В косвенных бойлерах тепло санитарной воде передается от теплоносителя отопительного контура — т.н. «промежуточного», поскольку не является первичным носителем теплоты, а лишь воспринимает ее от источника (дымовых газов) и передает через стенку теплообменника нагреваемой среде. Количество теплоты, передаваемое в процессе теплообмена, прямо пропорционально площади теплопередающей поверхности (внешняя стенка теплообменника), разности температур двух сред (температура подающей линии, температуры холодной и нагретой воды в баке), продолжительности теплообмена (скорость движения теплоносителя) и коэффициенту теплоотдачи, характеризующему интенсивность процесса. Из этого следует, что правильный расчет и подбор емкостного водонагревателя, в наибольшей степени соответствующего потребностям контура ГВС и возможностям отопительной системы, позволит в полной мере использовать все преимущества данного типа приборов. Для большинства индивидуальных систем горячего водоснабжения наиболее удачным вариантом является как раз приготовление воды в накопительной емкости, снабженной теплообменником-змеевиком. Этот способ имеет много достоинств: ? более дешевое получение тепла по сравнению с электрическим нагревом; ? наличие запаса горячей воды на случай значительного водоразбора, превышающего производительность теплообменника или мощность котла; ? наличие буферного запаса горячей воды на случай отсутствия нагрева, например, при поломке котла или профилактике системы; ? возможность нагрева воды до более высоких температур, чем при проточном нагреве, что расширяет возможности ее использования для технических нужд; ? отсутствие необходимости использования мощного источника нагрева даже для одновременного снабжения большого количества потребителей; ? возможность организации циркуляционной линии для моментальной подачи горячей воды к водоразборной точке; ? возможность и приоритетного, и параллельного нагрева контура ГВС и отопительных контуров (в двухконтурных котлах нагрев контура ГВС в проточном теплообменнике обычно функционирует лишь в приоритетном режиме из-за ограниченной мощности горелки); ? независимость от первичного энергоносителя (при замене, допустим, жидкотопливного отопительного котла на газовый замена бойлера не требуется); ? предусмотренная во многих моделях возможность комбинирования нескольких источников нагрева (два теплообменника, теплообменник и ТЭН и пр.). К недостаткам емкостных водонагревателей косвенного нагрева обычно относят: ? значительное пространство, которое занимает емкостной водонагреватель; ? необходимость регулярной профилактики (замена анода, предотвращение размножения бактерий); ? чуть более значительное энергопотребление из-за теплопотерь в периоды простоя. Несмотря на кажущуюся простоту конструкции, существует много разновидностей емкостных водонагревателей косвенного нагрева. Рассмотрим распространенные на российском рынке варианты водонагревателей на примере оборудования немецкой компании Unitherm, известного производителя и поставщика высококачественного отопительного и водонагревательного оборудования, в ассортименте которого рассматриваемый тип оборудования представлен чрезвычайно широко. А значит, подобрать прибор, идеально подходящий под любую отопительную систему, будет относительно несложно. По функционально-дизайнерскому критерию все водонагреватели можно разделить на сконструированные специально для определенной разновидности котлов и универсальные, где упор сделан на многовариантность комплектации. Основными элементами бойлеров косвенного нагрева являются: 1. Бак, он же водонагревательная емкость. Изготавливают его из высококачественной стали, внутри покрывают жаропрочной стеклокерамической эмалью. Некоторые модели имеют нержавеющей бак. К водонагревательной емкости приварены все необходимые штуцеры для подключения горячей и холодной воды, циркуляционной линии, подающей и обратной линий. 2. Гладкий змеевик-теплообменник. В большинстве случаев он один, но некоторые модели, например, серии USB…2 и …2 E оснащены двумя теплообменниками. В принципе, их оба можно подсоединять к любому источнику тепла, но изначально тот, что расположен в нижней части водонагревательной емкости, задуман как основной, т.е. питаемый отопительным котлом, а верхний, являющийся дополнительным, должен производить догрев с помощью тепла, вырабатываемого солнечными коллекторами. 3. Теплоизоляция. Изготавливается из нетоксичного сырья, нейтрального по отношению к окружающей среде. В нем не содержится фторхлоруглеводородов и гидрохлорфторуглеродов (ГФХУ) — опасных для природы пенообразующих веществ, разрушающих озоновый слой. Материалом для изоляции могут служить твердый пенополиуретан (в этом случае она не снимается) и поролон, т.е. мягкий пенополиуретан (тогда теплоизоляция съемная). К преимуществам твердой изоляции относят более качественное герметичное прилегание, за счет чего имеется возможность уменьшить ее толщину без потери эффективности. Мягкая же удобна при хранении, доставке к месту монтажа и установке изделия на объекте, т.к. значительно снижает его габариты и уменьшает вероятность порчи внешнего вида (царапины, вмятины на облицовке) в процессе транспортировки. Все водонагреватели от 800 л оснащены обычно мягкой теплоизоляцией, чтобы гарантировать их беспрепятственный пронос в узких местах (дверные проемы, лестницы). 4. Внешний кожух или облицовка. В моделях с твердой теплоизоляцией кожух, как правило, изготовлен из металла. Бойлеры со съемной теплоизоляцией снабжают мягким чехлом на молнии или липучках. 5. Фланцевое отверстие в легкодоступном месте предназначено, в основном, для производства ревизионного обслуживания (очистки от накипи, замены анода), но в некоторых сериях (USB…(D), …E, …M, …S2) — как правило, универсальной направленности — может использоваться для доукомплектации водонагревательной емкости еще одним теплообменником либо электрическим нагревательным элементом. Эта опция дает грандиозные возможности для комбинирования различных источников тепла в широком диапазоне мощностей, позволяет заложить значительный запас в случае возможного последующего увеличения потребности в горячей воде без необходимости замены всего бойлера. Так, электроТЭНы Unitherm UFO для установки на фланец имеют мощность до 45 кВт, оребренные спиральные теплообменники UWT для установки на фланец — до 67 кВт. Помимо этого, серии USB…M и …E снабжены еще и резьбовым отверстием (муфта) для дополнительного ТЭНа модели UFR мощностью до 9 кВт. Установка всех добавочных нагревательных опций вполне может превратить емкостной водонагреватель в скоростной проточный теплообменник, соединивший в себе достоинства обоих способов подогрева.6. Анод для электрохимической защиты внутренней стальной емкости от коррозии. Несмотря на наличие эмалевого покрытия, через некоторое время после начала эксплуатации под воздействием перепада температур и постоянного избыточного давления вода все же проникает к металлическому корпусу через микротрещины. Обычно емкостные водонагреватели косвенного нагрева оснащены заменяемым т.н. «жертвенным анодом», изготовленным из какого-либо материала, расположенного в электрохимическом ряду активности металлов левее железа (обычно жертвенный анод делают из такого металла как магний).Теперь рассмотрим отдельные серии водонагревателей косвенного нагрева Unitherm. Каждый модельный ряд отличается уникальным комплексом характеристик. Серия бойлеров USB…U косвенного нагрева предназначена для настенных отопительных котлов. Они имеют небольшую высоту, позволяющую разместить водонагреватель прямо под термоблоком. Диаметр бойлера не превышает глубину и ширину стандартного настенного котла, поэтому «косвенники» этой серии удобно размещаются в нише, экономно используя место на полу, которое нередко вообще пустует. Все присоединительные штуцеры водонагревателей серии USB…U расположены сверху, это обстоятельство способствует существенной экономии подводящих трубопроводов. Водонагреватели серии USB…U выпускаются двух типоразмеров с баками емкостью 115 и 150 л при максимальной мощности теплообменника до 27–32 кВт, что сопоставимо с максимально возможной мощностью стандартного настенного котла большинства производителей. Баки снабжены высокоэффективной 35миллиметровой теплоизоляцией и белым металлическим кожухом, который может иметь круглое (USB…UM) или прямоугольное (USB…UQ) сечение. Для нужд сервисного обслуживания бойлеры оснащены сливным штуцером (снизу) и фланцевым отверстием (сверху). Другая серия емкостных водонагревателей косвенного нагрева, USB…H, предназначается для владельцев напольных отопительных котлов. Серия объединяет баки емкостью 150–500 л. Отличительной особенностью данной серии является наличие каркаса в структуре облицовки — усиленной рамы, способной выдерживать нагрузку до 300 кг (USB 150–200 H) или даже до 900 кг (USB 350–500 H). Сделано это для того, чтобы на бойлер сверху можно было поместить чугунный или стальной напольный котел. Вертикальное расположение двух габаритных аппаратов позволяет экономить не только место в помещении котельной, но и соединительные трубы(все выходы у бойлера расположены сзади — там же, где и у большинства котлов), и от 500 до 750 мм вертикальной трассы дымохода. Теперь перейдем к рассмотрению «косвенников», не заточенных под какието конкретные способы размещения, а, значит, более разнообразных по комплектации. Простейший вариант представляет собой серия USB. Она объединяет водонагреватели емкостью от 120 до 600 л в мягкой теплоизоляции, снабженные одним стандартным встроенным теплообменников и одним фланцевым отверстием диаметром 134 мм, на которое можно установить ТЭН мощностью до 10 кВт или теплообменник с площадью поверхности до 1,8 м2. Аналогичную конструкцию, но с двумя встроенными теплообменниками (основной + дополнительный) имеет серия USB…2. Мощность дополнительного теплообменника не равна мощности основного в силу различных площадей поверхности (у верхнего она меньше в 1,2–2 раза). Емкость бака у «косвенников» USB…2 варьируется в диапазоне от 200 до 500 л. Следующая серия емкостных водонагревателей USB…D имеет один весьма внушительный встроенный теплообменник, занимающий практически ? внутреннего объема водонагревательной емкости. Площадь поверхности гладкого теплообменника превышает стандартную (серия USB) в 2,5–2,9 раза. Наличие в данном бойлере фланцевого отверстия, которое можно оснастить дополнительным электрическим нагревательным элементом (мощность до 10 кВт) или теплообменником (площадь поверхности 1,4 м2, что соответствует мощности 27,2 кВт), делает нагрев воды в емкости вопросом не часов, а минут. Емкость бака — 300–500 л. Перейдем к двум следующим модификациям, снабженным не только фланцем, но и резьбовой муфтой для установки дополнительных источников энергии. Новинка этого года, серия USB…M в жестком металлическом кожухе, позволяет в стандартной комплектации нагревать воду с помощью встроенного гладкого теплообменника мощностью от 25 до 65 кВт (в зависимости от объема бака, который можно выбирать из диапазона 160–500 л), а также добавить ТЭН или теплообменник на фланец диаметром 180 мм и ТЭН на муфту. Мы видим, что, например, для бака USB 160 M за счет использования дополнительных возможностей производительность косвенного нагрева можно увеличить более чем в два раза (25 + 27,2 кВт), плюс добавить дополнительный электрический нагрев почти в половину стандартной мощности. Продолжением этой серии являются модели USB…E емкостью от 800 до 3000 л. Данный модельный ряд также весьма разнообразен по стандартному оснащению и включает модификации как с одним, так и с двумя встроенными теплообменниками. Суммарная теплообменная мощность может составлять от 55,8 до 186 кВт, к этому можно прибавить фланцевые опции: ТЭН до 45 кВт или теплообменник до 67 кВт, и муфту с 9киловаттным ТЭНом. Диаметр фланцевого отверстия в этих моделях равен 240 мм, но на них также можно устанавливать и ТЭНы 180го диаметра посредством переходника. Все описанные выше серии емкостных водонагревателей оснащены стальной эмалированной водонагревательной емкостью. Но в ассортименте Unitherm имеется также и вариант для поклонников нержавеющей стали. Баки серии USB…S2 емкостью 800 и 1000 л оснащены мощными теплообменниками на 110 и 130 кВт, соответственно. Кроме того, необходимо отметить, что бак снабжен не одним, а двумя фланцевыми отверстиями 134 мм, правда, устанавливать туда можно лишь электрический ТЭН.В стандартной комплектации все ревизионные отверстия заглушены.Помимо электрических ТЭНов и дополнительных теплообменников, водонагреватели косвенного нагрева Unitherm могут быть оснащены пультами, управляющими подачей теплоносителя в теплообменники бака для нагрева воды. Это удобно, если потребитель хочет эксплуатировать водонагреватель автономно, или автоматика котла не позволяет реализовать задуманный режим нагрева. Еще одним интересным устройством, способным надолго избавить водонагреватель от сервисного обслуживания, является анод с внешним питанием, который обеспечивает электронную катодную защиту накопительного водонагревателя в течение всего срока его эксплуатации. Система включает в себя потенциостат (генератор импульсов) и анодный стержень из титана с покрытием из смешанных оксидов. Они соединяются между собой кабелем, электропитание системы осуществляется от однофазной сети 230 В.Анод с внешним питанием, как и магниевый анод, предназначен для электрохимической (катодной) защиты от коррозии. Цель активной катодной защиты — предотвращение коррозии металла емкости в местах дефектов пассивной изоляции (внутреннего покрытия водонагревательной емкости, например, эмали), которые появились в результате старения изоляционного материала. Принцип действия катодной защиты основан на свойстве большинства металлов (в т.ч. и стали) отдавать электроны в силу отрицательного электродного потенциала, вследствие чего в процессе коррозии они окисляются. Если на защищаемый объект подать некий дополнительный положительный потенциал, то вероятность окислительной реакции падает почти до нуля. Для этого водонагревательная емкость соединяется с отрицательным полюсом системы катодной защиты, а положительный полюс системы соединяется с анодным заземлением. Потенциостат в импульсном режиме посылает защитный ток через титановый анод, расположенный внутри водонагревательной емкости. В перерыве между импульсами измеряется разность потенциалов между анодом и корпусом водонагревательной емкости. Полученное значение сравнивается с эталонным. Генерируемый потенциостатом защитный ток во время следующего импульса корректируется с тем расчетом, чтобы эталонная разность потенциалов поддерживалась на постоянном уровне. Анод с внешним питанием Correx также имеется в ассортименте компании Unitherm. Он может с успехом заменить любой штатный магниевый анод, идущий в комплекте поставки каждого емкостного водонагревателя производство Unitherm. Вся продукция Unitherm изготавливается на европейских заводах, имеет все необходимые разрешения и сертификаты, отличается высокой надежностью и отличным соотношением «цена/качество». Гарантия на продукцию Unitherm составляет 2 года.