Система горячего водоснабжения в загородном доме
Наличие горячей воды в частном доме – это неотъемлемая часть комфортной жизни. Температура обычной холодной воды не превышает 10 градусов. Поэтому требуется её подогревать для бытовых целей. При создании комфорта в индивидуальном жилом доме люди стараются в первую очередь решить данную проблему. Ведь далеко не везде есть общее горячее водоснабжение. Современное оборудование позволяет организовать водоснабжение в частном доме разными путями. Рассмотрим их.
Системы бывают накопительные и проточные. Особенности их работы понятны из названий.
Накопительныйводонагреватель — это мощный бак или бойлер, в который встраивают ТЭН. Большой объем, где происходит циркуляция воды, даст возможность использовать горячую воду в течении нескольких часов.
Это специальные баки, которые вмещают в себя большой объем воды и поддерживают его температуру на высоком уровне продолжительное время, предварительно нагревая её. Отличаются данные бойлеры объёмом бака:
- От 5 до 10 литров: хватит, чтобы помыть руки или немного посуды.
- 50 – 100 литров: достаточно для мытья посуды и принятия душа.
- Около 1000 литров: хватит на большую семью.
Положительные стороны накопительной системы:
- Удерживает температуру определённого объёма воды.
- Создаёт запас горячей воды. Актуально при перебоях водоснабжения.
- Устанавливается в любом месте.
- Имеют ограниченнный объём.
- Подогрев занимает время, иногда продолжительное.
- Чем больше объем бойлера, тем сложнее найти для него подходящее место.
Проточный нагреватель сможет подать горячую воду практически сразу. Компактный вес и небольшие размеры облегчают транспортировку и монтаж.
Водонагреватели проточного типа годятся для как маленьких домов, так и для больших, с двумя и более этажами. Они не накапливают воду, а подогревают проточную и сразу падают потребителю.
- Компактные размеры, могут быть подвесными или напольными. Зачастую имеет оригинальный дизайн передней панели.
- Процесс нагрева и сразу как только открылась подача воды.
- Для отдельного крана необязательно ставить отдельный агрегат нагрева.
- Подача горячей воды имеет небольшую задержку.
- Остывшая вода от предыдущего запуска должно быть слита.
- При одновременном использовании горячей воды в разных местах от одного источника нагрева будет слабый поток и резко снизится температура.
- Нагреватель склонен к быстрому накоплению накипи.
Изображение бойлера косвенного нагрева в разрезе.
Водонагреватель косвенного нагрева отличается тем, что забирает тёплую воду из системы отопления дома. Такую систему выгодно использовать зимой, поскольку она не потребует дополнительных ресурсов для нагрева.
Способы нагрева воды в системе
Для получения горячей воды из обычной холодной, её необходимо нагреть. Для этого потребуется источник энергии. По типу нагрева системы бывают:
- Электрические, которые могут иметь второй контур.
- Газовые колонки со вторым контуром.
- С косвенным нагревом.
Для подбора определённого варианта требуется вычислить мощность, которая необходима для нагрева воды. Чтобы обеспечить горячей водой один кран достаточно 10 кВт, однако, для одновременного использования ванны с краном мощность нагревателя должна быть не менее 28 кВт.
Газовые котлы
Для установки газового котла потребуется помощь специалистов, так как нужно подготовить соответствующие схемы, получить разрешения, установить вентиляцию и дымоход в случае необходимости.
Преимущества данного типа нагрева воды в том, что он обладает автономностью. К тому же отсутствие электроэнергии не помешает нагревать воду. На рынке присутствуют модели газовых котлов, которая позволяет сэкономить большое количество газа. Однако потребуется подключение дымохода. Но есть специальные модели, которые возможно установить в любом месте дома. Использование второго контура системы газового нагрева воды позволяет решить проблему не только горячей воды в доме, но и его отопления.
Обратите внимание, использование газового котла электроуправлением потребуется автономные источники питания, чтобы в работе системы не было сбоя.
Электронагреватели
Установить электросистему нагрева воды можно самостоятельно. Проводку можно подвести напрямую от щитка. Обратите внимание, для проточного типа электронагревателей потребуется отдельная линия. Это связано с их высокой мощностью. Выводные автоматы должны быть заменены. А также следует подумать об экономической целесообразности использования проточного типа водонагреватель.
Котлы на альтернативных видах топлива
Если нет возможности подключить газ и постоянно происходят перебои с электричеством, то лучше установить котел, работающей на альтернативном топливе.
В качестве топлива для таких системы используют древесину, торфобрикеты или жидкое топливо. Такие типы котлов устанавливают в домах, которые удалены от коммуникаций. Осуществлять при их помощи нагрев воды для бытового использования в доме дорого и сложно.
Что касается солнечных коллекторов, то в нашей стране они не распространены. Однако их использование позволило бы иметь автономный источник электроэнергии и использование электрокотла было бы целесообразным.
Виды нагревательных элементов
Сухой ТЭН не имеет прямого контакта с водой, он погружен в специальную металлическую колбу. Эта колба защищает нагревательный элемент от коррозии.
Существует 2 вида теплонагревательных элементов по своему принципу работы. Их отличает способ взаимодействия с водой:
- Мокрый ТЭН. Принцип работы схож с кипятильником, который опущен в воду. Только в бойлере устройство больше и имеет высокую мощность.
- Сухой ТЭН. Установлен внутри банка, поэтому греет не воду, а бак. Это даёт некоторые преимущества:
a. Отсутствие контакта ТЭНа с водой снижает требования к последней.
b. Пробои ТЭНа исключены.
c. Накипь на устройстве не образуется. Это продлевает срок службы, и увеличивает эффективность работы.
При покупке устройства нагрева воды следует обратить внимание на характеристики нагревательного элемента.
Мокрый ТЭН — погружен непосредственно в воду внутри бойлера, он имеет низкую цену, устанавливается на бюджетные модели бойлеров.
На данный момент рынок предлагает большое количество видов труб для систем водоснабжения. Главные показатели, по которым следует выбирать трубы – это стоимость и надёжность. Монтаж при этом не должен вызывать существенных трудностей.
Стальные трубы
Стальные трубу принято рассматривать как традиционный вариант, отвечающий большинству требований при построении систем горячего водоснабжения.
Их изготавливают из чёрной или же оцинкованной стали. Последний вариант устойчив к коррозии. Срок эксплуатации около 50 лет. Трубы из стали способна выдержать перепад температуры и значительные изменения давления.
Для установки системы водоснабжения из стальных труб потребуется опытный мастер, поскольку человеку неквалифицированному выполнить работу будет сложно. Недостатка у стальных труб два: снаружи труб может образовываться конденсат на них, а внутри может отлаживаться налёт.
Трубы из меди
Отличаются высоким сроком эксплуатации – до 70 лет. У них красивый внешний вид и они могут органично вписаться в декор. Недостаток материала – высокая стоимость. Да и найти медные трубы на рынке не так-то просто.
Медные трубы прекрасно выдерживают высокие давления и температуры, исключают развитие коррозионных процессов.
Пластиковые трубы
Отличаются долговечностью, универсальны в использовании, имеет низкую стоимость. Популярные остальных материалов. Их аккуратный внешний вид тоже является плюсом.
Для производства таких труб применяют:
Разводка водопровода из пластиковых труб выполняется в короткие сроки. Работу просто выполнить самостоятельно. Понадобятся лишь трубы, схема разводки и сварочный аппарат. В качестве последнего можно использовать газовую горелку.
Пластиковые трубы легко монтируются, они долговечные, прочные и не потребуют сварки.
Металлопластик
Практичный в использовании отличается малым весом. Их легко монтировать. Данная труба состоит из стального каркаса, который с обеих сторон покрыть пластиком. Эксплуатировать такие трубы можно до 35 лет. Металлопластиковая труба способна выдержать температуру до 75 градусов.
Достоинства: невысокая стоимость, простая установка, надёжность изделий. Недостатки: слабая стойкость к низким температурам, поэтому из них лучше выполнять разводку внутри дома.
Чтобы правильно выбрать систему нагрева воды, требуется найти усредненное значение по её расходу. Для этого требуется провести некоторые вычисления. Ниже рассмотрен среднестатистический вариант в качестве примера.
Расход воды в душе будет составлять от 4 до 8 литров за 1 минуту. Чтобы проводить дальнейшие расчёты возьмём максимальную цифру – 8 литров. Если каждый член семьи будет принимать душ в течение 10 минут, то ему потребуется 80 литров воды. Это объем на одного человека.
Организация системы горячего водоснабжения в частном доме требует взвешенного подхода к выбору оборудования и материалам.
Для мытья посуды потребуется 15 минут, расход воды будет составлять примерно 3 литра на одну минуту. Итого получается 45 литров. Выходит, что на одного члена семьи потребуется 125 литров.
Диапазон комфортная температура использованию от 30 до 40 градусов. Возьмём 35.
Накопительные бойлеры могут нагревать воду до 80 градусов. Среднее значение терморегулятора стоит примерно на 65 градусов. Температура холодной воды, которая поступает в водонагревателе равняется 10 градусам. Расчёт объёма водонагревателя = 125 *(35 – 10):(65 – 10) = 56 литров.
При необходимости в потреблении объема воды до 200 литров, на рынке представлен широкий спектр настенных моделей. Если потребуется большее количество воды, необходимо выпускать свой взор на напольные модели.
Обратите внимание! Использование проточных систем актуально при небольшом объёме использования горячей воды. Но следует учитывать, что такое тип водонагревателя потребует дополнительных затрат на оснащение электропроводки. Также у такого водонагревателя будет высокий расход электроэнергии. Стоит подумать, нужно ли ставить такую систему.
Косвенные системы хороши тем, что позволяют не только отапливать дом, но и получать горячую воду для бытовых нужд. Если строится новый дом, а система отопления ещё не установлена, то стоит рассмотреть возможность конструирования косвенно системы. Однако контур получения горячей воды должен иметь отдельный подогрев. Иначе в летний период получить её будет невозможно.
Тем, кто приобрёл дом с уже готовой системой отопления, но в них не было системы подогрева воды, предстоит её установить. И выбор, скорее всего, падёт на создание второго контура в системе с газовым отоплением. Или же предстоит приобретение электробойлера при наличии централизованной системы отопления, либо котла на твёрдом и жидком топливе.
Электрические нагреватели накопительного типа можно установить своими силами и подвести линию проводки непосредственно от щитка.
При необходимости монтаж можно доверить специалистам. На водоснабжении лучше не экономить, чтобы не возникло непредвиденных обстоятельств.
В заключение приведены полезные советы от профессионалов. Они пригодятся при монтаже систем нагрева воды для бытового использования и позволят избежать неприятностей во время эксплуатации:
Котов Владимир Викторович, мастер участка: На первоначальном этапе строительства загородного дома в нём можно установить бойлер для нагрева воды объёмом 100 литров. Это даст комфорт проживающим на объекте. При сезонном использовании дома, например, как дачу, целесообразно устанавливать проточный водонагреватель. Он компактный и удобный в эксплуатации.
Литвинов Дмитрий Юрьевич, проектировщик водопроводных систем: При небольшом размере семьи можно установить бойлер на 50 — 100 литров. Он позволит компенсировать потери тепла и расход воды. При покупке газового бойлера лучше отдать предпочтение готовому комплекту с котлом и бойлером. Их параметры правильно подобраны производителем.
Кудряшов Валерий Леонидович, слесарь-водопроводчик: При большом содержании примесей в проточной воде в количестве свыше 140 миллиграмм на литр рекомендуется не использовать проточные водонагреватели. Примеси будут выпадать на нагревательном элементе и трубах. Проточный нагреватель выйдет из строя в скором времени. При наличии котла в доме на альтернативных источниках топлива, будь то дрова или уголь, использование накопительного бака позволит организовать вторичный контур водоснабжения. Это позволит избежать дополнительных затрат на электроэнергию для подогрева воды.
Приведенная информация поможет владельцам частных домов сделать правильный выбор и определиться с установкой системы горячего водоснабжения. Ввиду того, что обустройство данной система требует ответственного подхода, выбор оптимального варианта оборудования, проектирование системы и ее монтаж лучше доверить специализированным организациям, профессионально занимающимся этим направлением. Это позволит обеспечить надежное и бесперебойное функционирование системы на долгие годы.
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.
10 Апр 2019 admin 14