Bojler pośredniego ogrzewania: budowa, zasada działania i schematy podłączenia

W domach prywatnych, daczach, obiektach sportowych i hotelach często stosuje się bojler pośredniego ogrzewania – podgrzewacz wody działa bez podłączenia do centralnego zaopatrzenia w wodę. Urządzenie to radzi sobie z podgrzewaniem dużych ilości wody, łatwo utrzymuje wymaganą temperaturę i zapewnia nieprzerwaną dostawę gorącej wody.

Krótko mówiąc, jeśli szukasz niedrogiego podgrzewacza wody do zestawu z kotłem jednofunkcyjnym – rozważ opcję instalacji BKN w domu. Aby ułatwić zadanie wyboru, proponujemy zapoznać się z kryteriami zakupu bojlera, zasadą jego działania i schematami podłączenia.

Cechy konstrukcyjne i zasada działania BKN

Bojler pośredniego ogrzewania może działać tylko na zasobach zewnętrznego źródła, ale do obsługi systemu w ciepłe dni można podłączyć grzałkę.

Aby zapewnić nieprzerwaną dostawę, w systemie przewidziano obieg recyrkulacyjny – woda będzie stale krążyć w rurach, a po odkręceniu kranu w punktach poboru podłączonych do obiegu popłynie gorąca woda.

Bojler pośredniego ogrzewania zwykle instaluje się obok kotła grzewczego, a ten 'duet' zajmuje dość dużą powierzchnię, zwłaszcza jeśli oba urządzenia są typu stojącego.

W ten sposób urządzenie pozwala znacznie zaoszczędzić na zasobach energetycznych, jednocześnie zapewniając nie mniejszy komfort niż w przypadku korzystania z centralnego systemu ciepłej wody użytkowej.

Jak zbudowany jest bojler pośredniego ogrzewania

Urządzenie podgrzewające wodę według zasady pośredniej – to izolowany zbiornik akumulacyjny, wewnątrz którego zamontowany jest element grzejny zasilany zewnętrznym czynnikiem grzewczym.

Sam zbiornik może mieć kształt prostokąta lub cylindra, a w jego ściankach przewidziano króćce – do cyrkulacji ciepłej wody z systemu grzewczego oraz wejścia/wyjścia rur wodociągowych.

Podstawą konstrukcji jest metalowy lub plastikowy zbiornik o pojemności od dziesięciu do kilku tysięcy litrów. Od wewnątrz zbiornik może być pokryty emalią, ceramiką lub szkliwem porcelanowym, co pomaga zachować odpowiednią jakość wody i zapobiec korozji.

Przed stratami ciepła korpus chroni warstwa izolacyjna z poliuretanu, pianki lub wełny mineralnej.

Spirala z czynnikiem grzewczym może być równomiernie rozmieszczona w całym zbiorniku lub gęsto ułożona na dole, aby szybciej podgrzewać napływającą tam zimną wodę (+)

Aby zapobiec osadzaniu się kamienia, w górnej części zbiornika instaluje się anodę magnezową lub tytanową, która zmiękcza wodę, chroni metal przed korozją galwaniczną i wydłuża „żywotność” urządzenia.

Urządzenie wyposaża się również w termoregulator kontrolujący nagrzewanie do określonej temperatury oraz zawory bezpieczeństwa wchodzące w skład grupy zabezpieczeń.

Plusy i minusy BKN

Główną zaletą bojlera pośredniego ogrzewania jest oszczędność nośników energii. Do jego działania nie trzeba podłączać palnika gazowego ani używać prądu, jak wymaga tego urządzenie bezpośredniego ogrzewania.

System grzewczy dostarcza wszystkie niezbędne zasoby, dlatego ciepła woda jest praktycznie darmowym „bonusem”, który pomoże znacząco zaoszczędzić budżet domowy w chłodnym okresie roku.

Większość bojlerów pośredniego ogrzewania jest dodatkowo wyposażona w grzałki z termoregulatorem, aby móc korzystać z urządzenia również w ciepłym okresie, gdy ogrzewanie jest wyłączone

Inne zalety bojlera pośredniego ogrzewania:

• Wysoka wydajność – zbiornik o pojemności 100 l może dostarczyć w ciągu godziny około 400 l ciepłej wody (przy założeniu wystarczająco mocnego kotła).
• Długa żywotność – czynnik grzewczy nie ma kontaktu z wodą przepływową, jak w podobnych urządzeniach bezpośredniego ogrzewania.
• Nie obciąża sieci elektrycznej – działa z zewnętrznego źródła energii.
• Natychmiastowy przepływ ciepłej wody – nie trzeba czekać, aż spłynie zimny strumień, jak w przypadku gazowych podgrzewaczy przepływowych, lub nagrzeje się opróżniony zbiornik, jak w elektrycznym bojlerze.
• Przystępna cena – w razie chęci system można złożyć również własnoręcznie.
• Możliwość podłączenia do kilku źródeł energii, na przykład do próżniowego kolektora słonecznego, kotła, geotermalnej pompy ciepła.

Oczywiście, nie obyło się też bez wad. Przy wszystkich zaletach, szybkość nagrzewania wody w urządzeniu pozostawia wiele do życzenia – do obróbki 100 litrów nawet nowoczesny sprzęt potrzebuje co najmniej 15-20 minut, a systemy własnej roboty mogą nie poradzić sobie nawet w godzinę.

Ponadto bojlery pośredniego ogrzewania są dość nieporęczne, przez co zajmują znaczną ilość wolnej przestrzeni. Dla dużych zbiorników może być potrzebne osobne pomieszczenie.

Bojler pośredniego ogrzewania można wykonać również z dostępnych materiałów, używając giętej rury miedzianej do wężownicy, pojemnej beczki z pokrywą lub butli gazowej jako zbiornika:

Jeszcze jeden wariant domowego bojlera pośredniego ogrzewania wykonany z wykorzystaniem obudowy zwykłego podgrzewacza wody:

Ponadto, to urządzenie będzie naprawdę ekonomiczne tylko w sezonie grzewczym, a w ciepłe miesiące trzeba będzie albo włączyć kocioł, albo przewidzieć alternatywne źródła ciepła – kolektory słoneczne, grzałkę. A cena wysokiej jakości „pośredniego” przewyższa modele z bezpośrednim ogrzewaniem.

Typy i modele urządzeń

Najpopularniejszym typem urządzenia jest zbiornik akumulacyjny, wewnątrz którego umieszczone są stalowe lub mosiężne rury (wężownica) z krążącym czynnikiem grzewczym.

Szybkość nagrzewania wody zależy od liczby zwojów na spirali. Zasada działania takiej konstrukcji bojlera pośredniego ogrzewania jest bardzo prosta: do zbiornika dopływa zimna woda, a czynnik grzewczy przemieszczając się wężownicą, podgrzewa ją do wymaganej temperatury.

Istnieją jednak również urządzenia skonstruowane według schematu „zbiornik w zbiorniku”, w których zamiast spiralnego rurociągu stosuje się dwa zbiorniki o różnej średnicy.

System działa w ten sposób: do mniejszego zbiornika dopływa zimna woda, która nagrzewa się od gorącego czynnika grzewczego krążącego między ścianami zbiorników.

W takich urządzeniach woda staje się ciepła w ciągu kilku minut – duża powierzchnia grzewcza pozwala sprzętowi efektywnie pracować w trybie przepływowym, gwarantując nieprzerwaną dostawę gorącego strumienia.

Bojlery działające według systemu „zbiornik w zbiorniku” nie tylko szybko podgrzewają wodę do 90°C, ale również posiadają funkcję samooczyszczania (+)

Kombinowany BKN do podgrzewania wody może korzystać z energii z kilku źródeł jednocześnie lub być wyposażony we wbudowaną grzałkę.

Odmiany bojlera BKN

Ze względu na miejsce montażu:

• Ścienny – zazwyczaj jest to urządzenie o małych rozmiarach, o pojemności do 200 l. Mocuje się go za pomocą specjalnych wsporników na dowolnej pionowej powierzchni, wystarczająco wytrzymałej, aby utrzymać ciężar całkowicie wypełnionego zbiornika (ściany z płyt gipsowo-kartonowych na pewno się nie nadadzą). Może być umieszczony dość wysoko i nie zajmować użytecznej powierzchni pomieszczenia.
• Wolnostojący – pojemny bojler przeznaczony dla dużej liczby odbiorców. W przypadku urządzenia o pojemności przekraczającej 1000 l zaleca się przeznaczyć na nie osobne pomieszczenie – urządzić kotłownię. Jednak taki system zazwyczaj instaluje się do obsługi dużych domów, przedsiębiorstw, hoteli i innych placówek; do użytku rodzinnego można obejść się urządzeniem o pojemności 250-300 l.

Ze względu na kształt zbiornika:

• Poziomy – zajmuje dużo miejsca, ale łatwiej w nim utrzymać odpowiedni poziom wody bez konieczności podłączania pomp.
• Pionowy – oszczędza wolną przestrzeń, ale jest dość ograniczony pod względem pojemności.

W zależności od niuansów użytkowania, specyfiki układu pomieszczeń i dostępnej wolnej przestrzeni, można dobrać optymalny model BKN, który organicznie wkomponuje się w wystrój pomieszczenia i zapewni nieprzerwaną dostawę ciepłej wody w Twoim domu.

Na co zwrócić uwagę przy wyborze BKN

Jednym z podstawowych parametrów, który powinien być decydującym argumentem przy zakupie bojlera, jest jego pojemność. Aby określić potrzebną pojemność zbiornika, radzimy kierować się liczbą osób w Państwa rodzinie.

Zalecenia dotyczące pojemności:

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

Ważne jest rozróżnienie pojęć «całkowita pojemność zbiornika» i «pojemność robocza», ponieważ spiralna rura umieszczona wewnątrz bojlera zajmuje znaczną powierzchnię. Dlatego koniecznie zapytajcie Państwo przy zakupie, ile rzeczywiście wody mieści się w urządzeniu. W specyfikacji technicznej ten szczegół powinien być podany.

Ponadto, oprócz ogólnego przeliczenia potencjalnych użytkowników, należy wziąć pod uwagę częstotliwość i wielkość zużycia wody. Na przykład, jeśli w Państwa rodzinie lubią Państwo zanurzyć się w ciepłej kąpieli, a nie szybko wziąć prysznic, pojemność robocza zbiornika powinna być odpowiednia – co najmniej 120 l.

Bojler pośredniego ogrzewania opłaca się stosować w zestawie z kotłem na paliwo stałe lub jednofunkcyjnym kotłem gazowym, ale jeśli zużycie wody jest mniejsze niż 1 l/min, tańszy będzie kocioł dwufunkcyjny, który zajmie też znacznie mniej miejsca niż system z ogrzewaniem pośrednim.

Inne ważne parametry:

1. Moc – im większe zużycie wody, tym wyższa powinna być wydajność urządzenia. Ważne jest jednak, aby moc bojlera pośredniego nie przekraczała możliwości systemu grzewczego (lub innego zewnętrznego źródła energii). Na przykład, jeśli pojemność zbiornika wynosi 120-150 litrów, moc kotła powinna wynosić co najmniej 23 kW, a dla 160-200 litrów potrzebne będzie 31-39 kW.
2. Czas nagrzewania – parametr zależny od pojemności zbiornika i liczby zwojów wężownicy (duże lub kombinowane zbiorniki mogą być wyposażone w kilka spiral).
3. Materiał zbiornika – do długotrwałego użytkowania najlepiej nadają się bojlery ze stali nierdzewnej lub stali medycznej.
4. Izolacja termiczna – w tanich modelach stosuje się piankę poliuretanową, która szybko się zużywa i przepuszcza ciepło, dlatego lepiej kupić droższe urządzenie, w którym użyto poliuretanu.
5. Sterowanie – urządzenie może pracować w trybie automatycznym, w razie potrzeby wyłączając i włączając przepływ wody oraz kontrolować nagrzewanie za pomocą czujnika temperatury.

Przy wyborze kształtu i rozmiaru zbiornika należy również wziąć pod uwagę, że choć teoretycznie bojler można zainstalować w dowolnym pomieszczeniu z dostępem do sieci ciepłowniczej, jego optymalne umiejscowienie jest obok kotła. Wtedy przekazywanie ciepła jest najbardziej efektywne.

Bojler pośredniego ogrzewania można wykonać samodzielnie. Instrukcja wykonania urządzenia opisana jest w tym artykule.

Niuanse i schematy podłączenia bojlera

Jak już wspomniano, do podgrzewania wody BKN wykorzystuje energię zewnętrznego źródła. Dlatego przed podłączeniem do czynnika grzewczego ważne jest dobranie odpowiedniego schematu montażu urządzenia. Rozważmy najczęstsze opcje.

Ogólne zasady instalacji urządzenia

Zbiornik należy zamontować na przygotowanej równej powierzchni w bezpośrednim sąsiedztwie kotła. Modele wiszące mocuje się do betonowej lub ceglanej ściany, na tym samym poziomie lub nieco powyżej kotła grzewczego.

W przypadku urządzenia stojącego – należy wypoziomować miejsce przeznaczone na zbiornik (jeśli podłoga jest bardzo nierówna, można zrobić podstawkę w formie podium).

Sama armatura BKN służy do podłączenia urządzenia do dwóch systemów – wodociągowego i grzewczego. W tym celu na obudowie znajdują się specjalne króćce.

W skład grupy bezpieczeństwa bojlera pośredniego ogrzewania wchodzą zawory zwrotny i upustowy, które chronią system przed nadmiernym ciśnieniem i wyciekiem gorącej wody.

Zasady podłączania:

1. Zimna woda z systemu wodociągowego powinna wpływać do dolnej części zbiornika, a gorąca – wypływać z górnej.
2. Na wlocie zimnej wody należy zainstalować zawór zwrotny, który zapobiegnie wyciekowi gorącego strumienia z bojlera w przypadku spadku ciśnienia w systemie.
3. W środkowej części urządzenia może znajdować się punkt do podłączenia recyrkulacji.
4. Gdy włącza się obwód grzewczy, ruch czynnika grzewczego powinien odbywać się z góry na dół. To znaczy, rura z gorącą wodą jest wprowadzana do górnego króćca, a rura z ostudzoną – wychodzi z dołu.
5. Wszystkie króćce należy wyposażyć w zawory z nakrętkami zaciskowymi, aby umożliwić odłączenie bojlera, na przykład w przypadku wymiany urządzenia lub prac naprawczych.

Dzięki temu schematowi osiąga się maksymalną wydajność urządzenia, ponieważ czynnik grzewczy krążący w wężownicy podgrzewa wodę w górnej części zbiornika, oddaje resztę ciepła warstwom niskotemperaturowym i trafia z powrotem do kotła w celu ponownego podgrzania.

Schematy podłączenia BKN do źródła

Aby prawidłowo wybrać schemat podłączenia bojlera do systemu grzewczego, należy wziąć pod uwagę możliwości istniejącej instalacji oraz miejsce montażu urządzenia grzewczego. Istnieje kilka rozwiązań.

Wariant 1. Najpopularniejszy schemat do ciągłego użytkowania ciepłej wody – podłączenie przez zawór trójdrogowy. Zakłada on obecność dwóch obwodów grzewczych – głównego oraz oddzielnego dla BKN.

W tym celu na dopływie ciepłej wody montuje się pompę obiegową, a za nią instaluje się zawór trójdrogowy, który jest sterowany przez termostat bojlera.

Schemat działa w ten sposób: gdy temperatura wody w bojlerze spadnie poniżej zadanej wartości, na sygnał z termostatu zawór przełącza system na ogrzewanie zbiornika akumulacyjnego, a po osiągnięciu wymaganej wartości – kieruje przepływ z powrotem do obwodu ogólnego budynku.

Dla prawidłowego działania układu trójdrogowego ważne jest wyregulowanie danych termostatu, aby zaprogramowana dla bojlera temperatura nie była ustawiona niżej niż w termoregulatorze kotła (+).

Wariant 2. Instalacja systemu dwupompowego – schemat warto zastosować, jeśli nie ma potrzeby stałych i dużych ilości ciepłej wody. Na przykład bojler jest zainstalowany w domu letniskowym i używany tylko w weekendy.

W tym przypadku BKN i kocioł grzewczy są podłączone równolegle, a strumienie czynnika grzewczego będą przemieszczać się dwoma magistralami. Do wymuszonego przepływu wody instaluje się dwie pompy: na obiegu grzewczym i na rurze zasilającej bojler.

Nagrzewanie odbywa się za pomocą termostatu, który tymczasowo wyłącza ogrzewanie grzejnikowe, kierując cały zasób systemu do bojlera.

W układzie dwupompowym obieg grzewczy będzie wyłączany na czas pracy bojlera, ale w ciągu tych 30-60 minut, które są potrzebne do nagrzania zbiornika „od zera”, grzejniki nie zdążą krytycznie ostygnąć (+).

Wariant 3. W pomieszczeniach, w których stosuje się wieloobwodowy system grzewczy, na przykład oprócz grzejników zainstalowane jest ogrzewanie podłogowe, stosuje się rozdzielacz hydrauliczny.

Hydrostrzałki redystrybuują ciśnienie na poszczególnych odcinkach obiegu i zapewniają nieprzerwany przepływ czynnika grzewczego nawet bez pomocy pomp obiegowych.

Bez doświadczenia inżynieryjnego tak skomplikowany schemat raczej nie uda się wykonać samodzielnie – aby przewidzieć masę niuansów i zapewnić nieprzerwaną pracę systemu, lepiej zwrócić się do profesjonalnych projektantów (+).

Bez hydrokolektora w systemie wieloobwodowym może ulec awarii sprzęt pompowy, a nawet może wystąpić udar cieplny z uszkodzeniem grzejników.

System recyrkulacji powrotnej

Jeśli w bojlerze przewidziano trzecie wejście, można do niego podłączyć system recyrkulacji. W tym celu do punktu recyrkulacji na obudowie urządzenia wprowadza się obwód zamknięty w pętli.

Przepływ wody jest w ciągłym ruchu dzięki pracy pompy obiegowej, dzięki czemu natychmiast dostarcza ciepłą wodę do punktu poboru (+).

Do realizacji schematu konieczne będzie zamontowanie dodatkowego obiegu oraz zainstalowanie następujących elementów:

1. Zawór zwrotny na wejściu do bojlera.
2. Automatyczny odpowietrznik, chroniący pompę przed przedostaniem się powietrza przed uruchomieniem.
3. Zawór bezpieczeństwa, który zabezpieczy przed wahaniami ciśnienia.
4. Membranowe naczynie wzbiorcze, do którego będzie odprowadzany nadmiar wody przy wzroście ciśnienia w systemie. Należy pamiętać, że pojemność zbiornika rezerwowego powinna wynosić nie mniej niż 1/10 objętości samego BKN.

Jeżeli w urządzeniu bojlera ogrzewania pośredniego nie przewidziano króćca do obiegu cyrkulacyjnego, można wykonać wcięcie linii powrotnej do rury zimnej wody i zainstalować pompę. Wówczas podłączenie odbywa się według poniższego schematu.

Wybór schematu podłączenia z możliwością cyrkulacji lub bez niej powinien opierać się na konstrukcji BKN i systemu grzewczego, a także mocy urządzenia (+)

Podłączenie według schematu powrotnego zapewnia nieprzerwaną dostawę ciepłej wody – to znaczy, nie trzeba będzie czekać, aż czynnik grzewczy ogrzeje wodę w zbiorniku.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Zanim zdecydujesz się na zakup i montaż nowego podgrzewacza wody w domu, proponujemy zapoznać się z materiałami wideo, które obrazowo przedstawiają zalety „pośredniaka” i niuanse jego podłączenia.

W tym filmie można dowiedzieć się, jak działają bojlery ogrzewania pośredniego z czynnikiem grzewczym umieszczonym wewnątrz wężownicy:

Wszystkie niuanse budowy wewnętrznej i zasad działania różnych typów bojlerów ogrzewania pośredniego w szczegółowym video-poradniku od praktykującego mistrza:

Przegląd i podłączenie urządzenia o pojemności 300 litrów, które działa na dwóch czynnikach grzewczych – kotle i panelach słonecznych:

Szczegółowa analiza budowy BKN i schematów jego podłączenia. Praktyczne porady i wskazówki od mistrza:

Jeśli chodzi o konserwację, bojler ogrzewania pośredniego jest dość bezobsługowym urządzeniem. Przy prawidłowym montażu i dobrze działającym systemie może być potrzebna tylko wymiana anody magnezowej co 6-12 miesięcy oraz okresowe płukanie zbiornika.

Częstotliwość konserwacji zależy od jakości wody wodociągowej i intensywności użytkowania. Ale jeśli masz zainstalowane urządzenie działające w technologii „zbiornik w zbiorniku”, posiadające funkcję samooczyszczania, wymiana materiałów eksploatacyjnych nie będzie potrzebna.

Zresztą o regularną konserwację urządzenia zawsze można umówić się z fachowcami specjalizującymi się w montażu i naprawie systemów wodociągowych.

Masz pytania? A może chcesz podzielić się osobistym doświadczeniem w wyborze, podłączaniu i użytkowaniu bojlera ogrzewania pośredniego? Proszę zostawiać komentarze pod tym artykułem.