- Бойлер в одноконтурной системі сонячного підігріву води
- Бойлер в двухконтурной системі з одним теплообмінником
- Бойлер в двухконтурной системі з двома теплообмінниками
Системи гелиевого підігріву води і опалення набувають все більшої популярності. Ці системи привабливі настільки, що їх зараз встановлюють не тільки для отримання гарячої води на дачі. Заміські будинки, котеджі обладнуються гелієвими установками, які навіть взимку забезпечують мешканців житла і гарячою водою для побутових потреб, та опаленням. Зрозуміло, в кожному конкретному випадку, в залежності від того, які переслідуються мети, вибирається та чи інша схема підігріву води. І відповідно до цього підбирається обладнання.
Якщо мова йде тільки про те, щоб в дачний сезон нагрівати воду для душа, для побутових потреб, навіть для басейну, то в цьому випадку не потрібні дорогі сонячні колектори, бойлери, батареї опалення, складні системи контролю. Досить одного-двох плоских колекторів, щоб повністю задовольнити потреби в гарячій воді. Тут навіть не потрібні проміжні ємності: колектори цілком впораються з нагріванням проточної води.
Більш складні системи гелиевого підігріву води вже передбачають наявність спеціальної накопичувальної ємності - бойлера для сонячного колектора. Вибір такого бойлера залежить від того, яка кількість гарячої води потрібно щодоби, як вона буде витрачатися, які площі будуть опалюватися.
Бойлер в одноконтурной системі сонячного підігріву води
Найпростіша одноконтурна система сонячного підігріву води складається з колектора і бойлера - розширювального бака. У такій системі колектор розташований нижче бака. У баку є два патрубки. Нижній патрубок гнучким шлангом з'єднаний з нижнім патрубком колектора. Верхні патрубки бака і колектора також з'єднані між собою. У баку крім цього в нижній його частині є патрубок, через який в нього подається холодна вода і вихідний патрубок для випуску гарячої води. Бак обладнаний поплавковим вентилем, який відкриває холодну воду для заповнення системи, якщо вода в баку опуститься нижче певного рівня.
Після того, як будуть заповнені водою бак і колектор, система готова до роботи. Вода, нагріта в колекторі, по законам конвекції піднімається в бак, а її місце займає холодна вода з бака. Ця циркуляція води відбувається безперервно, поки колектор опромінюється сонцем, тому, якщо немає витрати води, її температура може піднятися до значної величини. Коли гаряча вода починає витрачатися, рівень її в баку знижується, спрацьовує поплавковий вентиль, який відкриває доступ холодної води з магістрального водопроводу. При досягненні певного рівня заповнення бака, поплавковий вентиль перекриває воду.
Схема одноконтурного нагріву води
У разі, якщо колектор встановлений вище бойлера, в системі встановлюється водяний насос. Він підтримує циркуляцію води між бойлером і колектором. Єдина умова в першому і другому випадку - колектор не повинен розташовуватися горизонтально. Вхідний патрубок обов'язково повинен бути нижче вихідного. Такі системи найчастіше встановлюються на дачних ділянках, де використання гарячої води обмежується душем, миттям посуду, можливо, ручним пранням. Бак може бути розрахований на 100 - 150 літрів води і не потребувати будь-яких засобах теплоізоляції. Встановлюється бойлер якомога вище, щоб гаряча вода могла самопливом надходити вниз (наприклад, в душ).
Бойлер в двухконтурной системі з одним теплообмінником
У більш серйозних системах гелиевого опалення використовується так звана двоконтурна система. У таких установках вода підігрівається не в колекторах, а безпосередньо в самому бойлері. Він являє собою місткий бак, виконаний найчастіше з нержавіючої сталі, і покритий товстим теплоізоляційним шаром. У такій ємності нагріта вода довго зберігає свою температуру.
Так само, як і в одноконтурной системі, в бойлері є два патрубка, до яких трубопроводами підключаються вхідний і вихідний патрубки колекторів. Усередині бойлера розташований теплообмінник, який представляє собою в загальному випадку змійовик, виконаний з мідної трубки. Цей змійовик з'єднується з вхідним і вхідним патрубками, замикаючи тим самим систему «колектор - теплообмінник бойлера». Ця система заповнюється не водою, а незамерзающим теплоносієм, який може витримати морози до -40 ° С, а при необхідності і нижчу температуру.
Схема двоконтурного нагріву води з одним теплообмінником
Теплоносій, розігрітий в колекторах, надходить в теплообмінник бойлера. Його циркуляція в системі підтримується насосом. Змійовик теплообмінника розташований в нижній частині ємності. Теплоносій віддає тепло воді і, охолоджений, повертається в колектор. Нагріта теплообмінником вода піднімається вгору, поступаючись місцем холодній воді. Так як температура теплоносія дуже висока, вода нагрівається досить швидко.
Рівень води в ємності підтримується точно так же, як і в одноконтурних установках. Оскільки бак забезпечений потужною теплозахистом, вода в ньому остигає повільно, а отже, і витрата її може бути менше. У деяких випадках монтажу котла в підвальних приміщеннях. Тоді для подачі гарячої води наверх використовуються насоси. При досить потужній батареї колекторів така система може бути використана не тільки для нагрівання води для побутових потреб, а й для опалення. Така система має істотний недолік - до ранку вода в баку остигає, батареї опалення також охолоджуються. І, якщо дні будуть похмурими, вода буде нагріватися повільно. Від цих недоліків позбавлена установка з двома теплообмінниками в бойлері.
Бойлер в двухконтурной системі з двома теплообмінниками
У таких установках над нижнім теплообмінником встановлюється ще один. Це може бути або теплообмінник рідинного типу, як нижній, причому теплоносій в ньому буде підігріватися від зовнішніх джерел тепла, які працюють або на традиційних енергоносіях - газі, вугіллі, дровах, або це може бути електронагрівач.
Застосування електрообігрівача є кращим, оскільки в цьому випадку можливе регулювання температури води в баку, а також відсутня необхідність стежити за газовими пальниками або за наявністю палива в котлі опалення. Така система опалення будинку та підігріву води є надійною, економічною і забезпечує найбільш комфортні умови довкілля.
Схема двоконтурного нагріву води з двома теплообмінниками
Будинок, який обладнаний системою гелиевого опалення та підігріву води для побутових потреб, напевно обладнаний і досить потужною сонячною електростанцією. Частина накопиченої в денний час електроенергії цілком може бути в нічний час перекинута на додатковий підігрів води в бойлері. Причому ця електроенергія витрачається не постійно, а лише до того моменту, як вода досягне заданої температури. За температурою води стежить датчик температури, який в потрібні моменти вмикає і вимикає електронагрівач.
Потрібно відзначити деякі особливості, загальні для всіх бойлерів. По-перше, всі вони виготовляються з високоякісної харчової нержавіючої сталі, особливо стійкою до корозії. По-друге, теплообмінники для цих ємностей виготовляються з міді, яка також відноситься до розряду «харчових» матеріалів. І, нарешті, по-третє, товстий шар термоізоляції найчастіше виготовляється зі спіненого поліуретану. Ця термозахист дозволяє тривалий час зберігати температуру води і витрачати мінімум енергії на її підігрів.