Elektrické akumulačné ohrievače vody poskytujú potrebnú spotrebu teplej vody, ale teplotu dosahujú po dlhú dobu - 1,5 ... 2 hodiny v závislosti od objemu nádrže. Zaujímavejšou možnosťou je špeciálna nádrž na teplú vodu, vyhrievaná vykurovacím kotlom na 10-30 minút, rozdiel je viditeľný. Účelom tejto publikácie je vysvetliť používateľom, čo je kotol s nepriamym kúrením, zvážiť návrh jednotky a poskytnúť praktické odporúčania pre výber a pripojenie pohonu vlastnými rukami.
2 typy kapacitných ohrievačov TÚV
Domáci kotol na nepriame vykurovanie je kovová nádrž s objemom 50 ... 300 litrov, ktorá využíva na prípravu teplej vody zdroj tepla tretej strany - kotol, pec s vodným okruhom alebo solárny kolektor, menej často geotermálna inštalácia (tepelné čerpadlo). Podľa zariadenia a princípu činnosti sú ohrievače vody rozdelené do 2 druhov:
- Najbežnejšou možnosťou je výmenník tepla vo forme cievky z medi alebo nehrdzavejúcej ocele.
- Konštrukcia „nádrž v nádrži“, v ktorej vnútorný zásobník z nehrdzavejúcej ocele slúži ako vykurovací prvok.
Akumulačná nádrž má tvar valca alebo iného tvaru, ale vždy so zaoblenými koncami. Pretože tlak vody často dosahuje 6 až 8 barov, zváraná obdĺžniková nádrž (z anglickej nádrže) nebude trvať dlho - ploché steny sa budú ohýbať od tlaku vody, nádoba praskne pri švíkoch.
Referencie. Niektoré modely dvojokruhových plynových kotlov sú vybavené nepriamymi vykurovacími nádržami umiestnenými vo vnútri generátora tepla, ako je to znázornené na fotografii nižšie. Kapacita zabudovaných jednotiek nepresahuje 80 litrov.
Aby sme čo najviac objasnili situáciu a pomohli zvoliť ohrievač vody, poskytneme podrobný popis každého typu nepriameho kotla.
Zariadenia so špirálovým výmenníkom tepla
Kapacitný kotol tohto typu pozostáva z týchto prvkov:
- nepriama vyhrievacia nádrž, vyrobená z nehrdzavejúcej ocele alebo zo železného kovu potiahnutá žiaruvzdorným smaltom;
- kovová nádrž je vybavená dýzami na pripojenie k vodovodnej sieti a ponornými objímkami na namontovanie termostatov alebo snímačov teploty;
- vo vnútri nádrže je nainštalované vyhrievacie teleso - špirálová špirála pripojená k vykurovaciemu systému súkromného domu;
- na ochranu oceľovej nádoby pred účinkami elektrochemickej korózie sa používa horčíková alebo titánová anóda, ktorá sa počas prevádzky postupne rozpadá;
- nádrž je z vonkajšej strany izolovaná polyuretánovou penou s hrúbkou 30–50 mm, predná strana je natretá plechovým alebo polypropylénovým plášťom;
- číselník číselníka teplomera je zobrazený na prednej strane zariadenia.
Poznámka. Výrobcovia niekedy dodávajú svoje výrobky dýzou s vypúšťacím ventilom, automatickým odvzdušňovaním a ďalšími užitočnými doplnkami.
Princíp činnosti kotla je pomerne jednoduchý: cez horné potrubie sa do cievky privádza chladivo s teplotou 70 - 90 ° С, ktoré rýchlo ohrieva celý objem vody v nádrži. Chladené chladivo sa vracia do kotla cez spodné potrubie.
Horná voda sa odoberá z hornej zóny nádrže, doplnenie je zabezpečené zdola. Plnenie (ohrev) na nastavenú teplotu je riadené termostatom a trojcestným ventilom, ktorý je súčasťou schémy potrubia kotla, ktorú budeme ďalej analyzovať.
Informácie na porovnanie. Vodný výmenník tepla „nepriameho človeka“ vyvíja výkon od 12 kW (nádrž 80 l) do 25 kW (200 l) pri zahriatí na 45 stupňov, teplota vody v kotli je 80 ... 90 ° C. Elektrické kotly používajú vykurovacie telesá s výkonom 1,5 ... 2,5 kW.Maximálny čas zahrievania 100 litrov vody je 43 a 240 minút, minimálne je 25 a 150 minút (údaje od francúzskeho výrobcu Atlantic).
Považovali sme za relatívne lacný model jednookruhového ohrievača vody. Aké ďalšie typy zariadení možno nájsť na predaj:
- kotol s dvoma výmenníkmi tepla na pripojenie ďalšieho zdroja tepla;
- kombinovaný pohon s vyhrievacím prvkom na priame ohrev vody, schematicky znázornený na nákrese;
- vertikálne modely v prevedení podlah a stien;
- závesné kotly rôznych tvarov - okrúhle horizontálne, úzke pretiahnuté (štíhly), ploché dvojkomory;
- univerzálne pohony pripevnené k stene v akejkoľvek polohe - horizontálne alebo vertikálne.
Dizajn nádrže v nádrži
Navonok sa kotol nelíši od „chlapa“ - valcovitého izolovaného telesa, potrubia na pripojenie teplonosnej a sanitárnej vody, teplomerovej stupnice. Vnútri je ohrievač vody usporiadaný inak:
- Vonkajšia nádrž vyrobená z obyčajnej uhlíkovej ocele slúži ako plášť vody pre vnútornú nádrž. Chladivo cirkulujúce medzi 80 - 90 ° C cirkuluje medzi stenami dvoch nádob.
- Vnútorný valcový kontajner je zváraný z nehrdzavejúcej ocele.
- Vo vyhrievanom zásobníku sú puzdro snímača teploty a rúrka na prívod / odtok vody vynechané (v závislosti od orientácie krytu v priestore). Neexistuje žiadna horčíková anóda.
- Užitočná kapacita okruhu TÚV je približne 70% celkového objemu kotla.
- Tepelný výkon 100 litrového prístroja dosahuje 18 kW s vykurovacou plochou 1,03 m², plnou dobou zaťaženia 10 minút (údaje belgického výrobcu ACV).
- Vyhrievaný kotol je schopný fungovať v prietokovom režime - oblasť výmeny tepla stačí na to, aby bola teplá voda „na cestách“. Jedna podmienka: vybavenie kotla musí zabezpečovať požadovaný prietok. Napríklad model 100 l (nádrž na teplú vodu - 70 litrov) môže vyžadovať 1,5 ... 2,5 tony chladiva za hodinu.
Vo vyššie uvedenom diagrame, kde je kapacita znázornená v reze, je zvlnený profil stien nádrže zreteľne viditeľný, vyrobený z týchto dôvodov:
- vlnitá štruktúra bočných stien umožňuje plavidlu expandovať / sťahovať sa pri zahrievaní / chladení vody;
- zväčšuje sa plocha na prenos tepla;
- pohyblivosť vlnitého profilu spôsobuje samočistenie vnútorných povrchov od vodného kameňa.
Ohrievače vody „nádrž vo vnútri nádrže“ sú tiež ponúkané v kombinovanom prevedení - s vykurovacím telesom s priamym ohrevom. Rúrkový prvok sa automaticky zapne, keď sa obsah kotla ochladí na určitú teplotu alebo pracuje v lete, keď je vykurovacie zariadenie vypnuté. Teplota nastavuje užívateľ pomocou elektronickej riadiacej jednotky.
Objasnenie. Na rozdiel od elektrických kotlov ohrievač ohrieva chladiacu kvapalinu kotla a nie sanitárnu vodu vo vnútri nerezovej nádrže.
Obojstranné ohrievače vody s dvojitou stenou sú účinnejšie a odolnejšie, výrobcovia vyhlasujú záručnú dobu 5 až 10 rokov. Ďalším plusom je zjednodušená údržba, užívateľ nemusí kontrolovať stav horčíkovej anódy a drotára s výmenou každé 2 roky. Teraz o nevýhodách:
- vyhrievacie tričko má 25-30% využiteľného objemu nádrže, tradičná cievka - až 10%;
- modely vybavené elektrickým ohrievačom nie je možné namontovať horizontálne;
- jednotka sa prepravuje iba vo zvislej polohe.
Poznámka. Kotly určené na vodorovnú inštaláciu sú namontované na stenu pomocou „studeného“ potrubia.
Významnou nevýhodou ohrievačov vody sú slušné náklady. Porovnať 2 jednotky porovnateľné v kvalite: ACV SMART LINE E 300 a DRAZICE OKC 300 NTRR s celkovým objemom 300 litrov. Belgický ohrievač „ACV v nádrži“ bude stáť 1720 r. E., cena kotla "Dragee" s cievkou je 750 cu. e) Český model s dvoma výmenníkmi tepla stojí polovicu ceny jednokruhového „belgického“.
Výber nepriameho kotla
Ak chcete zvoliť správnu nepriamu vykurovaciu nádrž pre súkromný dom alebo byt, zistite nasledujúce body:
- Počet stálych obyvateľov a režim odberu vody. Cieľom je vypočítať celkovú spotrebu teplej úžitkovej vody.
- Výkon ohrievača vody je obmedzený kapacitou kotla a solárneho kolektora. Ak ešte nie je nainštalovaný zdroj tepla, zvoľte vykurovacie zariadenie, ktoré bude pri zaťažení kotla brať do úvahy výkonovú rezervu 50 - 100%.
- Ponechajte priestor na umiestnenie zariadenia a premýšľajte o spôsobe inštalácie - na stenu alebo podlahu.
- Rozhodnite sa o funkčnosti ohrievača - potrebujete ohrievač, druhý výmenník tepla.
Tip. Pri výbere umiestnenia zásobnej nádrže sa musí zohľadniť nuancia: vedľa kotla je umiestnená expanzná nádrž, ktorej objem je 10% objemu hlavnej nádrže. Najlepšou možnosťou ubytovania v vidieckej chate je kotolňa.
Navrhujeme výpočet spotreby vody z teplej úžitkovej vody podľa minimálnych ukazovateľov. Na deň potrebuje 1 osoba 20 litrov teplej vody na umývanie (sprcha) a 12 litrov na domácnosť, spolu - 32 litrov. Takže, rodina 2 ľudí. budete potrebovať kotol s užitočným objemom 50 ... 80 litrov pre troch obyvateľov - minimálne 100 litrov. Ak si chcete naplniť kúpeľ, vyberte si nádrž s obsahom najmenej 120 litrov. V tabuľke je uvedený zjednodušený algoritmus výberu:
Rýchlosť zahrievania nádrže je vysoko závislá od výkonu generátora tepla. Ak je budova vykurovaná kotlom 10-15 kW, nemá zmysel inštalovať pohon 200 litrov - zatiaľ čo sa voda zohreje, bude mať dom čas na ochladenie. Faktom je, že priorita zaťaženia kotla je vyššia ako vykurovanie. Zjednodušené: kým sa hlaveň nezahreje na požadovanú teplotu, sieť radiátora nedostane požadované množstvo tepla.
Tu je príklad výpočtu výkonu kotla:
- Počiatočné údaje: objem kotla je 200 litrov, teplota v systéme studenej vody je plus 10 ° C a teplota teplej vody je 50 stupňov.
- Na zahriatie 1 kg vody na 1 stupeň je potrebné 1,16 W tepelnej energie. Zohľadňujeme spotrebu tepla na 1 hodinu: 1,16 x 200 x (50 - 10) = 9,28 kW.
- Ak chcete znížiť čas záťaže štyrikrát (až 15 minút), musíte dodať 4-krát viac energie - 9,28 x 4 = 37,12 kW. Výsledok: výkon vykurovacej jednotky v maximálnom režime je 40 kW, inak sa kotol začne zahrievať dlhšie.
Všeobecné odporúčania pre výber „nepriameho“:
- ak to rozpočet umožňuje, je lepšie kúpiť ohrievač typu „kapacita v kapacite“ - zariadenie je v prevádzke efektívnejšie, údržba je iba každoročné spláchnutie;
- vždy zistite užitočnú kapacitu nádrže - je nižšia ako deklarované rozmery o 10 - 30% v dôsledku objemu obsadeného výmenníkom tepla;
- vysokokapacitný disk je lepšie prevziať do podlahovej verzie;
- pre byt v bytovom dome je vhodný horizontálny kotol zavesený bližšie k stropu;
- pri neprítomnosti solárnych kolektorov je potrebné venovať pozornosť kombinovaným modelom, ktoré zabezpečujú prevádzku dodávky teplej vody počas teplého obdobia;
- minimálna hrúbka steny smaltovanej nádrže by mala byť 2 mm.
Poznámka. Hrúbka kovových stien pracovnej nádrže sa dá odhadnúť na základe hmotnosti nádrže. Vysokokvalitný kotol s objemom 80 l, vyrobený z 2 mm kovu, „dotiahne“ asi 25 kg.
Železné nádrže potiahnuté žiaruvzdorným plastovým smaltom s prídavkom zirkónu nie sú prakticky spoľahlivé, ale sú oveľa lacnejšie. Slabým miestom nehrdzavejúcej ocele sú zvary, ktoré v prípade úplného rozvoja horčíkovej anódy úspešne korodujú. Mimochodom, je lepšie zvoliť produkt s titanovou elektródou - vydrží trikrát dlhšie.
Viazanie „nepriameho“ kotla
Predovšetkým musí byť jednotka nainštalovaná na podlahe alebo bezpečne pripevnená k hlavnej stene z tehly alebo betónu. Ak je priečka postavená z pórovitých materiálov (penový blok, pórobetón), je lepšie upustiť od montáže na stenu. Pri podlahových inštaláciách udržiavajte vzdialenosť 50 cm od najbližšej konštrukcie - na údržbu kotla je potrebná vôľa.
Dôležité. Pred namontovaním modelu horizontálneho nástenného kotla si pozorne prečítajte pokyny. Zvyčajne je zariadenie zavesené tak, aby rúrka na studenú vodu bola na dne. Ak je nádrž otočená hore nohami, špirála a ohrievač budú v hornej zóne, čo je neprijateľné.
Kotol je pripojený k bojleru na tuhé palivo alebo plyn, ktorý nie je vybavený elektronickou riadiacou jednotkou podľa schémy uvedenej nižšie.
Uvádzame hlavné prvky okruhu kotla a uvádzame ich funkcie:
- automatický odvzdušňovací ventil je umiestnený v hornom bode prívodného potrubia a je zapojený do vypúšťania vzduchových bublín, ktoré sa akumulujú v potrubí;
- obehové čerpadlo zaisťuje prietok chladiaceho média cez plniaci obvod a cievku;
- termostat s ponorným snímačom zastaví čerpadlo, keď sa dosiahne nastavená teplota vo vnútri nádrže;
- spätný ventil eliminuje výskyt rušivého toku z hlavného potrubia do výmenníka tepla kotla;
- schéma zapojenia podmienečne nezobrazuje uzatváracie žeriavy s Američanmi navrhnutými na vypnutie a údržbu prístroja.
Komentár. Na normálnu prevádzku plniaceho okruhu postačuje čerpadlo 25 - 40 (tlak - 0,4 bar). Prvok môže byť inštalovaný na vratnom alebo prietokovom potrubí - nie je veľký rozdiel. Inštalačné pokyny pre ohrievače vody DRAZICE poskytujú schému potrubia, kde je čerpacia jednotka dodávaná.
Podobne ohrievač spája zložitejšie systémy s viacerými bojlermi a vykurovacími okruhmi. Jedinou podmienkou je, že kotol musí dostať najteplejšiu chladiacu kvapalinu, takže najskôr narazí do siete a je priamo spojený s distribučným hrebeňom hydrauliky bez trojcestného ventilu. Príklad je uvedený v schéme viazania primárneho / sekundárneho kruhu.
Ak je potrebné pripojiť kotol „nádrž v nádrži“, výrobca odporúča použiť expanznú nádrž a bezpečnostnú skupinu pripojenú k výstupu chladiacej kvapaliny. Zdôvodnenie: Pri rozširovaní nádrže na teplú vodu pre domácnosť sa objem vodného plášťa zmenšuje, nie je kam ísť. Použité vybavenie a príslušenstvo sú zobrazené na obrázku.
Najjednoduchším spôsobom je nepriamy vykurovací kotol napojený na nástenné kotle, v ktorých je k dispozícii špeciálna armatúra. Zostávajúce generátory tepla vybavené elektronikou sú spojené s ohrievačom vody pomocou trojcestného prepínacieho ventilu s elektrickým ovládačom, ktorý je riadený regulátorom kotla. Algoritmus je nasledujúci:
- Keď teplota v nádrži klesne, termostat signalizuje riadiacu jednotku kotla.
- Regulátor vydá príkaz trojcestnému ventilu, ktorý prenáša celé chladivo na náplň nádrže na teplú vodu. Cirkulácia cez cievku je zabezpečená integrovaným čerpadlom kotla.
- Po dosiahnutí nastavenej teploty elektronika prijme signál zo snímača teploty kotla a prevedie trojcestný ventil do pôvodnej polohy. Chladivo sa vracia späť do vykurovacej siete.
Dôležitá nuancia. Uvedená schéma sa používa aj pri viazaní pohonu na dvojokruhový plynový kotol. Je neprijateľné zakotviť „nepriameho človeka“ potrubím TÚV generátora tepla.
Pripojenie solárneho kolektora k druhej cievke kotla je znázornené na nasledujúcom diagrame. Solárny systém je kompletná uzavretá slučka s expanznou nádržou, čerpadlom a bezpečnostnou skupinou. Tu sa nemôžete obísť bez samostatnej jednotky, ktorá riadi kolektor podľa signálov dvoch snímačov teploty.
Video: jednoduchá schéma zapojenia nástenného kotla
Vodné pripojenie
Ak sú kohútiky umiestnené blízko ohrievacej nádrže, pripojenie sa vykoná podľa štandardnej schémy uvedenej nižšie. Vysvetlite funkcie niektorých prvkov:
- na zvýšenie tlaku nad 6 barov sa odporúča redukčný ventil;
- spätný ventil pri prívode studenej vody zabraňuje vyprázdneniu nádrže do vodovodu;
- expanzná nádrž kompenzuje zväčšenie objemu zahrievanej tekutiny;
- bezpečnostný ventil nastavený na 7 barov vypúšťa vodu do kanalizácie v prípade zvýšenia tlaku na kritickú úroveň;
- drenážny kohút sa používa na vypúšťanie vody podľa spôsobu komunikácie plavidiel.
Pozor! Použite vyrovnávaciu nádrž navrhnutú pre vodovodné systémy a navrhnutú pre vyšší tlak - 6 ... 8 Bar. Vykurovacia nádrž nie je vhodná - membrána sa rýchlo stane nepoužiteľnou.
Ak sú spotrebitelia mimo kotla, oplatí sa umiestniť recirkulačné potrubie s prídavným čerpadlom a spätným ventilom. Ak váš model ohrievača nie je vybavený samostatným príslušenstvom na pripojenie tohto potrubia, jednoducho pripojte spätné potrubie na prívodné potrubie studenej vody.
Elektrické schéma
Kombinovaná verzia nádrže, ktorá je vybavená vykurovacím telesom, musí byť pripojená k domovej sieti, pričom sa musí zohľadniť prechod na letný režim, v ktorom hlavná cievka prestane prijímať teplo z kotla. Ponúkame použitie univerzálnej schémy, v ktorej je zahrnutý riadiaci modul čerpadla cez termostat.
Okruh používa druhý bezpečnostný termostat, ktorý sa vypne po prehriatí sanitárnej vody. Lampa - indikátor signalizuje začlenenie vykurovacieho telesa.
Záver
Nepriame vykurovacie zariadenia majú veľa výhod oproti prietokovým a elektrickým inštaláciám. Nevýhody sú tiež - rozmery nádrže, zložitejšia inštalácia a nevyhnutné tepelné straty počas pohotovostnej prevádzky. Uvedené nevýhody však ustupujú do pozadia pred pohodlným prívodom teplej vody, ktorý zaisťuje akumulačný kotol, ktorý pracuje spolu s kotlom.