Akumulativní elektrické ohřívače vody zajišťují potřebnou spotřebu horké vody, ale získávají teplotu po dlouhou dobu - 1,5 ... 2 hodiny v závislosti na objemu nádrže. Zajímavější možností je speciální nádrž na horkou vodu, vyhřívaná topným kotlem po dobu 10-30 minut, rozdíl je patrný. Účelem této publikace je vysvětlit uživatelům, co je nepřímý topný kotel, s ohledem na konstrukci jednotky, poskytnout praktická doporučení pro výběr a připojení pohonu vlastními rukama.
2 typy kapacitních ohřívačů teplé vody
Domácí nepřímý topný kotel je kovová nádrž o objemu 50 ... 300 litrů, která využívá k přípravě horké vody zdroj tepla třetí strany - kotel, pec s vodním okruhem nebo solární kolektor, méně často geotermální zařízení (tepelné čerpadlo). Podle zařízení a principu provozu jsou ohřívače vody rozděleny do 2 druhů:
- Nejběžnější variantou je cívka ve formě cívky vyrobené z mědi nebo nerezové oceli.
- Konstrukce „nádrž v nádrži“, kde vnitřní nádoba z nerezové oceli slouží jako topný prvek.
Akumulační nádrž má válcový nebo jiný tvar, ale vždy se zaoblenými konci. Protože tlak vody často dosáhne 6-8 barů, svařovaná pravoúhlá nádrž (z anglické nádrže) nebude trvat dlouho - ploché stěny se budou ohýbat od tlaku vody, kontejner praskne ve švech.
Odkaz. Některé modely dvouokruhových plynových kotlů jsou vybaveny nepřímými topnými nádržemi umístěnými uvnitř tepelného generátoru, jak je znázorněno níže na fotografii. Kapacita vestavěných jednotek nepřesahuje 80 litrů.
Abychom co nejvíce vyjasnili situaci a pomohli vybrat ohřívač vody, uvedeme podrobný popis každého typu nepřímého kotle.
Zařízení se spirálovým výměníkem tepla
Kapacitní kotel tohoto typu se skládá z následujících prvků:
- nepřímá topná nádrž, vyrobená z nerezové oceli nebo železného kovu potažená žáruvzdorným smaltem;
- kovová nádrž je vybavena tryskami pro připojení k vodovodní síti a ponornými pouzdry pro montáž termostatů nebo teplotních senzorů;
- uvnitř nádrže je instalován topný článek - spirálová cívka připojená k topnému systému soukromého domu;
- k ochraně ocelové nádoby před účinky elektrochemické koroze se používá hořčíková nebo titanová anoda, která se během provozu postupně zhroutí;
- nádrž je z vnějšku izolována polyuretanovou pěnou o tloušťce 30–50 mm, přední povrch je natřen plechem nebo polypropylenovým pouzdrem;
- číselník číselníkového teploměru je zobrazen na přední straně zařízení.
Poznámka. Někdy výrobci dodávají své výrobky tryskou s vypouštěcím ventilem, automatickým odvzdušněním a dalšími užitečnými doplňky.
Princip činnosti kotle je poměrně jednoduchý: chladicí kapalina o teplotě 70–90 ° С je přiváděna přes horní trubku do cívky a rychle ohřívá celý objem vody v nádrži. Chlazená chladicí kapalina se vrací do kotle spodní trubkou.
Horká voda je odebírána z horní zóny nádrže, doplňování je zajištěno zdola. Plnění (ohřev) na nastavenou teplotu je řízeno termostatem a trojcestným ventilem, který je součástí schématu potrubí kotle, který budeme dále analyzovat.
Informace pro srovnání. Vodní nepřímý tepelný výměník vyvíjí výkon od 12 kW (nádrž 80 l) do 25 kW (200 l) při zahřátí na 45 stupňů, teplota vody v kotli je 80 ... 90 ° C. Elektrické kotle používají topná tělesa o výkonu 1,5 ... 2,5 kW.Maximální doba ohřevu 100 litrů vody je 43 a 240 minut, minimum je 25 a 150 minut (údaje od francouzského výrobce Atlantic).
Uvažovali jsme o relativně levném modelu jednookruhového ohřívače vody. Jaké další typy zařízení lze zakoupit:
- kotel se dvěma tepelnými výměníky pro připojení dalšího zdroje tepla;
- kombinovaný pohon s topným prvkem pro přímé ohřev vody, schematicky znázorněný na náčrtu;
- vertikální modely v provedení podlah a stěn;
- zavěšené kotle různých tvarů - kulaté horizontální, úzké protáhlé (štíhlé), ploché dvoukomorové;
- univerzální pohony připevněné ke zdi v libovolné poloze - horizontální nebo vertikální.
Konstrukce nádrže v tanku
Externě se kotel neliší od svého „protějšku“ - válcového izolovaného tělesa, trubek pro připojení teplonosné a sanitární vody, teploměrné stupnice. Uvnitř je ohřívač vody uspořádán jinak:
- Vnější plášť z obyčejné uhlíkové oceli slouží jako vodní plášť pro vnitřní nádrž. Mezi stěnami dvou nádob cirkuluje chladicí kapalina cirkulující mezi 80–90 ° C.
- Vnitřní válcový kontejner je svařen z nerezové oceli.
- Uvnitř vyhřívané nádoby jsou pouzdra snímače teploty a trubice pro přívod / odtok vody vynechány (v závislosti na orientaci krytu v prostoru). Neexistuje žádná hořčíková anoda.
- Užitečná kapacita okruhu TUV je přibližně 70% celkového objemu kotle.
- Tepelný výkon 100 litrového přístroje dosahuje 18 kW s topnou plochou 1,03 m², plnou dobou zatížení 10 minut (údaje belgického výrobce ACV).
- Vyhřívaný kotel je schopen fungovat v režimu průtoku - oblast výměny tepla stačí k ohřevu teplé vody „za chodu“. Jedna podmínka: kotelní zařízení musí poskytovat požadovaný průtok. Například model 100 l (nádrž na teplou vodu - 70 litrů) může vyžadovat 1,5 ... 2,5 tun chladicí kapaliny za hodinu.
Ve výše uvedeném diagramu, kde je kapacita znázorněna v řezu, je zvlněný profil stěn nádrže jasně viditelný, vyrobený z těchto důvodů:
- vlnitá struktura bočních stěn umožňuje plavidlu expandovat / stahovat se při ohřevu / chlazení vody;
- oblast přenosu tepla se zvětšuje;
- pohyblivost vlnitého profilu vyvolává samočištění vnitřních povrchů od vodního kamene.
Ohřívače vody „nádrž uvnitř nádrže“ jsou nabízeny také v kombinovaném provedení - s topným tělesem s přímým ohřevem. Trubkový prvek se automaticky zapne, když se obsah kotle ochladí na určitou teplotu nebo pracuje v létě, když je topné zařízení vypnuté. Teplota nastavuje uživatel pomocí elektronické řídicí jednotky.
Vyjasnění. Na rozdíl od elektrických kotlů ohřívač ohřívá chladicí kapalinu kotle a nikoli sanitární vodu uvnitř nerezové nádrže.
Oboustranné ohřívače nepřímé topné vody jsou účinnější a odolnější, výrobci prohlašují záruční dobu 5-10 let. Další výhodou je zjednodušená údržba, uživatel nemusí kontrolovat stav hořčíkové anody a drotáře s výměnou každé 2 roky. Nyní o nevýhodách:
- topná košile zabírá 25-30% užitečného objemu nádrže, tradiční cívky - až 10%;
- modely vybavené elektrickým topením nelze namontovat vodorovně;
- jednotka se přepravuje pouze ve svislé poloze.
Poznámka. Kotle určené pro vodorovnou instalaci se připevňují ke zdi „studenou“ trubkou dolů.
Významnou nevýhodou ohřívačů vody jsou slušné náklady. Porovnejte 2 jednotky srovnatelné v kvalitě: ACV SMART LINE E 300 a DRAZICE OKC 300 NTRR s celkovým objemem 300 litrů. Belgický ohřívač ACV „nádrž uvnitř nádrže“ bude stát 1720 let. E., cena kotle "Dragee" s cívkou je 750 cu. e. Český model se dvěma tepelnými výměníky stojí polovinu ceny jednokruhového „belgického“.
Výběr nepřímého kotle
Chcete-li vybrat tu správnou nepřímou topnou nádrž pro soukromý dům nebo byt, zjistěte následující body:
- Počet trvalých obyvatel a režim odběru vody. Cílem je vypočítat celkovou spotřebu teplé užitkové vody.
- Výkon ohřívače vody je omezen kapacitou kotle a solárního kolektoru. Pokud ještě nebyl instalován zdroj tepla, vyberte topné zařízení s ohledem na výkonovou rezervu 50 - 100% pro naplnění kotle.
- Ponechte prostor pro umístění zařízení a přemýšlejte o způsobu instalace - zeď nebo podlaha.
- Rozhodněte se o funkčnosti ohřívače - potřebujete ohřívač, druhý výměník tepla.
Spropitné. Při volbě umístění zásobní nádrže je třeba brát v úvahu nuanci: vedle kotle je umístěna expanzní nádrž, jejíž objem je 10% kapacity hlavní nádrže. Nejlepší možností ubytování ve venkovské chalupě je kotelna.
Navrhujeme výpočet spotřeby vody z teplé užitkové vody podle minimálních ukazatelů. Za den potřebuje 1 osoba 20 litrů teplé vody k mytí (sprcha) a 12 litrů pro domácnost, celkem - 32 litrů. Takže, rodina 2 lidí. budete potřebovat kotel s užitečným objemem 50 ... 80 litrů, pro tři obyvatele - minimálně 100 litrů. Chcete-li naplnit koupel, zvolte nádrž o objemu 120 litrů nebo více. V tabulce je uveden zjednodušený algoritmus výběru:
Rychlost ohřevu nádrže je vysoce závislá na výkonu generátoru tepla. Pokud je budova vytápěna kotelem o výkonu 10-15 kW, nemá smysl instalovat pohon 200 litrů - zatímco se voda ohřívá, bude mít dům čas na vychladnutí. Faktem je, že priorita naplnění kotle je vyšší než vytápění. Zjednodušeno: dokud se hlaveň nezahřeje na požadovanou teplotu, síť radiátoru nepřijme požadované množství tepla.
Zde je příklad výpočtu výkonu kotle:
- Počáteční údaje: objem kotle je 200 litrů, teplota v systému studené vody je plus 10 ° C a teplota horké vody je 50 stupňů.
- K ohřevu 1 kg vody na 1 stupeň je zapotřebí 1,16 W tepelné energie. Zohledňujeme spotřebu tepla po dobu 1 hodiny: 1,16 x 200 x (50 - 10) = 9,28 kW.
- Chcete-li zkrátit dobu načítání čtyřikrát (až 15 minut), musíte dodat čtyřikrát více energie - 9,28 x 4 = 37,12 kW. Výsledek: výkon topné jednotky v maximálním režimu je 40 kW, jinak se kotel začne zahřívat déle.
Obecná doporučení pro výběr „nepřímého“:
- pokud to rozpočet dovolí, je lepší koupit topné těleso typu „kapacita v kapacitě“ - zařízení je v provozu efektivnější, údržba je pouze roční spláchnutí;
- vždy zjistěte užitečnou kapacitu nádrže - je to menší než deklarované rozměry o 10-30% kvůli objemu zabíranému tepelným výměníkem;
- vysokokapacitní pohon se nejlépe provádí na podlaze;
- pro byt v bytovém domě je vhodný horizontální kotel zavěšený blíže ke stropu;
- v případě nepřítomnosti solárních kolektorů je vhodné věnovat pozornost kombinovaným modelům, které zajišťují provoz přívodu teplé vody během teplého období;
- minimální tloušťka stěny smaltované nádrže by měla být 2 mm.
Poznámka. Tloušťka kovových stěn pracovní nádrže může být odhadnuta podle hmotnosti nádrže. Vysoce kvalitní kotel o objemu 80 l, vyrobený z 2 mm kovu, „utáhne“ asi 25 kg.
Železné nádrže potažené žáruvzdorným plastovým smaltem s přídavkem zirkonia nejsou spolehlivě spolehlivé, ale mnohem levnější. Slabým místem nerezové oceli jsou svary, které v případě úplného vývoje hořčíkové anody úspěšně korodují. Mimochodem, je lepší vybrat produkt s titanovou elektrodou - vydrží třikrát déle.
Vázání „nepřímého“ kotle
Především musí být jednotka instalována na podlaze nebo bezpečně připevněna k hlavní zdi z cihel nebo betonu. Pokud je přepážka vyrobena z porézních materiálů (pěnový blok, pórobeton), je lepší zdržet se montáže na zeď. U podlahových instalací udržujte vzdálenost 50 cm od nejbližší konstrukce - pro údržbu kotle je nutná vůle.
Důležité. Před montáží modelu kotle s vodorovnou stěnou si pečlivě přečtěte pokyny. Typicky je zařízení zavěšeno tak, aby potrubí na studenou vodu bylo na dně. Pokud je nádrž otočena vzhůru nohama, cívka a topné těleso budou v horní zóně, což je nepřijatelné.
Kotel je připojen k kotli na pevná paliva nebo plyn, který není vybaven elektronickou řídicí jednotkou podle níže uvedeného schématu.
Uvádíme hlavní prvky okruhu kotle a označíme jejich funkce:
- automatický odvzdušňovací ventil je umístěn v horním bodě přívodního potrubí a je zapojen do vypouštění vzduchových bublin, které se hromadí v potrubí;
- oběhové čerpadlo zajišťuje proudění chladicího média skrz zatěžovací obvod a cívku;
- termostat s ponorným senzorem zastaví čerpadlo, jakmile je dosaženo nastavené teploty uvnitř nádrže;
- zpětný ventil eliminuje výskyt rušivého proudění z hlavního potrubí do tepelného výměníku kotle;
- Schéma zapojení podmíněně nezobrazuje uzavírací jeřáby s Američany, kteří mají zařízení vypínat a udržovat.
Komentář. Pro normální provoz zatěžovacího okruhu postačuje čerpadlo 25–40 (tlak - 0,4 bar). Prvek může být nainstalován na vratné nebo průtokové lince - není velký rozdíl. Pokyny k instalaci ohřívačů vody DRAZICE poskytují schéma potrubí, kde je čerpací jednotka v dodávce.
Podobně ohřívač spojuje složitější systémy s více kotli a topnými okruhy. Jedinou podmínkou je, že kotel musí dostat nejžhavější chladicí kapalinu, takže nejprve narazí do sítě a je připojen přímo k distribučnímu hřebenu hydrovladiče, bez trojcestného ventilu. Příklad je znázorněn ve schématu vázání primárních / sekundárních kruhů.
Pokud je třeba připojit kotel „nádrž v nádrži“, doporučuje výrobce použít expanzní nádrž a bezpečnostní skupinu připojenou k výstupu chladicí kapaliny. Odůvodnění: Při rozšiřování nádrže na horkou vodu pro domácnost se objem pláště vody zmenšuje, není kam jít. Použitá zařízení a vybavení jsou znázorněna na obrázku.
Nejjednodušším způsobem je nepřímý topný kotel připojený k nástěnným kotlům, ve kterém je k dispozici speciální kování. Zbývající generátory tepla vybavené elektronikou jsou připojeny k ohřívači vody pomocí třícestného přepínacího ventilu s elektrickým pohonem, ovládaného ovladačem kotle. Algoritmus je následující:
- Když teplota v nádrži klesne, termostat signalizuje řídicí jednotce kotle.
- Regulátor dává příkaz trojcestnému ventilu, který přenáší celé chladivo na zatížení nádrže na TUV. Cirkulaci přes cívku zajišťuje integrované čerpadlo kotle.
- Po dosažení nastavené teploty elektronika přijme signál ze snímače teploty kotle a převede trojcestný ventil do své původní polohy. Chladivo se vrací do topné sítě.
Důležitá nuance. Výše uvedené schéma se používá také při vázání měniče na dvouokruhový plynový kotel. Je nepřijatelné dokovat „nepřímého člověka“ potrubím TUV generátoru tepla.
Připojení solárního kolektoru k druhé cívce kotle je znázorněno na následujícím obrázku. Solární systém je kompletní uzavřená smyčka s expanzní nádrží, čerpadlem a bezpečnostní skupinou. Zde se neobejdete bez samostatné jednotky, která řídí kolektor podle signálů dvou teplotních senzorů.
Video: jednoduché schéma zapojení nástěnného kotle
Vodovodní připojení
Pokud jsou kohoutky umístěny v blízkosti topné nádrže, je připojení provedeno podle níže uvedeného standardního schématu. Vysvětlíme funkce některých prvků:
- redukce tlaku se doporučuje pro tlakové rázy nad 6 barů;
- zpětný ventil při přívodu studené vody zabraňuje vyprázdnění nádrže do vodovodu;
- expanzní nádrž kompenzuje zvýšení objemu zahřáté tekutiny;
- bezpečnostní ventil nastavený na 7 bar vypouští vodu do kanalizace v případě zvýšení tlaku na kritickou úroveň;
- drenážní kohoutek se používá k vypouštění vody podle způsobu komunikace plavidel.
Pozornost! Použijte vyrovnávací nádrž navrženou pro vodovodní systémy a navrženou pro vyšší tlak - 6 ... 8 Bar. Topná nádrž není vhodná - membrána se rychle stane nepoužitelnou.
Pokud jsou spotřebitelé od kotle, stojí za to umístit recirkulační potrubí s dalším čerpadlem a zpětným ventilem. Pokud váš model ohřívače není vybaven samostatnou armaturou pro připojení tohoto potrubí, jednoduše odřízněte zpětné potrubí do přívodní trubky studené vody.
Elektrické schéma
Kombinovaná verze nádrže, která je vybavena topným článkem, musí být připojena k domovní síti, přičemž je třeba zohlednit přechod do letního režimu, kdy hlavní cívka přestane přijímat teplo z kotle. Nabízíme použití univerzálního schématu, kde je zahrnut řídicí modul čerpadla prostřednictvím termostatu.
Okruh používá druhý bezpečnostní termostat, který se vypne, když se přehřeje hygienická voda. Lampa - indikátor signalizuje zahrnutí topného článku.
Závěr
Nepřímá topná zařízení mají mnoho výhod oproti průtokovým a elektrickým instalacím. Nevýhody jsou také - rozměry nádrže, složitější instalace a nevyhnutelné tepelné ztráty během pohotovostního provozu. Uvedené nevýhody však ustoupí do pozadí před pohodlným přívodem teplé vody, který zajišťuje zásobní kotel, který pracuje společně s kotlem.