Bojler pośredniego ogrzewania do kotła gazowego: specyfika eksploatacji i podłączenia

Mocny kocioł gazowy zainstalowany w domku jednorodzinnym może łatwo rozwiązać problem ogrzewania i zaopatrzenia domu w ciepłą wodę. Ilość podgrzanej cieczy do potrzeb higienicznych i gospodarczych jest jednak ograniczona i nie zawsze zadowala właścicieli. Aby zrekompensować jej niedobór, instaluje się BKN – bojler ogrzewania pośredniego do kotła gazowego.

Przeanalizujemy cechy i funkcjonalne możliwości zbiornika akumulacyjnego, a także wyjaśnimy, jak najlepiej wykorzystać go w połączeniu z kotłem gazowym, aby rezultat był maksymalnie skuteczny.

Charakterystyczne cechy bojlera ogrzewania pośredniego

Bojler to duży zbiornik, którego główną funkcją jest magazynowanie. Występuje w różnych pojemnościach i kształtach, ale jego przeznaczenie się nie zmienia. Bez bojlera może wystąpić problem przy korzystaniu, na przykład z dwóch pryszniców jednocześnie lub prysznica i kranu kuchennego.

Jeżeli domowy kocioł dwufunkcyjny o mocy 24–28 kW wydaje na przepływie tylko 12–13 l/min, a dla jednego prysznica potrzeba 15–17 l/min, to przy włączeniu dodatkowego kranu wystąpi deficyt wody. Kotłowi po prostu zabraknie wydajności, aby zapewnić ciepłą wodę do kilku punktów.

Jeśli w domu zainstalowany jest duży zbiornik magazynowy, nawet przy kilku jednocześnie włączonych punktach poboru wody wszyscy będą zaopatrzeni w ciepłą wodę.

Wszystkie bojlery akumulacyjne można podzielić na 2 duże kategorie:

• ogrzewania bezpośredniego, które tworzą zapas ciepłej wody za pomocą elementu grzejnego – na przykład grzałki elektrycznej;
• ogrzewania pośredniego, które podgrzewają wodę już gorącym czynnikiem grzewczym.

Istnieją również inne rodzaje bojlerów – na przykład zwykłe podgrzewacze wody akumulacyjne. Ale tylko zbiorniki akumulacyjne mogą pośrednio otrzymywać energię i podgrzewać wodę.

BKN, w przeciwieństwie do urządzeń zależnych energetycznie, działających na paliwo elektryczne, gazowe lub stałe, wykorzystuje ciepło wytwarzane przez kocioł. Mówiąc prościej, do jego funkcjonowania nie jest potrzebna dodatkowa energia.

Konstrukcja BKN. Wewnątrz zbiornika znajduje się wężownica – stalowy, mosiężny lub miedziany rurowy wymiennik ciepła, pełniący funkcję elementu grzewczego. Ciepło wewnątrz zbiornika jest utrzymywane na zasadzie termosu.

Zasobnik łatwo wpisuje się w system CWU, nie powodując przy tym problemów w trakcie eksploatacji.

Użytkownicy widzą w użytkowaniu BKN wiele zalet:

• agregat nie wymaga zasilania elektrycznego i jest korzystny pod względem ekonomicznym;
• gorąca woda jest zawsze «w gotowości», nie trzeba spuszczać zimnej i czekać, aż się nagrzeje;
• może swobodnie pracować kilka punktów poboru wody;
• stała, nie spadająca w trakcie poboru temperatura wody.

Wady też istnieją: wysoki koszt agregatu oraz dodatkowe miejsce w kotłowni.

Objętość zbiornika akumulacyjnego dobiera się, kierując się liczbą osób stale zamieszkujących dom. Najmniejsze bojlery są przeznaczone dla 2 użytkowników, dlatego przy wyborze można oprzeć się na pojemności 50 l.

Pod każdym względem BKN nadaje się do stosowania w parze z kotłem gazowym. Co więcej, jest to jedno z najlepszych rozwiązań do wyposażenia systemu przygotowania ciepłej wody użytkowej dla domu jednorodzinnego z dużą liczbą mieszkańców.

Ale kotły bywają różne, dlatego rozważymy zarówno akceptowalne warianty, jak i te, gdzie mogą pojawić się problemy.

Gazowe urządzenie grzewcze + BKN

Na daczy do letniego wypoczynku nie jest konieczne instalowanie skomplikowanego systemu komunikacji, podczas gdy w domku stałego zamieszkania jest on po prostu niezbędny. Nie warto tutaj zastanawiać się, czy potrzebny jest dodatkowy bojler do kotła gazowego – bez wątpienia będzie to bardzo przydatny zakup, znacznie podnoszący komfort mieszkania w domu.

Dokonamy przeglądu głównych schematów podłączenia BKN, aby zapobiec błędom możliwym podczas samodzielnego montażu urządzenia.

Schemat podłączenia do kotła jednofunkcyjnego

Agregaty jednofunkcyjne realizują jedną z deklarowanych przez producenta funkcji: albo zapewniają podgrzew wody dla CWU, albo ogrzewają dom – przy czym drugi wariant jest w praktyce stosowany znacznie częściej.

Rozwiązanie kombinowane – jednofunkcyjny kocioł gazowy + BKN – jedno z najlepszych dla małego domku.

Schemat podłączenia BKN do kotła gazowego. Podgrzewanie wody do ogrzewania i ciepłej wody użytkowej odbywa się synchronicznie, po czym woda jest rozprowadzana dwoma gałęziami – do grzejników i bojlera.

Proces nagrzewania przebiega według następującego schematu:

• zimna woda wpływa do kotła, gdzie jest podgrzewana do wymaganej temperatury (np. +80°C) za pomocą palnika gazowego;
• podgrzany czynnik grzewczy trafia do obiegu grzewczego – do grzejników – oraz do wymiennika ciepła zasobnikowego podgrzewacza wody, tj. bojlera;
• Dzięki podniesieniu temperatury wymiennika ciepła woda w bojlerze nagrzewa się i po odkręceniu kranów czerpalnych trafia do odbiorcy.

Przy realizacji tego schematu gazowego jednoprzewodowego kotła z bojlerem pośrednim najważniejsze znaczenie mają dane techniczne – moc i prędkość podawania czynnika grzewczego.

Według średnich wskaźników woda w bojlerze, jeśli nie był wcześniej uruchomiony, nagrzewa się od zera do akceptowalnej temperatury w ciągu 5-15 minut, czyli oczekiwanie nie będzie długie. Zazwyczaj urządzenie jest w stanie roboczym, więc dostęp do ciepłej wody jest zawsze.

Omówmy szczegóły podłączenia omawianych urządzeń.

Na początek należy wybrać najwygodniejsze miejsce montażu – najczęściej jest to kotłownia, osobne pomieszczenie niemieszkalne. Lepiej umieścić urządzenia blisko siebie – wtedy proces nagrzewania przebiega szybciej, a także zużywa się mniej materiałów.

Montaż podłogowy zakłada takie ustawienie, aby odległość do najbliższych przeszkód lub urządzeń wynosiła co najmniej 0,5 m – jest to potrzebne do obsługi lub przeglądu urządzenia.

Podłączenie odbywa się z dwóch stron: załadunkowej i wodociągowej.

Na wyjściu z bojlera zaleca się zamontować naczynie przeponowe, kompensujące rozszerzalność cieplną i stabilizujące pracę systemu. Wszystkie obiegi należy wyposażyć w zawory kulowe i zawory zwrotne, regulujące kierunek przepływu czynnika grzewczego.

Nie będzie zbędny także montaż filtrów – woda dostarczana do systemu jest różna, a podczas awarii może dostać się piasek lub inne zanieczyszczenia, mogące zanieczyścić czynnik grzewczy i uszkodzić urządzenia.

Obowiązkowym elementem jest pompa obiegowa, zapewniająca dostarczanie wody pod odpowiednim ciśnieniem. Montuje się ją na rurze między kotłem a bojlerem, a sterowana jest jednym ze sposobów: termostatem zbiornika lub czujnikiem temperatury w kotle.

Po obu stronach pompy montuje się zawory odcinające. Taki sam zawór – na wlocie zimnej wody do kotła.

Na króćcu bojlera montuje się trójnik z zaworem spustowym, a na obu rurach – zawory odcinające, aby urządzenie zawsze można było odciąć od kotła do czyszczenia lub innej obsługi. Na zasilaniu, przed zaworem odcinającym, należy umieścić odpowietrznik.

Optymalnym rozwiązaniem jest podłączenie za pomocą trójdrogowego zaworu termostatycznego, który organizuje wypływ czynnika grzewczego z kotła i rozdziela go na dwa strumienie – do bojlera i sektora grzewczego. Za jego pomocą można regulować temperaturę: jeśli dla grzejników odpowiednie jest ogrzewanie do +80-90°C, to dla ogrzewania podłogowego lepiej ograniczyć się do +45°C.

Jeśli nie ma zaworu trójdrogowego, instaluje się dwie pompy obiegowe, jedna z nich obsługuje BKN, druga przeznaczona jest dla obiegu grzewczego.

Schemat podłączenia kotła do instalacji solarnej. Współpraca z kolektorem słonecznym wymaga zorganizowania osobnego zamkniętego obwodu z wymiennikiem ciepła i czujnikami temperatury.

Czasami stosuje się obwody z recyrkulacją czynnika grzewczego – na przykład do stałego utrzymywania suszarki ręczników w stanie roboczym. Podgrzana woda krąży w zamkniętym obwodzie, nie pozwalając rurze stygnąć. Obowiązkowym elementem jest pompa cyrkulacyjna, a zawór zwrotny nie jest potrzebny. Wadą takiego systemu w okresie letnim jest nadmierne zużycie energii.

Wraz z przejściem pracy kotła gazowego na „tryb letni” obwód grzewczy jest po prostu odcinany – palnik gazowy podgrzewa czynnik grzewczy dla bojlera. Istnieje jednak inne wyjście – wystarczy wyłączyć kocioł gazowy i korzystać tylko z bojlera. Jest to możliwe, jeśli zasobnik jest dodatkowo wyposażony w autonomiczne źródło ogrzewania – grzałkę elektryczną.

Dwie opcje zastosowania z kotłem dwufunkcyjnym

Właścicieli gazowych urządzeń grzewczych również interesuje, jak działa bojler pośredniego ogrzewania z dwufunkcyjnym kotłem gazowym. Specjaliści uważają, że współpraca urządzeń jest możliwa, ale wynik zależy od schematu podłączenia: w przypadku jednego z nich po prostu nie są przeznaczone do wspólnej pracy.

Wprowadzenie bojlera do obwodu CWU

Najpierw rozważmy wariant, w którym bojler jest włączony w obwód CWU. Z hydraulicznego punktu widzenia wszystko wygląda prawidłowo. Trójstykowy termostat mechaniczny umieszczony w obudowie bojlera, przy obniżeniu temperatury, zwiera obwód zasilania pompy.

Ta z kolei zaczyna pompować wodę, która krąży w obwodzie między dwoma wymiennikami ciepła: nagrzewa się od palnika gazowego, a następnie przemieszcza się do wężownicy BKN.

Mówiąc prościej, oba urządzenia wykonują swoje funkcje: kocioł przestaje grzać i zaczyna podgrzewać wodę do CWU, a bojler próbuje dzięki podwyższonej temperaturze gorącej wody podgrzać zawartość swojego „magazynu”.

Problem pojawia się właśnie z powodu niezgodności parametrów temperaturowych. Załóżmy, że początkowo temperatura wypełnienia bojlera wynosi +15°C, a zalecana temperatura podgrzewania wody w kotle +60°C – więcej nie pozwala automatyczny ogranicznik.

Różnica między dwoma zadanymi parametrami wynosząca 45° jest znaczna, więc wymiana ciepła w bojlerze odbywa się dość intensywnie. Ale temperatura zaczyna rosnąć, a gdy osiąga wartość +40°C, różnica jest już znacznie mniejsza – tylko 20°. W związku z tym wymiana ciepła spowalnia.

Nie zapominajmy, że woda nadal krąży między dwoma urządzeniami. Do palnika gazowego kotła zaczyna dopływać nie 15-stopniowy czynnik grzewczy z systemu ZWU, jak zaleca producent, ale 40-, a następnie 50-stopniowa podgrzana ciecz z bojlera.

W wyniku tego temperatura cieczy natychmiast wzrasta do +60°C, czujnik reaguje, palnik wyłącza się, ponieważ jest zaprogramowany na parametry bezpieczne dla użytkowników.

W bojlerze woda zaczyna się ochładzać – czujnik włącza się ponownie i proces cyrkulacji zostaje wznowiony. Dzieje się tak stale. Prowadzi to do tego, że woda w bojlerze nie osiąga wymaganej temperatury, pozostając niedostatecznie gorącą, co nie nadaje się do użytku domowego w systemie CWU.

Proces współdziałania obu urządzeń mógłby nastąpić, gdyby palnik kotła podgrzewał czynnik grzewczy do +80°C, ale zabrania tego instrukcja w celu ochrony użytkowników przed poparzeniami.

Kolejnym powodem, aby nie używać BKN i obiegu CWU kotła gazowego w parze, jest niemożność podgrzania wody w bojlerze do temperatury przekraczającej +60°C. Wynika to z norm sanitarnych.

Mniej więcej raz w tygodniu urządzenie napełnia się gorącą wodą o temperaturze około 70-75°C, aby w zbiorniku nie namnażała się bakteria Legionella, której kolonie przypominają śluz. Duża ilość bakterii w wodzie prowadzi do rozwoju alergii i innych chorób.

Można stwierdzić, że zaledwie z dwóch, ale istotnych powodów, schemat łączenia kotła gazowego z BKN przez obieg CWU uznano za nieefektywny i niebezpieczny. Jeśli masz już kocioł dwufunkcyjny, po prostu używaj go zgodnie z przeznaczeniem: jeden obieg wykorzystuj do systemu grzewczego, drugi do CWU.

Współdziałanie BKN z obiegiem grzewczym

Drugi wariant – współdziałanie BKN z obiegiem grzewczym. Rozwiązanie techniczne działa doskonale, jeśli wydajność kotła gazowego jest niewystarczająca i jest to jedyny skuteczny sposób podłączenia BKN do kotła dwufunkcyjnego.

Nie ruszamy obiegu CWU, a korzystamy tylko z gałęzi odpowiedzialnej za ogrzewanie – czyli prowadzącej do grzejników i systemu „podłogówka”. Rurę prowadzącą do bojlera należy podłączyć bezpośrednio pod kotłem, za zaworem.

Przy sterowaniu elektronicznym należy ustawić kocioł na podgrzewanie wody do +70°C – właśnie taki czynnik grzewczy trafi do bojlera, gdzie nastąpi dalsza regulacja temperatury. Termostat umieszczony w bojlerze, gdy temperatura spadnie, włączy pompę, a po osiągnięciu wymaganej wartości – wyłączy ją.

Przy mechanicznym sterowaniu kotłem gazowym wszystko przebiega inaczej. Do termostatu kotła podłącza się drugi termostat – bojlera, i wtedy pierwszym urządzeniem można sterować za pomocą drugiego. Na przykład, jeśli na drugim ustawi się temperaturę +80°C, to pierwszy, roboczy, również będzie wymagał podgrzania wody do +80°C, niezależnie od tego, jaka temperatura jest na nim ustawiona.

Gdy woda w bojlerze nagrzeje się do wymaganej temperatury, drugi termostat rozrywa obwód, a pierwszy, umieszczony na kotle, ponownie staje się „głównym”. Jeśli w tym momencie ustawiona jest na nim temperatura +40°C, to spadnie ona do 40°C.

Jak wykonać podłączenie bez błędów?

Aby oba urządzenia – kocioł gazowy i BKN – działały bezawaryjnie przez cały okres eksploatacji, ważne jest prawidłowe wykonanie podłączenia, czyli zamontowanie grupy bezpieczeństwa i innych elementów.

Przy montażu filtrów wstępnych należy koniecznie sprawdzić ich położenie – na obudowie znajduje się strzałka wskazująca kierunek przepływu wody.

Takiego filtra nie można instalować pionowo, ponieważ wówczas grube zanieczyszczenia gromadzą się w rurze, a nie w samym filtrze. Czyszczenie będzie możliwe tylko przez płukanie pod ciśnieniem – w ten sposób można zabrudzić całą kotłownię.

Naczynie przeponowe należy montować nie osobno, ale między bojlerem a zaworem zwrotnym, w przeciwnym razie będzie bezużyteczne i nie spełni swoich funkcji.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Jak wykonać podłączenie kotła jednofunkcyjnego z BKN:

O niuansach podłączenia bojlera pośredniego ogrzewania:

Podłączenie kotła gazowego do BKN w praktyce:

Do montażu i podłączenia bojlera zalecamy skorzystanie z usług specjalistów, aby w przyszłości nie napotkać problemów z ogrzewaniem lub CWU wyłącznie z powodu nieprawidłowego podłączenia lub braku ważnych elementów w systemie. Proszę nie zapominać również o instrukcjach producenta, w których często podane są niuanse pracy urządzenia z danym podzespołem.