Дом и Дача

Бойлеры косвенного нагрева (БКН) служат для нагрева воды системы горячего водоснабжения (ГВС) с использованием тепла системы отопления, т.е. являются водоводяными теплообменниками. Чаще всего БКН оборудуются также электрическим ТЭНом, который позволяет пользоваться системой ГВС в летнем режиме (с отключенным котлом). Однако мощность ТЭНа, как правило, невелика, и система в таком режиме имеет существенные ограничения по использованию (БКН превращается в электрический накопительный нагреватель).

По конструкции вторичного контура (ГВС) наибольшее распространение в быту получили БКН емкостного типа (теплоизолированная бочка), хотя отечественная промышленность выпускает и кожухотрубчатые теплообменники (например, подогреватели водоводяные секционные - ПВВ, часто встречается их промышленное применение, хотя никто не запрещает их использовать в бытовых целях). В этих теплообменниках, при их дешевизне, надежности и высокой эффективности, однако, отсутствует возможность использовать электрический подогрев, да и дизайн подкачал :)

Первичный (греющий) контур в БКН емкостного типа чаще всего делается в виде змеевика из стальной или латунной трубы, погруженного в объем нагреваемой воды. Фирма ACV делает бойлеры типа бак в баке, т.е. во внешнюю емкость вставляется внутренняя (из нержавеющей стали), котельная вода циркулирует между стенками этих двух емкостей, и там же находится ТЭН, что исключает возможность образования на нем накипи.

Поскольку наиболее распространены емкостные БКН со змеевиком, то расскажу про них поподробнее. Выпускают их практически все производители котельного оборудования, и не только они. Мне попадались марки Beretta, Buderus, Emmetti, Junkers, Mora, Proterm, Reflex, Vaillant, Wolf, и это далеко не полный список. Помимо дизайна и цены, есть несколько моментов, на которые стоит обратить внимание при выборе. Ключевые, на мой взгляд, - это мощность, объем, защита от коррозии и конструкционные особенности.

Начнем с конца списка, с конструкции змеевика и защиты от коррозии.
Самые дешевые модели имеют вваренный стальной змеевик. Вся конструкция покрыта эмалью и имеет, как правило, гальваническую катодную защиту от коррозии. Более дорогие модели иногда имеют съемный (на фланце) латунный (иногда оребренный) змеевик, и могут быть оборудованы катодной защитой с внешним источником питания (такая защита не требует периодической замены анода, но зато требует наличия электропитания). Плюс такой конструкции в том, что при образовании большого количества накипи, змеевик можно снять и механически или химически очистить от нее.

Объем бойлера, вещь достаточно очевидная, чтобы не останавливаться на нем подробно, его надо выбирать в соответствии потребностью в залповом потреблении большого количества горячей воды (например, наличие в доме большой ванны).

На таком параметре, как тепловая мощность, хочу остановиться подробнее. Тепловая мощность зависит в основном от площади поверхности теплообмена и характеризует производительность системы ГВС в долговременном режиме, т.е. когда запасенная в объеме бойлера горячая вода будет израсходована. Эта характеристика особенно актуальна для любителей помедитировать часок-другой в горячем душе или гидромассажной кабине. Она указывается обычно в киловаттах или в литрах в час (или в минуту) при заданной разности температур на входе и выходе. Одну величину в другую можно легко пересчитать, зная теплоемкость воды: для нагрева одного литра воды на один градус за одну секунду, требуется 4,2 кВт. Например, для среднестатистического душа (12 литров в минуту, 40 градусов, входящая вода 5 градусов) требуется 4,2*12*(40-5)/60 = 29,4 кВт. Нужно также понимать, что та величина тепловой мощности, которая указана в паспорте, дана при определенных условиях (температуры и расходы теплоносителя в первичном (греющем) контуре и воды во вторичном). Реальная тепловая мощность меняется при изменении этих параметров и почти всегда отличается от паспортной.

Какие есть альтернативы БКН и в чем его преимущества перед ними?

1. Электрические накопительные нагреватели. Обладают существенно меньшей мощностью, поэтому не могут работать в долговременном режиме, после использования запаса горячей воды, требуется достаточно много времени для нагрева.
2. Электрические проточные нагреватели. Не имеют запаса воды, поэтому не требуют времени для нагрева, но и не обеспечивают высокой производительности ГВС из-за сравнительно низкой мощности.
3. Газовые накопительные нагреватели. По эксплуатационным характеристикам они близки к БКН, но представляют собой дополнительный газовый прибор со всеми вытекающими: проект, дымоход, согласование, договор на обслуживание. Кроме того, лично я считаю, что чем меньше в доме газовой автоматики, тем безопаснее в нем жить :) Еще один момент - БКН может работать от любого котла - твердотопливного, дизельного, газового, электрического, и даже от тепловых насосов, систем центрального отопления или там геотермальных систем :))
4. Газовые колонки. Помимо недостатков, перечисленных в предыдущем пункте, не обеспечивают стабильности температуры воды в системе ГВС.
5. Двухконтурный котел. Многие модели котлов оборудованы встроенным теплообменником для системы ГВС. Существенных недостатков я бы выделил три: невысокая производительность большинства моделей котлов, нестабильная температура (как и у газовых колонок), и проблема накипи. Так как в большинстве конструкций вода системы ГВС циркулирует внутри змеевика (а не снаружи, как в БКН), то накопление накипи приводит к снижению тепловой мощности и росту гидравлического сопротивления (из-за уменьшения проходного сечения трубы). Очистка встроенного в котел змеевика представляет собой непростую инженерную задачу, хотя решение ее как-то было описано в этой конференции.

Теперь пара слов о подключении БКН к системе отопления.

Первый момент - согласование мощности котла и БКН - тепловая мощность котла должна быть никак не меньше мощности БКН, иначе не в коня корм. С другой стороны, просто добавлять мощность бойлера к требуемой отопительной мощности, и выбирать котел по сумме этих величин тоже нет смысла, т.к. потребность в горячей воде носит прерывистый характер, а кратковременное отключение отопления обычно даже не замечается людьми. Оптимальный, на мой взгляд, подход к подбору мощности котла заключается в выборе максимальной из двух величин (мощности системы отопления и БКН) и добавлении к ней 10-20% запаса.

Подключение БКН к системе ГВС обычно осуществляется отдельным контуром, параллельным контуру отопления, со своим циркуляционным насосом, - это дает максимальную независимость этих двух систем. Кроме того, такая схема позволяет при пиковом потреблении горячей воды использовать всю имеющуюся мощность котла, отключая временно систему отопления, такой режим работы называют приоритетом горячего водоснабжения, и реализуется он отключением насоса контура отопления на время работы насоса контура ГВС. Температура воды ГВС регулируется термостатом (обычно они входят в комплект поставки бойлера), который по необходимости включает и выключает циркуляционный насос греющего контура, обычно там стоит перекидной контакт, поэтому второй полюс можно использовать для разрыва цепи циркуляционного насоса отопительного контура (это собственно и обеспечит приоритет ГВС). Второй вариант - один циркуляционный насос и трехходовой электромагнитный клапан, который переключает подачу котельной воды между системами отопления и БКН.

Возможно и подключение бойлера в систему с гравитационной циркуляцией. В этом случае его лучше включать в отопительный контур последовательно, перед отопительными приборами. Регулировать температуру воды ГВС в этом случае несколько сложнее, хотя тоже возможно, например, есть трехходовые термостатические смесители с выносным датчиком, который по достижении заданной температуры направит котельную воду в байпас мимо теплообменника. Здесь, правда, нужно иметь в виду достаточно высокое гидравлическое сопротивление таких смесителей, которое может плохо сказаться на эффективности работы всей системы отопления.

Еще один момент, касающийся работы системы отопления и ГВС от одного котла связан с регулировкой температуры в помещениях. Для эффективной работы БКН требуется максимально горячая вода греющего контура. Поэтому для управления системой отопления уже нельзя использовать термостат котла. Применяют другие способы: смеситель или клапан, смешивающий для подачи в контур отопления котельную воду и обратную воду этого же контура, управление циркуляционным насосом, зональные термостаты, термостатические радиаторные головки и др.