Автономная система горячего водоснабжения многоквартирного дома

Постоянная подача горячей воды в многоквартирный многоэтажный дом может проводиться двумя методиками, использующими разные принципы работы:

  1. В первом случае горячее водоснабжение многоквартирного дома забирает воду из трубопровода ХВС (холодного водоснабжения), далее вода нагревается автономным теплогенератором: квартирным бойлером, газовой колонкой или котлом, теплообменником, пользующимся теплом местной кочегарки или ТЭЦ;
  2. Во втором случае схема горячего водоснабжения многоквартирного дома забирает горячую воду сразу из теплотрассы, и этот принцип используется в жилом секторе намного чаще – в 90% случаев организации ГВС в жилом фонде.

Важно: достоинство второго варианта системы водоснабжения для жилого дома — лучшее качество воды, что регламентируется ГОСТ Р 51232-98. Также при заборе горячей воды из централизованной теплотрассы температура и давление жидкости достаточно стабильны и не отклоняются от заданных параметров: давление в трубопроводе горячей системы водоснабжения поддерживается на уровне холодного водоснабжения, а температура стабилизируется в общем теплогенераторе.

Рассмотрим водоснабжение многоквартирного дома по второму варианту подробнее, так как именно эта схема применяется чаще всего и в городской черте, и в загородных домах, включая дачные или садовые домики.

Водомерный узел, который организует подачу воды в дом, отвечает за работу нескольких функций:

  1. Учитывает расход воды холодного водоснабжения, то есть, выполняет функцию счетчика воды;
  2. Может перекрыть подачу холодной воды в дом при аварийных ситуациях или при необходимости ремонта узлов и деталей, а также для устранения протечек;
  3. Служит фильтром грубой очистки воды: подобный грязевой фильтр должна содержать любая схема горячего водоснабжения многоквартирного дома.

Само устройство состоит из следующих узлов:

  1. Набор запорной арматуры (кранов, задвижек и вентилей) на входе и выходе прибора. Стандартно это задвижки, шаровые вентили, клапана;
  2. Механический счетчик воды, который устанавливается на одном из стояков;
  3. Грязевой фильтр (фильтр грубой очистки воды от крупных твердых частиц). Это может быть металлическая сетка в корпусе, или емкость, в которой твердый мусор оседает на дно;
  4. Манометр или переходник для врезки манометра в схему водоснабжения;
  5. Байпас (обвод из отрезка трубы), который служит для отключения водомера при ремонте или сверки данных. Байпас снабжается запорной арматурой в виде шарового крана или вентиля.

Он же — элеваторный узел, который выполняет следующие функции:

  1. Обеспечивает полноценную и непрерывную работу отопительной системы в многоквартирном доме, а также регулирует ее параметры;
  2. Доставляет в дом горячую воду, то есть, обеспечивает ГВС (работу горячего водоснабжения). Сам теплоноситель в системе отопления поступает в систему горячего водоснабжения многоквартирного дома прямиком из централизованной теплотрассы;
  3. Тепловой пункт может переключать подачу горячего водоснабжения между обраткой и подачей. Это бывает нужно при больших морозах, так как в это время температура теплоносителя на подающей трубе может подниматься до 130-150 0 С, и это при том, что нормативный показатель температуры на подаче не должен превышать 750С.


Основной элемент теплового пункта — водоструйный элеватор, где горячая вода из схемы трубопровода подачи рабочей жидкости в доме смешивается в камере смешения с теплоносителем обратки путем впрыска через специальное сопло. Такими образом, элеватор позволяет пропускать через схему отопления бо́льший объем теплоносителя с низкой температурой, а, так как впрыск производится через сопло, то объем подачи получается небольшим.

Врезать переходники для подключения ГВС можно между задвижками на входе трассы и теплопунктом – это самая распространенная схема подключения. Количество врезок – две или четыре (по одной или по две на подаче и обратке). Две врезки характерны для старых домов, в новостройках практикуется четыре переходника.

На трассе ХВС обычно применяется тупиковая схема врезки с двумя подключениями: водомерный узел подключается к розливу, а сам розлив — к стоякам, через которые осуществляется разводка труб по квартирам. Вода будет перемещаться в такой схеме ХВС только при разборе, то есть, при открывании каких-либо смесителей, кранов, клапанов или вентилей.

Недостатки этого подключения:

  1. При длительном отсутствии водоразбора по конкретному стояку вода при сливе долго будет холодной;
  2. Врезанные на подводах ГВС из бойлерных полотенцесушители, которые одновременно обогревают ванную комнату или санузел, будут горячими только при водоразборе ГВС именно с конкретного стояка квартиры. То есть, почти всегда будут холодными, что вызовет появление влаги на стенах, плесени или грибковых заболеваний стройматериалов помещения.

Теплопункт с четырьмя подключениями горячего водоснабжения в доме делает циркуляцию горячей воды непрерывной, и происходит это через два розлива и стояки, соединенные друг с другом перемычками.

Важно: если на врезках ГВС установлены механические счетчики воды, то расход водоснабжения будет учитываться без учета температуры воды, что неправильно, так как придется переплачивать за горячую воду, которой не было в пользовании.

Горячее водоснабжение может функционировать по трем вариантам:

  1. Из трубы подачи в трубу обратки в котельную. Такая система ГВС эффективна только в теплое время года при отключенной системе отопления;
  2. Из подающей трубы в подающую трубу. Такое подключение будет приносить максимальную отдачу в демисезонье — осенью и весной, когда температура теплоносителя невысока и далека от максимальной;
  3. Из трубы обратного хода в трубу обратки. Эта схема ГВС наиболее работоспособна в большие холода, при повышении температуры на трубе подачи ≥ 75 0 С.

Для непрерывного движения воды необходим перепад давления между начальной и конечной точками врезки в один контур, и этот перепад обеспечивается ограничением потока. Таким ограничителем служит специальная подпорная шайба — стальной блин с отверстием посредине. Таким образом, вода, которая транспортируется от входной врезки до элеватора, встречает препятствие в виде тела шайбы, и это препятствие регулируется поворотом, который открывает или закрывает подпорное отверстие.

Но слишком большое ограничение движения воды в трассе трубопровода нарушит работу теплового пункта, поэтому у подпорной шайбы должен быть диаметр на 1 мм больше диаметра сопла теплопункта. Этот размер рассчитывается представителями поставщика тепла так, чтобы температура на обратной трубе отопления элеваторного узла лежала в нормативных пределах температурного графика.

Это трубы, уложенные горизонтально и проведенные по подвалу жилого дома, которые соединяют стояки с теплопунктом и водомером. Розлив холодного водоснабжения делается единичным, розлив ГВС –в двух экземплярах.

Диаметр труб ГВС или ХВС розлива может быть 32-100 мм, и зависит от количества подключенных потребителей. Для любой схемы водоснабжения ø 100 мм – слишком большой, но этот размер берется с учетом не только фактического состояния трассы, но и с учетом размера солевых отложений и ржавчины на внутренних стенках металлических труб.

Трубный вертикальный стояк осуществляет разводку воды по квартирам, которые расположены над ним. Стандартная схема такой разводки включает в себя несколько стояков – для холодного и горячего водоснабжения, иногда – отдельно для полотенцесушителей. Еще варианты разводки:

  1. Несколько групп стояков, проходящих через одну квартиру и обеспечивающих водой точки водоразбора, находящиеся на большом удалении друг от друга;
  2. Группа стояков в одной квартире, которая обеспечивает водой соседнюю квартиру или несколько квартир;
  3. При организации горячего водоснабжения трубными перемычками можно объединять до семи групп стояков по квартирам. Перемычки оснащаются кранами Маевского. Это называется циркуляционный трубопровод, или цтп.

Стандартный диаметр труб холодного и горячего водоснабжения для стояков — 25-40 мм. Стояки для полотенцесушителей и холостые стояки монтируются из труб ø 20 мм. Такими стояками обеспечивается и однотрубная, и двухтрубная система отопления дома.

Постоянная циркуляция воды в закрытой системе горячего одоснабжения построена на принципе забора холодной воды из трубопровода и подачи ее в теплообменник. После нагревания вода подается в систему разводки по квартире. Рабочая жидкость в системе отопления и горячая вода для технических нужд потребителей разделены, так как теплоноситель может иметь токсичные включения для повышения своих теплообменных качеств. Кроме того, трубы ГВС быстрее ржавеют. Закрытой такая схема называется из-за того, что потребитель пользуется теплом, а не самим теплоносителем.

Читайте также:  Как завести водопровод в дом на сваях

Главная функция подводок состоит в разводке воды к точкам водоразбора в квартире. Стандартный диаметр труб подводки – 15 мм, марка труб — ДУ15, материал — сталь. Для ПВХ или металлопластиковых труб диаметр должен быть таким же. При ремонте или замене подводки использовать меньший диаметр не рекомендуется, чтобы не изменить параметры расчетного давления, которые должна соблюдать циркуляционная система горячего или холодного водоснабжения.

Для организации правильной подводки чаще всего применяют тройники, при более сложной схеме разводки – коллекторы. Коллекторная подводка требует скрытого монтажа, поэтому коллектор следует устанавливать при обслуживании большого количества помещений в доме. Металлические трубы через 10-15 лет зарастают изнутри солевыми минеральными отложениями и ржавчиной, поэтому профилактические работы по восстановлению работоспособности системы заключаются в прочистке труб стальной проволокой, или заменой старых труб на новые.

При кажущейся функциональности и долговечности ПВХ или металлопластиковых труб рекомендуется использовать стальные изделия для подводки – они хорошо держат гидравлические удары и температурные перепады. Подобные отклонения в рабочем режиме ГВС могут часто наблюдаться при включении или аварийном отключении системы отопления. Закладывать материал труб в план схемы водоснабжения жилого строения следует еще на этапе составления проекта и сметы.

Какие трубные изделия рекомендуется применять в схемах холодного и горячего водоснабжения с постоянной циркуляцией воды:

  1. Оцинкованные металлические трубы – их используют уже много десятилетий, и зарекомендовали они себя с самой лучшей стороны. Слой цинка на металле не дает развиваться коррозии, на нем не удерживаются солевые отложения. При приобретении оцинкованных изделий следует помнить, что сварные работы по такой поверхности не производятся, так как сварной шов останется не защищенным цинком – все соединения нужно делать на резьбе;
  2. Трубные подводки на фитингах для пайки соединений из меди служат гораздо дольше стальных и даже оцинкованных труб. Такие подводки с соединением пайкой не нужно обслуживать, а прокладываться они могут как открытым, так и скрытым способом;
  3. Гофрированная трубная подводка холодного или горячего водоснабжения из нержавеющей стали. Такие изделия просто и быстро монтируются на резьбовых соединениях или компрессионных фитингах. Никакого специального оборудования, кроме двух разводных ключей, для этого не потребуется. Гарантированное время эксплуатации нержавеющих не ограничено производителем. Единственное, что со временем придется менять – силиконовые уплотнители.

Расчет количества горячей воды в системе зависит от технических и эксплуатационных факторов:

  1. Расчетная температура горячей воды;
  2. Количество жильцов в многоквартирном доме;
  3. Параметры, которые выдерживают сантехнические приборы, и частота их работы в общей схеме водоснабжения;
  4. количество сантехнических приборов, которые подключены к ГВС.
  1. Семья из четырех человек пользуется ванной объемом 140 л. Ванна заполняется за 10 минут, в ванной имеется душ с потреблением воды 30 л.
  2. В течение 10 минут устройство для нагрева воды должно нагреть ее до расчетной температуры в количестве 170 л.

Эти теоретические расчеты работают при условии средних показателей потребления воды жильцами.

Своими руками можно исправить следующие аварийные ситуации:

Потек вентиль или кран. Это случается чаще всего из-за износа сальника или уплотнителя. Для устранения неисправности необходимо открыть вентиль полностью и с усилием, чтобы приподнявшийся сальник перекрыл течь. Такой прием поможет на некоторое время, в дальнейшем вентиль необходимо перебрать и заменить изношенные детали.

Шум и вибрация вентиля или крана при открывании в системе горячего водоснабжения (реже — холодного). Причиной шума чаще всего бывает износ, деформация или раздавливание прокладки в кранбуксе механизма. Шумы появляются, если кран открывается не до конца. Эта неисправность может вызвать серию гидравлических ударов в трубах, поэтому ее устранение – дело первостепенной важности. Клапан кранбуксы за несколько миллисекунд способен перекрыть седло задвижки в корпусе крана или вентиля, если он не шаровый, а винтовой. Почему риск гидроударов выше в ГВС? Потому что в трубах с горячей водой рабочее давление больше.

Как устраняется неисправность:

  1. Перекрыть воду на входе;
  2. Выкрутить кранбуксу шумящего крана;
  3. Заменить прокладку, но перед установкой снять фаску на новой прокладке, чтобы клапан не вибрировал при открывании при высоком давлении.

Полотенцесушитель не нагревается. Причиной поломки может быть наличие воздуха в системе водоснабжения с постоянной циркуляцией теплоносителя. Обычно воздух скапливается в трубной перемычке, которая монтируется между соседними стояками, после аварийного или планового слива воды. Устраняется проблема стравливанием воздушных пробок. Для этого необходимо:

  1. Стравить воздух в самой высокой точке системы – на последнем этаже;
  2. Перекрыть стояк горячего водоснабжения, который находится в квартире (стояк перекрывается в подвале дома);
  3. Открыть в квартире все краны ГВС;
  4. После стравливания воздуха через краны и смесители нужно их закрыть. А на стояке открыть запорный вентиль.

По окончании отопительного сезона перепад давления между трубами тепловой магистрали может не соблюдаться, и из-за этого полотенцесушители, подключенные напрямую к ГВС, будут холодными. Это не причина для беспокойства – нужно стравить воздух, который выравнивает давление, и обогрев восстановится.

Котельная, обеспечивающая частный дом теплом и горячей водой

Наша сегодняшняя тема — оборудование для горячего водоснабжения и отопления и материалы, применяющиеся при монтаже этих систем. Мы обсудим сильные и слабые стороны каждого решения и сравним их по ряду эксплуатационных характеристик. Приступим.

Что такое автономное водоснабжение применительно к горячей воде?

Это всего лишь ее нагрев с температуры магистрального водопровода (+5 — +25 градусов в зависимости от времени года и климатической зоны) с использованием локального источника тепла до значений, комфортных для приема душа, мытья посуды и прочих хозяйственных нужд.

Электроприборы для автономного горячего водоснабжения

Полезно: согласно СП 30-13330-2012, центральное горячее водоснабжение должно подавать потребителю воду с температурой в точке водоразбора 60-75 °С. Этот же диапазон можно считать нормой для автономного приготовления горячей воды.

По аналогии, автономным отоплением называется поддержание в квартире, в загородном доме, в торговой точке и т.д. комфортной температуры с применением собственной генерации тепла, без подключения к тепловым сетям.

Автономное газовое отопление в квартире

Как мы выяснили, система автономного отопления и горячего водоснабжения нуждается в источнике тепловой энергии. Какой параметр этого источника наиболее важен для владельца? Разумеется, цена киловатт-часа тепла: чем она меньше, тем меньше будут расходы на отопление и ГВС.

Давайте сравним по этому параметру разные теплогенераторы. Приведенные ниже цены не претендуют на абсолютную точность, поскольку сильно зависят от местных условий (насыщения рынка соответствующими предложениями, коммунальных тарифов и т.д.); однако они позволяют составить представление о соотношении расходов при разных способах нагрева воды для ГВС и теплоносителя отопительной системы.

Если дом газифицирован, вы уже обеспечены самым дешевым теплом

Пеллеты — гранулированные отходы деревообработки

Установка газгольдера во дворе частного дома

Колонка с дизтопливом на автозаправке

Ввод электроэнергии в частный дом

Соотношение цен говорит само за себя: выгоднее всего отапливать дом и греть воду газом. Электрическое автономное отопление и водоснабжение — явный аутсайдер.

А теперь давайте ближе познакомимся с каждой разновидностью оборудования для ГВС и отопления, по возможности изучив их сильные и слабые стороны.

Назначение: нагрев теплоносителя системы отопления; двухконтурные котлы, кроме того, греют воду для нужд системы ГВС во встроенном проточном теплообменнике (см. Газовый котел для отопления и горячего водоснабжения: разновидности и особенности, на которые нужно обратить внимание при выборе).

Читайте также:  Как лучше провести водопровод на даче

Подключение двухконтурного котла

Классификация приборов возможна:

  • По установке (настенные и напольные). Настенный котел обычно представляет собой полноценную мини-котельную: он оборудуется группой безопасности, циркуляционным насосом и (опционально) расширительным быком. Напольные котлы в среднем имеют большую тепловую мощность, но элементы обвязки приобретаются и монтируются отдельно;
  • По материалу теплообменника (сталь, чугун или медь). Медные теплообменники применяют, в основном, для компактных настенных котлов, чугунные устанавливают в напольных агрегатах. Стальные варианты применяются по большей части в мощных промышленных отопительных установках;

Чугунные секционные теплообменники

  • По побуждению тяги (естественному или принудительному). В первом случае котлу нужен отвод продуктов сгорания в дымоход и отбор воздуха для горелки из помещения, во втором воздухообмен с улицей (и только с улицей) осуществляется по коаксиальному (труба в трубе) дымоходу, проходящему через наружную стену дома;

Коаксиальный дымоход: в нём по внутренней трубе отводятся продукты сгорания, а по внешней — поступает к горелке уличный воздух

В первом случае энергонезависимый котел разжигается вручную; при отключении основной горелки (после достижения заданной температуры теплоносителя) горение поддерживается запальником (пилотной горелкой), потребляющей до четверти от общего количества газа.

Во втором случае при простое котла потребление газа отсутствует. Кроме того, электронное управление позволяет задействовать внешние терморегуляторы (в том числе уличные), подключать метеостанции, управление по wi-fi и sms;

Панель прибора с электронным розжигом

  • По полноте утилизации теплоты сгорания. Конденсационные котлы имеют дополнительный низкотемпературный теплообменник, отбирающий тепло у продуктов сгорания газа при изменении их агрегатного состояния. За счет этой особенности конденсационный газовый котел на 12-14% экономичнее традиционного.

Конденсационный газовый котел — самый экономичный отопительный прибор

  • Минимальная стоимость тепловой энергии;
  • У котлов с наддувной горелкой — отсутствие отбора воздуха из помещения;
  • У приборов с электронным розжигом — удобное дистанционное управление и возможность программирования температурных циклов (например, снижение дневной температуры в доме в рабочие дни недели и повышение в выходные).

Программируемая панель управления для газового котла

Недостатки: отсутствие магистрального газа в части населенных пунктов и дороговизна подключения к газовой магистрали.

  • По материалу корпуса и теплообменника (чугун имеет большую тепловую инерционность и более долговечен, зато стальные котлы заметно дешевле);
  • По автоматизации подачи топлива. Классические твердотопливные котлы требуют ручной растопки, а автоматические пеллетные и угольные самостоятельно подают топливо из бункера, что обеспечивает время автономной работы до недели;

Пеллеты автоматически подаются из топливного бункера

  • По способу сжигания топлива. В классических котлах весь его объем поджигается снизу; ограничение тепловой мощности достигается уменьшение притока воздуха прикрытом поддувалом и приводит к падению КПД из-за неполного сгорания.

В пиролизных устройствах топливо (дрова или пеллеты) тлеют в бедной кислородом атмосфере, а газообразные продукты их неполного сгорания затем смешиваются в дополнительной камере с атмосферным воздухом и дожигаются. Такая схема дает гибкую регулировку мощности и отсутствие падения КПД;

Пиролизный котел, или газогенератор

Любопытно: обычно (но не обязательно) пиролизные устройства оборудуются дымососными вентиляторами, делающими регулировку мощности еще более гибкой.

Наконец, котлы верхнего горения — разновидность пиролизных, но с другим механизмом сжигания топлива. В них дрова или уголь поджигаются сверху и тлеют при ограниченной подаче воздуха через подвижный воздуховод. При этом зола уносится восходящим потоком продуктов сгорания.

Устройство котла верхнего горения

  • Доступность топлива в любых регионах;
  • Относительная дешевизна тепла;
  • Отказоустойчивость классических твердотопливных котлов (в них просто-напросто нечему ломаться).
  • У котлов с ручной загрузкой топлива — потребность в частой растопке (с промежутками от 4-6 часов у классических конструкций до 24-30 часов у приборов верхнего горения);
  • Необходимость хранения запаса топлива;
  • Зарастание дымохода сажей и необходимость его периодической чистки.

Назначение: автономное тепло- и водоснабжение (при наличии дополнительного контура).

Напольный дизельный котел

  • По материалу теплообменника (чугун или сталь). Здесь действует тот же принцип, что и при выборе газового отопительного котла: чугун медленнее остывает, дольше служит, но стоит заметно дороже;
  • По функциональности (одноконтурный, двухконтурный и двухконтурный с встроенным бойлером);
  • По полноте использования тепловой энергии (как и газовые, дизельные котлы бывают конденсационными);
  • По возможности смены горелки для перехода на газ. Универсальное оборудование, работающее на солярке и магистральном газе, позволяет вам сменить источник тепла после газификации дома с минимальными затратами.

Преимущества: автономность (время работы отопительного оборудования без вмешательства владельца ограничено только объемом топливного бака), доступность топлива на любой автозаправке.

  • Дороговизна тепла;
  • Необходимость хранения большого запаса дизтоплива;

Баки с топливом в дизельной котельной

Наиболее распространены котлы с трубчатыми нагревателями (ТЭНовые). Индукционные котлы отдают тепло за счет нагрева ферромагнитного сердечника, погруженного в теплоноситель, наведенными внешней обмоткой вихревыми токами. Достоинство этой конструкции — абсолютная отказоустойчивость.

Электродные котлы работают только с умеренно чистой (но не дистиллированной) водой и греют ее за счет протекания тока между погруженными в теплоноситель электродами. Их преимущество — компактность при относительно большой мощности; ее оборотная сторона — необходимость периодической замены растворяющихся в воде электродов;

Электродный котел (слева внизу)

Важный момент: позиционирование любой из разновидностей электрокотлов, как экономичных нагревательных приборов — это, цитируя незабвенного Михаила Булгакова, случай самого настоящего вранья. Все они имеют КПД, с минимальной погрешностью равный 100%. Тепло, которое рассеивается через корпус прибора, при его установке в отапливаемом помещении, тоже способствует нагреву воздуха.

  • По функциональности (дополнительный теплообменник для ГВС, подключение выносных термодатчиков, модули управления по GSM и т.д.);
  • По наличию встроенных элементов обвязки (большая часть ТЭНовых котлов оснащается группой безопасности, расширительным баком и насосом).

ТЭНовые котлы: элементы обвязки расположены в корпусе

  • Гибкое управление тепловой мощностью;
  • Отсутствие продуктов сгорания;
  • Неограниченная автономность.

Недостатки: дороговизна тепла, большая нагрузка на энергосеть.

Вначале — несколько слов о том, что это такое.

Тепловым насосом называется электроприбор для перемещения тепловой энергии между двумя теплообменниками. Частные случаи теплового насоса — хорошо знакомые нам кондиционер и холодильник.

Холодильник работает на том же принципе, что и отопительный тепловой насос

Перекачка тепла достигается использованием циклического сжатия и расширения хладагента — фреона, имеющего достаточно низкую температуру фазового перехода между жидким и газообразным состоянием.

Цикл работы прибора выглядит так:

  1. Фреон сжимается компрессором, в полном соответствии с законами физики нагреваясь при этом;
  2. Затем он проходит внутренний теплообменник, где отдает избыток тепла и, остывая, переходит в жидкое агрегатное состояние;
  3. Продолжая двигаться по замкнутому контуру, фреон проходит расширительный клапан и испаряется при резком падении давления. При этом его температура падает на несколько десятков градусов;
  4. Холодный фреон проходит через второй теплообменник и отбирает у среды, в которую тот помещен, тепловую энергию;
  5. Хладагент возвращается к компрессору, и цикл повторяется.

Принцип работы теплового насоса

Этот цикл имеет две очень полезных особенности:

  1. Он позволяет перекачивать тепловую энергию от холодной среды — к более теплой;
  2. Эффективная тепловая мощность прибора многократно превышает электрическую мощность компрессора, приводящего в движение хладагент.

Большую часть тепла вы получаете бесплатно

В качестве низкопотенциальной (холодной) среды, выступающей в роли источника тепла, современные отопительные тепловые насосы могут использовать:

  • Теплоту грунта. Ниже глубины промерзания она стабильна. Теплообменники помещаются в глубокие траншеи (горизонтальный коллектор) или в скважины (вертикальный коллектор);
  • Теплоту воды (из скважины с достаточно большим дебитом или незамерзающего водоема);
  • Теплоту окружающего воздуха.

Обратите внимание: из-за ограничений, связанных с температурой фазового перехода существующих хладагентов, воздушные тепловые насосы могут работать на нагрев при уличной температуре не ниже -25 — -30 градусов.

Читайте также:  Какой трубой провести водопровод в квартире

Воздушный тепловой насос Mitsubishi Zubadan работает на тепло при температуре до -30 градусов

Тепловой насос может обеспечить дом отоплением и горячей водой, потребляя при этом в 2,5-6 раз меньше энергии по сравнению с любым прибором прямого нагрева.

Нюанс: эффективность нагрева (так называемый C.O.P., отношение эффективной тепловой мощности к электрической) будет падать по мере роста дельты температур между внутренним и внешним теплообменниками прибора.

Что это значит с практической стороны? Только то, что в частных домах с тепловыми насосами выгоднее использовать низкотемпературное отопление (в частности, теплые полы с температурой теплоносителя до 40 градусов).

Принципиальная схема отопления с тепловым насосом и теплым полом

  • Неограниченная автономность;
  • Работа с термостатами, GSM-модулями и т.д.;
  • Цена киловатт-часа тепла, вполне сравнимая с затратами на твердое топливо и приближающаяся к расходам на магистральный газ.
  • Падение эффективности нагрева по мере роста температуры теплоносителя и воды в системе ГВС;
  • Дороговизна оборудования и его монтажа (в случае геотермальных и водяных насосов);

Укладка горизонтального коллектора геотермального теплового насоса

Лазейка: В теплой климатической зоне расходы на отопление в отсутствие магистрального газа могут заметно сократить… кондиционеры. Как мы уже писали, они представляют собой частный случай воздушного теплового насоса и в режиме обогрева перекачивают в дом 3-5 кВт тепла на киловатт электрической мощности.

Газовая колонка способна обеспечить автономное горячее водоснабжение дома с минимальными эксплуатационными затратами. Колонка, как и котел, может снабжаться пьезоэлектрическим или электронным розжигом. Достоинство первой схемы — энергонезависимость, второй — большая точность поддержания температуры воды на выходе.

Газовая колонка с пьезорозжигом

Недостатки: необходимость отвода продуктов сгорания в вентканал или дымоход; у моделей с пьезоэлектрическим розжигом — нестабильная температура воды на выходе. Малейшее изменение напора воды может повлечь за собой значительное изменение мощности горелки и, соответственно, нагрев или охлаждение воды до некомфортной температуры.

Назначение: нагрев воды для нужд ГВС.

  • По способу установки. Приборы могут работать без избыточного давления, обслуживая одну точку водоразбора (в этом случае проточник устанавливается после запорно-регулирующей арматуры) и под давлением (прибор ставится между подводками ХВС и ГВС и обслуживает несколько сантехнических приборов);

Стационарное подключение напорного Атмор Ин-Лайн

  • По электрической мощности. Она может варьироваться от 3,5 до 24 кВт;
  • По напряжению питания. Приборы мощностью до 8 кВт питаются от 220 вольт, а устройства большей мощности обычно подключаются к сети напряжением 380 вольт.

Преимущества: у старших моделей — точная регулировка температуры.

  • У младших моделей — грубая регулировка температуры (ступенчатым изменением мощности с точной подстройкой за счет изменения напора воды) и ограниченная мощностью температура нагрева (она падает с понижением температуры воды на входе в холодное время года);

За грубую настройку температуры отвечает ступенчатый регулятор мощности

  • У старших моделей — значительная нагрузка на проводку и потребность в трехфазном питании, которое есть далеко не везде;
  • Значительная стоимость тепловой энергии.

Устройство: нагрев воды обеспечивается помещенными в теплоизолированный бак ТЭНами, снабженными терморегулятором.

Основные элементы электрического бойлера

Назначение: автономное горячее водоснабжение частного дома или квартиры.

  • По объему бака (от 10 до 150 литров);
  • По электрической мощности (от 1000 до 3000 ватт);
  • По способу монтажа (навесной вертикальный, навесной горизонтальный, напольный);
  • По расположению подводок (сверху или снизу);
  • По типу антикоррозийной защиты бака (эмаль, стеклокерамика, нержавеющая сталь);
  • По типу ТЭНа (мокрый или сухой — помещенный в герметичную колбу).

Сухой ТЭН не контактирует с водой и не обрастает накипью

  • Стабильная температура воды на выходе, вплоть до расхода большей части объема бака;
  • Отсутствие ограничений по напору воды;
  • Небольшая нагрузка на проводку;
  • Возможность подключения к обычной розетке.
  • Высокая стоимость тепловой энергии;
  • Большие габариты;
  • Возможность крепления навесных водонагревателей только на капитальные стены;

Монтаж кронштейна под бойлер

  • Нуждающиеся в компенсации за счет увеличенного расхода электроэнергии потери тепла через теплоизоляцию бака.

Устройство: в теплоизолированный бак помещен теплообменник, позволяющий использовать для нагрева воды энергию теплоносителя.

Типичное устройство косвенника

  • По объему (наиболее востребованный диапазон — 100-300 литров);
  • По наличию или отсутствию резервного ТЭНа;
  • По наличию или отсутствию дополнительного выхода для рециркуляции ГВС.

Справка: непрерывная циркуляция в контуре горячего водоснабжения, гарантирует мгновенную подачу воды с нужной температурой к любому смесителю, и круглосуточный нагрев подключенных к ГВС полотенцесушителей.

Преимущество: бойлер косвенного нагрева позволяет использовать для приготовления горячей воды любой источник тепла (одноконтурный газовый, твердотопливный котел, тепловой насос и т.д.).

Схема с бойлером косвенного нагрева и твердотопливным котлом

Недостаток: большой занимаемый объем котельной.

Устройство: поверхность, абсорбирующая солнечное тепло, использует его для нагрева воды для нужд отопления и/или ГВС.

  • По устройству: плоские коллекторы используют медный или алюминиевый плоский абсорбер, с закрепленными на нем трубками для воды. Трубчатые включают несколько колб-термосов с двойными стенками и вакуумом между ними;

Трубчатый (вакуумный) коллектор

Устройство плоского коллектора

  • По наличию или отсутствию накопительного бака для нагретой воды;
  • По наличию или отсутствию резервного ТЭНа, исключающего замерзание воды в накопительном баке.

Достоинство: отсутствие эксплуатационных расходов (с поправкой на работу циркуляционных насосов). Коллектор площадь 2 квадратных метра позволяет получить 5-7 киловатт-часов тепла в сутки абсолютно бесплатно.

Месячная и годовая инсоляция для разных широт, в зависимости от положения коллектора, кВт·ч на квадратный метр

Недостатки: нестабильность тепловой мощности. Она зависит от погоды и времени года.

Заметьте: среднесуточная выработка тепла коллектором минимальна зимой — то есть тогда, когда дом в наибольшей степени нуждается в тепле.

В холодное время года выработка тепла коллектором заметно падает

Какие трубы можно использовать при разводке интересующих нас инженерных систем?

Вначале давайте вспомним, в каких условиях будут эксплуатироваться отопление и водопровод ГВС.

Если вы монтируете автономное отопление — горячее водоснабжение в вашем доме с наибольшей вероятностью тоже будет автономным. Просто потому, что источником горячей воды при ее централизованной подаче обычно является тепловая сеть.

Автоматика котла и группа безопасности обеспечат в отопительном контуре стабильные температуру и давление. Обычно они держатся в диапазоне 1-2,5 кгс/см2 и 50-75 градусов.

Электрокотел поддерживает температуру теплоносителя в 65 градусов

На ГВС штатная температура воды, как мы уже упоминали, равна 60-75°С. Давление в контуре горячего водоснабжения равно давлению на ХВС и редко превышает 4-5 атмосфер.

Гидроудары в тупиковой системе ХВС крайне маловероятны. При заполнении сброшенной системы, воздух в ней играет роль демпфера, а мгновенная остановка циркуляции невозможна просто из-за отсутствия таковой.

Именно поэтому при монтаже автономных систем отопления и ГВС своими руками обычно используются полимерные и металлополимерные трубы — дешевые, долговечные и имеющие минимальное гидравлическое сопротивление.

Вот перечень их наиболее популярных разновидностей:

Слева направо — PPR трубы с армированием фиброй, алюминием и без армирующего слоя

Монтаж водяного теплого пола трубой PEX

Структура композитной трубы PERT/AL/PERT

Обратите внимание: металлопластик на компрессионных фитингах вызывает много нареканий из-за течей на соединениях, причиной которых является неправильная сборка. Как сделать эти соединения надежными? Очень просто: используйте для резки труб только труборез, и не пренебрегайте снятием внутренней фаски и калибровкой.

Будем считать наше первое знакомство с водогрейным оборудованием состоявшимся. Узнать больше о том, чем и как монтируются отопление и горячее водоснабжение — автономное и центральное — вам поможет видео в этой статье. Успехов!