Indirektni bojler za plinski kotao: specifike rada i priključivanja

Snažan plinski kotao ugrađen u vikendici može lako riješiti problem grijanja i opskrbe kuće toplom vodom. No količina zagrijane tekućine za higijenske i kućanske potrebe ograničena je i ne odgovara uvijek vlasnicima. Kako bi nadoknadili taj nedostatak, ugrađuje se BKN – bojler neizravnog grijanja za plinski kotao.

Razmotrit ćemo značajke i funkcionalne mogućnosti akumulacijskog agregata te saznati kako ga najbolje koristiti u paru s plinskim kotlom kako bi rezultat bio maksimalno učinkovit.

Karakteristike bojlera neizravnog grijanja

Bojler je velika posuda čija je glavna funkcija akumulacija. Može biti različitog volumena i oblika, ali njegova namjena se time ne mijenja. Bez bojlera može nastati problem pri korištenju, primjerice, dvaju tuševa istovremeno ili tuša i kuhinjske slavine.

Ako kućni dvokružni kotao snage 24–28 kW daje na protok samo 12–13 l/min, a za jedan tuš potrebno je 15–17 l/min, tada pri uključivanju bilo koje dodatne slavine nastaje manjak opskrbe vodom. Kotlu jednostavno neće biti dovoljan radni kapacitet za opskrbu toplom vodom više točaka.

Ako je u kuću ugrađen veliki spremnik, čak i uz nekoliko istovremeno uključenih točaka potrošnje vode, svi će biti opskrbljeni toplom vodom.

Sve akumulacijske bojlere možemo podijeliti u 2 velike kategorije:

• izravnog grijanja, koji stvaraju zalihu tople vode pomoću grijaćeg elementa – na primjer, električnog grijača;
• neizravnog grijanja, koji zagrijavaju vodu već vrućim toplinskim medijem.

Postoje i druge vrste bojlera – na primjer, obični akumulacijski grijači vode. No neizravno primati energiju i grijati vodu mogu samo volumenski akumulatori.

BKN, za razliku od energetski ovisne opreme koja radi na električnu, plinsku ili krutu gorivu, koristi toplinu koju proizvodi kotao. Jednostavnije rečeno, za njegovo funkcioniranje nije potrebna dodatna energija.

Konstrukcija BKN-a. Unutar spremnika nalazi se zavojnica – čelični, mjedeni ili bakreni cijevni izmjenjivač topline koji ima funkciju grijaćeg elementa. Toplina unutar spremnika zadržava se po principu termosice.

Akumulator se lako uklapa u sustav PTV-a, pri tome ne uzrokuje probleme tijekom rada.

Korisnici vide u korištenju BKN-a mnoge prednosti:

• agregat ne zahtijeva električno napajanje i ekonomski je isplativ;
• topla voda uvijek je "spremna", nije potrebno puštati hladnu vodu i čekati da se zagrije;
• može slobodno raditi nekoliko mjesta za točenje vode;
• stabilna temperatura vode koja ne pada tijekom potrošnje.

Nedostaci također postoje: visoka cijena agregata i dodatni prostor u kotlovnici.

Volumen akumulacijskog spremnika odabire se prema broju stalno nastanjenih osoba u kući. Najmanji bojleri predviđeni su za 2 potrošača, stoga se pri odabiru može krenuti od volumena od 50 litara.

Po svim značajkama BKN je prikladan za korištenje u paru s plinskim kotlom. Štoviše, ovo je jedno od najboljih rješenja za opremanje sustava pripreme tople vode za privatnu kuću s velikim brojem ukućana.

Ali kotlovi su različiti, pa ćemo razmotriti i prihvatljive varijante i one gdje mogu nastati problemi.

Plinska oprema za grijanje + BKN

U vikendici za ljetni odmor nije obavezno instalirati složeni sustav komunikacija, dok je za kuću za stalno stanovanje jednostavno nužan. Ovdje ne treba razmišljati je li potreban dodatni bojler za plinski kotao – nedvojbeno će se pokazati vrlo korisnom nabavom koja značajno povećava udobnost stanovanja u kući.

Dat ćemo pregled osnovnih shema povezivanja BKN-a kako bismo spriječili pogreške moguće prilikom samostalne montaže opreme.

Shema spajanja na jednokružni kotao

Jednokružni agregati obavljaju jednu od deklariranih funkcija proizvođača: ili osiguravaju grijanje vode za PTV ili griju kuću – pri čemu se drugi način u kućanstvu koristi mnogo češće.

Kombinirano rješenje – jednokružni plinski kotao + BKN – jedno od najboljih za malu kuću.

Shema povezivanja BKN-a na plinski kotao. Zagrijavanje vode za grijanje i toplu vodu odvija se sinkrono, nakon čega se distribuira u dvije grane – prema radijatorima grijanja i bojleru.

Proces zagrijavanja odvija se prema sljedećoj shemi:

• hladna voda ulazi u kotao gdje se zagrijava do potrebne temperature (npr. +80°C) plinskim plamenikom;
• zagrijani toplinski medij ulazi u krug grijanja – prema radijatorima – i u izmjenjivač topline akumulacijskog bojlera, tj. bojlera;
• Zbog povećanja temperature izmjenjivača topline, voda u bojleru se zagrijava te pri uključivanju slavina za vodu dolazi do potrošača.

Pri provedbi ove sheme plinskog jednokružnog kotla s neizravnim bojlerom, glavni značaj imaju tehnički podaci – snaga i brzina dovoda toplinskog medija.

Prema prosječnim pokazateljima, voda u bojleru, ako prethodno nije funkcionirao, zagrijava se od nule do prihvatljive temperature za 5-15 minuta, odnosno čekanje neće dugo trajati. Obično je agregat u radnom stanju, stoga je pristup toploj vodi uvijek dostupan.

Razmotrit ćemo značajke spajanja razmatranih uređaja.

Za početak potrebno je odabrati najprikladnije mjesto za montažu – najčešće je to kotlovnica, zasebna nestambena prostorija. Bolje je agregate smjestiti blizu jedan drugome – tako se proces zagrijavanja odvija brže, a i materijala se troši manje.

Podna montaža podrazumijeva takvu instalaciju kod koje udaljenost do najbližih prepreka ili uređaja iznosi najmanje 0,5 m – to će biti potrebno za održavanje ili pregled agregata.

Spajanje se odvija s dvije strane: punjenja i vodoopskrbe.

Na izlazu iz bojlera preporučuje se ugraditi membranski ekspanzijski spremnik koji kompenzira toplinsko širenje i stabilizira rad sustava. Sve krugove potrebno je opremiti kuglastim ventilima i nepovratnim ventilima koji reguliraju smjer protoka toplinskog medija.

Neće biti suvišna ni ugradnja filtera – voda u sustav dolazi različita, a tijekom kvara može ući pijesak ili drugi otpad koji može onečistiti toplinski medij i onesposobiti opremu.

Obavezni element je cirkulacijska pumpa koja osigurava dovod vode pod potrebnim tlakom. Montira se na cijev između kotla i bojlera, a upravlja se na jedan od načina: ili termostatom spremnika ili termo senzorom u kotlu.

S obje strane pumpe postavljaju se zaporni ventili. Isti takav ventil – na ulazu hladne vode u kotao.

Na priključku bojlera postavlja se T-komad s odvodnim ventilom, a na obje cijevi – zaporni ventili, kako bi se agregat uvijek mogao odvojiti od kotla radi čišćenja ili drugog održavanja. Na dovodnoj cijevi, prije zapornog ventila, potrebno je postaviti odzračnik.

Optimalna varijanta je priključak pomoću troputnog termostatskog ventila koji organizira izlaz toplinskog medija iz kotla i njegovo razdvajanje na dva toka – u bojler i u sektor grijanja. Pomoću njega može se regulirati temperatura: ako za radijatore odgovara zagrijavanje do +80-90°C, za podno grijanje bolje je ograničiti se na +45°C.

Ako nema troputnog ventila, tada se ugrađuju dvije cirkulacijske pumpe, od kojih jedna opslužuje BKN, a druga je namijenjena za granu grijanja.

Shema spajanja kotla na solarni sustav. Interakcija sa solarnim kolektorom zahtijeva uređenje zasebnog zatvorenog kruga s izmjenjivačem topline i termo-senzorima.

Ponekad se koriste krugovi s recirkulacijom toplinskog medija – na primjer, za stalno održavanje grijalice za ručnike u 'radnom' stanju. Zagrijana voda cirkulira u zatvorenom krugu, ne dopuštajući cijevi da se ohladi. Obvezni element je cirkulacijska pumpa, a nepovratni ventil nije potreban. Nedostatak takvog sustava u ljetnom razdoblju je prekomjerna potrošnja energije.

S prelaskom rada plinskog kotla na 'ljetni režim' krug grijanja se jednostavno odsijeca – plinski plamenik zagrijava toplinski medij za bojler. Ali postoji i drugi izlaz – jednostavno isključiti plinski kotao i koristiti samo bojler. To je moguće ako je spremnik dodatno opremljen autonomnim izvorom grijanja – grijaćim elementom.

Dvije mogućnosti primjene s dvokružnim kotlom

Vlasnike plinske opreme za grijanje također zanima kako radi bojler neizravnog grijanja s dvokružnim plinskim kotlom. Stručnjaci smatraju da je interakcija uređaja moguća, ali rezultat ovisi o shemi spajanja: s jednom od njih jednostavno nisu namijenjeni za rad jedan s drugim.

Uvođenje bojlera u krug PTV

Prvo razmotrimo opciju kada je bojler ugrađen u krug PTV. S hidrauličkog stajališta sve izgleda ispravno. Trokontaktni mehanički termostat smješten u kućištu bojlera, pri sniženju temperature, zatvara strujni krug napajanja pumpe.

Ta, zauzvrat, počinje pumpati vodu koja cirkulira krugom između dva izmjenjivača topline: zagrijava se od plinskog plamenika, a zatim se premješta u spiralu BKN.

Jednostavnije rečeno, oba uređaja obavljaju svoje funkcije: kotao prestaje grijati i počinje zagrijavati vodu za PTV, a bojler pokušava uz pomoć povišene temperature vruće vode zagrijati sadržaj svog 'spremišta'.

Problem nastaje upravo zbog neusklađenosti temperaturnih parametara. Pretpostavimo da je početna temperatura punjenja bojlera +15˚C, a preporučena temperatura zagrijavanja vode u kotlu +60˚C – više ne dopušta automatski ogrničivač.

Razlika između dva zadana parametra od45˚ je značajna, stoga se izmjena topline u bojleru odvija dovoljno intenzivno. Ali temperatura počinje rasti, i kd dosegne vri jednost od +40˚C, razlika je već manja – samo 20˚. Sukladno tome, izmena topline se usporava.

Ne zaboravljamo da voda nastavlja cirkulirati između dva uređaja. Plinskom plameniku kotla počinje pristizati ne 15-stupanjski toplinski medij iz sustava hladne vode, kako preporučuje proizvođač, već 40-, a zatim i 50-stupanjska zagrijana tekućina iz bojlera.

Kao rezultat, temperatura tekućine trenutačno skoči na +60°C, senzor se aktivira, plamenik se isključuje jer je programiran na sigurne parametre za potrošače.

U bojleru voda počinje hladiti – senzor se ponovno uključuje i proces cirkulacije se nastavlja. I tako stalno. To dovodi do toga da voda u bojleru ne doseže potrebnu temperatūru, nego ostaje nedovoljno vruća, što nije prikladno za kućnu upotrebu tople vode.

Proces interakcije dvaju uređaja mogao bi se dogoditi kada bi plamenik kotla grijao toplinski medij do +80°C, ali to je zabranjeno uputama radi zaštite korisnika od opeklina.

Još jedan razlog da se ne koriste indirektni bojler i krug PTV-a plinskog kotla u paru leži u nemogućnosti zagrijavanja vode u bojleru na temperatūru veću od +60°C. To je povezano sa sanitarnim normama.

Otprilike jednom tjedno uređaj se puni vrućom vodom od oko 70-75°C kako se u spremniku ne bi razmnožavala bakterija legionela, čije kolonije podsjećaju na sluz. Velika količina bakterija u vodi dovodi do razvoja alergija i drugih bolesti.

Može se zaključiti da je shema povezivanja plinskog kotla i indirektnog bojlera (BKN) preko kruga PTV-a zbo sama dva, ali značajna razloga proglašena neučinkovitom i nesigurnom. Ako već imate dvokružni kotao, jednostavno ga koristite za namjenu koja mu je namijenjena: jedan krug koristite za sustav grijanja, a drugi za PTV.

Interakcija indirektnog bojlera (BKN) s krugom grijanja

Druga mogućnost – interakcija indirektnog bojlera (BKN) s krugom grijanja. Tehničko rješenje odlično funkcionira ako kapacitet plinskog kotla nije dovoljan i to je jedini učinkovit način povezivanja indirektnog bojlera (BKN) s dvokružnim kotlom.

Krug PTV-a ne diramo, već koristimo samo granu koja je odgovorna za grijanje – odnosno onu koja vodi do radijatora i sustava 'podnog grijanja'. Cijev koja vodi do bojlera potrebno je spojiti odmah ispod kotla, nakon slavine.

Kod elektroničkog upravljanja potrebno je podesiti kotao na grijanje vode od +70°C – upravo takav toplinski medij će ući u bojler, gdje će se dalje regulirati temperatura. Termostat smješten u bojleru pri sniženju temperature uključivat će pumpu, a pri postizanju potrebne vrijednosti isključivati.

Kod mehaničkog upravljanja plinskim kotlom sve se događa drugačije. Na termostat kotla spaja se drugi termostat – bojlera, i tada se prvim uređajem može upravljati pomoću drugog. Na primjer, ako se na drugom postavi temperatura od +80°C, tada će i prvi, radni, zahtijevati zagrijavanje vode do +80°C, neovisno o tome koja je temperatura na njemu postavljena.

Kada se voda u bojleru zagrije do potrebne temperature, drugi termostat prekida krug, i prvi, smješten na kotlu, ponovno postaje 'glavni'. Ako je u tom trenutku na njemu postavljena temperatura +40°C, tada će se i sniziti na 40.

Kako napraviti spajanje bez grešaka?

Da bi oba uređaja – plinski kotao i BKN – radili besprijekorno i tijekom cijelog radnog vijeka, važno je pravilno izvršiti obvezivanje, odnosno ugraditi sigurnosnu grupu i druge elemente.

Prilikom ugradnje filtera grube obrade obavezno provjerite njegov položaj – na kućištu je označena strelica koja pokazuje smjer protoka vode.

Takav filter ne smije se postaviti okomito jer se tako grube čestice nakupljaju u cijevi, a ne u samom filteru. Čišćenje se može provesti samo ispiranjem pod tlakom – na taj način možete zaprljati cijelu kotlovnicu.

Ekspanzijsku posudu treba postaviti ne odvojeno, već između bojlera i nepovratnog ventila, inače će biti beskorisna i neće obavljati svoju funkciju.

Zaključci i koristan video na temu

Kako napraviti obvezivanje jednokružnog kotla s BKN:

O nijansama spajanja bojlera neizravnog zagrijavanja:

Spajanje plinskog kotla na BKN u praksi:

Za ugradnju i spajanje bojlera preporučujemo angažiranje stručnjaka kako se u budućnosti ne biste suočavali s problemima grijanja ili PTV-a samo zbog nepravilnog obvezivanja ili nedostatka važnih elemenata u sustavu. Ne zaboravite ni upute proizvođača u kojima se često navode nijanse rada uređaja s ovim ili onim uređajem.