газовый котел что такое бкн
Как выбрать бойлер косвенного нагрева (2019)
Бойлеры косвенного нагрева, как и прочие водонагреватели, предназначены для организации систем горячего водоснабжения. Однако долгое время они не пользовались особой популярностью, сильно уступая электрическим бойлерам и газовым колонкам.
Бойлеры косвенного нагрева дороже электрических и газовых аналогов, да и установка их связана с некоторыми сложностями. Однако рост цен на энергоносители, затянувшийся кризис и возрастающая техническая грамотность владельцев загородного жилья потихоньку увеличивают спрос к этому виду водонагревателей, ведь у них есть множество плюсов:
— Экономичность. По сравнению с электрическими бойлерами, греющийся от газового котла «косвенник» дает (в зависимости от местных тарифов на газ и электричество) экономию в 3-10 раз. Если же сравнивать с отдельным газовым бойлером или газовой колонкой, то бойлер косвенного нагрева выгоднее тем, что не требует изменения газового проекта и отдельного дымохода.
— Долговечность. У бойлеров косвенного нагрева отсутствует высокотемпературный нагревательный элемент, прогар которого является самой распространенной причиной поломки водонагревателя. Теплообменник бойлера косвенного нагрева обрастает накипью намного медленнее и это не представляет для него особой опасности.
— Использование бойлера косвенного нагрева является самым простым способом организации ГВС (Горячего ВодоСнабжения) при использовании нестандартных источников тепла – солнечных панелей, тепловых насосов и т.п.
Образец устройства системы ГВС на основе солнечного коллектора и бойлера косвенного нагрева.
— Бойлер косвенного нагрева наиболее удобен при организации системы ГВС с рециркуляцей (о них будет чуть ниже), набирающей все большую популярность в частных домах и коттеджах.
Есть у бойлеров косвенного нагрева и минусы. Кроме высокой цены и внушительных габаритов можно отметить относительно невысокую производительность, связанную с низкой температурой теплоносителя и зависимость от внешнего источника тепла. Последнее обстоятельство может вызвать некоторые затруднения летом при отоплении с помощью газового котла. Котел должен быть подготовлен для использования в паре с бойлером, иметь соответствующие настройки и возможность подключения к датчику температуры в бойлере, иначе эффективность работы системы будет снижена.
Для снижения зависимости от внешнего источника тепла, многие бойлеры комплектуются ТЭНами, позволяющими поддерживать температуру воды в бойлере при прекращении подачи горячего теплоносителя в теплообменник.
Устройство бойлеров косвенного нагрева
Теплообменников может быть больше одного – такие бойлеры позволяют использовать несколько источников тепла одновременно. К примеру, солнечных панелей может быть недостаточно для прогрева воды, тогда можно подключить ко второму теплообменнику газовый котел, «добирающий» требуемое тепло.
Кроме патрубков для теплоносителя, для горячей и поступающей холодной воды, могут быть также патрубки для рециркуляции и для установки датчика температуры.
Горячее водоснабжение с рециркуляцией
Случалось ли вам, открыв кран, ждать, когда вода «потеплеет»? Стоящая в трубах вода, разумеется, остывает, и чем водонагреватель расположен дальше от точки разбора, тем дольше приходится ждать горячей воды. При этом литры (а то и десятки литров) воды без пользы утекают в канализацию. Система ГВС с рециркуляцией полностью решает эту проблему – в ней горячая вода движется по трубам постоянно, температура её всегда остается высокой и теплая вода из крана появляется мгновенно. И именно бойлеры косвенного нагрева позволяют организовать такую систему с минимальными затратами и максимальной эффективностью.
При организации системы ГВС с рециркуляцией на основе бойлера косвенного нагрева и газового котла в отопительный период дополнительные затраты будут только на питание циркуляционного насоса. Разумеется, горячие трубы ГВС отдадут некоторое количечтво тепла в дом, но это значит, что отопительным батареям останется меньше работы. Произведенное котлом тепло, в итоге, все равно остается в доме и внедрение рециркуляции горячей воды увеличения расхода газа (чего некоторые опасаются) не вызывает.
Характеристики бойлеров косвенного нагрева
Наличие опции «рециркуляция» говорит о том, что бойлер подготовлен к использованию в системе ГВС с рециркуляцией, проще говоря, имеет патрубок для «обратки». Бойлеры без такого патрубка тоже можно использовать в системе с рециркуляцией, но это потребует усложнения обвязки (трубопровода и запорных устройств) бойлера и немного снизит эффективность системы.
Полезный объем бака является важным параметром для любого накопительного водонагревателя. Чем объем больше, тем больше членов вашей семьи смогут умыться, принять душ или ванну без повторного прогрева бойлера. Температура горячей воды в бойлере косвенного нагрева обычно ниже, чем в накопительных электронагревателях, поэтому и объем его должен быть больше.
С увеличением объема бака увеличивается и время, необходимое для его нагрева. Сколько конкретно времени потребуется – зависит от множества параметров – от объема бойлера, разницы температур нагреваемой воды, температуры теплоносителя, его расхода и т.д. Если в паспортных данных котла не приведено время нагрева, то его можно примерно вычислить по формуле.
Пример таблицы, отражающей зависимость тепловой мощности от температуры горячей воды, температуры и расхода теплоносителя. Бойлеры косвенного нагрева Buderus Logalux.
Если же такой таблицы в руководстве нет, время прогрева можно оценить только примерно – чем ниже температура теплоносителя и чем выше температура горячей воды, тем дольше будет прогреваться бойлер.
Способ нагрева определяет, каким образом греется вода в бойлере. Все бойлеры косвенного нагрева используют, как следует из названия – косвенный способ, когда нагрев производится протекающим через бойлер теплоносителем. Однако многие бойлеры снабжены также ТЭНом, осуществляющим электрический нагрев воды в бойлере. Кроме ого, большинство моделей без ТЭНа позволяют его последующую установку в специальный патрубок или в ревизионное отверстие.
ТЭН может быть полезен в следующих случаях:
— Если температура теплоносителя непостоянна, ТЭН позволяет установить и поддерживать точную температуру горячей воды в бойлере.
— Если температуры теплоносителя от основного источника тепла недостаточно для прогрева бойлера, например, при использовании солнечных панелей или теплового насоса. В этом случае ТЭН используется для «догрева» воды до нужной температуры.
— При отключении основного источника тепла на ремонт, профилактические работы или просто на лето. В этом случае ТЭН используется для прогрева всего объема воды. Но имейте в виду, что мощность ТЭНа обычно в разы меньше мощности, обеспечиваемой теплообменником, поэтому скорость прогрева при использовании одного лишь ТЭНа снизится в разы. Чтобы определить время прогрева всего бойлера, можно воспользоваться той же формулой:
где W – мощность ТЭНа. Ну и ни о какой экономии в таком режиме работы говорить, конечно, не приходится. При неработающем теплообменнике бойлер косвенного нагрева с ТЭНом превращается просто в дорогой накопительный электроводонагреватель, поэтому долгое время его так эксплуатировать не стоит.
Площадь теплообменника влияет на его тепловую мощность. Разные производители могут использовать различные значения расхода теплоносителя, температур теплоносителя и горячей воды при подсчете тепловой мощности. Поэтому этот параметр может оказаться полезен при сравнении двух моделей с примерно одинаковым значением тепловой мощности. В одинаковых условиях модель с большей площадью теплообменника обеспечит большую мощность.
Максимальная температура нагрева определяет температуру горячей воды, при которой не происходит повреждения внутреннего покрытия бака. Сама температура нагрева зависит исключительно от температуры теплоносителя. Не рекомендуется греть бойлер теплоносителем с температурой большей, чем максимальная температура нагрева.
Покрытие внутреннего бака необходимо для его защиты от коррозии. Лучше всего защищены от неё баки из нержавеющей стали, но они и стоят дороже остальных. Слабое место таких баков – сварной шов, который часто выполняется металлом, подверженным коррозии.
Баки с эмалевым покрытием и покрытием из биостеклофарфора (стеклокерамикой, являеюшейся разновидностью эмали) уступают «нержавейке» в устойчивости к механическим повреждениям – малейшая деформация бака приводит к появлению трещин в покрытии и, как следствие, быстрому появлению очагов коррозии. Поэтому при покупке бойлера с эмалированным баком надо тщательно осматривать корпус на отсутствие вмятин и впоследствии беречь бойлер от ударов.
Кроме того, качество покрытия может быть разным, и эмали разных моделей могут сильно отличаться по прочности и долговечности.
Многие производители для дополнительной защиты бака от коррозии устанавливают в него магниевый анод. Магний взаимодействует с кислородом воды, защищая металл бака от его воздействия. Магниевый анод защитит бак даже при повреждении покрытия, но он требует периодической замены – раза в 1-2 года.
При подборе бойлера обратите внимание на максимальное допустимое давление горячей воды и давление теплоносителя. Допустимое давление горячей воды должно быть с некоторым (1,5. 2 кратным) запасом выше максимального давления в магистрали холодной воды. Если в системе ХВС часты гидроудары, рекомендуется поставить на входе в бойлер редуктор давления.
А допустимое давление теплоносителя должно соответствовать параметрам источника тепла. Ни в коем случае значение этого параметра не должно быть ниже уставки (заданного значения давления, при котором происходит срабатывание клапана) предохранительного клапана котла – это может привести к разрыву бойлера.
Варианты выбора бойлеров косвенного нагрева
Для обеспечения горячей водой семьи в 2-3 человека, выбирайте среди бойлеров с полезным объемом 80 – 150 л.
Если вы хотите, чтобы вода в кране была горячей сразу после того, как вы его открыли – вам нужна система ГВС с рециркуляцией и бойлер косвенного нагрева с соответствующей опцией.
Наличие ТЭНа в бойлере косвенного нагрева гарантирует наличие горячей воды, даже если основной источник тепла по каким-то причинам будет отключен или окажется неспособен нагреть воду до нужной температуры.
Бойлер с магниевым анодом проработает дольше за счет дополнительной защиты от коррозии – только не забывайте его периодически менять.
Газовые котлы с бойлером косвенного нагрева
Здесь вы узнаете:
Современные модели газовых котлов с одним контуром подогрева теплоносителя системы отопления можно было бы назвать примитивными водонагревательными устройствами, если бы они не снабжались высокоточным регулирующим и контрольно-измерительным оборудованием для обеспечения надёжности и безопасности всех циклов работы. Для решения задач регулирования и безопасности котлов нацелена автоматическая система защиты котла с регуляторами расхода и давления газа, арматурой, регулирующей расход, температуру и давление подогретой воды, всевозможными датчиками, приборами и предохранительными устройствами. В этом заключается главное преимущество газовых котлов.
Другие важные преимущества:
Отличительные черты бойлера косвенного нагрева
Бойлер – это большая бочка, главной функцией которой является накопительная. Он бывает различного объема и формы, но назначение его от этого не меняется. Без бойлера может возникнуть проблема при использовании, например, сразу двух душевых или душа и кухонного крана.
Если бытовой 2-контурный котел мощностью 24-28 кВт выдает на проток всего 12-13 л/мин, а для одной душевой требуется 15-17 л/мин, то при включении любого дополнительного крана возникнет дефицит водоснабжения. Котлу просто не хватит рабочей емкости, чтобы обеспечить горячей водой несколько точек.
Если в доме установлен большой резервуар-хранилище, даже при нескольких одновременно включенных точках водоразбора все будут обеспечены горячей водой
Все накопительные бойлеры можно разделить на 2 большие категории:
Существуют и другие виды бойлеров – например, обычные накопительные водонагреватели. Но косвенно получать энергию и нагревать воду могут только объемные накопители.
БКН, в отличие от энергозависимого оборудования, работающего на электрическом, газовом или твердом топливе, использует тепло, вырабатываемое котлом. Проще говоря, для его функционирования не нужна дополнительная энергия.
Конструкция БКН. Внутри резервуара находится змеевик – стальной, латунный или медный трубчатый теплообменник, выполняющий функцию нагревательного элемента. Тепло внутри бака сохраняется по принципу термоса
Накопитель легко вписывается в систему ГВС, при этом не вызывает проблем в процессе эксплуатации.
Пользователи видят в использовании БКН немало преимуществ:
Недостатки тоже имеются: высокая стоимость агрегата и дополнительное место в котельной.
Объем накопительного резервуара выбирают, ориентируясь на количество постоянно проживающих в доме человек. Самые маленькие бойлеры рассчитаны на 2-х потребителей, поэтому при выборе можно отталкиваться от объема в 50 л
По всем характеристикам БКН подходит для того, чтобы его применять в паре с газовым котлом. Более того, это является одним из лучших решений для оборудования системы подготовки горячей воды для частного дома с большим количеством проживающих.
Но котлы бывают разными, поэтому рассмотрим и приемлемые варианты, и те, где могут возникнуть проблемы.
Разновидности газовых котлов
Газовые устройства с бойлером косвенного нагрева могут отличаться по типу размещения и форме бака.
По принципу размещения: настенные и напольные
Агрегаты первой категории представляют собой приборы небольшого объёма — до двухсот литров.
Напольный газовый котел в упаковке, с бойлером косвенного нагрева, установлен в специальном помещении.
Их устанавливают при помощи особых кронштейнов на устойчивую стену, которая может без потерь выдержать вес бака с водой. Понятно, что хлипкие перегородки из гипсокартона для этой цели не годятся. Обычно такие устройства приобретает одна маленькая семья в свой частный дом.
Вторые представляют собой вместительные нагреватели воды, рассчитанные на большое количество человек. Такие приборы уже потребуют обустройства специальной котельной.
Обычно их закупают предприятия и владельцы крупных коттеджей и усадеб.
По форме бака
При выборе следует учитывать количество человек в семье, а также особенности планировки и наличие свободного пространства на даче или в доме.
Газовый напольный котел, установленный в котельной, и вертикальный расширительный бак небольшого размера.
Что такое одноконтурный котел
Одноконтурные газовые котлы служат для нагрева теплоносителя, которым заполнена система отопления. Приготовление воды для горячего водоснабжения одноконтурный котёл не производит. В помещениях, где отапливаемая площадь, порой, превышает триста квадратных метров, используются напольные котлы. Эти отопительные устройства гораздо мощнее, чем настенные.
Настенные одноконтурные отопительные устройства чаще всего используются в квартирах многоэтажек, и могут отапливать площадь до трехсот квадратных метров. Данные котлы гораздо компактнее напольных, и весят чуть больше 40 килограмм. Настенный одноконтурный котёл органично вписывается в интерьер. Также эти настенные устройства более функциональны, нежели их напольные собратья. Мощность самых продвинутых моделей настенных одноконтурных котлов составляет не более 35 киловатт.
Одноконтурный газовый котел не имеет в своей конструкции каких-либо сложных элементов и механизмов. Данный котел состоит из:
Настенные одноконтурные котлы могут комплектоваться расширительным бачком, который спрятан под кожухом котла. Также расширительный бачок может входить в состав и напольного отопительного устройства, которое обладает небольшой мощностью.
Принцип работы одноконтурных котлов
Газовые одноконтурные котлы с косвенным бойлером работают по двум основным схемам подключения. Принцип работы первой заключается в следующем:
Схемы подключения бойлера к одноконтурному котлу
Существует три способа подключения бойлера к котлу.
Прямое включение водонагревателя в систему отопления
В данном варианте БКН включается в систему отопления, последовательно или параллельно с другими радиаторами. Самая простейшая и неэффективная схема, не рекомендуется к использованию и дана для справки.
Схема прямого включения водонагревающего газового одноконтурного котла к отопительной системе.
Если температура котла установлена ниже 60 °C, эта схема становится ещё менее экономичной, а вода нагревается очень долго.
Увеличение температуры
В схему подключения добавляется трёхходовой клапан — специальное устройство, которое переключает движение теплоносителя при понижении температуры в баке водонагревателя на ГВС и наоборот.
Таким образом, если вода для ГВС остывает, отопление временно отключается. Вся мощность котла перенаправляется на ГВС. Температура на приборе в этой схеме выставляется выше (обычно 80–90 °C). А температура отопления регулируется трёхходовым клапаном.
Справка! Температура котла должна быть выставлена на 5 °C выше требуемой воды в ГВС.
Использование термостата в водонагревателе и автоматики
Если в БКН установлено термореле (устройство, подающее сигнал при достижении заданной температуры), а на контроллере котла есть контакты для подключения термостата бойлера, то эта схема является самой предпочтительной.
В этом случае электронике котла известно о температуре воды в системе ГВС, и она сама решает, куда направить его мощность: на нагрев воды в БКН или на отопление.
Термостат для водонагревателя в систетме отопления, с ним можно узнать данные о температуре воды.
Что такое двухконтурный котел
Это отопительное устройство не только нагревает теплоноситель, но также предназначено и для приготовления горячей воды. Двухконтурный котёл имеет более сложное устройство, чем его одноконтурный собрат. Наиболее сложное устройство имеет двухконтурное отопительное устройство, которое оборудовано трёхходовым клапаном.
Существуют двухконтурные отопительные устройства, которые оборудованы парой теплообменников. Один теплообменник отвечает за нагрев воды в системе отопления, а второй нагревает воды для водоснабжения. Самую рациональную конструкцию имеют двухконтурные отопительные устройства, которые оснащены битермическим теплообменником. Такой теплообменник– это два в одном. Внутри битермического теплообменника находится еще один теплообменник, который предназначен для нагрева воды для бытовых целей. Но более популярными моделями считаются котлы с раздельными теплообменниками.
Двухконтурные газовые котлы хороши тем, что решают все задачи, связанные с приготовлением горячей воды отоплением помещения. Такие отопительные устройства довольно компактны, и органично вписываются в любой интерьер. Конструкция двухконтурного отопительного устройства напоминает конструкцию его одноконтурного собрата, которая ещё дополнена:
Плюсы и минусы
К абсолютным достоинствам котлов с нагревателями косвенного нагрева относят экономию на электричестве.
Не требуется атмосферная горелка или источник тока, как при устройствах прямого нагрева. Система обогрева выполнит все сама, что значительно уменьшает денежные растраты.
Внимание! Если семья очень высока, то одну комнату нужно будет отдать под бойлерную, вытеснив себя. Небольшие модели проблематику помывки не разрешат.
Размещение двухконтурного котла
Основное предназначение двухконтурных котлов – небольшие дома и квартиры, где оборудование размещаются рядом с кухней, но и не далеко от ванной. Небольшие расстояния — необходимость для такого типа котлов, — чем короче путь горячей воды к потребителю, тем лучше, чтобы не приходилось слишком долго ждать пока пойдет горячая вода.
Специалисты считают, что максимальное расстояние от контура нагрева к крану – 7 метров. Если больше, то все это становится просто расточительным. Обычные же расстояния – от 1,5 до 3 метров. Но в приоритете размещения — кухня, где горячий кран открывается часто.
Внедрение бойлера в контур ГВС
Сначала рассмотрим вариант, когда бойлер внедрен в контур ГВС. С гидравлической точки зрения все выглядит правильно. Трехконтактный механический термостат, помещенный в корпус бойлера, при понижении температуры замыкает цепь электропитания насоса.
Тот, в свою очередь, начинает качать воду, которая циркулирует по контуру между двумя теплообменниками: нагревается от газовой горелки, а затем перемещается в змеевик БКН.
Проще говоря, оба аппарата выполняют свои функции: котел перестает отапливать и начинает нагревать воду для ГВС, а бойлер пытается за счет повышенной температуры горячей воды нагреть содержимое своего «хранилища»
Проблема возникает как раз из-за несоответствия температурных параметров. Предположим, что изначально температура заполнения бойлера +15˚С, а рекомендуемая температура нагрева воды в котле +60˚С – больше не позволяет автоматический ограничитель.
Разница между двумя заданными параметрами в 45˚ значительна, поэтому теплообмен в бойлере происходит достаточно интенсивно. Но температура начинает расти, и когда она достигает значения +40˚С, разница уже гораздо меньше – всего 20˚. Соответственно, и теплообмен замедляется.
Не забываем, что вода продолжает циркулировать между двумя устройствами. К газовой горелке котла начинает поступать не 15-градусный теплоноситель из системы ХВС, как это рекомендовано производителем, а 40-, а затем и 50-градусная нагретая жидкость из бойлера.
В результате температура жидкости моментально влетает до +60˚С, срабатывает датчик, горелка отключается, так как запрограммирована на безопасные для потребителей параметры
В бойлере вода начинает остывать – датчик снова включается, и процесс циркуляции возобновляется. И так постоянно. Это приводит к тому, что вода в бойлере не достигает нужной температуры, а остается недостаточно горячей, что не подходит для бытового использования ГВС.
Процесс взаимодействия двух агрегатов мог бы состояться, если бы горелка котла нагревала теплоноситель до +80˚С, но это запрещено инструкцией для защиты пользователей от ожогов.
Еще одна причина, чтобы не использовать БКН и контур ГВС газового котла в паре, кроется в невозможности нагревать воду в бойлере до температуры, превышающей +60˚С. Это связано с санитарными нормами.
Примерно раз в неделю аппарат заполняется горячей водой около 70-75˚С, чтобы в резервуаре не плодилась бактерия легионелла, колонии которой напоминают слизь. Большое количество бактерий в воде приводит к развитию аллергии и других заболеваний
Можно сделать вывод, что всего из-за двух, но существенных причин, схема объединения газового котла и БКН через контур ГВС признана неэффективной и небезопасной. Если у вас уже есть двухконтурный котел, просто пользуйтесь им по прямому назначению: один контур используйте для отопительной системы, второй для ГВС.
Взаимодействие БКН с контуром отопления
Второй вариант – взаимодействие БКН с контуром отопления. Техническое решение отлично работает, если не хватает производительности газового котла, и это единственный эффективный способ подключения БКН к 2-контурному котлу.
Контур ГВС не трогаем, а пользуемся только веткой, отвечающей за отопление – то есть идущей к радиаторам и системе «теплый пол». Трубу, ведущую к бойлеру, необходимо подключить сразу под котлом, после крана
При электронном управлении нужно настроить котел на нагрев воды +70°С – именно такой теплоноситель поступит в бойлер, где и будет происходить дальнейшая регулировка температуры. Термостат, расположенный в бойлере, при понижении температуры будет включать насос, при достижении необходимого значения – выключать.
При механическом управлении газовым котлом все происходит иначе. К термостату котла подключают второй термостат – бойлера, и тогда первым устройством можно управлять с помощью второго. Например, если на втором установить температуру +80°С, то и первый, рабочий, потребует нагрева воды до +80°С, независимо от того, какая температура на нем выставлена.
Когда в бойлере вода нагревается до нужной температуры, второй термостат разрывает цепь, и первый, расположенный на котле, снова становится «главным». Если в этот момент на нем выставлена температура +40°С, то она и снизится до 40.