Nepřímotopný kotel: zařízení, princip činnosti a schémata zapojení

V soukromých domech, chatách, sportovních areálech a hotelech se často používá nepřímý topný kotel - ohřívač vody funguje bez připojení k centralizovanému zásobování vodou. Toto zařízení si poradí s ohřevem velkých objemů vody, snadno udržuje požadovanou teplotu a zajišťuje nepřetržitý přívod horkého proudu.

Jedním slovem, pokud hledáte levný ohřívač vody pro jednookruhový kotel, zvažte instalaci BKN ve vašem domě. A pro zjednodušení úkolu výběru vám doporučujeme seznámit se s kritérii pro nákup kotle, principem jeho provozu a schématy připojení.

Konstrukční vlastnosti a princip fungování BKN

Nepřímý topný kotel může pracovat pouze na zdrojích z externího zdroje, ale pro servis systému v teplé sezóně můžete připojit topné těleso.

Aby byla zajištěna nepřerušená dodávka, systém obsahuje recirkulační okruh - voda bude neustále proudit potrubím a při otevření kohoutku bude na sběrných místech vody připojených k okruhu proudit horký proud.

Nepřímý topný kotel je obvykle instalován vedle topného kotle a tento „duet“ zabírá poměrně velkou plochu, zejména pokud jsou obě zařízení stojací.

Zařízení vám tak umožňuje výrazně ušetřit na energetických zdrojích, ale zároveň získat neméně pohodlí než při použití centralizovaného systému zásobování teplou vodou.

Jak funguje nepřímotopný kotel?

Zařízení, které ohřívá vodu na nepřímém principu. - Jedná se o izolovaný zásobník, uvnitř kterého je instalováno topné těleso napájené externím chladivem.

Samotná nádrž může být provedena ve tvaru obdélníku nebo válce a její stěny mají potrubí pro cirkulaci teplé vody z topného systému a vstup/výstup vodovodního potrubí.

Základem konstrukce je kovová nebo plastová nádoba o objemu deset až několik tisíc litrů. Vnitřek nádrže může být potažen smaltem, keramickým nebo porcelánovým sklem, což pomáhá udržovat správnou kvalitu vody a zabraňuje korozi.

Pouzdro je chráněno před tepelnými ztrátami izolační vrstvou z polyuretanu, pěnové pryže nebo minerální vlny.

Cívka chladicí kapaliny může být rovnoměrně umístěna po celé nádobě nebo umístěna těsně na dně, aby se rychle ohřívala studená voda, která tam vstupuje (+)

Aby se zabránilo vodnímu kameni, je v horní části nádoby instalována hořčíková nebo titanová anoda, která změkčuje vodu, chrání kov před galvanickou korozí a zvyšuje „životnost“ zařízení.

Zařízení je také vybaveno termostatem, který řídí ohřev na určitou teplotu, a pojistné ventilyzařazen do ochranné skupiny.

Výhody a nevýhody BKN

Hlavní výhodou nepřímotopného kotle je úspora energie. K jeho provozu není potřeba připojovat plynový hořák ani používat elektřinu, jak to přímotopné zařízení vyžaduje.

Topný systém poskytuje všechny potřebné zdroje, takže teplá voda je téměř bezplatný „bonus“, který pomůže výrazně ušetřit rodinný rozpočet v chladném období.

Většina nepřímotopných kotlů je navíc vybavena topnými tělesy s termostatem, takže zařízení lze používat v teplém období při vypnutém topení

Další výhody BKN:

• Vysoký výkon – zásobník o objemu 100 litrů je schopen dodat cca 400 litrů teplé vody za hodinu (za předpokladu dostatečného výkonu kotle).
• Dlouhá životnost — chladicí kapalina nepřichází do styku s tekoucí vodou, jako u podobných přímotopných zařízení.
• Nepřetěžuje elektrickou síť — pracuje z externího zdroje energie.
• Okamžitá dodávka teplé vody – není třeba čekat, až poteče studený proud, jako při použití gejzírů, nebo až se vyhořelá nádrž zahřeje, jako např. elektrický kotel.
• Dostupná cena – na přání lze systém sestavit vlastníma rukama.
• Možnost napojení na více zdrojů energienapříklad do vakuového solárního kolektoru, kotle, geotermální tepelné čerpadlo.

Samozřejmě jsou zde i některé nevýhody. Navzdory všem výhodám je rychlost ohřevu vody v zařízení hodně žádoucí - i moderní zařízení stráví zpracováním 100 litrů nejméně 15-20 minut, ale domácí systémy nemusí být schopny zvládnout ani hodinu.

Také nepřímé topné kotle jsou poměrně objemné, takže zabírají působivé množství volného prostoru. Velké nádrže mohou vyžadovat samostatnou místnost.

Nepřímý topný kotel může být také vyroben ze šrotu s použitím ohýbané měděné trubky pro spirálu, objemného sudu s víkem nebo plynové láhve pro nádrž:

Další verze domácího nepřímého topného kotle je vyrobena pomocí pouzdra z běžného zásobníkového ohřívače vody:

Kromě toho bude toto zařízení skutečně hospodárné pouze během topné sezóny a v teplé sezóně budete muset buď zapnout kotel, nebo zajistit alternativní zdroje tepla - solární panely, topné těleso. A cena vysoce kvalitního „nepřímého“ ohřívače je vyšší než u analogů s přímým ohřevem.

Typy a modelové varianty zařízení

Nejběžnějším typem zařízení je akumulační nádrž, uvnitř které jsou umístěny ocelové nebo mosazné trubky (svitek) s cirkulující chladicí kapalina.

Rychlost ohřevu vody závisí na počtu závitů na její spirále. Princip činnosti této konstrukce nepřímého topného kotle je extrémně jednoduchý: studená voda vstupuje do nádrže a chladicí kapalina, pohybující se podél cívky, ji ohřívá na požadovanou teplotu.

Existují však také zařízení navržená podle schématu „tank-in-tank“, kde se místo spirálového potrubí používají dvě nádoby různých průměrů.

Systém funguje takto: studená voda vstupuje do menší nádrže, která je ohřívána horkou chladicí kapalinou cirkulující mezi stěnami nádrží.

V takových zařízeních se voda ohřeje během několika minut - velká topná plocha umožňuje zařízení efektivně pracovat v průtokovém režimu, což zaručuje nepřerušovaný přívod horkého proudu.

Kotle pracující na systému „tank in tank“ nejen rychle ohřejí vodu na 90°C, ale mají také samočistící funkci (+)

Kombinovaný BKN pro ohřev vody může využívat energii z více zdrojů najednou nebo být vybaven vestavěným topným tělesem.

Typy kotlů KN

Podle místa:

• stěna – obvykle se jedná o malé zařízení s výtlakem do 200 litrů. Připevňuje se pomocí speciálních držáků na jakýkoli svislý povrch, který je dostatečně pevný, aby unesl váhu plně naplněné nádrže (rozhodně nejsou vhodné sádrokartonové příčky). Může být umístěn dostatečně vysoko a nezabírat užitnou plochu místnosti.
• Podlaha – prostorný kotel určený pro velký počet spotřebitelů. Pro zařízení s kapacitou přesahující 1000 litrů se však doporučuje přidělit samostatnou místnost - zařídit kotelnu. Ale takový systém se obvykle instaluje pro velké chaty, podniky, hotely a další instituce, pro rodinné použití si vystačíte s 250-300 litrovým zařízením.

Podle tvaru nádrže:

• Horizontální – zabírá hodně místa, ale je snazší samostatně udržovat požadovanou hladinu vody, aniž byste se uchýlili k připojení čerpadel.
• Vertikální – šetří volné místo, ale má velmi omezenou kapacitu.

V závislosti na nuancích použití, dispozičních funkcích a dostupnosti volného prostoru si můžete vybrat optimální model BKN, který organicky zapadne do designu místnosti a poskytne vašemu domovu nepřetržitou dodávku teplé vody.

Na co si dát pozor při výběru BKN

Jedním z hlavních parametrů, který by měl být rozhodujícím argumentem při koupi kotle, je jeho kapacita. Chcete-li zjistit požadovanou kapacitu nádrže, doporučujeme zaměřit se na počet osob ve vaší rodině.

Doporučení pro přemístění:

• 80-100 l — 2 spotřebitelé;
• 100-120 l - 3 osoby;
• 120-150 l — 4 uživatelé;
• 150-200 l — 5 spotřebitelů.

Je důležité oddělit pojmy „celková kapacita nádrže“ a „pracovní kapacita“, protože spirálová trubka umístěná uvnitř kotle zabírá významnou plochu. Nezapomeňte si proto při nákupu ověřit, jaké množství vody se do zařízení skutečně vejde. Tato nuance by měla být uvedena v technických specifikacích.

Kromě „univerzálního“ přepočtu potenciálních spotřebitelů je také nutné vzít v úvahu četnost a objemy spotřeby vody. Pokud se například vaše rodina raději namočí do teplé koupele, než aby se rychle osprchovala, měla by být pracovní kapacita nádrže odpovídající - alespoň 120 litrů.

BKN je výhodné používat ve spojení s kotlem na tuhá paliva nebo jednookruhovým plynovým kotlem, ale pokud je průtok vody menší než 1 l/min, vyjde levněji dvouokruhový kotel, který zabere mnohem méně místa než systém s nepřímým ohřevem

Další důležité parametry:

1. Napájení – čím větší spotřeba vody, tím delší by měla být životnost zařízení. Zároveň je však důležité, aby síla „nepřímého“ nepřekročila možnosti topného systému (nebo jiného externího zdroje energie). Pokud se například objem akumulační nádrže pohybuje mezi 120-150 litry, výkon kotle by měl být minimálně 23 kW a na 160-200 litrů budete potřebovat 31-39 kW.
2. Doba ohřevu – parametr závislý na objemu nádrže a počtu závitů na cívce (velké nebo kombinované nádoby mohou být vybaveny několika spirálami).
3. Materiál nádrže – pro dlouhodobé používání se nejlépe hodí kotle z nerezové nebo lékařské oceli.
4. Tepelná izolace – levné modely používají pěnovou gumu, která se rychle opotřebovává a propouští teplo, takže je lepší zakoupit dražší zařízení, které používá polyuretan.
5. Řízení – zařízení bude schopno pracovat v automatickém režimu, podle potřeby vypínat a spouštět průtok vody a řídit vytápění pomocí teplotního čidla.

Při volbě tvaru a velikosti zásobníku je také nutné počítat s tím, že ačkoliv teoreticky lze kotel instalovat v jakékoli místnosti, kde je přístup k topnému vedení, jeho optimální umístění je vedle kotle. Takto je přenos tepla nejúčinnější.

Nepřímotopný kotel si můžete vyrobit sami. Pokyny pro výrobu jednotky jsou popsány v tento článek.

Nuance a schémata připojení kotle

Jak již bylo zmíněno, BKN využívá k ohřevu vody energii z externího zdroje. Proto je před připojením k chladicí kapalině důležité vybrat vhodné schéma pro instalaci zařízení. Podívejme se na nejběžnější možnosti.

Obecné zásady pro instalaci zařízení

Kotel musí být namontován na připravený rovný povrch v těsné blízkosti kotle. Závěsné modely jsou namontovány na betonové nebo cihlové zdi, na stejné úrovni nebo mírně nad topným kotlem.

U podlahového zařízení by měla být plocha vyhrazená pro umístění nádrže vyrovnána (pokud je podlaha kriticky nerovná, můžete vytvořit stojan ve formě pódiu).

Sebe BKN páskování určený pro připojení zařízení ke dvěma systémům - zásobování vodou a vytápění. Za tímto účelem jsou na těle speciální trubky.

Bezpečnostní skupina nepřímotopného kotle obsahuje zpětné a pojistné ventily, které chrání systém před vysokým tlakem a únikem teplé vody

Zásady spojování:

1. Studená voda z drenážního systému by měla proudit do spodní části nádrže a horká voda by měla vycházet z horní části.
2. Na vstupu studené vody je nutné instalovat zpětný ventil, který zabrání úniku horkého proudu z kotle v případě poklesu tlaku v systému.
3. Uprostřed zařízení může být umístěno místo pro přívod recirkulace.
4. Když je topný okruh zapnutý, chladicí kapalina se musí pohybovat shora dolů. To znamená, že potrubí s horkou vodou jde do horního potrubí a potrubí s ochlazenou vodou vychází ze dna.
5. Všechna potrubí musí být vybavena kohouty s převlečnými maticemi, aby byla zajištěna možnost vypnutí kotle např. v případě výměny zařízení nebo oprav.

Díky tomuto schématu je dosaženo maximální účinnosti zařízení, protože chladicí kapalina cirkulující ve spirále ohřívá vodu v horní části nádrže, přenáší zbývající teplo do nízkoteplotních vrstev a vstupuje do kotle pro nové vytápění.

Schémata připojení BKN ke zdroji

Pro volbu správného schématu připojení kotle k topnému systému je nutné vzít v úvahu možnosti stávající elektroinstalace a místo instalace topného zařízení. Existuje několik řešení.

Možnost 1. Nejběžnější schéma pro neustálé používání teplé vody je připojení přes třícestný ventil. Předpokládá přítomnost dvou topných okruhů - hlavního a samostatného pro BKN.

Chcete-li to provést, nařízněte do přívodu horké vody oběhové čerpadlo, a za ním je instalován třícestný ventil, který je ovládán kotlovým termostatem.

Schéma funguje takto: když teplota vody v kotli klesne pod nastavenou hodnotu, ventil na základě signálu z termostatu přepne systém na ohřev zásobníku a po dosažení požadované hodnoty odešle průtok do cirkulovat obecným domovním okruhem.

Pro správnou funkci třícestného okruhu je důležité upravit údaje termostatu tak, aby teplota naprogramovaná pro kotel nebyla nastavena níže než v kotlovém termostatu (+)

Možnost 2. Instalace systému se dvěma čerpadly - schéma je vhodné použít, pokud není potřeba konstantní a velké objemy teplé vody. Například kotel je instalován ve venkovském domě a používá se pouze o víkendech.

V tomto případě jsou BKN a topný kotel zapojeny paralelně a toky chladicí kapaliny se budou pohybovat po dvou liniích. Pro nucený pohyb vody jsou instalována dvě čerpadla: na topném okruhu a na přívodním potrubí kotle.

Vytápění se provádí pomocí termostatu, který dočasně vypne vytápění radiátoru a nasměruje celý zdroj systému do kotle.

Podle dvoutrubkového schématu bude topný okruh vypnut, když je kotel v provozu, ale během 30-60 minut, které jsou nutné k ohřevu nádrže „od nuly“, radiátory nestihnou kriticky vychladnout (+)

Možnost 3. Pro místnosti, kde se kromě radiátorů používá víceokruhový topný systém, např. teplá podlaha, je použit hydraulický rozvaděč.

Hydraulické šipky přerozdělují tlak v jednotlivých úsecích okruhu a zajišťují nepřetržitý pohyb chladicí kapaliny i bez pomoci oběhových čerpadel.

Bez inženýrských zkušeností je nepravděpodobné, že si takový složitý obvod dokážete vyrobit sami - aby bylo zajištěno mnoho nuancí a zajištěn hladký provoz systému, je lepší se obrátit na profesionální designéry (+)

Bez hydraulického kolektoru ve víceokruhovém systému může selhat čerpací zařízení a dokonce může dojít k tepelnému šoku s poškozením radiátorů.

Systém zpětné cirkulace

Pokud má kotel třetí vstup, lze k němu připojit recirkulační systém. K tomu je do recirkulačního bodu na těle zařízení vložen smyčkový obvod.

Proud vody je díky chodu oběhového čerpadla v neustálém pohybu, proto okamžitě dodává teplou vodu do místa spotřeby (+)

Chcete-li implementovat schéma, budete muset namontovat další obvod a nainstalovat následující prvky:

1. Zpětný ventil na vstupu do ohřívače.
2. Automatický odvzdušňovací ventil, chránící čerpadlo před pronikáním vzduchu před spuštěním.
3. Bezpečnostní ventil, který bude chránit před změnami tlaku.
4. Membránová expanzní nádoba, do kterého bude při zvýšení tlaku v systému proudit přebytečná voda. Upozorňujeme, že kapacita rezervní nádrže musí být minimálně 1/10 objemu samotného BKN.

Pokud nepřímotopný kotel nemá potrubí pro recirkulační okruh, můžete vložit zpětné potrubí do potrubí studené vody a nainstalovat čerpadlo. Poté se připojení provede podle níže uvedeného schématu.

Volba potrubního schématu s nebo bez možnosti recirkulace by měla být založena na konstrukci BKN a topného systému a také na výkonu zařízení (+)

Připojení přes zpětný okruh zajišťuje nepřetržitou dodávku teplé vody - to znamená, že není třeba čekat, až chladicí kapalina ohřeje vodu v nádrži.

Závěry a užitečné video k tématu

Než se rozhodnete zakoupit a nainstalovat nový ohřívač vody ve svém domě, doporučujeme vám prostudovat video materiály, které jasně demonstrují výhody „nepřímého“ a nuance jeho připojení.

V tomto videu můžete zjistit, jak fungují nepřímé topné kotle s chladicí kapalinou umístěnou uvnitř spirály:

Všechny nuance vnitřní struktury a principů provozu různých typů nepřímých topných kotlů v podrobném video vzdělávacím programu od praktického mistra:

Přehled a zapojení 300litrového zařízení, které běží na dvě chladiva - kotel a solární panely:

Detailní rozbor zařízení BKN a jeho schémata zapojení. Praktické rady a tipy od mistra:

Co se týče údržby, nepřímý topný kotel je poměrně nenáročné zařízení. Při správné instalaci a hladkém provozu systému může být zapotřebí pouze výměna hořčíkové anody každých 6-12 měsíců a preventivní proplachování nádrže.

Četnost údržby závisí na kvalitě vodovodní vody a intenzitě používání. Ale pokud máte nainstalované zařízení, které využívá technologii „tank-in-tank“ a má funkci samočištění, nebudete muset měnit spotřební materiál.

Vždy se však můžete domluvit na pravidelné údržbě zařízení se specialisty, kteří se specializují na instalace a opravy vodovodních systémů.

Nějaké otázky? Nebo byste se rádi podělili o své osobní zkušenosti s výběrem, zapojením a používáním nepřímotopného kotle? Zanechte prosím komentáře k tomuto článku.