Как сделать бойлер послойного нагрева из электрического бойлера

Страница 2 — продолжение.     Начало — на страницу 1

Домашние мастера часто подключают к двухконтурному котлу обычный электрический бойлер. Используют его в качестве бойлера послойного нагрева. В продаже много таких бойлеров от разных производителей и они относительно не дорогие.

Для подключения к двухконтурному котлу по схеме бойлера послойного нагрева лучше всего подойдут электрические бойлеры с тремя патрубками. Третий патрубок обычно обозначается как сливной — патрубок резервного слива, дренажный или дополнительный патрубок для слива воды, или патрубок для присоединения трубы рециркуляции. К нему присоединяют трубу подачи горячей воды от котла.

Посмотрите короткое видео, из которого Вы узнаете устройство электрического водонагревателя с тремя патрубками. Плоские водонагреватели имеют два рядом расположенных бака. Баки внутри соединены между собой трубками. В дно каждого бака встроен фланец, на котором установлен ТЭН и могут быть трубки для термодатчиков.

Если у бойлера нет сливного патрубка, то умельцы устанавливают третий патрубок на фланец, вместо электрического ТЭНа. Многие бойлеры имеют два ТЭНа, и одним вполне можно пожертвовать. К патрубку внутри желательно присоединить трубку высотой, до середины бака бойлера.

Третий патрубок позволяет создать простую схему обвязки котла с бойлером и получить на выходе стабильную температуру горячей воды.

Учитывая способ нагрева воды в бойлера послойного нагрева, рекомендую выбирать электрический водонагреватель объемом не менее 50 литров для семьи из двух человек, и 80 — 120 литров для других случаев.

Электрическую цепь циркуляционного насоса подключают вместо  ТЭНа бойлера. Сетевая вилка с УЗО (устройство защитного отключения с током срабатывания 30 мА) на проводе, часто идет в комплекте с электрическим бойлером. Сетевой провод с УЗО отсоединяют от бойлера и подключают к реле давления для защиты бойлера и насоса от включения без воды.

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, в бойлер идет то холодная, то горячая вода.

Как устранить тактование газового котла (колонки) в режиме ГВС

Читайте: «То холодная, то горячая вода идет из котла»

Обратный клапан для насоса

При открытии водоразборного крана в то время, когда насос не работает, может появиться паразитная циркуляция воды по контуру: от водопровода через насос — котел и бойлер. Обратный клапан, установленный после насоса препятствует этому. Давление открытия обратного клапана (минимальный перепад давления открытия клапана), должно быть таким, чтобы паразитная циркуляция воды в контуре не запускала котел в работу. Как правило, для этого достаточно установки обычного пружинного обратного клапана для отопления.

В продаже есть обратные клапаны с разным усилием пружины (минимальным давлением открытия) или даже с регулированием «давления открытия». Например, клапан фирмы Genebre имеет давление открытия 0,04 Bar, почти в 2 раза больше, чем Valtec (0,025 Bar) или Barberi (0.02 Bar). Смотрите паспорт клапана.

Обязательно выбирают обратный клапан, корпус и золотниковая тарелка которого выполнены из латуни. Клапан должен быть рассчитан на рабочую температуру не менее 95 ^оС и давление не менее 10 бар.

Кроме того, трубу от водопровода рекомендую подключать к системе как можно ближе к патрубку бойлера.

Обратный и предохранительный клапаны для бойлера

На трубе от водопровода не забудьте установить стандартный блок из двух клапанов — обратного и предохранительного. Обратно — предохранительный клапан лучше установить на горизонтальном участке трубы. Отросток с предохранительным клапаном направить вертикально вверх. Такая установка уменьшает риск засорения клапана. На дне бойлера постепенно накапливается грязь.

Клапаны обычно продаются в комплекте с бойлером.

Обратный клапан предотвращает уход воды из бойлера при исчезновении воды в водопроводе. Включение циркуляционного насоса «в сухую», без воды, быстро выведет его из строя.

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 предписывает регулярно, каждые две недели, проверять исправность клапана, вручную приводя его в действие. Для того, чтобы избежать этих проблем, рекомендую установить расширительный бак для ГВС, который будет компенсировать изменения давления воды в системе ГВС.

Очень рекомендую воду из водопровода пропускать через фильтр, который задерживает механические частицы.

Расширительный бак для ГВС

В продаже имеются мембранные расширительные баки, специально предназначенные для работы в системе горячего водоснабжения, ГВС. Их отличительной особенностью является способность работать в диапазоне рабочих температур +1…+ 110 °С и рабочем давлении до 12 бар.

Гидроаккумулятор в качестве расширительного бака

Продаются также мембранные баки для работы в системе холодного водоснабжения (окрашены в голубой цвет). Такие баки обычно называют гидроаккумуляторами, так как они предназначены для накопления воды и поддержания рабочего давления в водопроводе.  Но они могут работать и как расширительные баки.  Гидроаккумуляторы рассчитаны на работу с максимальным рабочим давлением до 10 бар, но диапазон рабочих температур у большинства из них, не более 35 — 50 ^оС. В нашей схеме гидроаккумуляторы можно использовать, если найти модель с максимальной рабочей температурой не менее +55 ^оС.  В схеме расширительный бак подключен со стороны холодной воды, а максимальная температура горячей воды не превышает +55 ^оС. Но надо понимать, что ресурс работы бака будет снижен.

Мембранные расширительные баки красного цвета применяются в системах отопления с рабочим давлением, как правило, не более 6 бар. Кроме того, их применение в системах водоснабжения не рекомендуется по санитарным нормам.

Мембранный расширительный бак для ГВС выбирают по следующим основным показателям:

1. По объему. Объем расширительного бака выбирают 10-15% от объема бойлера.
2. По максимальному рабочему давлению. Давление должно быть больше давления срабатывания предохранительного клапана (срабатывание клапана 6-8 бар.) Для расширительного бака максимальное рабочее давление рекомендуется не менее 10 бар.
3. По максимальной рабочей температуре. Рабочая температура должна быть больше максимально возможной температуры горячей воды. Для нашей схемы максимальная рабочая температура расширительного бака не менее +55 ^оС.

На трубе между бойлером, предохранительным клапаном и расширительным баком не должно быть запорной арматуры. Иначе, случайное закрытие крана может привести к повышению давления сверх допустимого и к повреждению оборудования.

Устройство и работа расширительного бака ГВС практически ничем не отличается от аналогичных устройств в системах отопления. Подробнее о выборе объема, подключении, настройке давления и контроле за работой расширительных баков

Читайте: «Мембранный расширительный бак для отопления»

Купить расширительный бак для ГВС

Настройка температурного режима котла и бойлера

Температура ГВС на котле устанавливается на максимум — 60 ^оС. Температуру отключения на термостате электрического бойлера устанавливают чуть ниже — 50-55 ^оС. Температура отключения термостата бойлера всегда должна быть ниже температуры воды из котла минимум на 5 ^оС. Чтобы выполнить это условие своевременно очищайте теплообменник ГВС котла от накипи.

Читайте: «Очистка от накипи теплообменника ГВС газового котола»

Защита от легионеллы и запаха сероводорода

Чтобы избежать возможности накопления болезнетворных бактерий Legionella pneumophila или других видов бактерий, в бойлере рекомендуется поддерживать температуру горячей воды около 60 °C.  Либо периодически повышать температуру нагрева воды в бойлере до 70 °C.

При постоянной температуре воды в бойлере ниже 50 ^оС, через какое-то время вода в бойлере может начать жутко вонять сероводородом. Причина — в размножении бактерий в баке водонагревателя. Особенно часто это происходит, если вода в водопровод подается из местной скважины или колодца. Вода из городского водопровода обычно сильно обеззараживается, хлорируется, и с ней такие случаи бывают редко.

При этом действует закономерность: чем меньше водообмен и чем теплее вода (от 25 ºC до 50 ºC), тем сильнее происходит размножение микроорганизмов.

Чтобы избавиться от запаха сероводорода, температуру воды в бойлере установите на максимум, выше 70 ^оС, и оставьте  на  6-24 часа (все зависит от уровня загрязненности бака). Микроорганизмы при такой температуре должны погибнуть. В дальнейшем, температуру воды в баке всегда устанавливайте не менее 55 ^оС.

Некоторые модели электрических водонагревателей бойлеров оснащены автоматической системой Бактерия стоп. Система сама периодически проводит термическую обработку воды в бойлере.

Если Вы дочитаете статью до конца, то узнаете об еще одной возможной причине появления запаха сероводорода.

Двухконтурный котел с рециркуляцией ГВС

Устройство рециркуляции в трубах, подводящих воду к  водоразборным кранам, позволяет получать горячую воду сразу же после открытия крана. В контур рециркуляции обычно включают полотенцесушитель, трубы которого всегда будут горячими.

Необходимо учитывать, что при рециркуляции воды по трубам все равно происходят потери тепловой энергии. Кроме того, расходуется электроэнергия на работу насоса, увеличивается его износ.

Если расстояние от бойлера до водоразборных кранов мало, то устраивать рециркуляцию не имеет смысла. В этом случае выгодно от неё отказаться. Установить полотенцесушитель  с комбинированным подогревом — вода/электричество и подключить его к системе отопления. Летом такой полотенцесушитель сможет нагреваться от электросети.

Режим рециркуляции ГВС

Труба контура рециркуляции выходит из бойлера, последовательно обходит по кругу все сантехнические приборы, требующие подключения горячей воды, и возвращается обратно в бойлер через полотенцесушитель  и циркуляционный насос. Кольцо труб контура рециркуляции должно проходить рядом с водоразборными кранами на расстоянии не более 1-2 м.  Таким образом, горячая вода в трубах не успевает остыть, так как насос заставляет ее постоянно проходить через бойлер. Горячая вода будет мгновенно идти к потребителю.

Рекомендую управлять включением насоса через таймер. Таймер позволяет запускать рециркуляцию и нагрев воды только в часы, когда часто пользуются горячей водой. Таймер приобретается отдельно.

Режим нагрева воды

Если температура воды в бойлере понизилась, то через контакты термостата напряжение электросети поступает на соленоид электромагнитного клапана. Клапан открывается. Через контур ГВС котла начинается циркуляция воды. В результате чего, котел запускается в режиме ГВС. Горячая вода поступает из котла через насос в бойлер.

В то же время на вход насоса поступает и часть воды из контура рециркуляции. Таким образом рециркуляция воды сохраняется и во время нагрева воды котлом. Количество подмешиваемой воды регулируют вручную, прикрывая вентиль в контуре рециркуляции. Делают это один раз, при запуске и настройке системы ГВС. Кроме того, обратную трубу контура рециркуляции (от полотенцесушителя до насоса) делают минимального сечения с условным проходом 12 или 15 мм. (3/8″ или 1/2″).

Диаметр труб контура ГВС котла (от котла до бойлера на всех участках) должен быть равен диаметру патрубков котла.

Циркуляционный насос для ГВС

В продаже есть специальные циркуляционные насосы для систем ГВС. Их характеристики отличаются от параметров циркуляционных насосов для отопления.

Технические характеристики циркуляционных насосов для ГВС

Можно ли поставить циркуляционный насос для отопления на контур циркуляции ГВС.

Насосы для ГВС, в отличие от насосов отопления, должны иметь максимальное рабочее давление не менее 10 бар. Отопительные насосы часто рассчитаны на максимальное давление не более 6 бар.

Другое отличие состоит в том, что насос для ГВС должен иметь гигиенический сертификат, разрешающий применение в системах питьевого водоснабжения.

Вода, залитая в систему отопления, в результате нагревания теряет кислород и далее циркулирует уже практически без кислорода. Коррозионная активность отопительной воды низкая. По этой причине насосы и другое оборудование для отопления обычно делают из черных металлов — чугуна и стали.

Вода в системах ГВС постоянно обновляется и содержание кислорода в ней остается достаточно большим. Коррозионная активность горячей воды высокая. К тому же, горячая вода должна соответствовать санитарным требованиям к питьевой воде. Поэтому, для изготовления насосов ГВС применяют стойкие к коррозии цветные металлы или нержавеющую сталь. По этим причинам циркуляционные насосы для ГВС заметно дороже аналогичных для систем отопления.

Циркуляционные насосы отопления можно ставить на циркуляцию ГВС, если их корпус выполнен из нержавеющей стали или латуни, а максимальное рабочее давление не менее 10 бар. Многие ставят для циркуляции ГВС обычные отопительные насосы из чугуна. Это грозит ускоренной коррозией оборудования. Придется чаще менять насос.

При выборе насоса для системы ГВС с бойлером послойного нагрева и двухконтурным котлом ориентируются на следующие основные технические характеристики:

1. Максимальная производительность, 2 м³/час. Координаты рабочей точки насоса по производительности равны величине максимального расхода горячей воды, указанной в инструкции к котлу. Обычно это 10 — 14 л/мин., или 0,6 — 0,84 м³/час. для двухконтурного котла 24 кВт.
2. Максимальный напор, 2 м. По напору можно ориентироваться на диапазон минимального и  рекомендуемого давления ГВС на входе, из инструкции к котлу (ближе к минимальному). В закрытой системе ГВС, создаваемый циркуляционным насосом напор должен  только компенсировать потери давления, вызванные сопротивлением труб и арматуры. Проектировщики приблизительно считают, что в частных домах и квартирах на каждые 10 п.м. труб требуется 0,6 м. напора насоса. В циркуляционном контуре потери давления системы совпадают с напором насоса в рабочей точке.
3. Материал корпуса: нержавеющая сталь или латунь.
4. Макс. рабочее давление: 10 бар.

Для систем ГВС в квартирах и частных домах с двухконтурным котлом мощностью 24 кВт. и бойлером послойного нагрева рекомендую  применять специальный насос для систем ГВС:

Циркуляционный насос для систем ГВС Grundfos UP 20 — 30 N. Этот насос в корпусе из нержавеющей стали выдерживает максимальное рабочее давление 10 бар и температуру перекачиваемой жидкости до 110 ^оС. В качестве опции насос может быть оснащен 24 — часовым таймером.

Насос Grundfos UP 20 — 30 N обеспечивает:

• • Максимальный напор: 3 м.
  • Максимальный расход: 3,1 м³/час.
  • Номинальный напор:  1,7 м.
  • Номинальный расход: 25 л/мин.

Защита циркуляционного насоса и ТЭНа электробойлера от сухого хода

Не допускается работа циркуляционного насоса с «мокрым ротором» в системе ГВС, которая не заполнена водой.  Подшипники насоса смазываются водой.

ТЭН электробойлера перегорает, если из бойлера уйдет вода и он включится «на сухую».

Система ГВС, в том числе бойлер, может остаться без воды, например, когда подачу воды из водопровода отключают, а обратный клапан пропускает. Насос может также остаться без воды, если случайно перекроют запорную арматуру.

Насос и электробойлер очень рекомендую защитить от «сухого хода».  Для этого устанавливают реле минимального давления, которое отключает насос и бойлер от электросети в случае снижения давления воды в трубах ниже заданной величины.

В схемах, где нет ТЭНа, реле давления для защиты от сухого хода подключают к трубе на входе воды в насос. В схеме с ТЭНом, реле защиты устанавливают на трубу подачи воды в бойлер, между бойлером и обратным клапаном.

Реле защиты от сухого хода можно не устанавливать, если осознаете последствия и готовы платить за риск повреждения насоса и бойлера. Кроме того, есть альтернатива реле. Некоторые модели электрических водонагревателей имеют встроенную защиту от включения без воды. Циркуляционные насосы с «сухим ротором» могут работать и без воды. Но такое оборудование и стоит дороже.

Для систем ГВС необходимо выбирать реле давления рассчитанное на работу с водой с максимальной температурой не менее +65 ^оС, и рабочим давлением 10 бар. Реле настраивают на срабатывание в диапазоне, примерно 0,5-1,0 бар.

Имеющиеся в продаже реле давления для холодной воды рассчитаны на более низкую температуру воды, а реле для систем отопления на меньшее давление. Не ошибитесь с выбором!

Для защиты насоса и электробойлера при понижении давления в системе ГВС рекомендую реле Italtecnika LPR/5. Это реле может работать с горячей водой температурой +110 ^оС.

Реле защиты насоса от сухого хода марки AquamotoR AR MS PC-9A AR112015 рассчитано на работу с жидкостью с температурой +60 ^оС. Это реле подойдет для установки на трубе подачи холодной воды в бойлер.

Тройник — распределитель имеет две проходные резьбы диаметром 1″. С одной стороны —  1″ внутренняя резьба, с другой — 1″ наружная резьба. Примыкает отвод 1/4″ с внутренней резьбой, в который подключают реле давления для защиты от сухого хода.

Электромагнитный клапан для системы ГВС с рециркуляцией воды

Диапазон температур рабочей среды – 0…+120 ºС Рабочее давление – 0,5…16 бар Параметры электросети – ~220 ±10% В, 50 Гц Степень защиты – IP65 Нормально закрытый 20 – ДУ (диаметр условного прохода) в мм

Клапан нормально закрытый открывает дорогу потоку жидкости при поступлении на катушку (соленоид) клапана напряжения ~220 В.

Видео устройство и ремонт электрического бойлера Thermex

Посмотрите видео, из которого Вы получите представление об устройстве и ремонте электрического водонагревателя Thermex.

Водонагреватель плоской формы имеет два рядом расположенных бака из нержавеющей стали. В каждом из баков установлен свой ТЭН.

Показанная в видео модель имеет три патрубка, которые удобно использовать в схеме бойлера послойного нагрева.

Третий, сливной патрубок имеет диаметр присоединительной резьбы 3/8″. На видео обратите внимание, как на этот патрубок устанавливают муфту для перехода на резьбу 1/2″.

В моделях, которые не имеют сливного патрубка, третий патрубок можно установить на фланец правого бака, вместо ТЭНа. Циркуляционный насос подключают к проводам демонтированного ТЭНа.

В любом варианте бойлер будет сохранять возможность нагрева воды электричеством хотя бы одним ТЭНом.

Магниевый или алюминиевый анод — защита водонагревателя от коррозии

Электрохимическая коррозия разрушает металл анода — специального защитного покрытия из цинка, или электрода из магния, алюминия или того же цинка. При отсутствии защитного электрода, анодом будет являться  и разрушаться металл бака водонагревателя.
Подробнее . . .

Еще статьи на эту тему:

⇒ Горячее водоснабжение частного загородного дома
⇒ То холодная, то горячая вода идет из котла
⇒ Солнечный коллектор — водонагреватель для дома, бассейна