Boiler nepriameho ohrevu: zariadenie, princíp práce a schémy zapojenia

V súkromných domoch, chatách, športových komplexoch a hoteloch sa často používa bojler nepriameho ohrevu – ohrievač vody funguje bez pripojenia k centralizovanému zásobovaniu vodou. Toto zariadenie zvláda ohrev veľkých objemov vody, ľahko udržiava požadovanú teplotu a zabezpečuje neprerušovanú dodávku horúceho prúdu.

Skrátka, ak si hľadáte cenovo dostupný ohrievač vody do súpravy k jednookruhovému kotlu – zvážte možnosť inštalácie BKN v dome. A aby sme zjednodušili úlohu výberu, odporúčame oboznámiť sa s kritériami nákupu bojlera, princípom jeho činnosti a schémami pripojenia.

Konštrukčné vlastnosti a princíp činnosti BKN

Bojler nepriameho ohrevu môže pracovať len s využitím externého zdroja tepla, ale na obsluhu systému v teplom období roka je možné pripojiť TEN.

Aby sa zabezpečila neprerušovaná dodávka, v systéme sa predpokladá recirkulačný okruh – voda bude neustále prúdiť potrubím a pri otvorení kohútika v bodoch odberu vody pripojených k okruhu potečie horúci prúd.

Bojler nepriameho ohrevu sa zvyčajne inštaluje vedľa vykurovacieho kotla a toto «duo» zaberá pomerne veľkú plochu, najmä ak sú oba prístroje podlahového typu.

Takto zariadenie umožňuje výrazne ušetriť na energetických zdrojoch, ale zároveň získať nemenej pohodlie ako pri používaní centralizovaného systému teplej vody.

Ako je konštruovaný bojler nepriameho ohrevu

Zariadenie, ktoré ohrieva vodu nepriamym princípom, je zateplená zásobná nádoba, v ktorej je inštalovaný vyhrievací prvok, ktorý využíva vonkajšie teplonosné médium.

Samotná nádrž môže byť vyhotovená v tvare obdĺžnika alebo valca a v jej stenách sú vytvorené prípojky – na cirkuláciu teplej vody z vykurovacieho systému a na vstup/výstup potrubí prívodu vody.

Základom konštrukcie je kovová alebo plastová nádoba s objemom od desať do niekoľko tisíc litrov. Zvnútra môže byť nádrž ošetrená povlakom z emailu, keramiky alebo sklokeramiky, čo pomáha udržiavať primeranú kvalitu vody a predchádzať korózii.

Pred tepelnými stratami chráni izolačná vrstva z polyuretánu, molitanu alebo minerálnej vlny.

Špirála s teplonosným médiom môže byť rovnomerne rozmiestnená po celej nádobe, alebo husto uložená v spodnej časti, aby rýchlejšie ohrievala prichádzajúcu studenú vodu (+).

Na prevenciu tvorby vodného kameňa sa v hornej časti nádoby inštaluje horčíková alebo titánová anóda, ktorá zmäkčuje vodu, chráni kov pred galvanickou koróziou a zvyšuje životnosť zariadenia.

Tiež je zariadenie vybavené termostatom, ktorý reguluje ohrev na určitú teplotu, a poistnými ventilmi, ktoré sú súčasťou ochrannej skupiny.

Výhody a nevýhody BKN

Hlavnou výhodou nepriameho ohrievača je úspora na energiách. Na jeho prevádzku nie je potrebné pripájať plynový horák ani využívať elektrinu, ako to vyžaduje priamy ohrievač.

Vykurovací systém poskytuje všetky potrebné zdroje, preto je teplá voda prakticky bezplatným bonusom, ktorý pomôže výrazne ušetriť rodinný rozpočet v chladnom období roka.

Väčšina nepriamych ohrievačov je dodatočne vybavená TEN-mi s termostatom, aby bolo možné zariadenie používať aj v teplom období, keď je vykurovanie vypnuté.

Ďalšie výhody nepriameho ohrievača:

• Vysoká výkonnosť – nádrž s objemom 100 l dokáže za hodinu dodať približne 400 l teplej vody (pri dostatočne výkonnom kotle).
• Dlhá životnosť – teplonosné médium neprichádza do kontaktu s tečúcou vodou, ako v obdobných zariadeniach priameho ohrevu.
• Nepreťažuje elektrickú sieť – pracuje z vonkajšieho zdroja energie.
• Okamžitý prívod teplej vody – netreba čakať, kým pretečie studený prúd, ako pri používaní plynových ohrievačov, alebo kým sa zohreje spotrebovaná nádrž, ako u elektrického bojlera.
• Dostupná cena – pri želaní si systém možno zostaviť aj vlastnými rukami.
• Možnosť pripojenia k viacerým zdrojom energie, napríklad k vákuovému solárnemu kolektoru, kotlu, geotermálnemu tepelnému čerpadlu.

Samozrejme, neobišlo sa to ani bez mínusov. Pri všetkých výhodách, rýchlosť ohrevu vody v prístroji necháva si želať – na spracovanie 100 litrov aj moderné zariadenie minie minimálne 15-20 minút, a doma vyrobené systémy nemusia stíhať ani za hodinu.

Taktiež bojlery nepriameho ohrevu sú dosť objemné, preto zaberajú značné množstvo voľného priestoru. Pre veľké zásobníky môže byť potrebná samostatná miestnosť.

Bojler nepriameho ohrevu možno vyrobiť aj z dostupných materiálov, použitím ohnutej medenej rúry na špirálu, priestorného suda s vekom alebo plynovej fľaše na nádrž:

Ďalší variant domáceho bojlera nepriameho ohrevu je vyrobený s použitím telesa od bežného zásobníkového ohrievača vody:

Okrem toho bude toto zariadenie skutočne úsporné len počas vykurovacieho obdobia, v teplom období budete musieť buď zapnúť kotol, alebo zabezpečiť alternatívne zdroje tepla – solárne panely, vykurovacie teleso. A cena kvalitného „nepriameho ohrievača“ prevyšuje analógy s priamym ohrevom.

Typy a modelové varianty zariadenia

Najrozšírenejším typom zariadenia je zásobník, do ktorého sú umiestnené oceľové alebo mosadzné rúry (špirála) s cirkulujúcim nosičom tepla.

Rýchlosť ohrevu vody závisí od počtu závitov na jeho špirále. Princíp činnosti takejto konštrukcie nepriameho ohrevu bojlera je veľmi jednoduchý: do nádrže vstupuje studená voda a nosič tepla, pohybujúci sa po špirále, ju ohreje na požadovanú teplotu.

Existujú však aj zariadenia skonštruované podľa schémy „nádrž v nádrži“, kde sa namiesto špirálového potrubia používajú dve nádoby rôzneho priemeru.

Systém funguje takto: do menšej nádrže vstupuje studená voda, ktorá sa ohrieva od horúceho nosiča tepla cirkulujúceho medzi stenami nádrží.

V takýchto zariadeniach sa voda zohreje v priebehu niekoľkých minút – veľká plocha ohrevu umožňuje zariadeniu efektívne pracovať v prietokovom režime, čím zaručuje nepretržitý prívod horúceho prúdu.

Bojlery pracujúce na systéme „nádrž v nádrži“ nielen rýchlo ohrievajú vodu na 90 °C, ale majú aj funkciu samočistenia (+)

Kombinovaný nepriamy ohrievač vody môže využívať energiu z viacerých zdrojov naraz alebo byť vybavený vstavaným vykurovacím telesom.

Varianty nepriameho ohrievača

Podľa miesta umiestnenia:

• Nástenný – zvyčajne ide o zariadenie malých rozmerov s objemom do 200 l. Upevňuje sa pomocou špeciálnych konzol na akýkoľvek vertikálny povrch, ktorý je dostatočne pevný, aby uniesol hmotnosť úplne naplnenej nádrže (sadrokartónové priečky rozhodne nebudú vhodné). Môže byť umiestnený dostatočne vysoko a nezaberá úžitkovú plochu miestnosti.
• Stojací – priestranný bojler určený pre veľký počet spotrebiteľov. Pravda, pre zariadenie s objemom presahujúcim 1000 l sa odporúča vyhradiť samostatnú miestnosť – zriadiť kotolňu. Takýto systém sa však zvyčajne inštaluje na obsluhu veľkých chát, podnikov, hotelov a iných zariadení; pre rodinné použitie si vystačíte so zariadením s objemom 250 – 300 l.

Podľa tvaru nádrže:

• Horizontálny – zaberá veľa miesta, zato sa v ňom ľahšie samostatne udržuje požadovaná hladina vody bez pripájania čerpadiel.
• Vertikálny – šetrí voľný priestor, ale je značne obmedzený kapacitou.

V závislosti od nuancií používania, charakteristík dispozície a dostupnosti voľného miesta si môžete vybrať optimálny model nepriameho ohrievača, ktorý organicky zapadne do dizajnu miestnosti a zabezpečí vášmu domu nepretržitú dodávku teplej vody.

Na čo si dať pozor pri výbere BKN

Jeden z hlavných parametrov, ktorý by sa mal stať rozhodujúcim argumentom pri kúpe bojlera, je jeho kapacita. Aby ste zistili potrebný objem nádrže, odporúčame orientovať sa podľa počtu osôb vo vašej domácnosti.

Odporúčania pre objem:

• 80-100 l – 2 spotrebitelia;
• 100-120 l – 3 osoby;
• 120-150 l – 4 používatelia;
• 150-200 l – 5 spotrebiteľov.

Je dôležité rozlišovať pojmy „celkový objem nádrže“ a „pracovný objem“, pretože špirálová rúrka umiestnená vnútri bojlera zaberá značnú plochu. Preto si pri kúpe určite overte, koľko vody sa do prístroja v skutočnosti zmestí. V technických parametroch by mal byť tento detail uvedený.

Taktiež okrem „hlavného“ prepočtu potenciálnych spotrebiteľov je potrebné zohľadniť aj frekvenciu a objemy používania vody. Napríklad, ak sa vo vašej rodine radi vyhrievajú v teplej vani, a nie len rýchlo osprchujú, pracovný objem nádrže by mal byť primeraný – najmenej 120 l.

BKN je výhodné používať v súprave s kotlom na tuhé palivo alebo jednookruhovým plynovým kotlom, ale ak je prietok vody menší ako 1 l/min, lacnejšie vyjde dvojokruhový kotol, ktorý zaberie oveľa menej miesta ako systém s nepriamym ohrevom

Ďalšie dôležité parametre:

1. Výkon – čím väčšia je spotreba vody, tým vyšší by mal byť výkon zariadenia. Dôležité je však, aby výkon „nepriameho ohrevu“ neprekročil možnosti vykurovacieho systému (alebo iného externého zdroja energie). Napríklad, ak objem zásobníka kolíše v rozmedzí 120 – 150 litrov, výkon kotla by mal byť aspoň 23 kW, a pre 160 – 200 litrov už bude potrebný 31 – 39 kW.
2. Čas ohrevu – parameter závislý od objemu nádrže a počtu závitov na cievke (veľké alebo kombinované nádrže môžu byť vybavené niekoľkými špirálami).
3. Materiál nádrže – na dlhodobé používanie sa najlepšie hodia bojlery z nehrdzavejúcej ocele alebo lekárskej ocele.
4. Teplná izolácia – v lacných modeloch sa používa molitan, ktorý sa rýchlo opotrebúva a prepúšťa teplo, preto je lepšie kúpiť drahší prístroj, v ktorom je použitý polyuretán.
5. Ovládanie – zariadenie bude môcť pracovať v automatickom režime, podľa potreby vypínať a spúšťať prietok vody, riadiť ohrev pomocou teplotného senzora.

Pri výbere tvaru a veľkosti nádrže je tiež potrebné vziať do úvahy, že hoci teoreticky je možné bojler nainštalovať v akejkoľvek miestnosti, kde je prístup k vykurovaciemu systému, jeho optimálne umiestnenie je vedľa kotla. Tak je prenos tepla najefektívnejší.

Bojler s nepriamym ohrevom si môžete vyrobiť svojpomocne. Návod na výrobu zariadenia je popísaný v tomto článku.

Nuansy a schémy pripojenia bojlera

Ako už bolo spomenuté, na ohrev vody BKN využíva energiu externého zdroja. Preto je pred pripojením k nosiču tepla dôležité vybrať vhodnú schému na montáž zariadenia. Pozrime sa na najbežnejšie varianty.

Všeobecné princípy inštalácie zariadenia

Bojler je potrebné namontovať na pripravený rovný povrch v bezprostrednej blízkosti kotla. Závesné modely sa upevňujú na betónovú alebo tehlovú stenu, v rovnakej úrovni alebo mierne nad vykurovacím kotlom.

Pre stojacie zariadenie je potrebné vyrovnať miesto určené na umiestnenie nádrže (ak je podlaha kriticky nerovná, je možné vyrobiť podstavec vo forme pódia).

Samotné zapojenie BKN je určené na pripojenie zariadenia k dvom systémom – vodovodu a vykurovaniu. Na tento účel sú na tele k dispozícii špeciálne hrdlá.

Do bezpečnostnej skupiny bojlera nepriameho ohrevu patrí spätný a poistný ventil, ktoré chránia systém pred zvýšeným tlakom a únikom horúcej vody.

Zásady pripojenia:

1. Studená voda z vodovodného systému musí vstupovať do spodnej časti nádrže a horúca voda vystupovať z hornej časti.
2. Na vstupe studenej vody je potrebné nainštalovať spätný ventil, ktorý zabráni úniku horúceho prúdu z bojlera v prípade poklesu tlaku v systéme.
3. V strede zariadenia môže byť umiestnený bod na prívod recirkulácie.
4. Keď sa zapne vykurovací okruh, pohyb nosiča tepla musí prebiehať zhora nadol. To znamená, že potrubie s horúcou vodou sa privádza do horného hrdla a potrubie s ochladenou vodou vychádza zospodu.
5. Všetky hrdlá je potrebné vybaviť kohútikmi s prevlečnými maticami, aby ste si zabezpečili možnosť odpojenia bojlera, napríklad v prípade výmeny zariadenia alebo opravárenských prác.

Vďaka tejto schéme sa dosahuje maximálna účinnosť zariadenia, pretože nosič tepla cirkulujúci v špirále ohrieva vodu v hornej časti nádrže, odovzdáva zvyšné teplo nízkoteplotným vrstvám a vstupuje do kotla na nový ohrev.

Schémy pripojenia BKN k zdroju

Aby ste správne vybrali schému pripojenia bojlera k vykurovaciemu systému, musíte zohľadniť možnosti existujúceho rozvodu a miesto inštalácie vykurovacieho zariadenia. Existuje niekoľko riešení.

Variant 1. Najbežnejšia schéma na trvalé používanie horúcej vody – pripojenie cez trojcestný ventil. Predpokladá existenciu dvoch vykurovacích okruhov – hlavného a samostatného pre BKN.

Na tento účel sa do prívodu horúcej vody vloží cirkulačné čerpadlo a za ním sa nainštaluje trojcestný ventil, ktorý je riadený termostatom bojlera.

Schéma funguje takto: keď teplota vody v bojleri klesne pod nastavenú hodnotu, na signál termostatu ventil prepne systém na ohrev zásobníka a po dosiahnutí požadovanej hodnoty pošle prúd cirkulovať po celodomovom okruhu.

Pre správne fungovanie trojcestnej schémy je dôležité nastaviť údaje termostatu tak, aby naprogramovaná teplota pre bojler nebola nastavená nižšie ako v termoregulátore kotla (+)

Variant 2. Inštalácia dvojčerpadlového systému – schému je vhodné použiť, ak nie je potreba stálych a veľkých objemov teplej vody. Napríklad, bojler je nainštalovaný v vidieckom dome a používa sa len cez víkendy.

V tomto prípade sa BKN a vykurovací kotol pripájajú paralelne a prúdy teplonosnej kvapaliny sa budú pohybovať po dvoch hlavných vetvách. Pre nútený pohyb vody sa inštalujú dve čerpadlá: na vykurovacom okruhu a na prívodnom potrubí pre bojler.

Ohrev sa uskutočňuje pomocou termostatu, ktorý dočasne vypína radiátorové vykurovanie a smeruje celý zdroj systému k bojleru.

Podľa dvojčerpadlovej schémy sa vykurovací okruh vypne počas prevádzky bojlera, ale za tých 30-60 minút, ktoré sú potrebné na ohrev nádrže „od nuly“, radiátory nestihnú kriticky vychladnúť (+)

Variant 3. Pre miestnosti, kde sa používa viacokruhový vykurovací systém, napríklad popri radiátoroch je inštalované podlahové kúrenie, sa používa hydraulický rozdeľovač.

Hydraulické šípky prerozdeľujú tlak v jednotlivých úsekoch okruhu a zabezpečujú neprerušovaný pohyb teplonosnej kvapaliny aj bez pomoci cirkulačných čerpadiel.

Bez inžinierskych skúseností sa takáto zložitá schéma pravdepodobne nedá urobiť sám – aby sa zabezpečilo množstvo detailov a nadviazala sa bezproblémová prevádzka systému, je lepšie obrátiť sa na profesionálnych projektantov (+)

Bez hydrokolektora v viacokruhovom systéme môže dôjsť k poruche čerpadlovej techniky a dokonca k tepelnému šoku s poškodením radiátorov.

Systém recirkulácie

Ak je v bojleri k dispozícii tretí vstup, je možné k nemu pripojiť recirkulačný systém. Na to sa do recirkulačného bodu na tele zariadenia vedie uzavretý okruh.

Prúd vody je v neustálom pohybe vďaka činnosti cirkulačného čerpadla, preto okamžite dodáva teplú vodu k miestu odberu (+)

Na realizáciu schémy bude potrebné namontovať dodatočný okruh a nainštalovať nasledujúce prvky:

1. Spätný ventil na vstupe do ohrievača.
2. Automatický odvzdušňovač, ktorý chráni čerpadlo pred vniknutím vzduchu pred spustením.
3. Poistný ventil, ktorý ochráni pred tlakovými rázmi.
4. Membránový expanzný tank, do ktorého bude odvádzaný prebytok vody pri zvýšení tlaku v systéme. Upozorňujeme, že kapacita zásobnej nádrže musí byť aspoň 1/10 objemu samotného BKN.

Ak v zariadení bojlera nepriameho ohrevu nie je zabezpečená prípojka pre recirkulačný okruh, je možné vykonať napojenie vratného potrubia na studenú vodu a inštalovať čerpadlo. Potom sa pripojenie uskutoční podľa nižšie uvedenej schémy.

Výber schémy zapojenia s možnosťou recirkulácie alebo bez nej by mal vychádzať z konštrukcie BKN a vykurovacieho systému, ako aj výkonu zariadenia (+)

Pripojenie podľa vratnej schémy zaisťuje neprerušovanú dodávku horúcej vody – to znamená, že nie je potrebné čakať, kým teplonosná látka zohreje vodu v nádrži.

Závery a užitočné video k téme

Skôr ako sa rozhodnete pre kúpu a inštaláciu nového ohrievača vody v dome, odporúčame si preštudovať videomateriály, ktoré názorne demonštrujú výhody «nepriameho ohrevu» a nuansy jeho pripojenia.

V tomto videu sa dozviete, ako fungujú bojlery nepriameho ohrevu s teplonosnou látkou umiestnenou vo vnútri špirály:

Všetky nuansy vnútorného usporiadania a princípov činnosti rôznych typov bojlerov nepriameho ohrevu v podrobnom video-školení od praktizujúceho majstra:

Prehľad a pripojenie zariadenia s objemom 300 litrov, ktoré pracuje s dvoma teplonosnými látkami – kotlom a solárnymi panelmi:

Podrobný rozbor usporiadania BKN a schém jeho pripojenia. Praktické rady a tipy od majstra:

Pokiaľ ide o údržbu, bojler nepriameho ohrevu je pomerne nenáročné zariadenie. Pri správnej inštalácii a dobre nastavenej prevádzke systému môže byť potrebná iba výmena horčíkovej anódy raz za 6-12 mesiacov a preventívne prepláchnutie nádrže.

Frekvencia údržby závisí od kvality vodovodnej vody a intenzity používania. Ak však máte nainštalované zariadenie pracujúce na technológii «nádrž v nádrži», ktoré má funkciu samočistenia, nebude potrebné vymieňať spotrebný materiál.

Avšak o pravidelnej údržbe zariadenia sa vždy môžete dohodnúť s majstrami, ktorí sa špecializujú na inštaláciu a opravy systémov zásobovania vodou.

Máte otázky? Alebo máte záujem podeliť sa o osobné skúsenosti s výberom, pripojením a používaním bojlera nepriameho ohrevu? Prosím, zanechajte komentáre k tomuto článku.