Boiler nepriameho ohrevu pre plynový kotol: špecifiká prevádzky a pripojenia

Výkonný plynový kotol nainštalovaný v chate môže ľahko vyriešiť problém vykurovania a zásobovania domu teplou vodou. Množstvo ohriatej kvapaliny na hygienické a domáce potreby je však obmedzené a nie vždy vyhovuje majiteľom. Na kompenzáciu jej nedostatku sa inštaluje BKN – bojler nepriameho ohrevu pre plynový kotol.

Pozrime sa na vlastnosti a funkčné schopnosti zásobníkového zariadenia a tiež zistíme, ako ho najlepšie využiť v spojení s plynovým kotlom, aby bol výsledok čo najefektívnejší.

Charakteristické črty bojlera nepriameho ohrevu

Bojler je veľký sud, ktorého hlavnou funkciou je akumulačná. Môže byť rôzneho objemu a tvaru, ale jeho účel sa tým nemení. Bez bojlera môže vzniknúť problém pri používaní, napríklad dvoch sprchovacích kútov naraz alebo sprchy a kuchynskej batérie.

Ak domáci 2-okruhový kotol s výkonom 24-28 kW dodáva na prietok len 12-13 l/min, pričom na jednu sprchu je potrebných 15-17 l/min, potom pri zapnutí akéhokoľvek ďalšieho kohútika vznikne deficit zásobovania vodou. Kotlu jednoducho nebude stačiť pracovná kapacita na zabezpečenie teplej vody pre viacero odberných miest.

Ak je v dome nainštalovaná veľká zásobníková nádrž, aj pri niekoľkých súčasne zapnutých odberných miestach budú všetci zabezpečení teplou vodou.

Všetky zásobníkové bojlery môžeme rozdeliť do 2 veľkých kategórií:

• priameho ohrevu, ktoré vytvárajú zásobu teplej vody pomocou vykurovacieho telesa – napríklad elektrického vykurovacieho telesa (TEN);
• nepriameho ohrevu, ktoré ohrievajú vodu už horúcim teplonosným médiom.

Existujú aj iné typy bojlerov – napríklad bežné zásobníkové ohrievače vody. Ale nepriamo získavať energiu a ohrievať vodu môžu len objemové zásobníky.

BKN, na rozdiel od energeticky závislých zariadení, ktoré pracujú na elektrické, plynové alebo tuhé palivo, využíva teplo vyrobené kotlom. Jednoduchšie povedané, na jeho fungovanie nie je potrebná žiadna dodatočná energia.

Konštrukcia BKN. Vo vnútri rezervoára sa nachádza špirála – oceľový, mosadzný alebo medený rúrkový výmenník tepla, ktorý plní funkciu vykurovacieho telesa. Teplo vo vnútri nádrže sa uchováva na princípe termosky.

Zásobník sa ľahko začlení do systému TÚV, pričom nespôsobuje problémy počas prevádzky.

Používatelia vidia v používaní BKN mnoho výhod:

• zariadenie nevyžaduje elektrické napájanie a je ekonomicky výhodné;
• horúca voda je vždy „pripravená“, nie je potrebné púšťať studenú a čakať, kým sa zohreje;
• môže voľne fungovať niekoľko odberných miest vody;
• stabilná teplota vody, ktorá počas spotreby neklesá.

Nevýhody tiež existujú: vysoká cena zariadenia a dodatočné miesto v kotolni.

Objem akumulačného rezervoára sa vyberá podľa počtu osôb trvalo bývajúcich v dome. Najmenšie bojlery sú určené pre 2 spotrebiteľov, preto sa pri výbere možno odraziť od objemu 50 l

Podľa všetkých charakteristík je BKN vhodný na použitie v spojení s plynovým kotlom. Navyše je to jedno z najlepších riešení pre vybavenie systému prípravy teplej vody pre rodinný dom s veľkým počtom obyvateľov.

Ale kotle sú rôzne, preto zvážime prijateľné varianty aj tie, kde môžu nastať problémy.

Plynové vykurovacie zariadenie + BKN

Na chate na letný oddych nie je nevyhnutné inštalovať zložitý systém komunikácií, zatiaľ čo pre chatu na trvalé bývanie je jednoducho nevyhnutný. Tu netreba uvažovať, či je potrebný dodatočný bojler pre plynový kotol – určite sa ukáže ako veľmi užitočná kúpa, výrazne zvyšujúca komfort bývania v dome.

Urobíme prehľad základných schém zapojenia BKN, aby sme predišli chybám možným pri samostatnej montáži zariadenia.

Schéma zapojenia k 1-okruhovému kotlu

Jednookruhové zariadenia plnia jednu z deklarovaných funkcií výrobcu: buď zabezpečujú ohrev vody pre TÚV, alebo vykurujú dom – pričom druhý variant sa v domácnosti používa oveľa častejšie.

Kombinované riešenie – 1-okruhový plynový kotol + BKN – je jedným z najlepších pre malú chatu.

Schéma zapojenia BKN k plynovému kotlu. Ohrev vody na vykurovanie a teplú úžitkovú vodu prebieha synchrónne, potom sa rozdeľuje do dvoch vetiev – k vykurovacím radiátorom a bojleru.

Proces ohrevu prebieha podľa nasledujúcej schémy:

• studená voda vstupuje do kotla, kde sa ohrieva na požadovanú teplotu (napr. +80°C) plynovým horákom;
• ohriate teplonosné médium vstupuje do vykurovacieho okruhu – k radiátorom – a do výmenníka tepla akumulačného ohrievača vody, t.j. bojlera;
• v dôsledku zvýšenia teploty výmenníka tepla sa voda v bojleri ohrieva a pri otvorení výtokových kohútikov prúdi k spotrebiteľovi.

Pri realizácii tejto schémy plynového jednookruhového kotla s nepriamym bojlerom majú hlavný význam technické údaje – výkon a rýchlosť dodávky teplonosného média.

Podľa priemerných ukazovateľov sa voda v bojleri, ak predtým nefungoval, ohreje z nuly na prijateľnú teplotu za 5-15 minút, čiže čakanie nebude dlhé. Zvyčajne je agregát v prevádzkovom stave, takže prístup k ohriatej vode je vždy k dispozícii.

Rozoberieme si vlastnosti zapojenia uvažovaných zariadení.

Na začiatok je potrebné vybrať najvhodnejšie miesto montáže – najčastejšie je to kotolňa, samostatná nebytová miestnosť. Lepšie je umiestniť agregáty blízko seba – tak proces ohrevu prebieha rýchlejšie a spotrebuje sa aj menej materiálu.

Podlahová montáž predpokladá takú inštaláciu, pri ktorej by vzdialenosť k najbližším prekážkam alebo zariadeniam bola aspoň 0,5 m – to bude potrebné na údržbu alebo kontrolu agregátu.

Zapojenie prebieha z dvoch strán: plniacej a vodovodnej.

Na výstupe z bojlera sa odporúča inštalovať membránovú expanznú nádobu, ktorá kompenzuje tepelnú rozťažnosť a stabilizuje činnosť systému. Všetky okruhy je potrebné vybaviť guľovými kohútikmi a spätnými ventilmi, ktoré regulujú smer prúdenia teplonosného média.

Nebude na škodu ani inštalácia filtrov – do systému sa dodáva rôzna voda a počas havárie sa môže dostať piesok alebo iný odpad, ktorý môže znečistiť teplonosné médium a spôsobiť poruchu zariadenia.

Povinným prvkom je cirkulačné čerpadlo, ktoré zabezpečuje dodávku vody pod potrebným tlakom. Montuje sa na potrubie medzi kotlom a bojlerom a je ovládané jedným z nasledujúcich spôsobov: buď termostatom zásobníka, alebo teplotným snímačom v kotle.

Na oboch stranách čerpadla sa inštalujú uzatváracie kohútiky. Rovnaký kohútik – na vstupe studenej vody do kotla.

Na hrdle bojlera sa inštaluje T-kus s vypúšťacím kohútikom a na oboch rúrach – uzatváracie kohútiky, aby bolo možné agregát kedykoľvek oddeliť od kotla na čistenie alebo inú údržbu. Na prívode, pred uzatváracím kohútikom, je potrebné umiestniť odvzdušňovač.

Optimálny variant je pripojenie pomocou trojcestného termostatického ventilu, ktorý organizuje výstup teplonosného média z kotla a jeho rozdelenie na dva prúdy – do bojlera a vykurovacieho sektora. S jeho pomocou je možné regulovať teplotu: ak je pre radiátory vhodný ohrev do +80-90°C, pre podlahové kúrenie je lepšie obmedziť sa na +45°C.

Ak nie je k dispozícii trojcestný ventil, inštalujú sa dve cirkulačné čerpadlá, z ktorých jedno obsluhuje BKN a druhé je určené pre vykurovaciu vetvu.

Schéma pripojenia kotla k solárnemu systému. Spolupráca so solárnym kolektorom vyžaduje vybudovanie samostatného uzavretého okruhu s výmenníkom tepla a teplotnými senzormi.

Niekedy sa používajú okruhy s recirkuláciou teplonosnej tekutiny – napríklad na neustále udržiavanie sušiaka na uteráky v „prevádzkovom“ stave. Ohriata voda cirkuluje v uzavretom okruhu a nedovolí, aby potrubie vychladlo. Povinným prvkom je obehové čerpadlo, spätný ventil nie je potrebný. Nevýhodou takéhoto systému v letnom období je nadmerná spotreba energie.

S prechodom prevádzky plynového kotla do „letného režimu“ sa vykurovací okruh jednoducho odpojí – plynový horák ohrieva teplonosnú tekutinu pre bojler. Existuje však aj iné riešenie – jednoducho vypnúť plynový kotol a používať iba bojler. Je to možné, ak je zásobník dodatočne vybavený autonómnym zdrojom ohrevu – elektrickým vykurovacím telesom.

Dve možnosti použitia s 2-okruhovým kotlom

Majiteľov plynového vykurovacieho zariadenia tiež zaujíma, ako funguje bojler nepriameho ohrevu s dvojokruhovým plynovým kotlom. Odborníci sa domnievajú, že spolupráca zariadení je možná, ale výsledok závisí od schémy pripojenia: pri jednej z nich jednoducho nie sú určené na vzájomnú prevádzku.

Začlenenie bojlera do okruhu TÚV

Najprv sa pozrime na variant, keď je bojler začlenený do okruhu TÚV. Z hydraulického hľadiska to vyzerá správne. Trojkontaktný mechanický termostat umiestnený v tele bojlera pri poklese teploty uzatvára obvod napájania čerpadla.

Ten zasa začne čerpať vodu, ktorá cirkuluje v okruhu medzi dvoma výmenníkmi tepla: ohrieva sa od plynového horáka a potom sa presúva do špirály BKN.

Jednoducho povedané, obe zariadenia plnia svoje funkcie: kotol prestáva vykurovať a začne ohrievať vodu pre TÚV, a bojler sa snaží pomocou zvýšenej teploty horúcej vody ohriať obsah svojho zásobníka.

Problém vzniká práve kvôli nesúladu teplotných parametrov. Predpokladajme, že na začiatku je teplota náplne bojlera +15 °C a odporúčaná teplota ohrevu vody v kotli je +60 °C – viac automatický obmedzovač nedovolí.

Rozdiel medzi dvoma nastavenými parametrami 45 °C je významný, preto k výmene tepla v bojleri dochádza pomerne intenzívne. Teplota však začína stúpať, a keď dosiahne hodnotu +40 °C, rozdiel je už oveľa menší – len 20 °C. V dôsledku toho sa výmena tepla spomaľuje.

Nezabúdajme, že voda naďalej cirkuluje medzi dvoma zariadeniami. K plynovému horáku kotla začína prúdiť nie 15-stupňová teplonosná tekutina z rozvodu studenej vody, ako odporúča výrobca, ale 40-, a potom aj 50-stupňová ohriata kvapalina z bojlera.

V dôsledku toho teplota kvapaliny okamžite vystúpi na +60 °C, aktivuje sa senzor, horák sa vypne, pretože je naprogramovaný na parametre bezpečné pre spotrebiteľov.

V bojleri voda začína chladnúť – senzor sa znova zapne a proces cirkulácie sa obnoví. A tak neustále. To vedie k tomu, že voda v bojleri nedosahuje požadovanú teplotu a zostáva nedostatočne horúca, čo nie je vhodné na domáce použitie teplej vody (TUV).

Proces interakcie dvoch zariadení by sa mohol uskutočniť, ak by horák kotla ohrieval teplonosné médium na +80 °C, ale to je zakázané návodom na ochranu používateľov pred popáleninami.

Ďalší dôvod, prečo nepoužívať BKN a okruh TUV plynového kotla v páre, spočíva v nemožnosti ohriať vodu v bojleri na teplotu presahujúcu +60 °C. To súvisí s hygienickými normami.

Približne raz týždenne sa zariadenie naplní teplou vodou s teplotou okolo 70-75 °C, aby sa v nádrži nemnožila baktéria legionela, ktorej kolónie pripomínajú hlien. Veľké množstvo baktérií vo vode vedie k vzniku alergií a iných ochorení.

Možno vyvodiť záver, že len kvôli dvom, ale závažným dôvodom, je schéma spojenia plynového kotla a BKN cez okruh TUV považovaná za neefektívnu a nebezpečnú. Ak už máte dvojkotúčový kotol, jednoducho ho používajte na priamy účel: jeden okruh používajte na vykurovací systém, druhý na TUV.

Interakcia BKN s vykurovacím okruhom

Druhá možnosť – interakcia BKN s vykurovacím okruhom. Technické riešenie funguje výborne, ak výkon plynového kotla nestačí, a toto je jediný efektívny spôsob pripojenia BKN k dvojkotúčovému kotlu.

Okruh TUV necháme nedotknutý a používame len vetvu zodpovednú za vykurovanie – teda tú, ktorá vedie k radiátorom a systému „podlahové kúrenie“. Potrubie vedúce k bojleru je potrebné pripojiť priamo pod kotlom, za kohútikom.

Pri elektronickom riadení je potrebné nastaviť kotol na ohrev vody na +70 °C – práve takéto teplonosné médium vstúpi do bojlera, kde bude prebiehať ďalšia regulácia teploty. Termostat umiestnený v bojleri pri znižovaní teploty zapne čerpadlo, pri dosiahnutí požadovanej hodnoty ho vypne.

Pri mechanickom riadení plynového kotla sa všetko deje inak. K termostatu kotla sa pripája druhý termostat – bojlera, a potom je možné prvé zariadenie ovládať pomocou druhého. Napríklad, ak na druhom nastavíte teplotu +80 °C, potom aj prvý, pracovný, bude vyžadovať ohrev vody na +80 °C, bez ohľadu na to, aká teplota je na ňom nastavená.

Keď sa v bojleri voda zohreje na požadovanú teplotu, druhý termostat preruší obvod a prvý, umiestnený na kotli, sa opäť stáva „hlavným“. Ak je v tom momente na ňom nastavená teplota +40 °C, potom sa zníži na 40.

Ako urobiť zapojenie bez chýb?

Aby oba agregáty – plynový kotol aj BKN – pracovali bezporuchovo a počas celej životnosti, je dôležité správne vykonať obväzku, teda nainštalovať bezpečnostnú skupinu a ďalšie prvky.

Pri inštalácii filtrov na hrubé čistenie si nezabudnite overiť ich umiestnenie – na tele je šípka označujúca smer pohybu vody.

Vertikálne takýto filter nemožno inštalovať, pretože v dôsledku toho sa hrubé častice hromadia v potrubí, a nie v samotnom filtri. Čistenie bude možné vykonať iba prepláchnutím pod tlakom – takto si môžete zašpiniť celú kotolňu.

Expanznú nádobu je potrebné inštalovať nie samostatne, ale medzi bojlerom a spätným ventilom, inak bude zbytočná a nebude plniť svoju funkciu.

Závery a užitočné video k téme

Ako urobiť obväzku 1-okruhového kotla s BKN:

O nuansách pripojenia bojlera nepriameho ohrevu:

Pripojenie plynového kotla k BKN v praxi:

K inštalácii a pripojeniu bojlera odporúčame prizvať odborníkov, aby ste sa v budúcnosti nestretli s problémami s vykurovaním alebo TUV len kvôli nesprávnej obväzke alebo chýbajúcim dôležitým prvkom v systéme. Nezabúdajte ani na pokyny výrobcu, v ktorých sú často uvedené nuansy prevádzky agregátu s konkrétnym zariadením.