество систем отопления частных домов. Все они имеют один большой недостаток — плохое управление температурой в доме.

Тягорегулятор позволяет задать температуру в котле. Например, Вы установили на тягорегуляторе 60 градусов. Тягорегулятор будет регулировать положение заслонки увеличивая или уменьшая интенсивность горения так, что бы температура на выходе котла была примерно 60 градусов. Давайте добавим в систему тягорегулятор.

Итак, в системе отопления установлен тягорегулятор. Теперь не нужно постоянно бегать вручную менять мощность. Котел сам регулирует температуру воды в радиаторах по Вашему заказу.

Во первых, потому что управлять температурой воздуха, задавая температуру воды не очень удобно. Например на улице потеплело, нужно бежать крутить регулятор — ведь котел то не знает, что потеплело, он как гнал воду 60 градусов, так и гонит ее в радиаторы. Во вторых, невозможно раздельно регулировать температуру по помещениям: скажем в гостиной +22, а в ванной +28?

Система с воздушным термостатированием использует совершенно другую логику работы.

Здесь важно понять следующее: 1. Температура воды на входе в радиатор может колебаться в широких пределах, от этого температура в помещении никак не меняется: термостат пропустит в радиатор ровно столько горячей воды, сколько нужно для поддержания заданной температуры воздуха — более горячей воды меньше, менее горячей больше. Терморегулятор котла мы можем поставить на 60 или на 90 градусов, температура воздуха в помещении от этого не изменится. 2. Проток воды через радиатор может быть мал или даже равен нулю. Т.е. термостат может вообще закрыть проток через радиатор, например в комнате стало слишком тепло. Отсюда возникают некоторые дополнительные требования к системе отопления, которые мы рассмотрим ниже. Давайте добавим к нашему радиатору термостат.

Итак, теперь наш радиатор сам управляет температурой воздуха в помещении.

Как было указано выше, в какой то момент термостат может вообще закрыть проток воды через радиатор. И тогда у нас сгорит циркуляционный насос. Дело в том, что циркуляционный насос охлаждается водой, которую прокачивает через себя. Неважно, что вода горячая — для охлаждения насоса подходит и горячая вода, главное что бы она текла через него. В нашей схеме, вода течет через насос только тогда, когда термостат радиатора открыт. Если он — закрыт поток воды в системе полностью останавливается, насос лишается охлаждения, перегревается и выходит из строя.

Итак, мы сделали обход закрытого радиатора байпасной линией.

Дело в том, что сейчас в нашей системе два термостата (регулятор котла и термостат радиатора) связанные напрямую, что не есть хорошо. Характеристики этих термостатов (в частности время реакции на изменения температуры) разные, что не добавляет стабильности в работу котла. Для достижения хороших показателей стабильности неплохо в систему отопления добавить элемент, разделяющий потоки теплоносителя через котел и радиатор. Такой элемент называется гидравлический разделитель. Давайте добавим его в систему.

Гидравлический разделитель, это просто бочка с водой. Маленький разделитель (до 200 литров) называется гидрострелкой. Большой — теплоаккумулятором.

Как это работает. Вы регулятором котла задаете в контуре котла требуемую температуру, например 70 градусов, что исключает конденсатообразование в котле. Котел будет поддерживать в своем контуре (и в гидрострелке) температуру 70 градусов, вне зависимости от расхода тепла радиатором. А радиатор возьмет воды из гидрострелки столько, сколько нужно для поддержания требуемой температуры воздуха.

Теперь все работает замечательно! Уж куда как замечательно, скажете Вы. Дома тепло, но воду греем в тазике…

2. ПОДКЛЮЧАЕМ БОЙЛЕР ГВС

На каждого проживающего в доме рекомендуется закладывать 50 литров объема БКН. Т.е. если в Вашем доме проживает четверо, то объем БКН 4*50=200 литров. Мощность нагрева должна быть не менее 1/4 об объема, т.е. в данном случае 200/4=25 кВт. БКН указанных параметров позволяет получать горячую воду без ограничений практически для всех домашних применений.

Итак, мы установили в систему БКН и теперь у нас есть горячая вода

Вам знакомо то чувство, когда открываешь горячий кран, а из него идет холодная вода и горячей воду нужно ждать… Давайте избавимся от этого ожидания, установив систему рециркуляции ГВС.

Заметили изменения? Мы добавили так называемый насос рециркуляции ГВС. Он не создает давления в системе ГВС, но постоянно гоняет горячую воду мимо вашего смесителя. Стоит открыть кран и горячая вода будет преодолевать не десятки метров остывшего трубопровода, а всего 30-50 сантиметров. Т.е. горячая вода из крана идет почти мгновенно. Да, и не забываем ставить обратный клапан за смесителем.

Итак, рециркуляция ГВС подключена.

Ага, ноги мерзнут. Теплые полы то мы и забыли. Давайте подключим их.

Теплый пол — система низкотемпературного инфракрасного отопления. Работает собственно так, как и называется — подогретый пол подогревает воздух. Система модная, современная и каждый домовладелец считает своим долгом запихнуть ее куда можно или нельзя. Относительно теплого пола следует понять следующее: пол должен быть теплым, а не горячим. Комфортная температура 22-24 градуса. Горячий пол 26 градусов и более, уместен в ванной комнате и прихожей — что бы обувь сохла. В других местах горячий пол вызывает дискомфорт.

Вот как работает теплый пол.

Система «теплый пол» имеет змеевик, проложенный в полу (розовый). Змеевик имеет собственный циркуляционный насос, который обеспечивает непрерывную циркуляцию воды по змеевику. Регулировкой температуры воды в змеевике  занимается смесительный клапан.

Подобная схема сборки теплого пола весьма жизнеспособна и недорога. Так что перед приобретением дорогущего смесительного узла для теплого пола, подумайте, так уж это необходимо?

А можно ли теплым полом управлять автоматически по температуре воздуха? Конечно можно, но существенные финансовые затраты на подобное управление должны быть хорошо обоснованы.

Как видите от одного источника тепла (котла с или без гидрострелки) с температурой 70 градусов мы запитали сразу все тепловое оборудование: и радиаторы и теплые полы и бойлер ГВС.

А почему, собственно 70 градусов в котле? Температура должна быть выше 60, но ниже 80. Выше 60, что бы избежать конденсатообразования в котле, а ниже 80, что бы был запас на заброс температуры до нормального ограничения пластиковых труб — 92 градуса. Предложенных 70 градусов обычно хватает на все случаи жизни зимой и летом.

И еще один важный момент. У котла есть минимальная мощность. Минимальная мощность котлов Пеллетрон: U25, 35, 25 — 3 кВт, а U60 — 5 кВт. Если Вы вообще прекратите расход тепла системой отопления, то котел не сразу, но все равно закипит.

Обычно этих мероприятий вполне достаточно для обеспечения расхода тепла выше минимума.

Для обеспечения дома необходимым количеством горячей воды применяют дополнительное устройство – бойлер косвенного нагрева (БКН). Его использование можно считать одним из самых рациональных и экономически оправданных.

Постараемся выяснить, какая схема обвязки бойлера косвенного нагрева наиболее эффективна и как подключить оборудование, чтобы избежать распространенных ошибок.

Содержание статьи:

Выбор бойлера косвенного нагрева

Перед покупкой и подключением буферного бака-аккумулятора (как еще называют БКН) следует разобраться в конструкционных особенностях наиболее популярных видов. Дело в том, что существует много типов оборудования, в том числе и комбинированные модели, которые работают от систем отопления и альтернативных источников энергии одновременно.

Мы рассмотрим традиционные бойлеры со змеевиком, использующие в качестве нагревателя горячую воду.

Особенности конструкции и принцип работы

Что значит косвенный нагрев? Устройства с прямым нагревом функционируют посредством подключения к электричеству или газовой горелке, у БКН другой источник тепла. Вода нагревается за счет подключения к ГВС, то есть получается, что источником является теплоноситель – горячая вода (или ее заменитель).

Если рассмотреть новые модели известных марок, то можно заметить, что газовые котлы и бойлеры КН часто имеют одинаковый дизайн. Их монтируют рядом или один под другим – так можно сэкономить на площади размещения.

Основной элемент, выполняющий функцию нагрева, — стальной или латунный теплообменник (змеевик) с большой площадью поверхности, который располагается внутри металлического, покрытого защитным слоем эмали бака. Чтобы охлаждение воды не происходило слишком быстро, с внешней стороны корпус окружен слоем теплоизоляции, а некоторые модели – и кожухом.

Важной деталью, которой сейчас оборудуют большую часть нагревательных приборов, является магниевый анод. Стержень, закрепленный в верхней части устройства, защищает металлические детали от образования коррозии, в результате водонагреватель служит намного дольше.

Барьерами от действия высокого давления являются предохранительный клапан и встроенный термостат. Если бак не оборудован группой безопасности, ее устанавливают отдельно, при обустройстве обвязки.

Часто вода, циркулирующая в системе обогрева, не превышает 65-70ºС. Многие сомневаются в ее эффективности, когда она выступает в качестве источника тепла для нагрева в БКН. На самом деле указанной температуры достаточно, потому что скорость и величина передачи тепла во многом зависит от площади (довольно большой) соприкосновения змеевика с водой.

Как происходит процесс нагревания? Холодная вода, предназначенная для нагрева, поступает через отдельное отверстие и заполняет всю емкость. Из котла в теплообменник также поступает вода, но уже нагретая. Горячие стенки змеевика передают тепло холодной воде, которая на выходе уже имеет температуру, пригодную для принятия душа или мытья посуды.

Преимущества оборудования с управлением

Возможность управления – характеристика, которая влияет на сборку всей системы нагрева воды. Существуют два типа БКН: простые (более дешевые) и со встроенной функцией управления.

Отличительной особенностью управляемых моделей является дополнительное оснащение датчиком температуры и возможностью подачи/остановки подачи воды в теплообменник. Такое оборудование работает в автоматическом режиме. Для пуска необходимо подключить:

• вход/выход для горячей воды из ГВС;
• подачу холодной воды в бак;
• коллектор для распределения нагретой жидкости на выходе.

После этого можно запускать бойлер – вода начнет нагреваться.

Процесс подключения и обвязки бойлера косвенного нагрева происходит одним из способов (описание – ниже).

Как управление может влиять на температуру воды? Практически никак. Максимальное значение, которого может достигать температура на выходе, не превышает параметров теплоносителя в системе ГВС. Скорее всего, она будет ниже на 1-2ºС. Если необходим более интенсивный нагрев (это может произойти, если котел обычно функционирует в низкотемпературном режиме), то лучше выбрать модель со встроенным ТЭНом.

Такое оборудование целесообразно покупать вместе с котлами, работающими на твердом топливе (вода остается горячей даже после остывания котла).

Разновидности устройств с дополнительными функциями

Баки с простой конструкцией – это лишь часть ассортимента, представленного на рынке водонагревательного оборудования. Существуют усложненные модели, функции которых очень полезны для интеграции в систему ГВС.

Например, одно из назначений более дорогих моделей – аккумуляция тепла. Если возможны перебои с электроэнергией или суточные потребительские тарифы слишком высоки, режим аккумуляции будет очень полезен. Конструкционные особенности таких моделей – усиленная теплоизоляция и увеличенный объем резервуара (300 л и более).

Еще один вариант, реализующий наиболее быструю подачу горячей воды к точкам водоразбора, — бойлер с рециркуляцией. В отличие от обычной конструкции, данная оснащена тремя патрубками сообщения с системой горячего водоснабжения. По двум подается горячая вода, по одному – холодная. Подача воды осуществляется с помощью насоса.

При использовании модели с рециркуляцией можно обустроить дополнительный полезный контур, например, для монтажа полотенцесушителя.

Вода в таком баке нагревается быстрее, чем в агрегатах с теплообменником, но и стоимость его выше.

Размер бака и его значение

Цилиндрические и кубические баки отличаются своими размерами. Их объем указывается в литрах: существуют небольшие модели на 80-100 л, но есть и громоздкие, вмещающие до 1400-1500 л. Размер подбирают, исходя из потребности семьи в горячей воде.

Габариты важны при монтаже. Для настенной установки подходят только легкие модели – до 200 л, все остальные имеют напольное исполнение. И горизонтальные, и вертикальные настенные устройства в комплекте имеют специальные крепления, напольные оснащены ножками или небольшой подставкой.

Прямоугольные агрегаты занимают чуть меньше места, чем цилиндрические, за счет плотного примыкания к трубам.

Нюансы устройства обвязки

Проще делать разводку и обвязку, если бойлер КН устанавливают вместе с котлом, насосами другим оборудованием, участвующим в сборке системы ГВС. Врезать дополнительное устройство уже в существующую сеть гораздо труднее. В любом случае, для нормальной работы приборов придется выполнить ряд правил:

• правильно выбрать место установки – как можно ближе к котлу;
• обеспечить ровную поверхность для монтажа бойлера;
• для защиты от теплового расширения установить мембранный гидроаккумулятор (на выходе нагретой воды), объем которого не менее 1/10 от объема БКН;
• оснастить каждый контур шаровым краном – для удобного и безопасного обслуживания приборов (например, трехходового клапана, насоса или самого бойлера);
• для защиты от противотока на трубах подачи воды установить обратные клапаны;
• улучшить качество воды путем врезки фильтров;
• грамотно расположить насос (или несколько насосов) – ось двигателя должна находиться в горизонтальном положении.

В целях безопасности нельзя пытаться закреплять тяжелые устройства на гипсокартонных или тонких деревянных перегородках. Подходящими являются стены из бетона и кирпича. Кронштейны или другие виды держателей закрепляют скобами, анкерами, дюбелями.

При установке патрубки направляют в сторону котла (даже если маскируют в задней части или за фальшстеной). Нельзя использовать ненадежное оборудование, например, гофрированные шланги, которые не выдерживают давления и напора воды.

Для нормальной работы накопительного водонагревателя косвенного нагрева в обвязку должны быть включены следующие функциональные устройства:

Принцип подключения с приоритетом

Перед тем как установить в систему ГВС бойлер косвенного нагрева, необходимо выбрать принцип его подключения: с приоритетом или без. В первом случае, когда возникает необходимость в быстром получении большого количества горячей воды, весь объем теплоносителя прокачивается через змеевик БКН, вследствие чего вода нагревается гораздо быстрее.

После того как температура воды достигла необходимой отметки (измеряют термостатом), существует способ перенаправления потока в радиаторы.

Подключение без приоритета не дает возможности прохождения всего объема теплоносителя, и бойлер обслуживает только часть общего потока. При оборудовании такой схемы вода нагревается дольше.

Приоритетная схема является более эффективной, так как она дает возможность быстро нагреть необходимое количество воды без ущерба для отопления. Если отопительные приборы отключить на 30-50 минут, температура в комнатах за такой короткий промежуток времени вряд ли понизится, зато нагретой воды будет достаточно. Единственное условие для оборудования схемы с приоритетом – мощный котел.

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.

#1: Способ обвязки 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.

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

#2: Вариант 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 циркуляционными насосами. Первый устанавливают на трубе подачи, непосредственно перед БКН, второй – на контуре отопления.

Трехходовой клапан в данной схеме отсутствует, обвязка оборудована с применением простых соединительных тройников.

#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.

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.

#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.

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.

#5: Система для работы 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.

Энергонезависимый тип отопления строится на применении законов гравитации, следовательно, теплоноситель будет циркулировать и при отключении электричества. В обычном режиме можно подключит циркуляционные насосы.

Ход подключения бойлера косвенного нагрева

После выбора схемы становится ясно, какое оборудование потребуется. Кроме основных приборов могут понадобиться вентили, шаровые краны, распределительные гребенки, клапаны (трехходовой или обратный).

Порядок действий:

• подготовить место установки (на полу или на стене);
• сделать разводку, обозначив красным/синим цветом выходы горячей/холодной воды;
• встроить тройник и клапан сброса давления, закрепив соединения герметиком;
• прикрутить краны горячей (сверху) и холодной (снизу) воды;
• подключение к источнику электроэнергии, установить термостат и автоматику;
• выбрать режим нагрева;
• протестировать подключение.

Это общие рекомендации, необходимые, чтобы представить объем работ. При подключении конкретной модели необходимо следовать инструкции, которая поставляется в комплекте.

Выводы и полезное видео по теме

Как определиться со схемой подключения и правильно установить оборудование, подскажут следующие видеоролики.

Общая информация о схемах подключения:

Практические советы по монтажу:

Обзор обвязки БКН:

Профессиональный обзор бойлера на 80 л:

Кроме установки и подключения БКН потребуется регулярное обслуживание. Оно заключается в промывке внутренней полости бака, удалению отложений и накипи, замене магниевого анода. Уход за оборудованием не требует больших усилий. Если обвязка выполнена верно, скорый ремонт не потребуется, но при возникновении проблем с оборудованием рекомендуем обратиться к специалистам.