Boiler cu încălzire indirectă: structura, principiul de funcționare și scheme de conectare

În casele particulare, cabane, complexe sportive și hoteluri, se folosește adesea un boiler cu încălzire indirectă – încălzitorul de apă funcționează fără a fi conectat la alimentarea centralizată cu apă. Acest echipament face față încălzirii unor volume mari de apă, menține ușor temperatura necesară și asigură o alimentare neîntreruptă cu flux de apă caldă.

Cu un cuvânt, dacă sunteți în căutarea unui încălzitor de apă economic pentru a completa un cazan cu un singur circuit – luați în considerare instalarea unui BKN în casă. Și pentru a simplifica alegerea, vă propunem să vă familiarizați cu criteriile de achiziție a boilerului, principiul său de funcționare și schemele de conectare.

Caracteristici constructive și principiul de funcționare al BKN

Boilerul cu încălzire indirectă poate funcționa doar cu resursele unei surse externe, dar pentru întreținerea sistemului în sezonul cald se poate conecta un element de încălzire (TEN).

Pentru a asigura o alimentare neîntreruptă, în sistem este prevăzut un circuit de recirculare – apa se va deplasa constant prin conducte, iar la deschiderea robinetului la punctele de consum conectate la circuit, va curge un flux de apă caldă.

Boilerul cu încălzire indirectă este de obicei instalat lângă cazanul de încălzire, iar acest 'duet' ocupă o suprafață destul de mare, mai ales dacă ambele aparate sunt de tip podea.

Astfel, aparatul permite economisirea semnificativă a resurselor energetice, dar în același timp oferă un confort nu mai mic decât atunci când se utilizează un sistem centralizat de alimentare cu apă caldă.

Cum este construit boilerul cu încălzire indirectă

Aparatul care încălzește apa conform principiului indirect este un rezervor de acumulare izolat termic, în interiorul căruia este instalat un element de încălzire care funcționează de la un agent termic extern.

Rezervorul în sine poate fi realizat sub formă de dreptunghi sau cilindru, iar în pereții săi sunt prevăzute racorduri – pentru circulația apei calde de la sistemul de încălzire și pentru intrarea/ieșirea conductelor de alimentare cu apă.

Baza construcției este un recipient metalic sau plastic cu o capacitate de la zece până la câteva mii de litri. Interiorul rezervorului poate fi tratat cu un strat de email, ceramică sau porțelan de sticlă, ceea ce ajută la menținerea calității corespunzătoare a apei și la evitarea coroziunii.

Împotriva pierderilor de căldură, corpul este protejat de un strat izolator din poliuretan, cauciuc spumos sau vată minerală.

Spriala cu agent termic poate fi dispusă uniform pe întregul recipient sau poate fi așezată compact în partea de jos, pentru a încălzi mai rapid apa rece care intră acolo (+)

Pentru prevenirea depunerilor de calcar, în partea superioară a recipientului se instalează un anod de magneziu sau titan, care înmoaie apa, protejează metalul împotriva coroziunii galvanice și prelungește durata de „viață” a aparatului.

De asemenea, aparatul este dotat cu un termostat care controlează încălzirea până la o anumită temperatură, și cu supape de siguranță, care fac parte din grupul de protecție.

Avantaje și dezavantaje ale BKN

Principalul avantaj al boilerului cu încălzire indirectă este economia de energie. Pentru funcționarea lui nu este necesar să conectați un arzător pe gaz sau să folosiți electricitate, așa cum necesită un aparat cu încălzire directă.

Sistemul de încălzire oferă toate resursele necesare, astfel încât apa caldă este practic un „bonus” gratuit, care va ajuta la economisirea semnificativă a bugetului familiei în sezonul rece.

Majoritatea boilerelor cu încălzire indirectă sunt suplimentar dotate cu rezistențe cu termostat, pentru a putea folosi aparatul și în perioada caldă, când încălzirea este oprită.

Alte avantaje ale BKN:

• Productivitate ridicată – un rezervor cu volum de 100 l poate „furniza” într-o oră aproximativ 400 l de apă caldă (în condițiile unui cazan suficient de puternic).
• Durată lungă de viață – agentul termic nu intră în contact cu apa curentă, ca în aparatele similare cu încălzire directă.
• Nu supraîncarcă rețeaua electrică – funcționează de la o sursă externă de energie.
• Alimentare instantanee cu apă caldă – nu este necesar să așteptați până când curge fluxul rece, ca la utilizarea boilerelor pe gaz, sau până când se încălzește rezervorul epuizat, ca la boilerul electric.
• Costul accesibil – dacă doriți, puteți asambla sistemul chiar și cu propriile mâini.
• Posibilitatea conectării la mai multe surse de energie, de exemplu, la un colector solar cu vid, la un cazan, la o pompă de căldură geotermală.

Desigur, nici fără neajunsuri nu s-a putut. Cu toate avantajele, viteza de încălzire a apei în aparat lasă de dorit – pentru a încălzi 100 de litri, chiar și echipamentele moderne necesită cel puțin 15-20 de minute, iar sistemele făcute în casă s-ar putea să nu facă față nici într-o oră.

De asemenea, boilerele cu încălzire indirectă sunt destul de voluminoase, prin urmare ocupă o cantitate considerabilă de spațiu liber. Pentru rezervoarele mari, poate fi necesară o încăpere separată.

Boilerul cu încălzire indirectă poate fi realizat chiar și din materiale la îndemână, folosind un tub de cupru îndoit pentru serpentină, un butoi încăpător cu capac sau o butelie de gaz pentru rezervor:

O altă variantă de boiler cu încălzire indirectă făcut în casă este realizată folosind carcasa unui încălzitor de apă cu acumulare obișnuit:

În plus, acest dispozitiv va fi cu adevărat economic doar în perioada de încălzire, iar în sezonul cald va trebui fie să porniți centrala, fie să prevedeți surse alternative de căldură – panouri solare, element de încălzire. Și prețul unui boiler de calitate cu încălzire indirectă depășește analogii cu încălzire directă.

Tipuri și varietăți de modele ale echipamentului

Cel mai răspândit tip de dispozitiv este un rezervor de acumulare, în interiorul căruia se află țevi de oțel sau alamă (serpentină) cu agent termic circulant.

Viteza de încălzire a apei depinde de numărul de spire ale spiralei sale. Principiul de funcționare al acestui tip de boiler cu încălzire indirectă este extrem de simplu: apa rece intră în rezervor, iar agentul termic, deplasându-se prin serpentină, o încălzește până la temperatura dorită.

Dar există și dispozitive concepute după schema «rezervor în rezervor», unde în locul unui conduct spiralat se utilizează două recipiente de diametre diferite.

Sistemul funcționează astfel: apa rece intră în rezervorul mai mic, care este încălzită de agentul termic fierbinte care circulă între pereții rezervoarelor.

În astfel de dispozitive, apa se încălzește în câteva minute – suprafața mare de încălzire permite echipamentului să funcționeze eficient în regim de curgere, garantând o alimentare neîntreruptă cu apă caldă.

Boilerele care funcționează după sistemul «rezervor în rezervor» nu numai că încălzesc rapid apa până la 90°C, dar au și funcția de autocurățare (+)

Boilerul combinat cu încălzire indirectă pentru încălzirea apei poate utiliza energie de la mai multe surse simultan sau poate fi echipat cu un element de încălzire încorporat.

Varietăți de boiler cu încălzire indirectă

După locul de amplasare:

• De perete – de obicei, este un dispozitiv de dimensiuni mici, cu o capacitate de până la 200 l. Se montează cu ajutorul unor suporturi speciale pe orice suprafață verticală suficient de rezistentă pentru a suporta greutatea rezervorului complet umplut (pereții despărțitori din gips-carton cu siguranță nu sunt potriviți). Poate fi amplasat suficient de sus și să nu ocupe suprafața utilă a încăperii.
• De podea – un boiler spațios, conceput pentru un număr mare de consumatori. Cu toate acestea, pentru un aparat cu o capacitate care depășește 1000 l, se recomandă amenajarea unei încăperi separate – amenajarea unei centrale termice. Dar un astfel de sistem se instalează de obicei pentru deservirea caselor mari, întreprinderilor, hotelurilor și altor instituții; pentru uz familial, vă puteți descurca și cu un aparat de 250-300 l.

După forma rezervorului:

• Orizontal – ocupă mult spațiu, dar în el este mai ușor să mențineți singur nivelul necesar de apă, fără a recurge la conectarea pompelor.
• Vertical – economisește spațiul liber, dar este destul de limitat în ceea ce privește capacitatea.

În funcție de nuanțele de utilizare, particularitățile amenajării și disponibilitatea spațiului liber, puteți alege modelul optim de boiler cu încălzire indirectă, care se va integra armonios în designul încăperii și va asigura locuința dumneavoastră cu o alimentare neîntreruptă cu apă caldă.

La ce să acordați atenție la alegerea unui BKN

Unul dintre parametrii principali care ar trebui să fie un argument decisiv la achiziționarea unui boiler este capacitatea acestuia. Pentru a afla capacitatea necesară a rezervorului, vă recomandăm să luați în considerare numărul de persoane din familia dumneavoastră.

Recomandări privind capacitatea (litri):

• 80-100 l – 2 consumatori;
• 100-120 l – 3 persoane;
• 120-150 l – 4 utilizatori;
• 150-200 l – 5 consumatori.

Este important să faceți distincția între conceptele de «capacitate totală a rezervorului» și «capacitate utilă», deoarece țeava spiralată situată în interiorul boilerului ocupă o suprafață semnificativă. Prin urmare, asigurați-vă că întrebați la achiziționare câtă apă încape efectiv în dispozitiv. Această specificație trebuie menționată în caracteristicile tehnice.

De asemenea, pe lângă numărarea «per cap» a potențialilor consumatori, trebuie să țineți cont de frecvența și volumele de utilizare a apei. De exemplu, dacă în familia dumneavoastră preferați să vă relaxați într-o baie caldă, în loc să faceți un duș rapid, capacitatea utilă a rezervorului trebuie să fie corespunzătoare – de cel puțin 120 l.

Este avantajos să utilizați un boiler cu încălzire indirectă împreună cu un cazan pe combustibil solid sau un cazan pe gaz cu un singur circuit, dar dacă consumul de apă este mai mic de 1 l/min, un cazan cu două circuite va fi mai ieftin și va ocupa mult mai puțin spațiu decât un sistem cu încălzire indirectă.

Alți parametri importanți:

1. Puterea – cu cât consumul de apă este mai mare, cu atât resursa dispozitivului trebuie să fie mai mare. Dar este important ca puterea «încălzitorului indirect» să nu depășească capacitățile sistemului de încălzire (sau ale altei surse externe de energie). De exemplu, dacă volumul rezervorului de acumulare variază între 120-150 litri, puterea cazanului trebuie să fie de cel puțin 23 kW, iar pentru 160-200 litri vor fi necesari 31-39 kW.
2. Timpul de încălzire – un parametru care depinde de volumul rezervorului și de numărul de spire ale serpentinei (rezervoarele mari sau combinate pot fi prevăzute cu mai multe serpentine).
3. Materialul rezervorului – pentru o utilizare pe termen lung, cele mai potrivite sunt boilerele din oțel inoxidabil sau oțel medical.
4. Izolația termică – în modelele ieftine se folosește cauciuc spumos, care se uzează rapid și permite scăparea căldurii, așa că este mai bine să achiziționați un dispozitiv mai scump, unde s-a utilizat poliuretan.
5. Controlul – dispozitivul poate funcționa în mod automat, oprind și pornind fluxul de apă după necesitate, controlând încălzirea cu ajutorul unui senzor de temperatură.

Atunci când alegeți forma și dimensiunea rezervorului, trebuie să luați în considerare, de asemenea, că, deși teoretic boilerul poate fi instalat în orice cameră unde există acces la conducta de căldură, locația sa optimă este lângă cazan. Astfel, transferul de căldură este cel mai eficient.

Un boiler cu încălzire indirectă poate fi realizat manual. Instrucțiunile pentru fabricarea acestuia sunt descrise în acest articol.

Nuanțe și scheme de conectare a boilerului

După cum s-a menționat deja, pentru încălzirea apei, BKN utilizează energia unei surse externe. De aceea, înainte de conectarea la agentul termic, este important să se aleagă schema potrivită pentru montarea aparatului. Să analizăm cele mai răspândite variante.

Principii generale de instalare a aparatului

Boilerul trebuie montat pe o suprafață pregătită, plană, în imediata apropiere a cazanului. Modelele suspendate se fixează pe un perete de beton sau cărămidă, la același nivel sau puțin deasupra cazanului de încălzire.

Pentru aparatul de podea – trebuie nivelată zona destinată amplasării rezervorului (dacă podeaua este critic de neuniformă, se poate face un suport sub formă de podium).

Însuși sistemul de legare al BKN este destinat conectării dispozitivului la două sisteme – alimentarea cu apă și încălzirea. În acest scop, pe corp există racorduri speciale.

În grupul de siguranță al boilerului cu încălzire indirectă sunt incluse supapa de reținere și supapa de descărcare, care protejează sistemul împotriva presiunii ridicate și a scurgerii de apă caldă.

Principii de conectare:

1. Apa rece de la sistemul de alimentare cu apă trebuie să intre în partea inferioară a rezervorului, iar apa caldă – să iasă din partea superioară.
2. La intrarea apei reci trebuie instalată supapa de reținere, care va preveni scurgerea fluxului de apă caldă din boiler în cazul scăderii presiunii în sistem.
3. În mijlocul aparatului poate fi amplasat un punct pentru alimentarea recirculării.
4. Când se activează circuitul de încălzire, mișcarea agentului termic trebuie să se realizeze de sus în jos. Adică, conducta cu apă caldă intră în racordul superior, iar conducta cu apă răcită iese pe dedesubt.
5. Toate racordurile trebuie dotate cu robinete cu piulițe de capitonare, pentru a asigura posibilitatea deconectării boilerului, de exemplu, în cazul înlocuirii aparatului sau a lucrărilor de reparație.

Datorită acestei scheme, se atinge randamentul maxim al aparatului, deoarece agentul termic care circulă în serpentină încălzește apa în partea superioară a rezervorului, cedează restul de căldură straturilor de temperatură joasă și intră pentru o nouă încălzire în cazan.

Scheme de conectare a BKN la sursă

Pentru a alege corect schema de conectare a boilerului la sistemul de încălzire, trebuie să se țină cont de posibilitățile instalației existente și de locul de amplasare a aparatului de încălzire. Există mai multe soluții.

Varianta 1. Cea mai răspândită schemă pentru utilizarea permanentă a apei calde – conectarea printr-o supapă cu trei căi. Aceasta presupune existența a două circuite de încălzire – principal și separat pentru BKN.

În acest scop, pe conducta de alimentare cu apă caldă se montează o pompă de circulație, iar după aceasta se instalează o supapă cu trei căi, care este controlată de termostatul boilerului.

Schema funcționează astfel: când temperatura apei în boiler scade sub nivelul setat, la semnalul termostatului, supapa comută sistemul pentru încălzirea rezervorului de acumulare, iar după atingerea valorii necesare – trimite fluxul să circule pe circuitul general al casei.

Pentru funcționarea corectă a schemei cu trei căi, este important să reglați datele termostatului, astfel încât temperatura programată pentru boiler să nu fie setată mai jos decât cea a termoregulatorului cazanului (+)

Varianta 2. Instalarea sistemului cu două pompe – schema este utilă dacă nu este nevoie de volume constante și mari de apă caldă. De exemplu, boilerul este instalat într-o casă de la țară și este folosit doar în weekend.

În acest caz, BKN și cazanul de încălzire sunt conectate în paralel, iar debitele de agent termic se vor deplasa pe două magistrale. Pentru mișcarea forțată a apei se instalează două pompe: pe circuitul de încălzire și pe conducta de alimentare a boilerului.

Încălzirea se realizează cu ajutorul unui termostat care oprește temporar încălzirea prin radiatoare, direcționând întreaga resursă a sistemului către boiler.

Conform schemei cu două pompe, circuitul de încălzire se va opri pe durata funcționării boilerului, dar în cele 30-60 de minute necesare pentru încălzirea rezervorului „de la zero”, radiatoarele nu vor avea timp să se răcească critic (+)

Varianta 3. Pentru spațiile în care se utilizează un sistem de încălzire multicircuit, de exemplu, pe lângă radiatoare este instalată o pardoseală încălzită, se folosește un distribuitor hidraulic.

Hidrosăgețile redistribuie presiunea în anumite secțiuni ale circuitului și asigură mișcarea neîntreruptă a agentului termic chiar și fără ajutorul pompelor de circulație.

Fără experiență inginerească, o astfel de schemă complexă este greu de realizat singur – pentru a prevedea o mulțime de nuanțe și a asigura funcționarea neîntreruptă a sistemului, este mai bine să apelați la proiectanți profesioniști (+)

Fără un hidrocolector, într-un sistem multicircuit, echipamentul pompelor se poate defecta și poate apărea chiar un șoc termic cu deteriorarea radiatoarelor.

Sistem de circulație de retur

Dacă boilerul are o a treia intrare, la aceasta se poate conecta un sistem de recirculare. În acest scop, în punctul de recirculare de pe corpul aparatului se introduce un circuit în buclă.

Fluxul de apă este în continuă mișcare datorită funcționării pompei de circulație, astfel încât aduce instantaneu apă caldă la punctul de consum (+)

Pentru implementarea schemei, va fi necesar să montați un circuit suplimentar și să instalați următoarele elemente:

1. Supapă de reținere la intrarea în încălzitor.
2. Aerisitor automat, care protejează pompa de pătrunderea aerului înainte de pornire.
3. Supapă de siguranță, care va proteja împotriva fluctuațiilor de presiune.
4. Vas de expansiune cu membrană, în care va fi evacuat excesul de apă la creșterea presiunii în sistem. Rețineți că volumul rezervorului de rezervă nu trebuie să fie mai mic de 1/10 din volumul boilerului.

Dacă în dispozitivul boilerului cu încălzire indirectă nu este prevăzut un racord pentru circuitul de recirculare, se poate realiza o branșare a liniei de retur în conducta de apă rece și se poate instala o pompă. Atunci conectarea se efectuează conform schemei de mai jos.

Alegerea schemei de racordare cu sau fără posibilitatea de recirculare trebuie să se bazeze pe construcția BKN și a sistemului de încălzire, precum și pe puterea echipamentului (+)

Conectarea prin schema de retur asigură o alimentare neîntreruptă cu apă caldă – adică, nu va trebui să așteptați până când agentul termic încălzește apa din rezervor.

Concluzii și material video util pe această temă

Înainte de a vă decide să cumpărați și să instalați în casă un nou încălzitor de apă, vă sugerăm să studiați materialele video care demonstrează vizual avantajele „încălzitorului indirect” și nuanțele conectării acestuia.

În acest videoclip puteți afla cum funcționează boilerele cu încălzire indirectă cu agent termic amplasat în interiorul serpentinei:

Toate nuanțele construcției interne și ale principiilor de funcționare ale diferitelor tipuri de boilere cu încălzire indirectă într-un curs video detaliat de la un maestru practicant:

Prezentarea și conectarea unui aparat de 300 de litri, care funcționează cu doi agenți termici – cazanul și panourile solare:

Analiza detaliată a construcției BKN și a schemelor de conectare ale acestuia. Sfaturi practice și sugestii de la maestru:

În ceea ce privește întreținerea, boilerul cu încălzire indirectă este un echipament destul de nepretențios. La o instalare corectă și o funcționare bine reglată a sistemului, poate fi necesară doar înlocuirea anodului de magneziu o dată la 6-12 luni și spălarea preventivă a rezervorului.

Frecvența întreținerii depinde de calitatea apei de la robinet și de intensitatea utilizării. Dar dacă aveți instalat un aparat care funcționează conform tehnologiei „rezervor în rezervor”, având funcție de autocurățare, nu va fi necesară schimbarea consumabilelor.

Oricum, despre întreținerea regulată a echipamentului puteți oricând să vă înțelegeți cu meșterii specializați în instalarea și repararea sistemelor de alimentare cu apă.

Aveți întrebări? Sau doriți să împărtășiți experiența personală privind alegerea, conectarea și utilizarea boilerului cu încălzire indirectă? Vă rugăm, lăsați comentarii la acest articol.