Nồi hơi gia nhiệt gián tiếp: thiết bị, nguyên lý hoạt động và sơ đồ kết nối

Trong nhà riêng, biệt thự, khu liên hợp thể thao và khách sạn, nồi hơi sưởi ấm gián tiếp thường được sử dụng - máy nước nóng hoạt động mà không cần kết nối với nguồn cấp nước tập trung. Thiết bị này có thể xử lý việc làm nóng một lượng nước lớn, dễ dàng duy trì nhiệt độ mong muốn và đảm bảo cung cấp dòng nước nóng không bị gián đoạn.

Nói một cách dễ hiểu, nếu bạn đang tìm kiếm một máy nước nóng bình dân đi kèm với nồi hơi một mạch, hãy cân nhắc lắp đặt BKN trong nhà của bạn. Và để đơn giản hóa công việc lựa chọn, chúng tôi khuyên bạn nên làm quen với các tiêu chí mua nồi hơi, nguyên lý hoạt động và sơ đồ kết nối.

Đặc điểm thiết kế và nguyên lý hoạt động của BKN

Lò hơi sưởi ấm gián tiếp chỉ có thể hoạt động bằng nguồn từ nguồn bên ngoài, nhưng để bảo trì hệ thống trong mùa ấm, bạn có thể kết nối bộ phận làm nóng.

Để đảm bảo nguồn cung cấp không bị gián đoạn, hệ thống bao gồm một mạch tuần hoàn - nước sẽ liên tục di chuyển qua các đường ống và khi mở vòi, một dòng nước nóng sẽ chảy tại các điểm thu nước được nối với mạch.

Một lò hơi sưởi ấm gián tiếp thường được lắp đặt bên cạnh lò hơi sưởi ấm và “song ca” này chiếm diện tích khá lớn, đặc biệt nếu cả hai thiết bị đều đặt trên sàn.

Do đó, thiết bị cho phép bạn tiết kiệm đáng kể nguồn năng lượng, nhưng đồng thời nhận được sự thoải mái không kém so với khi sử dụng hệ thống cấp nước nóng tập trung.

Lò hơi sưởi ấm gián tiếp hoạt động như thế nào?

Một thiết bị làm nóng nước bằng nguyên lý gián tiếp. - Đây là một bể chứa cách nhiệt, bên trong có lắp đặt bộ phận làm nóng, được cung cấp năng lượng từ chất làm mát bên ngoài.

Bản thân bể có thể được làm theo hình chữ nhật hoặc hình trụ, và các bức tường của nó có các ống để tuần hoàn nước nóng từ hệ thống sưởi ấm và đầu vào / đầu ra của ống cấp nước.

Cơ sở của thiết kế là một thùng chứa bằng kim loại hoặc nhựa có dung tích từ mười đến vài nghìn lít. Bên trong bể có thể được tráng men, gốm hoặc thủy tinh sứ, giúp duy trì chất lượng nước phù hợp và tránh ăn mòn.

Vỏ được bảo vệ khỏi mất nhiệt bằng lớp cách nhiệt làm bằng polyurethane, cao su xốp hoặc bông khoáng.

Cuộn dây làm mát có thể được bố trí đều khắp toàn bộ thùng chứa, hoặc đặt chặt ở phía dưới để làm nóng nhanh nước lạnh đi vào đó (+)

Để ngăn cặn, một cực dương magiê hoặc titan được lắp đặt ở phần trên của bình chứa, giúp làm mềm nước, bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn điện và tăng “tuổi thọ” của thiết bị.

Thiết bị này cũng được trang bị bộ điều chỉnh nhiệt để kiểm soát nhiệt độ đến một nhiệt độ nhất định và van an toànđược đưa vào nhóm bảo vệ.

Ưu và nhược điểm của BKN

Ưu điểm chính của lò hơi sưởi ấm gián tiếp là tiết kiệm năng lượng. Để vận hành nó, bạn không cần kết nối đầu đốt gas hoặc sử dụng điện như yêu cầu của thiết bị sưởi ấm trực tiếp.

Hệ thống sưởi ấm cung cấp đầy đủ các nguồn lực cần thiết nên nước nóng gần như là một “phần thưởng” miễn phí, giúp tiết kiệm đáng kể ngân sách gia đình trong mùa lạnh.

Hầu hết các nồi hơi sưởi ấm gián tiếp đều được trang bị thêm các bộ phận làm nóng với bộ điều chỉnh nhiệt, để thiết bị có thể được sử dụng trong thời gian ấm áp khi tắt hệ thống sưởi

Ưu điểm khác của BKN:

• Hiệu suất cao – một bể có thể tích 100 lít có khả năng cung cấp khoảng 400 lít nước nóng mỗi giờ (với điều kiện nồi hơi đủ mạnh).
• Tuổi thọ dài - chất làm mát không tiếp xúc với nước chảy, như trong các thiết bị gia nhiệt trực tiếp tương tự.
• Không làm quá tải lưới điện - Hoạt động bằng nguồn năng lượng bên ngoài.
• Cung cấp nước nóng tức thời – không cần phải đợi dòng lạnh chảy ra, như khi sử dụng mạch nước phun, hoặc bình chứa đã qua sử dụng nóng lên, như với nồi hơi điện.
• Giá cả phải chăng – nếu muốn, hệ thống có thể được lắp ráp bằng tay của chính bạn.
• Khả năng kết nối với nhiều nguồn năng lượng, ví dụ, đến bộ thu năng lượng mặt trời chân không, nồi hơi, bơm nhiệt địa nhiệt.

Tất nhiên, ở đây cũng có một số nhược điểm. Bất chấp tất cả những ưu điểm, tốc độ làm nóng nước trong thiết bị vẫn còn nhiều điều đáng mong đợi - ngay cả thiết bị hiện đại cũng sẽ mất ít nhất 15-20 phút để xử lý 100 lít, nhưng các hệ thống tự chế có thể không đáp ứng được dù chỉ trong một giờ.

Ngoài ra, nồi hơi sưởi ấm gián tiếp khá cồng kềnh nên chiếm một lượng không gian trống ấn tượng. Bể lớn có thể cần một phòng riêng.

Nồi hơi gia nhiệt gián tiếp cũng có thể được chế tạo từ vật liệu phế liệu, sử dụng ống đồng uốn cong làm cuộn dây, thùng dung tích có nắp hoặc bình chứa khí cho bình chứa:

Một phiên bản khác của nồi hơi sưởi ấm gián tiếp tự chế được chế tạo bằng cách sử dụng vỏ từ máy nước nóng lưu trữ thông thường:

Ngoài ra, thiết bị này sẽ chỉ thực sự tiết kiệm trong mùa nóng và vào mùa ấm áp, bạn sẽ phải bật nồi hơi hoặc cung cấp các nguồn nhiệt thay thế - Tấm năng lượng mặt trời, yếu tố làm nóng. Và giá của máy sưởi “gián tiếp” chất lượng cao cao hơn so với các loại máy sưởi trực tiếp tương tự.

Các loại và mẫu mã của thiết bị

Loại thiết bị phổ biến nhất là bể chứa, bên trong có các ống thép hoặc đồng thau (cuộn dây) được đặt với chất làm mát tuần hoàn.

Tốc độ làm nóng nước phụ thuộc vào số vòng xoắn ốc của nó. Nguyên lý hoạt động của thiết kế lò hơi gia nhiệt gián tiếp này cực kỳ đơn giản: nước lạnh đi vào bể và chất làm mát di chuyển dọc theo cuộn dây sẽ làm nóng nó đến nhiệt độ mong muốn.

Nhưng cũng có những thiết bị được thiết kế theo sơ đồ "thùng trong bể", trong đó thay vì đường ống xoắn ốc, người ta sử dụng hai thùng chứa có đường kính khác nhau.

Hệ thống hoạt động như thế này: nước lạnh đi vào một bể nhỏ hơn, bể này được làm nóng bằng chất làm mát nóng tuần hoàn giữa các thành bể.

Trong các thiết bị như vậy, nước sẽ ấm lên chỉ trong vài phút - diện tích sưởi ấm lớn cho phép thiết bị hoạt động hiệu quả ở chế độ dòng chảy, đảm bảo cung cấp dòng nước nóng không bị gián đoạn.

Nồi hơi hoạt động theo hệ thống “tank in tank” không chỉ làm nóng nước nhanh chóng đến 90⁰C mà còn có chức năng tự làm sạch (+)

BKN kết hợp để đun nóng nước có thể sử dụng năng lượng từ nhiều nguồn cùng một lúc hoặc được trang bị bộ phận làm nóng tích hợp.

Các loại nồi hơi KN

Theo vị trí:

• Tường – thông thường, đây là một thiết bị nhỏ có dung tích lên tới 200 lít. Nó được gắn bằng các giá đỡ đặc biệt vào bất kỳ bề mặt thẳng đứng nào đủ chắc chắn để chịu được trọng lượng của một bể chứa đầy (vách ngăn thạch cao chắc chắn không phù hợp). Nó có thể được đặt đủ cao và không chiếm diện tích sử dụng của căn phòng.
• Sàn nhà – một nồi hơi rộng rãi được thiết kế cho một số lượng lớn người tiêu dùng. Tuy nhiên, đối với thiết bị có dung tích trên 1000 lít, nên phân bổ một phòng riêng - sắp xếp một phòng nồi hơi. Nhưng hệ thống như vậy thường được lắp đặt để phục vụ các ngôi nhà lớn, doanh nghiệp, khách sạn và các tổ chức khác, để sử dụng trong gia đình, bạn có thể sử dụng thiết bị 250-300 lít.

Theo hình dạng của bể:

• Nằm ngang – chiếm nhiều không gian, nhưng việc duy trì độc lập mực nước cần thiết sẽ dễ dàng hơn mà không cần dùng đến máy bơm kết nối.
• Thẳng đứng – tiết kiệm không gian trống, nhưng rất hạn chế về dung lượng.

Tùy thuộc vào sắc thái sử dụng, tính năng bố trí và không gian trống, bạn có thể chọn mô hình BKN tối ưu phù hợp một cách hữu cơ với thiết kế của căn phòng và cung cấp cho ngôi nhà của bạn nguồn cung cấp nước nóng không bị gián đoạn.

Những điều cần tìm khi chọn BKN

Một trong những thông số chính là lý lẽ quyết định khi mua nồi hơi là công suất của nó. Để tìm ra dung tích bể cần thiết, chúng tôi khuyên bạn nên tập trung vào số người trong gia đình bạn.

Khuyến nghị về dịch chuyển:

• 80-100 l - 2 người tiêu dùng;
• 100-120 l - 3 người;
• 120-150 l - 4 người dùng;
• 150-200 l - 5 người tiêu dùng.

Điều quan trọng là phải tách biệt khái niệm “tổng dung tích bể” và “công suất làm việc”, vì ống xoắn ốc nằm bên trong lò hơi chiếm một diện tích đáng kể. Vì vậy, hãy nhớ kiểm tra khi mua lượng nước thực sự phù hợp với thiết bị. Sắc thái này phải được chỉ định trong các thông số kỹ thuật.

Ngoài ra, ngoài việc tính toán lại “phổ quát” của người tiêu dùng tiềm năng, cần phải tính đến cả tần suất và khối lượng sử dụng nước. Ví dụ, nếu gia đình bạn thích ngâm mình trong bồn nước ấm hơn là tắm nhanh thì dung tích làm việc của bình phải phù hợp - ít nhất là 120 lít.

Sẽ có lợi khi sử dụng BKN kết hợp với nồi hơi nhiên liệu rắn hoặc khí một mạch, nhưng nếu tốc độ dòng nước nhỏ hơn 1 l/phút thì nồi hơi hai mạch sẽ rẻ hơn, chiếm ít không gian hơn nhiều so với nồi hơi đốt nhiên liệu rắn hoặc khí đốt một mạch. một hệ thống sưởi ấm gián tiếp

Các thông số quan trọng khác:

1. Quyền lực – lượng nước tiêu thụ càng nhiều thì tuổi thọ của thiết bị càng dài. Nhưng đồng thời, điều quan trọng là công suất “gián tiếp” không vượt quá khả năng của hệ thống sưởi ấm (hoặc nguồn năng lượng bên ngoài khác). Ví dụ: nếu thể tích của bể chứa thay đổi trong khoảng 120-150 lít, công suất nồi hơi ít nhất phải là 23 kW và đối với 160-200 lít, bạn sẽ cần 31-39 kW.
2. Thời gian gia nhiệt – một thông số tùy thuộc vào thể tích của bể và số vòng dây trên cuộn dây (các thùng chứa lớn hoặc kết hợp có thể được trang bị một số vòng xoắn ốc).
3. Vật liệu bể – để sử dụng lâu dài, nồi hơi làm bằng thép không gỉ hoặc thép y tế là phù hợp nhất.
4. Vật liệu cách nhiệt – các mẫu giá rẻ sử dụng cao su xốp, nhanh mòn và cho nhiệt truyền qua, vì vậy tốt hơn nên mua một thiết bị đắt tiền hơn sử dụng polyurethane.
5. Điều khiển – thiết bị sẽ có thể hoạt động ở chế độ tự động, tắt và khởi động dòng nước khi cần thiết cũng như điều khiển hệ thống sưởi bằng cảm biến nhiệt độ.

Khi chọn hình dạng và kích thước của bể, cũng cần phải tính đến rằng mặc dù về mặt lý thuyết, lò hơi có thể được lắp đặt ở bất kỳ phòng nào có đường dẫn vào hệ thống sưởi chính, nhưng vị trí tối ưu của nó là bên cạnh lò hơi. Đây là cách truyền nhiệt hiệu quả nhất.

Bạn có thể tự làm một lò hơi sưởi ấm gián tiếp. Hướng dẫn sản xuất thiết bị được mô tả trong bài viết này.

Các sắc thái và sơ đồ kết nối nồi hơi

Như đã đề cập, BKN sử dụng năng lượng từ nguồn bên ngoài để làm nóng nước. Vì vậy, trước khi kết nối với chất làm mát, điều quan trọng là phải chọn sơ đồ lắp đặt thiết bị phù hợp. Hãy xem xét các tùy chọn phổ biến nhất.

Nguyên tắc chung khi lắp đặt thiết bị

Lò hơi phải được lắp đặt trên bề mặt phẳng đã được chuẩn bị sẵn, gần với lò hơi. Các mô hình treo được gắn trên tường bê tông hoặc gạch, ở cùng mức hoặc cao hơn một chút so với lò hơi sưởi ấm.

Đối với thiết bị đứng trên sàn, diện tích dành cho việc đặt bể phải được san bằng (nếu sàn không bằng phẳng, bạn có thể làm một giá đỡ dưới dạng bục).

Chính cô ấy Dây đai BKN được thiết kế để kết nối thiết bị với hai hệ thống - cấp nước và sưởi ấm. Với mục đích này, có các ống đặc biệt trên thân.

Nhóm an toàn của nồi hơi sưởi ấm gián tiếp bao gồm các van kiểm tra và giảm áp bảo vệ hệ thống khỏi áp suất cao và rò rỉ nước nóng

Nguyên tắc tham gia:

1. Nước lạnh từ hệ thống thoát nước sẽ chảy vào phần dưới của bể và nước nóng sẽ chảy ra từ trên cao.
2. Tại đầu vào nước lạnh cần lắp đặt kiểm tra van, điều này sẽ ngăn chặn sự rò rỉ dòng nóng từ lò hơi trong trường hợp áp suất trong hệ thống giảm.
3. Một điểm cung cấp tuần hoàn có thể được đặt ở giữa thiết bị.
4. Khi bật mạch sưởi, chất làm mát phải di chuyển từ trên xuống dưới. Tức là đường ống có nước nóng đi vào đường ống phía trên, đường ống có nước làm mát đi ra từ phía dưới.
5. Tất cả các đường ống phải được trang bị vòi có đai ốc liên kết để đảm bảo khả năng tắt lò hơi, chẳng hạn như trong trường hợp thay thế thiết bị hoặc sửa chữa.

Nhờ sơ đồ này, thiết bị đạt được hiệu suất tối đa, do chất làm mát tuần hoàn trong cuộn dây làm nóng nước ở phần trên của bể, truyền nhiệt còn lại đến các lớp nhiệt độ thấp và đi vào lò hơi để làm nóng mới.

Sơ đồ kết nối BKN với nguồn

Để chọn sơ đồ kết nối chính xác của lò hơi với hệ thống sưởi, cần phải tính đến khả năng của hệ thống dây điện hiện có và vị trí lắp đặt của thiết bị sưởi. Có một số giải pháp.

lựa chọn 1. Sơ đồ phổ biến nhất để sử dụng nước nóng liên tục là kết nối thông qua van ba chiều. Nó giả định sự hiện diện của hai mạch sưởi - mạch chính và mạch riêng cho BKN.

Để làm điều này, hãy cắt nguồn cung cấp nước nóng bơm tuần hoàn, và sau đó một van ba chiều được lắp đặt, được điều khiển bởi bộ điều nhiệt của nồi hơi.

Sơ đồ hoạt động như sau: khi nhiệt độ nước trong nồi hơi giảm xuống dưới điểm đặt, dựa trên tín hiệu từ bộ điều chỉnh nhiệt, van sẽ chuyển hệ thống sang làm nóng bể chứa và sau khi đạt đến giá trị mong muốn, nó sẽ gửi dòng chảy đến lưu thông qua mạch chung của ngôi nhà.

Để vận hành chính xác mạch ba chiều, điều quan trọng là phải điều chỉnh dữ liệu của bộ điều nhiệt để nhiệt độ được lập trình cho lò hơi không được đặt thấp hơn trong bộ điều nhiệt của lò hơi (+)

Lựa chọn 2. Lắp đặt hệ thống hai máy bơm - nên sử dụng sơ đồ nếu không cần lượng nước nóng lớn và liên tục. Ví dụ, một lò hơi được lắp đặt trong một ngôi nhà nông thôn và chỉ được sử dụng vào cuối tuần.

Trong trường hợp này, BKN và lò hơi được kết nối song song và dòng chất làm mát sẽ di chuyển dọc theo hai đường. Để buộc nước chuyển động, hai máy bơm được lắp đặt: trên mạch sưởi và đường ống cấp cho lò hơi.

Việc sưởi ấm được thực hiện bằng cách sử dụng bộ điều chỉnh nhiệt, bộ điều nhiệt này tạm thời tắt hệ thống sưởi của bộ tản nhiệt, hướng toàn bộ nguồn lực của hệ thống vào lò hơi.

Theo sơ đồ hai ống, mạch sưởi sẽ bị tắt khi lò hơi đang hoạt động, nhưng trong 30-60 phút cần thiết để làm nóng bể “từ đầu”, bộ tản nhiệt sẽ không có thời gian để hạ nhiệt nghiêm trọng (+)

Tùy chọn 3. Ví dụ, đối với các phòng sử dụng hệ thống sưởi ấm nhiều mạch, ngoài bộ tản nhiệt, sàn ấm, một bộ phân phối thủy lực được sử dụng.

Mũi tên thủy lực phân phối lại áp suất trong các phần riêng lẻ của mạch và đảm bảo chuyển động của chất làm mát không bị gián đoạn ngay cả khi không có sự trợ giúp của bơm tuần hoàn.

Nếu không có kinh nghiệm kỹ thuật, bạn khó có thể tự mình tạo ra một mạch phức tạp như vậy - để mang lại nhiều sắc thái và đảm bảo hệ thống vận hành trơn tru, tốt hơn hết bạn nên nhờ đến các nhà thiết kế chuyên nghiệp (+)

Nếu không có bộ thu thủy lực trong hệ thống nhiều mạch, thiết bị bơm có thể bị hỏng và thậm chí có thể xảy ra sốc nhiệt dẫn đến hư hỏng bộ tản nhiệt.

Hệ thống tuần hoàn trở lại

Nếu lò hơi có đầu vào thứ ba, hệ thống tuần hoàn có thể được kết nối với nó. Để thực hiện điều này, một mạch vòng được lắp vào điểm tuần hoàn trên thân thiết bị.

Dòng nước chuyển động liên tục nhờ hoạt động của bơm tuần hoàn nên ngay lập tức đưa nước ấm đến nơi tiêu thụ (+)

Để thực hiện sơ đồ, bạn sẽ cần lắp một mạch bổ sung và cài đặt các phần tử sau:

1. Kiểm tra van ở đầu vào của lò sưởi.
2. Lỗ thông khí tự động, bảo vệ máy bơm khỏi sự xâm nhập của không khí trước khi khởi động.
3. Van an toàn, sẽ bảo vệ chống lại sự thay đổi áp suất.
4. Bể mở rộng màng, lượng nước dư thừa sẽ chảy vào khi áp suất trong hệ thống tăng lên. Xin lưu ý rằng dung tích của bể dự trữ phải ít nhất bằng 1/10 thể tích của BKN.

Nếu nồi hơi sưởi ấm gián tiếp không có đường ống tuần hoàn, bạn có thể lắp đường hồi lưu vào đường ống nước lạnh và lắp đặt máy bơm. Sau đó, kết nối được thực hiện theo sơ đồ dưới đây.

Việc lựa chọn sơ đồ đường ống có hoặc không có khả năng tuần hoàn phải dựa trên thiết kế của BKN và hệ thống sưởi ấm, cũng như công suất của thiết bị (+)

Kết nối thông qua mạch hồi lưu đảm bảo nguồn cung cấp nước nóng không bị gián đoạn - nghĩa là không cần phải đợi cho đến khi chất làm mát làm nóng nước trong bể.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Trước khi quyết định mua và lắp đặt một máy nước nóng mới trong nhà, chúng tôi khuyên bạn nên nghiên cứu các tài liệu video thể hiện rõ ràng những ưu điểm của “gián tiếp” và các sắc thái kết nối của nó.

Trong video này, bạn có thể tìm hiểu cách hoạt động của nồi hơi sưởi ấm gián tiếp với chất làm mát nằm bên trong cuộn dây:

Tất cả các sắc thái của cấu trúc bên trong và nguyên lý hoạt động của các loại nồi hơi sưởi ấm gián tiếp khác nhau trong một chương trình giáo dục video chi tiết từ một bậc thầy thực hành:

Tổng quan và kết nối của thiết bị 300 lít chạy bằng hai chất làm mát - nồi hơi và tấm pin mặt trời:

Phân tích chi tiết thiết bị BKN và sơ đồ kết nối của nó. Lời khuyên và lời khuyên thiết thực từ bậc thầy:

Về mặt bảo trì, nồi hơi sưởi ấm gián tiếp là một thiết bị khá đơn giản. Với việc lắp đặt đúng cách và hệ thống vận hành trơn tru, bạn có thể chỉ cần thay cực dương magie 6-12 tháng một lần và xả nước phòng ngừa cho bể.

Tần suất bảo trì phụ thuộc vào chất lượng nước máy và cường độ sử dụng. Nhưng nếu bạn đã cài đặt một thiết bị sử dụng công nghệ “tank-in-tank” và có chức năng tự làm sạch, bạn sẽ không cần phải thay vật tư tiêu hao.

Tuy nhiên, bạn luôn có thể thỏa thuận về việc bảo trì thiết bị thường xuyên với các chuyên gia chuyên lắp đặt và sửa chữa hệ thống cấp nước.

Có câu hỏi nào không? Hay bạn muốn chia sẻ kinh nghiệm cá nhân trong việc lựa chọn, kết nối và sử dụng nồi hơi gia nhiệt gián tiếp? Hãy để lại ý kiến ​​​​về bài viết này.