Газовая колонка и горячее водоснабжение в частном доме
Горячая вода в частном доме: газовые колонки и котлы, расчет количества горячей воды, насосная система для дома, техника выполнения, необходимые материалы и инструменты, пошаговая инструкция
Еще недавно горячей водой могли пользоваться в основном лишь городские жители. Сегодня такие коммуникации зачастую монтируют и владельцы загородной недвижимости. В малоэтажных зданиях системы ГВ и ХВ могут собираться по разным технологиям. Владельцам загородных участков при желании иметь в частном доме горячую воду и холодную, нужно будет, в первую очередь, правильно выбрать насос, а также нагревательный агрегат.
Для того чтобы обеспечить загородный дом горячей и холодной водой, в первую очередь, конечно же, необходимо пробурить на участке скважину и обустроить кессон. Эту работу в большинстве случаев поручают специалистам. Далее нужно будет приобрести оборудование, предназначенное для подачи воды в здание.
Видов скважинных насосов на рынке сегодня существует множество. Подбирается такое оборудование обычно в зависимости от дебита скважины и ее глубины. Считается, что для коротких шахт больше всего подходят насосные станции. Такие приборы при работе всасывают воду и подают ее в дом. Устанавливается оборудование этого типа в кессоне.
Длинные скважины в частных домах обычно оснащаются погружными насосами, выталкивающими воду наверх. Особенностью приборов этого типа является наличие защитного кожуха. Такие насосы вместе с подающей трубой и кабелем питания погружают непосредственно в шахту.
Для подачи в частный дом горячей воды владельцам загородного участка, помимо всего прочего, придется, конечно же, подобрать и нагревательный агрегат. Сегодня во многие, даже относительно удаленные от больших городов, поселки и деревни проведены газовые магистрали. Поэтому чаще всего в частных домах для подогрева воды используется оборудование, работающее на «голубом топливе».
Хорошим ответом на вопрос о том, как провести горячую воду в частном доме могут стать следующие виды подобных агрегатов:
Последний тип оборудования не только отвечает в здании за бесперебойную подачу горячей воды. И отопление в частном доме обеспечивается в большинстве случаев с использованием этого же устройства. Называются такие универсальные котлы двухконтурными.
Чаще всего для подогрева подаваемой из скважины воды владельцы частных домов используют именно такое оборудование. Двухконтурные котлы стоят дорого и несколько сложны в эксплуатации. К тому же при поломке такого агрегата жильцы дома останутся как без горячей воды, так и без отопления.
Бойлеры стоят дешевле колонок, однако в эксплуатации они еще менее удобны, чем двухконтурные котлы. Вода в таких агрегатах нагревается не сразу, а в течение нескольких часов. Колонки же относятся к приборам проточного типа. То есть пользоваться горячей водой владельцы здания, установившие такой прибор, могут сразу же после того, как откроют кран.
При выборе газовой колонки для подачи горячей воды в частный дом его владельцам в первую очередь стоит обратить внимание на такие ее параметры, как:
максимально допустимое давление в системе;
От такого показателя, как максимально допустимое давление, зависит в первую очередь, будет ли вообще колонка вообще включаться при необходимости. Для загородных жилых зданий выбирают обычно агрегаты, у которых этот показатель не превышает 1,5 бар.
Давление горячей воды в частном доме должно быть достаточно большим. В особенности это может быть важным тогда, когда в здании устанавливаются такие приборы, как душ, посудомоечная машина, ванна. Согласно нормативам, для ГВ этот показатель не должен быть меньше именно 1.5 бар.
Производительность газовой колонки для горячей воды в частном доме должна быть такой, чтобы обеспечить максимальное удобство эксплуатации системы всеми его жильцами. Пользоваться всеми сантехническими приборами люди, находящиеся в здании, должны иметь возможность в любой момент.
Розжиг у оборудования этого типа может быть:
Первый тип колонок считается не слишком удобным, поскольку для их запуска владельцам дома каждый раз приходится нажимать на соответствующую кнопку. Преимуществом приборов этого типа считается в основном лишь их энергонезависимость. Приборы с элетророзжигом стоят дороже, но считаются более экономичными в плане потребления газа и удобными в эксплуатации.
Обеспечить подачу к потребителям горячей воды в частном доме своими руками можно с использованием и такого оборудования. При покупке агрегата этого типа, помимо производительности, стоит обратить внимание и на такой параметр, как материал, использованный для внутренней отделки накопительной емкости. Приобретать для частных домов лучше всего агрегаты этого типа с баками, поверхность которых, контактирующая с водой, защищена с помощью титанового напыления. Срок службы у таких емкостей значительно выше, чем у покрытых эмалью или стеклофарфором.
Производительность такого оборудования напрямую зависит от объема его бака. На настоящий момент промышленностью выпускаются бойлеры, способные обеспечивать дом 50-300 л воды.
Такое оборудование в первую очередь подбирается по мощности в зависимости от площади помещения. Ведь качественное отопление — фактор несколько более значимый, чем бесперебойная подача горячей воды в частный дом. Газовые котлы для ГВ хозяева жилых загородных зданий выбирают также, обращая внимание на следующие их параметры:
система регулировки мощности.
Теплообменники у такого оборудования могут быть:
Первая разновидность агрегатов отличается в первую очередь высокой стоимостью. В таких котлах предусматривается два типа теплообменников. Один из них отвечает за нагрев воды в системе отопления, другой — в сети ГВ. Основным преимуществом таких агрегатов является отсутствие накипи даже при длительном использовании.
Газовые котлы для горячей воды в частном доме с биометрическими теплообменниками работают немного по другому принципу. Такое оборудование стоит дешевле, но при этом и служит не так долго, как агрегаты первого типа. Вода для систем ГВ и отопления в котлах этого типа нагревается одновременно.
При выборе станции или погружного агрегата в первую очередь обращают внимание на такие характеристики, как:
Первый параметр у насоса, как и у нагревательного оборудования, должен соответствовать потребностям в воде проживающих в доме людей. Напор такого оборудования рассчитывается по формуле:
Гс — глубина скважины, Р — расстояние от шахты до дома, Вд — высота расположения точки водозабора, 1.15 — коэффициент сопротивления.
Таким образом, как при выборе нагревательного, так и подающего оборудования при монтаже систем водоснабжения в первую очередь следует ориентироваться на потребности жильцов дома.
Расчет производительности насосов производится, исходя из того, что в сутки 1 человек потребляет 1000 л воды. То есть для семьи из 3 человек ее понадобиться в количестве 3 м 3 . Приобретать насос, однако, по этому показателю следует с некоторым запасом. Ведь в здании могут быть одновременно открытыми несколько кранов.
При выборе нагревательных агрегатов принимается во внимание, конечно же, не общий расход воды, а необходимое количество горячей. В данном случае все будет зависеть от предпочтений и привычек проживающих в доме людей.
Расчет расхода горячей воды для частного дома производить лучше всего, конечно же, с учетом нормативов СНиП. Определяют этот показатель с использованием сложных формул и специальных таблиц. Однако в среднем на 1 человека в здании, оборудованном душем, кухонной раковиной и мойкой, в сутки должно приходиться порядка 300 л горячей воды температурой 55-57 °С. Исходя из этого, и можно сделать примерный расчет.
После выполнения всех расчетов, можно приступать собственно к сборке системы ГВ и ХВ в доме. Помимо нагревательного агрегата и насоса, для монтажа такой сети нужно будет приобрести, конечно же, и трубы, по которым в дальнейшем будет происходить циркуляция в частном доме горячей воды и холодной.
В большинстве случаев при монтаже систем ГВ и ХВ протягивают полипропиленовые магистрали. Трубы этого типа способны выдерживать достаточно высокое давление, служат долго и стоят относительно недорого. Единственным недостатком оборудования этой разновидности является сложность в монтаже. Собирают такие магистрали с использованием особого прибора, называемого «утюгом». Навыки работы с таким инструментом имеются, конечно же, далеко не у каждого владельца загородного дома. Услуги же специалиста могут обойтись достаточно дорого.
Также при сборке водопроводов могут использоваться трубы:
крепкие и долговечные металлопластиковые;
прочные, но склонные к ржавлению стальные;
Последний тип магистралей монтируется в основном только в больших дорогих коттеджах. Медные трубы стоят гораздо дороже любых других. Но при этом и срок службы у них составляет более 100 лет. К тому же медь способна делать контактирующую с ней воду более полезной для организма человека.
Помимо труб, для подачи холодной и горячей воды в частный дом, возможно, придется приобрести и коллектор. Выбирать гребенку следует, ориентируясь на количество сантехнических приборов в доме и материал изготовления магистралей. Коллектор, конечно же, должен иметь в первую очередь нужное количество входов и выходов. Для загородного дома при этом лучше всего выбирать такое оборудование, изготовленное из того же материала, что и трубы.
Стоят гребенки в настоящее время, к сожалению, достаточно дорого. Однако при желании такое оборудование можно изготовить и своими руками из стантехнических уголков и тройников.
Фильтр грубой очистки — еще один вид приспособлений, в обязательном порядке монтирующийся при сборке подобных систем в частных домах. Горячая вода, как и холодная, проходящая по магистралям здания, конечно же, должна быть, помимо всего прочего, еще и чистой. Фильтр грубой очистки удаляет из нее частицы грязи, ила и т. д. непосредственно на входе в дом.
Также при необходимости в здании могут дополнительно устанавливаться:
Умягчители в домашних системах водоснабжения используются для удаления из воды лишних солей. Таким образом владельцы загородных зданий защищают используемую в них бытовую технику от образования накипи и тем самым продлевают срок ее службы.
Обзежелезиватели в частных домах устанавливаются довольно-таки редко. Монтаж такого оборудования становится необходимым только в некоторых местностях. Приборы этого типа используют для удаления из воды лишнего железа, переизбыток которого может быть вредным для организма человека.
Из инструментов для сборки системы ГВ и ХВ могут понадобиться, помимо всего прочего:
«утюг» или сварочный аппарат;
Прежде чем приступать к монтажу системы ГВ и ХВ, следует, конечно же, составить ее подробный проект. При разработке этого документа в первую очередь нужно определиться со схемами прокладки наружной и внутренних магистралей.
Уличную трубу от скважины к зданию на загородных участках протягивают в траншее, выкопанной ниже промерзания грунта. При этом такие магистрали обычно еще и дополнительно утепляют. При невозможности такого монтажа (к примеру, на скалистом участке) используют специальные согревающие кабели, которые, в зависимости от разновидности, могут протягиваться внутри трубы или же обматываться вокруг нее.
Разводка горячей воды в частном доме может производиться по двум основным схемам:
с использованием коллектора.
Первая методика используется обычно в одноэтажных загородных домах не слишком большой площади. Плюсом такой схемы являются простота и дешевизна монтажа. К минусам разводки этого типа относят неодинаковый напор воды в сантехнических приборах.
Коллекторы чаще всего устанавливаются в больших коттеджах со значительным количеством потребителей. Такие системы обеспечивают одинаковый напор во всех установленных в доме приборах. Однако при их монтаже приходится использовать очень большое количество труб, которые, помимо всего прочего, бывает достаточно сложно замаскировать.
В больших загородных зданиях системы водоснабжения могут обустраиваться и немного по другому принципу. Горячая вода в магистралях в то время, когда сетью никто не пользуется, конечно же, застаивается и остывает. Поэтому владельцам дома приходится в последующем ее подолгу сливать.
Чтобы избежать подобных неудобств, в схему дополнительно включают рециркуляционный насос и термостатические клапаны. Оборудование первого типа обеспечивает постоянную циркуляцию горячей воды в частном доме от бойлера к потребителям. Клапаны же перекрывают поток при достижении им определенной температуры в той или иной части контура.
Путем закольцевания горячей воды в частном доме, таким образом, можно сделать использование сети гораздо более удобным. Однако в данном случае система ГВ, к сожалению, становится полностью энергозависимой. То есть при падении напряжения в электросети пользоваться горячим водопроводом жильцы не смогут.
Производится сборка систем водоснабжения в загородных домах в несколько этапов:
прокладывается наружная магистраль;
при необходимости монтируется система очистки;
устанавливаются котел или колонка;
производится подключение подающего отрезка ГВ к бойлеру, колонке или котлу;
выполняется разводка обеих магистралей.
Дополнительно, как уже упоминалось, при монтаже ГВ для рециркуляции горячей воды в частном доме может монтироваться специальный насос.
Уличную трубу при сборке системы водоснабжения загородного дома тянут по траншее одновременно с кабелем питания насоса. При обустройстве кессона в его стенке, конечно же, предусматривают отверстие для этой магистрали.
В дом труба от скважины заводится сквозь фундамент. Пропускается магистраль в здание в утепляющей гильзе. На входе в дом на уличную скважинную трубу первым монтируется фильтр грубой очистки. Далее могут устанавливаться последовательно: умягчитель, фильтр тонкой очистки, обеззараживатель.
Такое оборудование, конечно же, также нужно устанавливать правильно для бесперебойного обеспечения водоснабжения частного дома. Горячая вода поступает к потребителям в загородном здании от котла, бойлера или колонки. Такое оборудование допускается устанавливать непосредственно в здании. В больших коттеджах для агрегатов этого типа обычно отводится отдельное помещение. В маленьких частных домах котлы и колонки в большинстве случаев монтируют на кухне. В любом случае ставить газовое оборудование в здании полагается в помещении объемом не менее 15 м 3 , имеющем окно с форточкой.
Зависит способ установки подобного оборудования от его разновидности. Колонки и бойлеры в большинстве случаев навешивают на стену. Двухконтурные котлы чаще всего устанавливают на полу на залитом из бетона пьедестале или просто на металлическом листе.
При использовании газовых нагревательных приборов обязательной становится и такая процедура, как монтаж дымохода. Выводиться такие трубы на улицу могут как через перекрытия и кровлю, так и через стены дома. При монтаже дымохода владельцы жилого здания должны соблюдать в том числе и такие требования:
сечение трубы не должно быть меньше диаметра входного патрубка агрегата;
дымоход для предотвращения образования сажи желательно загильзовать;
от вертикали труба на всех участках должна отклоняться не более, чем на 30 градусов;
хотя бы один из участков длиной не менее 1,5 метров должен быть строго вертикальным;
если труба выходит на кровлю не далее 1-1,5 от конька, она должна возвышаться над ним не менее чем на 50 см.
С использованием газового оборудования можно обеспечить круглогодичную подачу горячей воды в частном доме. Как сделать такую сеть самостоятельно таким образом понятно. Но просто установить в доме нагревательный агрегат и сделать разводку будет недостаточно. Конечно же, владельцам загородного здания нужно обязательно позаботиться и о своей безопасности при работе такого оборудования. Дымоходы при использовании газовых агрегатов монтируются практически всегда.
При применении двухконтурного котла собирать такую отводящую систему придется в любом случае. Необязательным монтаж громоздкого дымохода считается только для газовых колонок, в конструкции которых предусмотрена камера сгорания закрытого типа.
В этом случае в стене предварительно проделывается отверстие, в которое вставляется коаксиальная труба с двумя ветками:
выводящей продукты сгорания;
Колонка с герметичной камерой в дальнейшем накладывается на стену непосредственно в месте входа трубы.
После разного рода улучающего свойства воды оборудования на основной магистрали, идущей от скважины обычно монтируется тройник. Далее к нему подключаются магистрали ХВ и ГВ. Труба последней разновидности протягивается к нагревательному агрегату, после чего производится обвязка. Последняя процедура выполняется в соответствии с инструкцией от производителя к данному конкретному виду оборудования.
При использовании последовательной схемы на следующем этапе сначала протягивают по периметру кухни и санузла основные трубы ГВ и ХВ. Далее при помощи тройников подключают ветки к потребителям.
При применении параллельной коллекторной схемы разводку начинают делать с установки гребенки. Такое оборудование может монтироваться в нише в стене или же в специальном шкафчике. На следующем этапе в данном случае к вводным патрубкам коллектора подключаются труба ХВ от приборов очистки, а магистраль для горячей воды — от котла. В частном доме далее при монтаже такой системы от выводящих патрубков гребенки протягиваются ветки к каждому сантехническому прибору.
При прокладке основных и дополнительных магистралей в обоих схемах разводки полагается использовать строительный уровень. Трубы при монтаже системы водоснабжения первого типа могут монтироваться как открытым способом, так и закрытым — в штробах. Коллекторные магистрали в большинстве случаев прячут за конструкциями здания.
Душ, кухонную мойку, унитаз и раковину в загородном доме, конечно же, также нужно монтировать правильно. Нормативы в плане установки таких приборов предусматриваются следующие:
унитаз устанавливают на расстоянии не более 1-1,5 м от стояка канализации;
расстояние между ванной и душем должно быть равно не менее 70 см;
раковину от ванны или душа монтируют с промежутком минимум в 30 см;
смесители раковины и мойки устанавливают на высоте примерно в 120 см от пола;
от поверхности пола до верхнего бортика ванны должно предусматриваться расстояние в 60 см;
раковина и мойка монтируются на высоте в 85 см.
После того как монтаж системы водоснабжения в загородном доме будет закончен, в обязательном порядке производится проверка ее работоспособности. Обнаруженные неисправности устраняются, после чего сеть вводится в эксплуатацию.
Что нужно сделать, чтобы горячая вода текла сразу же после открывания крана?
В зависимости от способа нагрева воды системы горячего водоснабжения (ГВС) для частного загородного дома подразделяют на:
В качестве проточного водонагревателя можно использовать:
- газовую колонку ГВС;
- греющий контур ГВС двухконтурного отопительного котла;
- электрический проточный подогреватель воды.
- пластинчатый теплообменник, подключенный к контуру отопления.
Проточный подогреватель воды начинает греть воду в момент начала разбора воды, когда открывают кран горячей воды.
Вся энергия, расходуемая на нагрев, переходит от нагревателя к воде практически мгновенно, за очень короткое время движения воды через нагреватель. Чтобы получить воду необходимой температуры за малый промежуток времени конструкция проточного водонагревателя предусматривает ограничение скорости потока воды. Температура воды на выходе из проточного нагревателя очень сильно зависит от расхода воды — величины струи горячей воды, текущей из крана.
Для нормального снабжения горячей водой только одного рожка в душе мощность проточного водонагревателя должна быть не менее 10 кВт. Наполнить ванную за разумное время можно от нагревателя мощностью более 18 кВт. А если при наполнении ванны или работе душа открыть еще и кран горячей воды на кухне, то для комфортного пользования горячей водой потребуется мощность проточного нагревателя не менее 28 кВт.
Для отопления дома эконом класса обычно достаточно котла меньшей мощности. Поэтому, мощность двухконтурного котла выбирают исходя из потребности в горячей воде.
В конечном итоге, использование проточного водонагревателя в системе ГВС приводит к не обоснованному росту потребление воды и объема стоков канализации, к увеличению расхода энергии на нагрев, а также к недостаточно комфортному пользованию горячей водой в доме.
Систему ГВС с проточным водонагревателем используют, не смотря на её недостатки, по причине сравнительно низкой стоимости и малых размеров оборудования.
Система работает лучше, если отдельный индивидуальный проточный водонагреватель установить возле каждого места разбора воды.
В этом случае удобно устанавливать электрические проточные нагреватели. Однако, такие нагреватели во время разбора воды одновременно в нескольких местах могут потреблять из электросети значительную мощность (до 20 – 30 кВт). Обычно электросеть частного дома на это не рассчитана, да и стоимость электроэнергии высока.
Основным параметром для выбора проточного водонагревателя является величина потока воды, который он сможет нагреть.
Для комфортного пользования рекомендуется ориентироваться на следующие объемы расхода горячей воды температурой 55 о С в точках разбора:
- из крана мойки или умывальника 4,2 л/мин (0,07 л/сек);
- из крана ванны или душа 9 л/мин (0,15 л/сек).
К одному проточному водонагревателю присоединены три точки разбора -мойка на кухне, умывальник и ванна (душ). Для наполнения только ванны необходимо выбрать нагреватель, который способен выдать не менее 9 л/мин. воды с температурой 55 о С. Такой водонагреватель также обеспечит пользование горячей водой одновременно из двух кранов — в мойке и умывальнике.
Пользоваться горячей водой одновременно в душе и умывальнике будет комфортно, если производительность нагревателя будет уже не менее 9 л/мин+4,2 л/мин=13,2 л/мин.
Производители в технических характеристиках обычно указывают максимальную производительность проточного водонагревателя, из расчета нагрева воды на определенную разность температур, dT, например, 25 о С, 35 о С или 45 о С. Это значит, что если температура воды в водопроводе +10 о С, то при максимальной производительности из крана будет течь вода с температурой +35 о С, 45 о С или +55 о С.
Будьте внимательны. Некоторые продавцы в рекламе указывают максимальную производительность аппарата, но «забывают» написать, для какой разности температур она определена. Можно купить газовую колонку производительностью 10 л/мин., но окажется, что при таком расходе она будет нагревать воду голько на 25 о С., т.е. до 35 о С. Пользоваться горячей водой с такой колонкой может оказаться не очень комфортно.
Для нашего примера подойдет газовая колонка или двухконтурный котел с максимальной производительностью не менее 13,2 л/мин при dT=45 о С. Мощность газового аппарата при этих параметрах горячей воды будет около 32 кВт.
При выборе проточного водонагревателя обратите внимание на еще один параметр — минимальную производительность, расход л/мин, при которой включается нагрев.
Если расход воды в трубе будет меньше величины, указанной в технических характеристиках аппарата, то водонагреватель не включится. По этой причине, часто приходится расходовать больше воды, чем это необходимо. Постарайтесь выбрать аппарат с как можно меньшей величиной минимальной производительности, например, не более 1,1 л/мин.
Электрические проточные водонагреватели, предназначенные для применения в быту, имеют максимальную мощность нагревателя около 5,5 — 6,5 кВт. При максимальной производительности 3,1 — 3,7 л/мин нагревают воду на dT=25 о С. Один такой водонагреватель устанавливают для обслуживания одной водоразборной точки — душа, умывальника или мойки.
Накопительный водонагреватель (бойлер) представляет собой теплоизолированный металлический бак довольно большого объема.
В нижнюю часть бака водонагревателя чаще всего встраивают сразу два нагревателя – электрический ТЭН и трубчатый теплообменник, подключенный к отопительному котлу (схема подключения бойлера к котлу). Вода в баке большую часть времени подогревается котлом.
Электрический нагреватель включается по мере необходимости, в период остановки котла. Такой бойлер часто называют бойлером косвенного нагрева.
Горячая вода в бойлере косвенного нагрева расходуется из верхней части бака. На её место в нижнюю часть бака тут же поступает холодная вода из водопровода, нагревается теплообменником и поднимается вверх.
В странах Евросоюза системы ГВС в новых домах в обязательном порядке оснащают солнечным нагревателем — коллектором. Для подключения солнечного коллектора в нижнюю часть бойлера косвенного нагрева устанавливают еще один теплообменник.
Вода в бойлере нагревается солнечным коллектором. Если тепла от коллектора не хватает, то включается в работу котел или электрический нагреватель. Читайте: «Система ГВС с солнечным коллектором» .
В последнее время набирает популярность система ГВС с бойлером послойного нагрева, вода в котором нагревается проточным водонагревателем. В таком бойлере отсутствует теплообменник, что снижает его стоимость.
Горячая вода расходуется из верхней части бака. На её место в нижнюю часть бака тут же поступает холодная вода из водопровода. Насосом вода из бака прогоняется через проточный нагреватель, и подается сразу в верхнюю часть бака. За счет этого, горячая вода у потребителя появляется очень быстро — не нужно ждать пока прогреется почти весь объем воды, как это происходит в бойлере косвенного нагрева.
Быстрый нагрев верхнего слоя воды, позволяет устанавливать в доме бойлер меньших размеров, а также снизить мощность проточного нагревателя, без ущерба для комфорта.
Бойлер послойного нагрева Galmet SG (S) Fusion 100 L подключают к контуру ГВС двухконтурного котла или к газовой колонке. Бойлер имеет встроенный трехскоростной циркуляционный насос. Высота бойлера 90 см., диаметр 60 см.
Производители выпускают двухконтурные котлы со встроенным или выносным бойлером послойного нагрева. В результате, стоимость и габариты оборудования системы ГВС получаются несколько меньше, чем с бойлером косвенного нагрева.
Вода в бойлере подогревается заранее, независимо от того, расходуется она или нет. Запас горячей воды в баке позволяет пользоваться горячей водой в доме в течении нескольких часов.
Благодаря этому, нагрев воды в баке можно производить довольно длительное время, постепенно накапливая тепловую энергию в горячей воде. Отсюда и еще одно название бойлера — накопительный водоподогреватель.
Большая продолжительность нагрева воды позволяет использовать нагреватель сравнительно небольшой мощности.
Накопительные бойлеры, вода в которых нагревается газовой горелкой, менее популярны в системах ГВС частного дома. Устройство в доме систем отопления и ГВС с двумя газовыми аппаратами — газовым котлом и газовым бойлером, получается заметно дороже.
Накопительный газовый водонагреватель — бойлер
Газовые бойлеры бывает выгодно ставить в квартирах с центральным отоплением или в частных домах с отоплением твердотопливным котлом и нагревом воды в системе ГВС сжиженным газом.
Газовые водонагреватели также, как и котлы, выпускаются с открытой камерой сгорания и с закрытой, с принудительным удалением дымовых газов и с естественной тягой в дымоходе.
В продаже имеются накопительные газовые бойлеры, которые не требуют подключения к дымоходу. (Бытовые газовые плиты тоже ведь работают без дымохода.) Мощность газовых горелок таких аппаратов небольшая.
Газовые бойлеры объемом до 100 литров предназначены для крепления на стену. Водонагреватели большого объема устанавливаются на пол.
В водонагревателях применяются разные способы зажигания газа — с дежурным фитилем, электронный на батарейках или гидродинамический поджиг.
В аппаратах с дежурным фитилем постоянно горит маленькое пламя, которое вначале зажигается вручную. Какое-то количество газа бесполезно сгорает в этом факеле.
Электронный поджиг работает от электросети или батарейки, аккумулятора.
Гидродинамический поджиг запускается от вращения турбинки, которая приводится в действие потоком воды при открытии крана.
Чем больше объем накопительного водонагревателя — тем выше комфорт пользования горячей водой в доме. Но с другой стороны, чем больше размеры бойлера, тем он дороже, тем выше затраты на его ремонт и техническое обслуживание, тем больше места он занимает.
Размер бойлера выбирают исходя из следующих соображений.
Принято считать, что объем бойлера, выбранный из расчета 20-30 литров на человека, обеспечит минимально необходимый комфорт пользования горячей водой в доме.
Повышенный комфорт обеспечит бойлер, объем которого выбран из расчета 30 — 60 литров на одного пользователя водой.
Высокий уровень комфорта обеспечит водонагреватель объемом из расчета 60-100 литров на одного проживающего в доме.
Для заполнения ванны необходимо израсходовать почти всю воду из бойлера объемом 80 — 100 литров.
При выборе бойлера необходимо обратить внимание и на мощность нагревательного элемента, который в нем установлен. Например, чтобы нагреть 100 литров воды до температуры 55 о С за 15 минут в бойлере должен быть установлен нагреватель (теплообменник для котла, встроенная газовая горелка или ТЭН) мощностью около 20 кВт.
В реальных условиях эксплуатации температура воды в бойлере равна температуре воды в водопроводе только при первом включении нагрева. В дальнейшем, в бойлере почти всегда находится уже подогретая до некоторой температуры вода. Для догрева воды до необходимой температуры за приемлемое время используют нагревательные устройства меньшей мощности.
Но все-таки лучше проверить, сколько времени займет нагревание воды в бойлере. Это можно сделать, пользуясь формулой:
t = m•cw•(t2 – t1)/Q, в которой:
t – время нагревания воды, секунды (с);
m – масса воды в бойлере, кг (масса воды в килограммах равняется объему бойлера в литрах);
cw – удельная теплоемкость воды, равная 4,2 кДж/(кг•K);
t2 – температура, до которой должна быть нагрета вода;
t1 – начальная температура воды в бойлере;
Q – мощность котла, кВт.
Пример:
Время нагревания воды котлом мощностью 15 кВт в 200-литровом бойлере от температуры 10°C (принимаем, что вода, поступающая в бойлер, имеет такую температуру) до 50°C составит:
200 x 4,2 x (50 – 10)/15 = 2240 с, то есть около 37 мин.
Использование накопительного водоподогревателя в системе ГВС позволяет организовать рециркуляцию горячей воды в трубопроводах. Все места отбора горячей воды подключены к кольцевому трубопроводу, по которому постоянно циркулирует горячая вода.
Длина участка трубы от каждого места расхода горячей воды до кольцевого трубопровода не должна быть более 2 метров.
Циркуляционный насос системы рециркуляции горячей воды ГВС имеет маленькие размеры и небольшую мощность
Рециркуляцию воды в системе ГВС обеспечивает циркуляционный насос. Мощность насоса невелика, несколько десятков ватт.
Насосы для ГВС, в отличие от насосов отопления, должны иметь максимальное рабочее давление не менее 10 бар. Отопительные насосы часто рассчитаны на максимальное давление не более 6 бар. Другое отличие состоит в том, что насос для ГВС должен иметь гигиенический сертификат, разрешающий применение в системах питьевого водоснабжения.
Вода в системах ГВС постоянно обновляется и содержание кислорода в ней остается достаточно большим. Коррозионная активность горячей воды высокая. К тому же, горячая вода должна соответствовать санитарным требованиям к питьевой воде. Поэтому, для изготовления насосов ГВС применяют стойкие к коррозии цветные металлы или нержавеющую сталь. По этим причинам циркуляционные насосы для ГВС заметно дороже аналогичных для систем отопления.
В некоторых конструкциях трубопроводов ГВС удается создать естественную рециркуляцию воды, без насоса.
В результате циркуляции воды в системе ГВС горячая вода к местам отбора подается постоянно.
В системе ГВС с накопительным подогревателем и рециркуляцией воды режим водоснабжения более стабилен:
- В местах отбора горячая вода присутствует постоянно.
- Отбор воды возможен одновременно в нескольких местах. Температура и напор воды при изменении расхода меняются незначительно.
- Из крана можно забрать любое, сколь угодно малое, количество горячей воды.
Рециркуляционный контур позволяет не только повысить комфортность водоснабжения в удаленных точках дома, но дает возможность подключить к нему контуры теплых полов в отдельных помещениях. Например, в ванной водяной теплый пол будет комфортным круглый год.
В системе ГВС с рециркуляцией воды постоянно расходуется энергия для работы циркуляционного насоса, а также на компенсацию потерь тепла в самом бойлере и в трубах с циркулирующей водой. Для снижения расхода энергии рекомендуется устанавливать циркуляционный насос со встроенным программируемым таймером, который отключает циркуляцию воды в часы, когда она не нужна. Бойлер и трубы с горячей водой утепляют.
Как известно, двухконтурный газовый котел может обеспечить дом горячей водой и быть источником тепла в системе отопления. Приготовление горячей воды осуществляется в проточном теплообменнике котла. Об общих недостатках системы ГВС с проточным нагревателем читайте в начале этой статьи. Но у газовых аппаратов с проточным нагревателем есть еще одна проблема — это сложность выбора максимальной мощности двухконтурного котла или водогрейной газовой колонки.
Чаще всего оказывается, что необходимая мощность котла для приготовления горячей воды, значительно больше мощности, необходимой для отопления всех помещений в доме.
Как уже упоминалось в статье выше, для получения горячей воды необходимой температуры и максимальном её расходе, двухконтурные газовые котлы и водогрейные газовые колонки имеют достаточно большую максимальную мощность, около 24 кВт. или более. Котлы и колонки оснащены автоматикой, которая может за счет модуляции пламени горелки уменьшать их мощность до минимальной, равной примерно 30% от максимальной. Минимальная мощность двухконтурного газового котла или колонки обычно равна около 8 кВт. или более. Это минимальная мощность котла, как в режиме ГВС, так и отопления.
Газовая горелка двухконтурного котла или колонки из-за конструктивных особенностей не может стабильно работать с мощностью, меньше минимальной (менее 8 кВт.). В то же время, для работы с системой отопления частного дома или автономного отопления квартиры, котел в режиме отопления очень часто должен выдавать мощностью менее 8 кВт.
Например, мощности 8 кВт. достаточно для обеспечения теплом помещений дома или квартиры площадью 80 — 110 м 2 , причем в самую холодную пятидневку отопительного сезона. В более теплые периоды, производительность, мощность котла должна быть значительно меньше.
Из-за того, что котел не может работать с мощностью ниже минимальной, возникают проблемы с адаптацией (согласованием) двухконтурного котла и системы отопления.
На небольших объектах, с малым потреблением тепла на отопление, котел выдает больше тепла, чем может принять система отопления. В результате несогласованности параметров котла и системы, двухконтурный котел начинает работать в импульсном режиме, «тактовать» — как говорят в народе.
Работа в режиме «тактования» значительно уменьшает ресурс работы деталей котла, заметно снижает КПД.
Для нормального подогрева воды котлом или колонкой, на диаграмме точка пересечения линий температуры и расхода горячей воды (рабочая точка) должна всегда находиться внутри рабочей зоны, границы которой показаны на диаграмме жирной линией. Если режим потребления горячей воды выбран так, что рабочая точка будет находиться в серой зоне, поз. 1 на диаграмме, то котел, колонка будет тактовать. В этой зоне, при маленьком протоке воды, мощность котла, колонки оказывается избыточной, котел, колонка отключается от перегрева, а затем снова включается. Из крана идет то горячая, то холодная вода.
Двухконтурные газовые котлы при работе с максимальной мощностью имеют КПД более 93%, и менее 80% при работе с минимальной мощностью. Представьте, как еще уменьшится КПД, если такому котлу придется работать в импульсном режиме, с постоянным перезажиганием газовой горелки.
Учтите, что двухконтурный котел в течении года большую часть времени работает с минимальной мощностью. Минимум 1/4 часть израсходованного газа будет буквально вылетать бесполезно в трубу. Прибавьте к этому расходы на замену преждевременно изношенных деталей котла. Это будет расплата за установку в доме дешевого оборудования для отопления и ГВС.
Если мощность двухконтурного газового котла более 20 кВт., выбрана из расчета нагрева максимально необходимого расхода горячей воды, то котел не может обеспечить экономную и комфортную работу в режиме малой мощности отопления и при нагреве воды с маленьким расходом. То же самое можно сказать и о работе водогрейной колонки.
Чаще всего, в доме отсутствует необходимость приготовления больших потоков горячей воды. Для многих людей, намного важнее обеспечить комфортное и экономное пользование горячей водой при малом её расходе.
Для таких экономных хозяев многие производители выпускают двухконтурные газовые котлы и колонки максимальной мощности около 12 кВт. и минимальной меньше 4 кВт. Такие котлы, колонки обеспечат более экономное и комфортное отопление и пользование горячей водой в количестве, достаточном для принятия душа или мытья посуды.
Перед покупкой двухконтурного котла или колонки хозяевам необходимо решить, какой режим потребления горячей воды более выгоден и комфортен — с большим расходом воды или с маленьким. На основании этого решения выбрать мощность котла или колонки. Если хочется и то и другое, то придется выбрать систему ГВС с бойлером.
Любителям душа, для приготовления горячей воды и отопления домов и квартир с отапливаемой площадью до 140 м 2 , с одной ванной, рекомендую устанавливать двухконтурные газовые котлы максимальной мощностью 12 кВт. Они наилучшим образом соответствуют потребностям систем отопления и ГВС небольших частных домов и квартир.
Тем, кто любит принимать ванну, а также для домов и квартир больших размеров, площадью более 140 м 2 , очень советую использовать систему ГВС с бойлером послойного нагрева и двухконтурным котлом, или с бойлером косвенного нагрева и одноконтурным котлом.
Многие производители отопительного оборудования выпускают специальные комплекты, котел плюс встроенный или выносной бойлер, именно для таких случаев. Такой комплект оборудования обойдется дороже, но позволит обеспечить увеличенный ресурс работы оборудования, экономию газа и более комфортное пользование горячей водой.
В Западной Европе и в мире популярны различные способы экономии энергии при эксплуатации частного дома.
Из дома горячая вода после использования стекает в канализацию и уносит с собой значительную часть тепловой энергии, которую затратили на её подогрев.
Схема рекуперации тепловой энергии стоков канализации в систему ГВС
Для сокращения потерь энергии в доме применяют схему рекуперации (возврата) тепла из канализационных стоков в систему ГВС частного дома.
Холодная вода, прежде чем попасть в бойлер ГВС, проходит через теплообменник. В теплообменник же направляются стоки от санитарно технических приборов.
В теплообменнике два потока, холодная вода из водопровода и горячая вода стоков, встречаются, но не смешиваются. Часть тепла от горячей воды передается холодной. В бойлер ГВС поступает уже подогретая вода.
На схеме, показанной на рисунке, к теплообменнику направляют стоки только тех санитарно-технических приборов, которые работают с протоком горячей воды. Такую схему рекуперации выгодно применять при любом способе нагрева воды — как с бойлером, так и с проточным нагревателем.
Чтобы возвращать тепло из стоков санитарно-технических приборов, которые сначала накапливают горячую воду, а затем спускают её в канализацию (ванна, бассейн, стиральная и посудомоечная машины), применяют более сложную схему с циркуляцией воды между бойлером и теплообменником на время опорожнения этих устройств.
Для домов и квартир с постоянным проживанием очень советую использовать систему ГВС с бойлером послойного нагрева и двухконтурным котлом, или с бойлером косвенного нагрева и одноконтурным котлом. Объем бойлера не менее 100 литров. Система обеспечит хороший комфорт пользования горячей водой, экономное расходование газа и воды, а также меньший объем стоков в канализацию. Единственный минус такой системы — это более высокая стоимость оборудования.
При ограниченном бюджете строительства в небольших загородных дачных домах для сезонного проживания можно установить систему ГВС с проточным нагревателем.
Схему ГВС с проточным нагревателем целесообразно использовать в домах с кухней и одной ванной, где источник нагрева и места отбора горячей воды расположены компактно, на небольшом расстоянии друг от друга. К одному проточному подогревателю воды рекомендуется подключать не более трех кранов для разбора воды.
Стоимость такой системы сравнительно невелика, а недостатки эксплуатации в этом случае менее выражены. Двухконтурный газовый котел или газовая колонка занимает мало места. Практически все необходимое оборудование смонтировано в корпусе аппарата. Для установки котла мощностью до 30 кВт или газовой колонки не требуется отдельное помещение.
Для приготовления горячей воды и отопления домов и квартир с отапливаемой площадью до 140 м 2 , с одним душем в ванной комнате, рекомендую устанавливать двухконтурные газовые котлы максимальной мощностью 12 кВт.
В системе ГВС с газовой колонкой или двухконтурным котлом стабильность режима подачи воды значительно возрастет, если в схему между нагревателем и точками разбора воды установить буферную емкость — обычный накопительный электроводонагреватель. Особенно рекомендуется устанавливать такой буферный накопительный электроводонагреватель вблизи точек разбора, удаленных от газового аппарата.
В схеме с буферным баком горячая вода от газовой колонки или двухконтурного котла сначала поступает в бак электрического бойлера — водонагревателя. Таким образом, в баке всегда содержится запас горячей воды. Электрический нагреватель в баке лишь компенсирует теплопотери и поддерживает необходимую температуру горячей воды в период, когда отсутствует разбор воды. Достаточно электроводонагревателя с баком небольшой емкости — даже литров 30, и пользование горячей водой станет намного комфортнее.
Система ГВС с проточным водонагревателем и встроенным в котел или выносным бойлером послойного нагрева будет несколько дороже. Зато здесь не потребуется расходовать дорогую электроэнергию на поддержание температуры воды, а комфорт пользования водой будет таким же, как и с бойлером косвенного нагрева.
В домах с разветвленной сетью ГВС реализуйте схему с накопительным водоподогревателем (бойлером) и рециркуляцией воды. Только такая схема обеспечит необходимый комфорт и экономную эксплуатацию системы ГВС. Правда, первоначальные затраты на её создание самые большие.
Рекомендуется покупать котлы, которые продаются в комплекте с бойлером. В этом случае параметры котла и бойлера уже правильно подобраны производителем, а большая часть дополнительного оборудования встроена в корпус котла.
Если отопление в доме осуществляется твердотопливным котлом, то выгодно установить буферный бак – аккумулятор тепла, к которому и подключить систему ГВС с циркуляцией воды.
В ином случае, для подогрева воды в доме, к твердотопливному котлу присоединяют бойлер косвенного нагрева, дополнительно оснащенный электронагревателем.
Электрический бойлер ГВС выгодно использовать в доме с твердотопливным котлом
Часто для нагрева воды в доме с твердотопливным котлом, используется только электроэнергия. Для ГВС в доме, вблизи точек разбора воды, устанавливают накопительный электрический бойлер — водоподогреватель. Систему циркуляции горячей воды в этом варианте не делают. Возле удаленных точек разбора воды выгоднее установить свой отдельный накопительный подогреватель. В этом случае электроэнергия на подогрев воды расходуется более экономно.
При нагревании воды выше 54 о С из воды выделяются соли жесткости. Для уменьшения образования накипи по возможности нагревайте воду до температуры ниже указанной.
Особенно чувствительны к образованию накипи проточные водонагреватели. Если вода жесткая, содержит более 140 мг CaCO3 в 1 литре, то применение для нагрева воды проточных водонагревателей, в том числе и с бойлерами послойного нагрева, не рекомендуется. Даже небольшие отложения накипи забивают каналы в проточном нагревателе, что ведет к прекращению протока воды через него.
Подачу воды в проточный водонагреватедль рекомендуется производить через антинакипный фильтр, который снижает жесткость воды. Фильтр имеет сменный картридж, который придется регулярно менять.
Для подогрева жесткой воды лучше выбрать накопительную систему ГВС с бойлером косвенного нагрева. Отложения солей на нагревательном элементе бойлера не препятствуют протоку воды, а только снижают производительность бойлера. Бойлер проще чистить от накипи.
Следует помнить, что длительный нагрев воды до температуры менее 60 о С может привести к появлению в накопительном баке (бойлере) с горячей водой вредных для здоровья человека бактерий вида Legionella. Рекомендуется периодически выполнять термическую дезинфекцию системы ГВС, повышая на какое-то время температуру воды до 70 о С.
12 Мар 2019 admin 14