Отопление и горячее водоснабжение частного дома газ. Отопление и горячее водоснабжение

1. В котлах с теплообменником битермическим

Этот конструктивный элемент устроен по принципу двух труб (одна в другой). В обоих находится вода. В режиме ОВ та, что во внутренней (ГВС), не «двигается» (стоит). Поэтому она уже по определению горячая. Теплоноситель же, проходящий по внешнему «контуру» (промежуток между стенками труб), постоянно, при помощи насоса, перемещается по замкнутой системе отопления – к радиаторам и обратно. Это справедливо для всех установок с принудительной циркуляцией.

Когда открывается кран ГВС , насос останавливается. Следовательно, теплоноситель, находящийся в статике, начинает движение. Он постоянно нагревается горелкой, причем довольно быстро, так как сечение трубы этого контура (ГВС) меньше, чем ОВ.

Проблемы перегрева теплоносителя не существует, так как большую часть тепловой энергии вода схемы ОВ отдает в систему ГВС. Последняя (проточная), в свою очередь, является своеобразным охладителем для первой.

2. В котлах с двумя теплообменниками

Во время работы контура ОВ все то же самое. Но есть разница – попадание горячего теплоносителя во вторичный теплообменник не происходит. За это «отвечает» специальное устройство. На различных схемах обозначается как блок управления, трехходовой клапан и так далее.

При разборе горячей воды происходит переключение, теплоноситель отопительной системы поступает во второй теплообменник и нагревает воду для ГВС. То есть он циркулирует только по внутреннему контуру котла .

Особенности всех двухконтурных котлов

• Одновременно агрегат на оба контура работать не может. То есть или нагрев жидкости для ГВС, или для ОВ.
• Режим функционирования горелки задается автоматикой, в зависимости от выставленной температуры воды.

У каждого из технических решений свои достоинства и минусы. Например, котлы с битермическим теплообменником стоят дешевле аналогов с двумя раздельными. Но если эта деталь выйдет из строя, то дом останется и без ГВС, и без тепла. Это уже иная тема, касающаяся критериев выбора, и она требует отдельного рассмотрения.

И все-таки, успеют ли остыть радиаторы отопления , пока производится разбор горячей воды? Однозначного ответа нет в принципе, так как это зависит от ряда факторов.

• Особенности дома – материал стен, наличие/отсутствие холодного чердака, степень изношенности, качество утепления, расположение на местности (продуваемость), размеры, планировка и тому подобное.
• Выбранная схема обогрева, расположение батарей в доме, протяженность труб, есть ли участки системы вне строения.
• Тип радиаторов отопления – материал (чугун , биметалл , сталь), способ функционирования (трубчатые, конвективные). От этого зависит скорость теплообмена между батареями и воздухом в комнатах.
• Интенсивность разбора горячей воды – количество открытых вентилей, длительность.

Если все суммировать, то получается, что насколько и как быстро опустится температура в помещениях, зависит от способности дома «удерживать» (аккумулировать) тепло.

Вывод

Для квартиры или небольшого жилого строения оптимальный выбор – котел двухконтурный. При сравнительно малой протяженности труб совместная работа двух систем (ОВ и ГВС) и приоритет последней никак не отражается на удобстве и комфорте жильцов. Любая схема отопления характеризуется определенной инерционностью , поэтому батареи если и остынут (например, при наполнении ванны и одновременном мытье посуды), то незначительно.

Если частный дом габаритный, в несколько этажей, к тому с множеством помещений, в которых производится разбор горячей воды (ванные, душевые, тем более сауны и прачечные), то целесообразнее приобрести котел с одним контуром и подключить к нему бойлер (накопительную емкость) косвенного нагрева.

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.

Какие элементы включает схема водоснабжения многоквартирного жилого дома?

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.

Что такое трубный розлив и стояк

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.

Закрытая система горячего водоснабжения

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.

Трубная подводка

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.

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.

Особенности ГВС и расчет объема горячей воды

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.

Пример расчета:

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.

Поломки в системе разводки водоснабжения горячей или холодной воды

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.

Скрытые неисправности

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.

Наличие теплой воды — нормальное требование для комфортного существования. Вот только далеко не везде есть возможность подключиться к централизованному источнику горячей воды. В большинстве частных домов и в некоторых многоэтажках приходится заботиться об этом самостоятельно. Один из вариантов — использовать теплообменник для горячей воды от отопления. Во всяком случае, в отопительный сезон будете с горячей водой.

Принцип работы

Теплообменники для приготовления воды ГВС работают по бесконтактному принципу. Устройство их может быть разным, но принцип действия не отличается — работают они по принципу теплопередачи. Есть нагретый теплоноситель (в данном случае из системы отопления), который подается в трубы/каналы теплообменника. Горячий теплоноситель отдает часть тепла трубкам, по которым течет. По другим, параллельно расположенным каналам, течет вода, которую необходимо нагреть. Контактируя с нагретыми теплоносителем стенками, она нагревается. Именно так и работает теплообменник для горячей воды от отопления.

Чтобы нагрев был эффективным, теплообменник должен быть сделан из материала с высокой теплопроводностью. Обычно это металлы — медь, нержавеющая сталь. Медь — дорогой металл, но имеет отличную теплопроводность. Нержавеющая сталь хуже проводит тепло, но за счет прочности стенки могут быть очень тонкими, что делает такие теплообменники тоже эффективными.

Как использовать теплообменники для получения ГВС от отопления

Есть несколько возможностей нагревать воду для бытовых нужд при помощи теплообменника и отопления:

Виды теплообменников для горячей воды

Вообще, существует много конструкций теплообменников, так как они используются часто, в различных устройствах. Поговорим подробнее о наиболее доступных, надежных и эффективных. Для бытовых целей используются два вида:

• Пластинчатые (паянные или разборные).
• Кожухотрубные.

Теплообменник для горячей воды от отопления: в частном секторе используются два типа — пластинчатые (слева) и кожухотрубные (справа)

В них тепловые среды — теплоноситель от системы отопления и вода из ХВС (холодного водоснабжения) не смешиваются. Каналы, по которым они протекают, между собой никак не связаны. Поэтому при закачке на подогрев воды питьевого качества, такую же и получаем на выходе.

Пластинчатые

Пластинчатый теплообменник для горячей воды от отопления состоит из нескольких металлических пластин с выдавленными ходами. Собираются они в зеркальном отражении, так что получаются изолированные друг от друга каналы для циркуляции жидкостей. Пластины изготавливают методом штамповки из листового металла. Толщина — до 1 мм. Металл, как правило, нержавеющая антикоррозионная сталь, но есть и из титана, специальных сплавов.

Каналы на пластинах чаще всего делают в виде равносторонних треугольников с разными углами. Чем острее угол, тем быстрее движется жидкость, чем тупее, тем больше сопротивление и медленнее движение. По схеме движения сред по каналам, пластины бывают одноходовыми и многоходовыми. В первых направление движения сред не меняется от начала и до конца. Еще их отличительная особенность — среды движутся в противоток (для большей эффективности).

В многоходовых пластинчатых теплообменниках каналы расположены так, что среды меняют направление движения по нескольку раз. Строение у них более сложное, стоимость выше, но они способны отбирать максимум тепла (высокий КПД). В многоходовых теплообменниках можно добиться небольшой разницы в температурах обоих жидкостей.

По способу соединения бывают двух типов — разборными и паянными. Пластины разборных пластинчатых теплообменников соединяются при помощи специальных эластичных прокладок (из резины, фторопласта). Для обеспечения герметичности каналов, они стягиваются металлическими стержнями-стяжками. Для стабилизации в конструкции присутствуют две массивные плиты — неподвижная и подвижная. На неподвижной закреплены стержни, на них нанизываются пластины с ходами. Чем их больше, тем больше мощность, больше передаваемая теплота. Последней устанавливается подвижная пластина, на стяжки накручиваются гайки, зажимаются до герметичности каналов. Благодаря такой конструкции, эти теплообменники можно разобрать, прочистить, добавить или убрать пластины. И в этом достоинство этой конструкции. Недостаток — пластинчатый теплообменник для горячей воды от отопления имеет больший вес и размер (если сравнивать с паянными).

Два вида пластинчатых теплообменных устройств — паяный (слева) и разборной (справа)

Паянные пластинчатые теплообменники собираются на заводе. Нержавеющие пластины свариваются в аргонной среде, что позволяет избежать коррозии в местах сварки. Паянные пластинчатые теплообменники неразборные, в связи с чем могут возникнуть сложности с промывкой. Их преимущество — более компактные размеры и меньший вес, так как нет необходимости в стабилизирующих плитах.

У каждого теплообменника есть входы и выходы для подключения теплоносителя (от отопления) и воды. Эти выходы могут быть в виде фланца, трубы под сварку, резьбового соединения. Они позволяют подключить теплообменник для горячей воды от отопления к трубам любого типа.

Кожухотрубные

Кожухотрубные теплообменник для горячей воды от отопления проще по конструкции, но менее эффективны, из-за чего, для обеспечения необходимой температуры, должны иметь солидные размеры. Низкая эффективность, большие размеры и материалоемкость — это причины, по которым в быту они используются реже. Но их конструкция надежней — они выдерживают суровые условия эксплуатации. Так что в промышленности чаще применяется именно этот вид теплообменных агрегатов.

Кожухотрубные теплообменники представляют собой трубу-кожух, внутри которой уложены более мелкие трубки. Обычно это медные трубки, но могут быть и из другого материала, причем не только из металла.

Кожухотрубный теплообменник для ГВС — устройство и принцип работы

По тонким трубкам движется нагреваемая вода, которая подается затем в краны. Теплоноситель из системы отопления движется по пространству внутри кожуха, которое не занято трубками с подогреваемой водой. Направление движения — в противоток. Этим обеспечивается большая теплоотдача. Но стоит сказать, что общее КПД таких установок ниже, чем пластинчатых.

Схемы подключения

Кроме типа теплообменника, надо выбрать еще и способ его подключения. Есть несколько типовых схем. В любом случае, два выхода подключаются к отоплению, один — к холодному водоснабжению, один — к разводке горячей/подогретой воды.

Параллельная (стандартная)

В самом простом случае теплообменник для горячей воды от отопления подключают параллельно существующей системы. Такая схема проще всего в реализации, но для достаточного нагрева необходимо, чтобы теплоноситель двигался активно. То есть, обязательно в подаче теплоносителя наличие циркуляционного насоса. В системах с естественной циркуляцией такой тип установки малоэффективен.

При монтаже, подача теплоносителя всегда подключается к верхнему патрубку, а обратка — к нижнему. При подключении воды ситуация противоположная — холодная вода подключается в нижний патрубок, гребенка горячей — к верхнему.

Простейшая схема обвязки содержит отсечные краны на всех четырех патрубках — для возможности отключения, чистки, технического обслуживания. Также на входе от отопления устанавливается грязевик — фильтр с мелкой сеткой. Так как зазоры в теплообменнике совсем небольшие, попадание окалины либо других загрязнений может вызвать закупорку каналов. Такой же фильтр желательно установить на вводе холодной воды — дольше будет работать оборудование.

Данную схему можно усовершенствовать, сделав рециркуляцию горячей воды в гребенке ГВС (закольцовывают после последней точки разбора). При таком построении, тепло неиспользуемой горячей воды не пропадает, а используется: вода из гребенки ГВС подмешивается к холодной воде из водопровода. На подогрев поступает уже не совсем холодная, а теплая. Теплообменник для горячей воды от отопления только доводит ее до требуемой температуры.

При разборе нагретой воды, на подогрев идет преимущественно вода из трубы холодного водоснабжения. Когда разбора нет, по кругу насос «гоняет» теплую, нагрузка на котел отопления совсем небольшая.

Управление температурой происходит при помощи датчика и регулирующего клапана, установленного на обратке (можно и на подачу поставить). Показания с датчика (температура воды в выходной ветке на ГВС) поступают на прибор управления. По результатам сравнения с выставленными данными, регулируется интенсивность потока теплоносителя, тем самым регулируется интенсивность нагрева.

Двухступенчатая

Всем хороши описанные выше схемы, кроме того, что для нагрева должен проходить большой поток теплоносителя. Иначе вода не успеет прогреться. Второй недостаток — приходится «заворачивать» поток теплоносителя из системы отопления. При большом расходе и недостаточной мощности отопительного котла, в холода могут быть заметны понижения температуры. Для более рационального использования тепла придумали двухступенчатую систему подключения теплообменников.

В данном случае первичный нагрев идет от обратного трубопровода отопления. Тем самым более рационально используются энергоносители. Доводится температура до нормы при помощи повторного нагрева, но уже от теплоносителя, который идет на подачу. Подключить теплообменник для горячей воды от отопления можно параллельно — как на верхней схеме. Второй вариант представлен на нижней — в разрыв подающей трубы от системы отопления.

При использовании второй схемы, первичный нагрев происходит от обратки. Нагретая в этом теплообменнике вода подается на второй, установленный на подаче. Тут она доводится до нужной температуры и уходит потребителю.

Есть еще схема двуступенчатого нагрева с использованием тепла от рециркуляции горячей воды. В этом случае рационально используется тепло ранее нагретой воды.

Первичный нагрев — от рециркуляции горячей воды, окончательный — от системы отопления

При использовании любой из этих схем, нагрузка на котел значительно снижается. Утилизируется то тепло, которое раньше не использовалось. Тем самым эти схемы помогают экономить на энергоносителях.

Для нормальной работы теплообменника, подключенного по любой из схем, при монтаже необходимо соблюдать технологические требования. Обязательно соблюдение уклона труб ГВС в сторону точек разбора. Если трасса проходит над дверью, в высшей точке ставят воздухоотводчик. Кроме того, при длинной трассе, необходимы дополнительные автоматические или ручные устройства для сброса воздуха (). В противном случае могут быть проблемы с подачей воды.

Пожалуй, всем известно, что огромные котлы-градирни и испускающие дым полосатые трубы, что видны с любой точки города, принадлежат ТЭЦ. Более того, многие знают, что эти махины обеспечивают наши дома светом, отоплением и горячим водоснабжением. Но что именно представляет собой процесс образования тепла и как в нем задействованы колонны градирен – вопрос довольно запутанный.

Расходные материалы

Весь процесс работы ТЭЦ начинается с подготовки воды. Поскольку она используется здесь в качестве основного теплоносителя, то перед попаданием в паровой котел, где с ней будут происходить основные метаморфозы, требует предварительной очистки. Чтобы предупредить накипь на стенках котлов, воду сначала смягчают – ее жесткость порой необходимо уменьшить в 4000 раз, также ее нужно избавить от различных примесей и взвесей.

В качестве топлива для подогрева котлов с водой на различных электростанциях используют, как правило, газ, уголь или торф. Сгорание этих материалов выделяет тепловую энергию, которую на станции и используют для работы всего энергоблока. Уголь перед использованием перемалывают, а поступающий газ очищают от механических примесей, сероводорода и углекислого газа.

Производство пара

Огромный паровой котел в машинном зале – высота с 9-этажный дом не предел – можно назвать сердцем ТЭЦ. Его питает подготовленное топливо, выделяя при этом огромное количество энергии. Под ее силой вода в котле превращается в пар с температурой на выходе почти в 600 градусов. Под давлением этого пара вращаются лопасти генератора, в результате чего создается электричество.

ТЭЦ вырабатывает также тепловую энергию, предназначенную для отопления и горячего водоснабжения района и города. Для этого на турбине существуют отборы, которые выводят часть нагретого пара, пока тот еще не дошел до конденсатора. Выведенный пар передается в сетевой подогреватель, выступающий в качестве теплообменника.

Тепловые сети

Попав в трубки сетевых подогревателей, вода нагревается и передается по подземным трубопроводам дальше в тепловую сеть за счет насосов, гоняющих воду по трубам. Теплосети, как правило, несут воду 70-150 градусов – все зависит от температуры снаружи: чем ниже градус на улице, тем горячее теплоноситель.

Перевалочным пунктом для теплоносителя становится центральный тепловой пункт (ЦТП) . Он обслуживает сразу целую систему зданий, предприятие или микрорайон. Это своеобразный посредник между объектом, создающим тепло и непосредственным потребителем. Если в котельной вода нагревается благодаря сгоранию топлива, то ЦТП работает с уже нагретым теплоносителем.

Рецепт горячей воды

Поставка теплоносителя заканчивается на входе в ЦТП или ИТП (индивидуальный ТП) – так, теплоноситель передается для дальнейших действий в руки ТСЖ или другой управляющей компании. Именно в тепловом пункте создается та горячая вода, с которой мы привыкли иметь дело – поступающая сюда с ТЭЦ вода греет в теплообменнике чистую холодную воду из водозаборников и превращает ее в ту самую горячую, что течет в наших кранах.

Обогрев здания и комнаты, эта вода постепенно остывает, ее температура падает до 40-70 градусов. Часть такой воды идет на смешение с теплоносителем и подается в наши краны с горячей водой. Дорога же другой части – снова на станцию, здесь остывшую воду согреют сетевые теплообменники.

Для чего же нужны градирни?

Величественные и массивные башни, называемые градирнями, не являются реакторами и центрами событий на ТЭЦ и на самом деле играют вспомогательную роль. Как это ни удивительно, но они применяются на теплостанции для охлаждения воды. Но зачем давать остывать той воде, которую постоянно нагревают?

В градирнях используется вторая часть « обратки», прошедшей цикл нагревания-охлаждения. Но ее температура еще довольно велика: 50 градусов для дальнейшего применения – слишком высокий показатель. Используют же побывавшую в градирнях воду для охлаждения конденсаторов паровых турбин. Это необходимо для того, чтобы пар, прошедший через паровую турбину, смог попасть в конденсатор и на холодных трубах внутри него сконденсироваться. Эти трубы как раз и охлаждаются водой, прошедшей градирни, температура которой теперь около 20 градусов. Если их не остудить, то не будет и потока пара через турбину, тогда и работать она не сможет. Конденсатор же снова превратит пар в воду, которая будет вновь пущена по циклу.

При снабжении дома магистральным газом горячее водоснабжение можно реализовать с помощью газового двухконтурного котла. Двухконтурным называется котел, который может нагревать воду (или специальную жидкость) для отопления дома, а также подогревать воду, используемую для бытовых нужд.

Приготовление горячей воды в двухконтурном котле может осуществляться с помощью вторичного теплообменника, встроенного бойлера, а такжебитермического теплообменника. В первом и втором случаях вода контура ГВС получает тепло от жидкости, нагретой пламенем горелки в первичном теплообменнике, в третьем случае теплоноситель и вода для контура ГВС нагреваются в одном теплообменнике, находящемся над горелкой.

Современный двухконтурный котел может работать в двух режимах: на отопление и на горячее водоснабжение (в холодное время года), а такжетолько на подогрев бытовой воды летом.

Применение проточного водонагревателя

В этом случае устанавливается проточный водонагреватель, который обеспечивает горячее водоснабжение дома. Такие водонагреватели могут быть нескольких типов:

• газовая колонка;
• контур двухконтурного котла;
• пластинчатый теплообменник, который подключают к отопительному контуру.

Схема их работы заключается в том, что сразу после подачи воды начинается ее нагрев, это происходит очень быстро. Чтобы за небольшое время получить воду высокой температуры, необходимо ограничивать поток воды. Температура воды на выходе будет напрямую зависеть от напора водопровода.

Устройство проточного водонагревателя.

Чтобы можно было качественно обеспечивать одну точку забора горячей водой, мощность такого оборудования должна быть достаточно высокой. Например, для принятия душа хватит 10 кВт, а чтобы наполнить ванну, необходимо не меньше 18 кВт. Если же вы планируете, что система горячего водоснабжения одновременно будет обеспечивать несколько точек, то следует брать прибор, мощность которого от 28 кВт.

Для обеспечения небольшого дома, когда горячую воду берут из двухконтурного котла, его мощность можно брать и меньше. Здесь все зависит от того, какое количество воды вам требуется, и, зная эту величину, вы сможете правильно рассчитать мощность оборудования.

Недостатки системы с поточным водонагревателем:

1. Температура зависит от количества расходуемой воды, чем ее больше, тем меньше температура. Пользоваться сразу в двух точках горячей водой будет неудобно, так как происходит скачок температуры.
2. Если напор воды слабый, то такой тип водонагревателя вообще не будет работать.
3. После включения крана, горячая вода будет поступать не сразу, а с небольшой задержкой. Чем дальше точка забора от нагревателя, тем дольше придется ждать.
4. В камере нагрева откладывается накипь, что ухудшает качество работы нагревателя, поэтому его необходимо часто чистить.

Все это увеличивает расход потребления воды, электроэнергии и нагрузку на канализацию.

Несмотря на наличие недостатков, такая схема является достаточно популярной в связи с небольшой стоимостью оборудования. К тому же, оно имеет небольшие размеры, что упрощает его монтаж. Чтобы было комфортно использовать данную схему нагрева воды, можно сделать следующее: поставить нагреватели возле каждой точки забора. Однако если вы их включите все одновременно, то нагрузка на электрическую сеть коттеджа будет очень высокой, порядка 30-35 кВт, что может вывести ее из строя. Поэтому целесообразно рассмотреть и другие виды систем ГВС.

Вернуться к оглавлению

Традиционная разводка ГВС

Устройство системы горячего водоснабжения в сталинках и ранних хрущевках, ничем не отличается от разводки холодной воды. Единственный розлив заканчивается тупиковыми стояками, от которых отходит поквартирная разводка. В элеваторном узле, розлив ветвится на две врезки - в подающую и обратную нитки.

Принципиальная схема элеваторного узла и системы ГВС без рециркуляции

Переключение ГВС с подачи на обратку, осуществляется вручную в соответствии с температурным графиком отопления:

• При температуре технической воды на выходе ТЭЦ до 80-90 градусов ГВС подается с подачи;
• При превышении 90°С водоснабжение переключается на обратный водопровод.

Горячая вода поступает в дом с подающей нитки. Вентиль на обратке закрыт

Чем это плохо

Достоинства такой схемы - дешевизна реализации и предельно простое обслуживание. Есть и оборотные стороны.

Две из них мы уже упомянули:

1. Без водоразбора вода в стояках и подводках остывает. Чтобы умыться или принять душ, ее приходится подолгу (до нескольких минут) сливать в канализацию. Для жильцов квартиры это означает не только потерю времени, но и значительные затраты: фактически вы сливаете холодную воду, но при наличии водосчетчика платите за нее как за горячую;

Когда вы сливаете холодную воду, водосчетчик регистрирует расход горячей

Справка: стоимость кубометра горячей воды на середину 2017 года для жителей Москвы составляет 163 рубля. Подсчитано, что за год семья из 3-4 человек сливает в канализацию в ожидании нагрева воды не менее 10-12 кубометров.

И без того высокие тарифы на ГВС в ближайшей перспективе продолжат расти

1. Полотенцесушители, размыкающие внутриквартирные подводки ГВС, нагреваются только от водоразбора в вашей квартире. Про качественное отопление ванной можно забыть.

Полотенцесушитель подключен в разрыв внутриквартирной подводки и нагревается только при разборе горячей воды

Бросим в общую копилку недостатков решения еще горстку мелочи:

• Холод и сырость в ванной способствуют появлению грибка;

Сырость и плесень в ванной - последствия низкой температуры

• Развешенные на холодной сушилке полотенца быстро становятся затхлыми;
• Циклические нагрев и охлаждение стояков ГВС сопровождаются циклами их удлинения и сокращения размеров. В результате постепенно разрушается заделка стояков в перекрытии цементным раствором.

При нагреве трубопровод из любого материала заметно удлиняется

Заметьте: удлинение труб при нагреве в том случае, если они касаются арматуры перекрытия, может сопровождаться довольно громкими звуками. На памяти автора трение стояка об арматуру привело к комичной ситуации: жильцы обвиняли своих соседей по стояку в.. подпольном печатании денег.

Весь в белом и на белом коне

Чем отличается от описанной выше система горячего водоснабжения с рециркуляцией? Догадаться несложно. В ней горячая вода непрерывно циркулирует через розливы и (в случае многоэтажного дома) стояки ГВС.

В результате:

• Обеспечивается мгновенная подача горячей воды к точке водоразбора на любом участке контура;
• Полотенцесушители переносятся с внутриквартирной подводки на стояк (или, в случае частного дома, розлив) горячей воды. Благодаря непрерывной циркуляции они остаются горячими круглосуточно, обеспечивают обогрев ванных и санузлов, а заодно и быструю сушку полотенец;

Полотенцесушитель на фото подключен параллельно стояку и остается горячим круглосуточно

• Температурный режим системы ГВС остается стабильным, без циклических охлаждений и нагревов.

Источник воды

Как правило, в частный дом заводится только холодная вода. Ее нагрев для хознужд осуществляется локальным источником тепла. А что может стать источником воды?

Узнать больше об устройстве инженерных систем коттеджа вам поможет видео в этой статье.

Магистраль водоснабжения

Если вблизи вашего дома проходит магистральный водопровод - проблема решается заключением договора с местным «Водоканалом». После составления и утверждения проекта строится водомерный колодец, осуществляется врезка в магистраль и устанавливается водомерный узел - водосчетчик с фильтром грубой очистки и отсекающими кранами.

Водомерный узел в колодце

Дачный водопровод

Для того чтобы водоснабжение было бесперебойным, в доме, подключенном к дачному водопроводу с подачей воды по графику, устанавливается накопительная емкость. Простейшее решение - установить ее на чердаке: вода будет набираться в емкость при ее подаче в водопровод через поплавковый клапан, исключающий переполнение, и двигаться к точкам водоразбора самотеком.

Вода самотеком подается в водопровод из установленного на чердаке бака

Увы, таким способом трудно организовать водоснабжение и отопление деревянного дома: для деревянных балок вес накопительного бака в несколько тонн будет чрезмерной нагрузкой. В этом случае можно прибегнуть к плану «Б»: емкость устанавливается в утепленном подвале или подполе и снабжается насосной станцией с гидроаккумулятором.

Водоснабжение от емкости в цокольном этаже с подачей воды насосной станцией

Колодец, скважина

Как реализовать водоснабжение от скважины или колодца?

• Скважинный насос снабжается обратным клапаном, который не даст воде сливаться из водопровода при отключении насоса (см. Скваженный насос Беламос);
• За управление насосом отвечают датчик давления и автоматическое реле;
• В контур водоснабжения ставится гидроаккумулятор. Его задача - стабилизировать давление и экономить ресурс насоса.

Водоснабжение от скважины с погружным насосом

Полезно: при расстоянии от уровня грунта до уровня водозабора меньше 8 метров насос может быть поверхностным. В этом случае обратный клапан ставится на его всасывающем патрубке.

Схема автономного водоснабжения с поверхностным насосом

Газовые бойлеры

В домах с центральным отоплением или квартирах выгодно устанавливать газовые котлы. В этих условиях они обеспечивают экономию, при таком же уровне производительности. Газовые бойлеры бывают двух видов – с открытой камерой сгорания и с закрытой. Это позволяет использовать их в квартире без использования дополнительных коммуникаций, так как мощность сопоставима с мощностью газовой плиты . А она не требует устройство дополнительного дымоотвода.

Так же как и в, поджог газа обеспечивается дежурным фитилем, который горит все время и бесполезно сжигает газ, электронным поджигом, использующим батарейки или же, гидродинамическим поджигом. Он срабатывает при открытии крана холодной воды. Течение вращает маленькую турбину, которая зажигает газ в горелке.

Как работает горячее водоснабжение частного дома с бойлером послойного нагрева

Сейчас большой популярностью пользуется система ГВС частного дома, оснащенная бойлером послойного прогрева. Вода в таком устройстве нагревается с помощью проточного бойлера двухконтурного котла. Такой нагреватель не оснащен теплообменником, за счет чего его стоимость значительно снижается.

Подогретая вода поступает из верхней части бака. Взамен в нижнюю часть тут же начинает поступать холодная водопроводная вода. С помощью насоса вода из бака проходит сквозь проточный нагреватель, затем поступает в верхнюю часть бака. Благодаря этому потребитель мгновенно получает горячую воду, при этом нет необходимости ждать, когда нагреется весь объем воды, как в том случае, если вы используете бойлер косвенного нагрева.

Благодаря тому что верхний слой воды прогревается достаточно быстро, вы можете установить в частном доме бойлер более компактных размеров и уменьшить мощность проточного водонагревателя.

Различают двухконтурные котлы, оснащенные встроенным нагревателем, либо выносным послойного нагрева. Таким образом, данное оборудование системы ГВС частного дома отличается меньшей стоимостью и компактными габаритами, в отличие от бойлеров косвенного нагрева.

Вода в устройстве нагревается заблаговременно, даже если вы ее не расходуете. Количества подогретой воды хватит на несколько часов расходования.

За счет данных свойств вода в баке разогревается в течение длительного времени, при этом тепловая энергия в горячей воде будет постоянно накапливаться. Поэтому такой нагреватель еще называется накопительным водонагревателем.

Благодаря большой продолжительности нагрева воды вы можете отдать предпочтение нагревателю относительно малой мощности.

Как выбрать накопительный газовый водонагреватель для горячего водоснабжения частного дома

Накопительный бойлер, вода в котором подогревается посредством газовой горелки, не так популярен среди систем ГВС частного дома. Использование двух газовых аппаратов – газового котла и газового бойлера одновременно обходится довольно дорого.

Газовые бойлеры удобны в использовании в квартирах с централизованным отоплением, также их часто используют в частных домах с твердотопливным котлом, где для подогрева воды используют системы горячего водоснабжения со сжиженным газом.

Газовые нагреватели оснащены открытыми и закрытыми камерами сгорания, с принудительным удалением дымового газа и с естественной тягой в дымоходе.

Рынок предлагает модели накопительных газовых бойлеров для частных домов, которые не нужно подключать к дымоходу. Такие аппараты отличаются небольшой мощностью газовых горелок.

Газовый бойлер, объем которого не превышает 100 л, крепится на стену, а нагреватели большего объема устанавливают на полу.

В водонагревателях используют различные способы зажигания газа – с этой целью используют дежурный фитиль, электронный на батарейках либо гидродинамический поджиг.

В приборе, оснащенным дежурным фитилем, горит небольшой огонек, который сначала зажигают вручную.

Электронный поджиг подключается к электрической сети или работает на батарейках или аккумуляторах.

Гидродинамический поджиг активизируется благодаря вращению турбинки, которая, в свою очередь, активируется посредством потока воды.

Комфорт от использования горячего водоснабжения в частном доме напрямую зависит от объема накопительного нагревателя. Но чем больше бойлер, тем выше его стоимость и дороже расходы на его содержание и ремонтные работы.

Как определить, какой размер бойлера для частного дома выбрать:

объем бойлера, который обеспечит минимальный комфорт, рассчитывают, исходя из расхода от 20 до 30 литров горячей воды на каждого человека;

больший комфорт сможет обеспечить прибор ГВС частного дома, объем которого составляет от 30 до 60 литров на одного пользователя;

для высокого уровня комфорта выбирают нагреватель, объем которого составляет от 60 до 100 литров на каждого человека, приживающего в частном доме;

для того чтобы заполнить ванну, вам потребуется около 100 литров горячей воды.

Когда вы будете выбирать бойлер, обратите особое внимание на то, насколько мощным нагревательным элементом он оснащен. К примеру, для нагревания ста литров воды до +55 °C в течение четверти часа бойлер должен быть оснащен нагревателем (газовой горелкой и т

д.), мощность которой составляет 20 кВт.

Читайте материал по теме:

Советы по установке системы отопления и подаче горячей воды

В частном доме для горячего водоснабжения нужно применять систему с накопительным бойлером послойного или бойлерного нагревания не меньше 100 литров объема. Такая система гарантирует хороший комфорт применения горячей воды, экономное потребление воды и небольшой объем выхода в канализацию. Одним недостатком является высокая стоимость.

При небольшом бюджете, в загородных постройках для сезонного проживания устанавливают проточный водонагреватель. Такую схему лучше применять в домах с одной ванной и кухней, где источник тепла и точка отбора воды сделаны компактными по размерам. К одному нагревателю целесообразно подключать не больше трех кранов.

Отопление и горячее водоснабжение имеет небольшую стоимость, а негативные факторы не слишком выражены. Газовый котел, состоящий из двух контуров, занимают меньше места. Все оборудование устанавливается внутри корпуса. Если мощность котла менее 30 киловатт, то отдельного помещения не требуется. В системе горячей воды стабильность подачи повышается, если между точками разбора и нагревателем установить резервную емкость в виде простого накопительного нагревателя.

В схеме с таким баком вода от котла поступает в бак нагревателя. Поэтому всегда имеется резерв горячей воды. Нагреватель только компенсирует потери тепла и поддерживает температуру воды, когда нет ее разбора.

Система горячего водоснабжения с проточным нагревателем и бойлером послойного нагревания будет стоить дороже. Но при этом не потребуется потреблять электрическую энергию для нагревания воды, а комфорт будет как с котлом косвенного нагревания.

При разветвленной сети целесообразно организовать расчет горячего водоснабжения с накопительным бойлером, а также циркуляцией воды. Такая схема гарантирует нужный комфорт и экономичную работу системы. Однако начальные расходы на установку такой системы значительные.

Целесообразно приобретать котлы в комплекте с бойлером. При этом характеристики оборудования подбираются заранее изготовителем, а основная часть оборудования встроена в сам котел. Если отопление выполняется твердым топливом, то лучше смонтировать резервный бак, который будет сохранять тепло. К нему подключают всю систему с циркуляцией воды. В противном случае для нагревания воды к котлу подключают бойлер косвенного нагревания, снабженного электронагревателем.

Часто для нагревания воды применяется только электричество. Поэтому возле мест разбора ставят накопительный нагреватель. Циркуляция горячего водоснабжения в этом случае не производится. Выгоднее возле точек, удаленных на большое расстояние, установить индивидуальный нагреватель. При этом электрическая энергия будет тратиться экономнее.

При нагревании воды более 54 градусов из воды выделяются жесткие соли. Для снижения образования накипи лучше не нагревать воду больше указанной температуры. Чувствительными к накипи являются проточные нагреватели. При слишком жесткой воде использование проточных нагревателей нецелесообразно. Даже небольшое количество накипи забьет каналы в нагревателе, и остановят поток воды.

Подачу воды в нагреватель проточного типа целесообразно выполнять через специальный фильтр, уменьшающий жесткость воды. Он снабжен сменным картриджем. Для нагревания жесткой воды лучше использовать накопительную систему с косвенным нагревом. При этом отложения солей не будут препятствовать напору воды, а только уменьшат его эффективность. Бойлер будет проще очищать от солей.

Следует знать, что длительное нагревание воды приводит к возникновения в баке вредных бактерий. Поэтому рекомендуется своевременно производить дезинфекцию системы термическим нагреванием, увеличивая температуру до 70 градусов.

Как выбрать мощность котла для бойлера ГВС

При выборе бойлера необходимо обратить внимание и на мощность нагревательного элемента, который в нем установлен. Например, чтобы нагреть 100 литров воды до температуры 55 оС 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.

Схема ГВС с циркуляцией воды в системе

Использование накопительного водоподогревателя в системе ГВС позволяет организовать циркуляцию 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 ГВС имеет маленькие размеры и небольшую мощность

Циркуляцию воды в системе ГВС обеспечивает циркуляционный насос. Мощность насоса невелика, несколько десятков ватт.

В некоторых конструкциях трубопроводов ГВС удается создать естественную циркуляцию воды, без насоса.

В результате циркуляции воды в системе ГВС горячая вода к местам отбора подается постоянно.

В системе ГВС с накопительным подогревателем и циркуляцией 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 циркуляцией 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.

Совмещенные системы водоснабжения и горячего отопления дома

Для чего совмещать и горячего отопления в частном доме ? Прежде всего, потому что это дает существенную экономию на приобретении и монтаже бойлера как источника горячей воды – при таком варианте эту роль выполняет газовый или электрический котел. Кроме того, такое решение дает определенную экономию пространства, которое бы занимал бойлер в ванной, туалете, кухне или служебном помещении. В этом и заключается главные преимущества совмещенной схемы водоснабжения и горячего отопления частного дома.

При этом, разумеется, такая система не является идеальным решением и имеет свои недостатки. К их числу относятся:

• Различие в режимах потребления тепла в спаренных системах горячего водоснабжения и отопления дома. Если для первой они носят ярко выраженный пиковый характер по утрам и вечерам, то для отопительного оборудования подача тепла нужна постоянно. Таким образом, преобладание потребления горячей воды над нагрузкой для системы обогрева жилья очевидно – и это приводит к определенному дискомфорту для жильцов.
• При варианте совмещенной системы автономного отопления и ГВС необходим котел большой мощности для обеспечения выдачи тепла в пиковые нагрузки для обеих систем. Но при этом когда потребности в горячей воде не возникает, весь расход топлива идет на обогрев помещений (при этом такая ситуация нужна домочадцам далеко не всегда). Для экономичной эксплуатации такой котел нуждается в корректировке режима работы вручную, что не всегда возможно выполнять, либо в приобретении соответствующей автоматики, что удорожает общую смету на оборудование систем.
• Если ГВС и система отопления имеют общий источник тепла (котел), создаваемая им температура воды в общей системе не должна превышать 80°С. В противном случае, на внутренней поверхности радиаторов от разложения карбонатных солей под воздействием высокой температуры начинает формироваться накипь. В дальнейшем это может привести к ожогам домочадцев при соприкосновении с радиатором.

Отдельно стоит акцентировать внимание на схеме работы системы обогрева относительно фактора расхода теплоносителя (в совмещенной схеме, разумеется, воды). . Тут также существует два варианта реализации схемы:

Тут также существует два варианта реализации схемы:

• Без расхода теплоносителя, когда система замкнута и постоянный объем воды циркулирует внутри обогревательных приборов и коммуникаций;
• С расходом теплоносителя, компенсацию которого через расширительный бачок выполняет система подпитки.

Стоит отметить, что поскольку расширительный бак в данном случае является при совмещенной схеме также и накопителем горячей воды, к его подбору и монтажу применяются дополнительные требования. В частности, он должен иметь приличный объем и устанавливаться на такой высоте, чтобы напора горячей воды в системе хватало для ее эффективной работы. Разборная арматура системы ГВС должна возвышаться над его дном на высоте 10-15 см, чтобы исключить риск вычерпать весь объем воды, что приведет к нарушению работы отопительной системы.

Монтаж системы отопления

В качестве наглядного примера, работать будем с газовым котлом, стальными панельными радиаторами и пластиковыми трубами. Конечно, воду в радиаторы можно подавать и по стальным трубам, но это затратно и не так долговечно. Пластик ведь не ржавеет – да и стоит довольно недорого. Кроме того, для монтажа системы отопления с пластиковыми трубами не нужно проводить длительных сварочных и покрасочных работ. Как правило, даже очень сложная система собирается буквально за 1-2 дня.

Пластиковые трубы

А для ее монтажа нам понадобится вот что.

Необходимый инструмент и материалы

Из инструмента подготовьте следующее:

• паяльник для пластиковых труб и специальные ножницы;
• перфоратор и шуруповерт;
• молоток и уровень;
• карандаш и рулетку;
• разводной ключ (лучше не один);
• плоскогубцы и ножницы по металлу.

А из расходных материалов, кроме самих радиаторов и пластиковых труб, понадобится вот что:

• различные фитинги для труб и краны;
• силикон, пакля или фумлента;
• саморезы и быстрый монтаж;
• запасные крепления для радиаторов (в комплекте они не всегда есть, а если и есть, то очень часто не подходят для жесткой фиксации);
• крепления для фиксации труб к стенам.

Возможно, в конкретно вашем случае понадобится что-то еще, но, как правило, хватает и того, что перечислено выше.

Паяльник и ножницы для пластиковых труб

Рассмотрим некоторые важные правила монтажа.

Установка котла: что нужно учитывать

Скорее всего, монтаж котла для горячего водоснабжения и для отопления будете осуществлять не вы, а специалист от газовой службы или сервисного центра, но все-таки знать следующие моменты лишним не будет:

• котел нужно подвешивать так, чтобы к нему всегда можно было быстро подобраться в случае чего;
• нельзя вешать котел вплотную к потолку – минимум свободного пространства между верхней частью котла и потолком составляет 50 сантиметров;
• обратите особое внимание на места соединения котла со стеной – ни в коем случае нельзя использовать дешевые китайские крепежи, а также делать все по принципу «и так будет держаться».

После того, как котел подвешен, нужно прикрепить все радиаторы. Тут тоже хватает нюансов.

Монтаж радиаторов: важные моменты

• Во-первых, радиаторы нужно крепить под каждым окном, в противном случае помещение будет прогреваться плохо.
• Во-вторых, следите за тем, чтобы радиаторы располагались хотя бы примерно на одном уровне – иначе будет просто напросто некрасиво.
• В-третьих, учитывайте, что во время подачи воды в систему радиаторы могут слегка «дрожать», а значит нужно прикручивать их как можно жестче.

В принципе после того, как батареи закреплены, можно замерять, сколько нужно труб, какой длины, затем нарезать нужные куски и спаять их.

Спайка пластиковых труб

Совет: не используйте для соединения трубы и батареи фитинги из плохого, дешевого металла, они плохи тем, что при более-менее сильном повороте гаечного ключа могут просто сломаться, а также тем, что буквально через пару лет их, скорее всего, придется менять.

После того, как система труб и радиаторов готова, можно подсоединить все к котлу и вызывать мастера. Он запустит воду в систему, проверит настройки котла и запустит отопление.

Как выбрать объем накопительного водонагревателя бойлера

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.

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.

Выбор оборудования для ГВС и отопления частного дома

При выборе оборудования для ГВС и отопления частного дома необходимо учесть ряд факторов, а именно: сколько горячей воды потребуется в день; электрифицирован ли участок; есть ли условия, т.е. открытое место, целый день освещенное солнцем, для установки солнечного коллектора.

Когда потребность в горячей воде постоянна и повышена, как правило, владельцы индивидуальных домов покупке мощного двухконтурного котла предпочитают разработать собственную систему горячего водоснабжения, учитывающую конкретные условия. Здесь нет единого решения для всех, поскольку вариантов множество. Наиболее популярным устройством горячего водоснабжения является система, основанная на одноконтурном отопительном котле, связанном с бойлером.

Бойлер представляет собой устройство, предназначенное для подогрева воды и поддержания ее при определенной температуре; говоря проще, это водонагреватель со встроенным теплообменником. Конструктивно теплообменники (это устройства, в которых осуществляется передача тепла от горячего носителя (жидкости, газа) к более холодному) бывают различными (кожухотрубными, секционными и др.), однако в последние годы наибольшее распространение получили пластинчатые теплообменники, которые отличаются компактностью, высоким коэффициентом теплопередачи и КПД, составляющим 99%.

Обеспечение дома системой горячего водоснабжения невозможно без создания цепей рециркуляции горячей воды. Как правило, это трубопровод, имеющий форму петли, которая направляется от бойлера мимо точек разбора горячей воды и возвращается к бойлеру. Благодаря такой системе, горячая вода вытекает из водоразборного крана уже через 1-2 с, а не через 5-25 с, как это происходило бы, если бы водоразборный кран далеко отстоял от теплообменника. Помимо этого, без создания рециркуляции, в ожидании того, когда из крана потечет горячая вода, огромное ее количество просто стекает в канализацию, т.е. расходуется неэкономно.

Выбор проточного водонагревателя

Прежде чем приступить к выбору модели следует узнать о следующих показателях: душ или ванная расходует примерно 9 л горячей воды в минуту, а мойка примерно 4,2. Дальнейший расчет прост – суммируются показатели всех точек расхода воды, которые обеспечивает данный водонагреватель и получаем его мощность.

Например. Если водонагреватель обеспечивает санузел, то ему требуется вод для душа и умывальника. Соответственно, его показатели должны быть 9+4,2=13,2 л/мин.

При выборе конкретной модели необходимо смотреть не только на производительность, но и на разность температур. Она должна обеспечивать нагрев до 55 градусов. Этот момент часто умалчивается продавцами, и акцент делается на производительности, поэтому узнать про него требуется отдельно.

Кроме рабочего объема необходимо знать еще и минимальный размер включения – показателем, обозначающим минимальное проходящее количество воды, при котором нагреватель включится. Оптимально, если он будет всего 1,1 литра.

При возведении нового здания имеет смысл сразу установить накопительный бойлер емкостью свыше 100 литров. Он обеспечит комфорт проживания без необходимости переделок в дальнейшем.

Если домом пользуются нечасто, например дачей, то устанавливать накопительную систему нет смысла, достаточно проточного нагревателя. При этом компактное расположение точек расхода в таких зданиях обеспечит удобство в процессе эксплуатации.

При большой семье можно установить дополнительную емкость в системе накопительного водоснабжения. Бак на 30 литров с дополнительным электроподогревом, служащим для компенсации теплопотерь позволит компенсировать перепады расхода воды при большом количестве домочадцев.

При покупке газового бойлера предпочтение стоит отдавать уже готовым комплектам котел – бойлер. Их параметры уже подобраны друг для друга, такая связка будет оптимально расходовать тепло.

При твердотопливном обогреве дома, имеет смысл использовать теплонакопительный бак для создания вторичного контура горячего водоснабжения. Это позволит существенно сократить расходы электроэнергии.

При температуре в 55 градусов и выше, из воды начинают активно выпадать соли. Они забивают просвет труб и ухудшают ток воды

Это особенно важно для проточных нагревателей, которые нагревают большие объемы на маленькой протяженности трубы. Если вода содержит больше 140 мг примесей на литр воды, то проточные водонагреватели нельзя использовать – они слишком быстро выходят из строя и перестают нагревать воду

Схема горячего водоснабжения с проточным водонагревателем

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.

Схема ГВС с проточным водонагревателем не может обеспечить комфортное и экономное пользование горячей водой в доме по следующим причинам:

• Температура и напор воды в трубах очень сильно зависят от величины расхода воды. По этой причине при открывании еще одного крана очень сильно меняется температура воды и напор в системе ГВС. Одновременно пользоваться водой даже в двух местах очень не комфортно.
• При малом расходе горячей воды проточный водонагреватель вообще не включается и не греет воду. Для получения воды необходимой температуры часто приходится расходовать больше воды, чем это необходимо.

Горячая вода из крана появляется с некоторой задержкой. Время ожидания растет по мере увеличения длины труб от водонагревателя до места разбора воды. Часть воды в самом начале приходится бесполезно сливать в канализацию. Причем это вода, которая уже была нагрета, но успела остыть в трубах.

• Быстро накапливаются отложения накипи на небольшой поверхности внутри камеры нагрева проточного водонагревателя. При жесткой воде потребуется частая чистка от накипи.

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.

Системы накопительного типа

Устройство накопительного бойлера.

1. Бойлер и циркуляция воды в системе. Бойлер - это бак, который имеет хорошую теплоизоляцию и большие размеры. Обычно в бак встроены электрический нагреватель и трубчатый теплообменник, который подключен к котлу. Практически постоянно вода нагревается за счет котла. ТЭН включается, когда котел отключен или когда требуется большое количество горячей воды. Такая схема работы называется бойлером косвенного нагрева, это закрытая система. При необходимости горячая вода уходит из верхней части бойлера, после этого снизу поступает холодная вода, которая снова нагревается. Современные бойлеры оснащают еще и солнечным нагревателем, для этого в нижнюю их часть вставляют дополнительный теплообменник. Вода нагревается при помощи солнечной энергии, а если ее недостаточно, то для дополнительного нагрева используется котел или ТЭН.
2. Бойлер послойного нагрева. Данный тип нагрева воды становится очень популярным. В этой системе нет теплообменника, а вода нагревается, проходя через проточный нагреватель. Принцип работы следующий: сначала тратится горячая вода сверху, на ее место снизу поступает холодная вода, насос прогоняет воду через нагреватель проточного типа. Потребитель практически сразу получает горячую воду и не надо ждать, пока нагреется вода во всем бойлере, как в предыдущем типе водонагревателя. Такое решение позволяет приобретать бойлер меньшего размера и брать нагреватель меньшей мощности, при этом комфорт пользователя не уменьшается.
3. Система с циркуляцией воды. Использование бойлера позволяет сделать так, чтобы горячая вода в водопроводе циркулировала. Места, где отбирают воду, подключают к кольцевому трубопроводу, при этом длина каждого участка не должна превышать 2 метра. В этой системе используется маломощный насос с небольшими габаритами. Если сделать уклоны, то вода может циркулировать и без помощи насоса. Такое решение позволяет подавать воду к точкам забора постоянно, и ее можно брать из нескольких мест одновременно, это открытая система ГВС.
4. Рекуперация тепла от стоков канализации. Чтобы экономить расходуемую энергию, которая тратится на нагрев воды в доме, существуют различные способы. После использования горячая вода часто просто стекает в канализацию. Чтобы этого не происходило, используют систему рекуперации, то есть возврата части энергии из канализационных стоков снова в систему ГВС. Перед тем как попасть в бойлер, вода идет в теплообменник, в который также направляются стоки из канализации. Они начинают взаимодействовать, но между собой не смешиваются. Это позволяет обеспечить поступление в бойлер уже теплой воды, поэтому на ее нагрев тратится меньше энергии. Хотя это и более сложная система, но она позволяет экономить энергию, что является весьма актуальным вопросом.

Особенностью процесса рекуперации является то, что его можно использовать как с проточным, так и с накопительным нагревателем.

Вернуться к оглавлению

Электрическая система нагрева воды.

Применение электрических нагревателей воды довольно часто встречается в быту. Оно может быть двух типов: накопительный принцип или противный.

Накопительный - это когда вода набирается в бак и нагревается до определенной температуры электрическим тэном. После до достижения температуры заданного значения тэны периодически включаются и отключаются для поддержано этой температуры.

Проточный - это когда вода нагревается практически мгновенно, проходя через электронагреватели.

Плюсы электронагревателей воды:

По сравнению с предыдущей системой у этой преимущество в том, что она не связана с системой отопления.

У проточных электронагревателей вода не требует времени для нагрева.

Минусы электронагревателей воды:

Затраты на расход электроэнергии заметно больше, нежели затраты на расход газа для нагрева воды.

Электричество довольно опасно особенно в сочетании с водой. Шанс получить травму от удара электрическим током очень велик по сравнению с использованием газа.

Совмещенная система отопления плюсы и минусы

Несмотря на плюсы совмещенной системы отопления, существуют и минусы:

• режимы теплопотребления у систем отопления и горячего водоснабжения не совпадают: для первой характерно постоянное потребление тепла, у второй есть свои максимумы (утренние и вечерние часы) и минимумы (дневные часы). В связи с этим, потребление горячей воды преобладает над отопительной нагрузкой, что создает определенные неудобства;
• для совмещенного ГВС и отопления установка теплогенератора большой мощности с экономической точки зрения невыгодна, потому что в отсутствие потребности в горячей воде (т. е. Тогда ею не пользуются) нагрузка на генератор будет недостаточна (при том, что расходование топлива будет продолжаться). В таких случаях в момент наибольшей потребности в горячей воде можно отключить теплогенератор от системы отопления, чтобы он только нагревал воду. Такого рода способ эксплуатации теплогенератора скорее следует считать вынужденной мерой, чем удобством;
• при наличии общего теплогенератора в системе ГВС и отопления температура воды в нем не должна превышать 80 °С, чтобы не провоцировать образование на внутренних стенках труб и котла накипи вследствие разложения карбонатных солей, что чревато ожогами.

Разводка

Установка в дом отопления - водоснабжения начинается с выбора схемы разводки инженерных систем.

ХВС

Холодная вода разводится по тупиковой схеме (то есть движется по водопроводу только при водоразборе).

Разводка может быть:

Изображение	Описание
Тройниковая разводка типична для зданий советской постройки	Тройниковой: точки водоразбора последовательно подключаются к общей для всех подводке. Преимущество тройниковой разводки - небольшая материалоемкость, недостаток - падение напора во всем водопроводе при расходе воды через любой подключенный прибор.
Коллекторный шкаф на водоснабжении	Коллекторной: каждый прибор снабжен собственной подводкой, начинающейся в коллекторном шкафу и снабженной отсекающим краном. Падения напора нет, зато расход труб в несколько раз больше и монтировать их волей-неволей приходится только скрыто.

ГВС

Кроме тупиковой разводки, на ГВС практикуются схемы с рециркуляцией. Циркуляционный насос непрерывно прокачивает воду между врезками бойлера. Тем самым обеспечивается мгновенная подача горячей воды к любому крану и непрерывный нагрев смонтированных в разрыв подводок полотенцесушителей.

Подача ГВС с рециркуляцией от бойлера косвенного нагрева

Отопление

Как и водоснабжение, отопление может быть коллекторным или последовательным (тройниковым). Первый тип разводки чаще применяется с водяными теплыми полами: высокое гидравлическое сопротивление труб небольшого диаметра, уложенных в стяжку, ограничивает длину одного контура значением в 100-120 метров.

Кроме того, разводка отопления может быть:

Изображение	Описание
Классическая «ленинградка»: батареи подключены параллельно единственному розливу	Однотрубной. Так называемая ленинградка представляет собой кольцо отопительного розлива с подключенными параллельно ему радиаторами. Достоинство ленинградки - абсолютная отказоустойчивость: пока на концах розлива есть хоть какой-то перепад, циркуляция в нем продолжается. Недостаток - в значительном перепаде температуры между отопительными приборами.
Тупиковая двухтрубная разводка: ближние к котлу радиаторы горячее дальних, поскольку большая часть теплоносителя циркулирует через них	Двухтрубной тупиковой: радиаторы подключаются в качестве перемычек между розливами подачи и обратки; при этом в момент перетока из розлива в розлив направление движения теплоносителя меняется на противоположное. Такая разводка позволяет обойти любые препятствия и сформировать несколько параллельных веток отопительной системы. Однако перемычки между розливами вызывают падение перепада между ними по мере удаления от котла. Результат - охлаждение дальних отопительных приборов вплоть до разморозки в сильные холода. Проблему удается решить балансировкой - ограничением проходимости подводок ближних к котлу батарей.
Петля Тихельмана обеспечивает одинаковую температуру батарей без дросселирования подводок	Двухтрубной попутной (петлей Тихельмана). В ней формируется несколько малых контуров с одинаковой длиной и, соответственно, одинаковым гидравлическим сопротивлением. В результате все батареи нагреты до одинаковой температуры.

Схемы подключения радиаторов

Монтаж отопления и водоснабжения в загородном доме включает, среди прочего, установку отопительных приборов. Если панельные радиаторы и конвекторы монтируются лишь предусмотренным производителем способом, то секционные радиаторы могут быть подключены к розливу или стояку по одной из трех схем.

Изображение	Описание
Одностороннее подключение - для умеренного количества секций	Боковое одностороннее подключение эффективно при длине батареи не больше 10 секций. Если она длиннее, крайние секции будут заметно холоднее ближних к подводкам.
Диагональное подключение к двум розливам	Диагональное подключение эффективно при любой длине прибора и обеспечивает равномерный нагрев всех секций.
Подводки подключены только к нижнему коллектору радиатора	Нижнее двухстороннее подключение выгодно тем, что гарантирует циркуляцию даже при завоздушивании контура (воздух вытесняется в верхний коллектор, а циркуляция идет через нижний). Кроме того, при нижнем двухстороннем подключении батарее никогда не потребуется промывка: весь ил уносит циркулирующий через нижний коллектор теплоноситель.

Источники тепла

Отопление и горячее водоснабжение частного дома могут использовать общий или разные источники тепла. Давайте начнем с анализа экономической эффективности разных способов нагрева воды (проще говоря, выясним, во сколько обойдется киловатт-час тепла при разных способах его получения).

Экономичность

Если на вашей улице есть газ, другие источники тепла можно не искать

Подсказка: электрические, газовые и дизельные котлы нередко снабжаются отдельным теплообменником для нужд ГВС (так называемые двухконтурные). Однако абсолютно любой отопительный котел можно использовать для той же цели, подключив к нему бойлер косвенного нагрева - теплоизолированный бак, вода в котором нагревается за счет энергии теплоносителя системы отопления.

Бойлер косвенного нагрева использует тепловую энергию теплоносителя системы отопления

Автономность

В идеале водоснабжение и отопление частного дома должны быть не только экономичными. Они еще и должны требовать как можно меньше внимания со стороны владельца, по возможности поддерживая оптимальную температуру воздуха и водопроводной воды в полностью автоматическом режиме.

По этому параметру источники тепла распределяются в другом порядке:

• Электрокотлы работают автономно неограниченно долго, не требуют монтажа дымоходов и могут подключаться к выносным термодатчикам. Кроме того, они могут гибко менять мощность без потери КПД: коэффициент полезного действия любого электроприбора прямого нагрева всегда стремится к 100%. Потери энергии сводятся лишь к ее рассеиванию корпусом прибора. При установке котла в отапливаемом помещении рассеянное тепло используется для его обогрева;

Электрокотел: включил и забыл

Практический вывод: все так называемые экономичные электрокотлы и электрорадиаторы - фикция. Чтобы получить киловатт тепла, нужно израсходовать киловатт электроэнергии вне зависимости от принципа нагрева теплоносителя. Этот тезис прямо вытекает из закона сохранения энергии.

Электродные и индукционные котлы имеют ряд преимуществ перед ТЭНовыми, но экономичность в их число не входит

• Газовое, отопительное и водогрейное оборудование требует отвода продуктов сгорания. В остальном, автономностью и удобством пользования оно не уступает электрокотлам;
• Дизельный котел работает до тех пор, пока в его баке есть топливо. К минусам стоит отнести сильный шум горелки и запах соляры;

Дизельная котельная: существенная часть объема помещения занята топливными баками

• Автоматические угольные и пеллетные котлы работают автономно 7-10 дней в зависимости от объема топливного бункера;
• Дровяные и классические угольные котлы нуждаются в растопке каждые 6-8 часов.

Впрочем: пиролизные котлы верхнего горения работают на одной закладке до полутора суток благодаря особой схеме сжигания топлива. Оно тлеет при ограниченном доступе воздуха с дожиганием продуктов неполного сгорания в отдельной камере. Процесс тления, направленный сверху вниз, исключает воспламенение дров или угля по всему объему топки.

Твердотопливный пиролизный котел верхнего горения

Выводы

1. Магистральный газ - наиболее практичный источник тепла. Он сочетает дешевизну с удобством эксплуатации оборудования;
2. Если у вас есть газовое отопление - горячее водоснабжение индивидуального дома проще всего реализовать на том же газе (установкой двухконтурного котла или бойлера косвенного нагрева);

Двухконтурный газовый котел обеспечит дом дешевым отоплением и горячей водой

1. В отсутствие газа отопление и горячее водоснабжение домов автоматическими угольными и пеллетными котлами обеспечит разумный баланс стоимости тепла и автономности оборудования;

Нюанс: отопительная автоматика стоит дорого. В Севастополе, где живет автор, автоматический котел мощностью 10 кВт можно купить за 90-95 тысяч рублей.

1. Горячее водоснабжение и отопление дачных домов обычно организуются классическими дровяными и угольными котлами. Они сочетают экономичность с дешевизной. Увы, ценой частых растопок.

Классический дровяной котел в дачном доме

Использование комбинированных навесных турбированных котлов с двойным контуром.

Самый современный подход к решению сразу двух проблем одним разом. Котлы с двойным контуром предназначены для нагрева отопления и подогрева воды в системе водоснабжения. На каждую функцию по отдельному нагревательному контуру. Турбированные настенные котлы не требуют установки дымохода. Это устройство совмещает в себе сразу два: Газовый котел и газовую колонку.

Кроме всего прочего в таких моделях котлов уже предусмотрен циркуляционный насос, который улучшает циркуляцию воды в системе повышая КПД котла.

Достоинства использования турбированныйх двухконтурных котлов.

Одним выстрелом убиваем двух зайцев (и отопление и горячая вода не зависящие друг от друга). Экономия места в котельной. Более дешевый проект на газ. Не требует дымохода. Есть встроенный циркуляционный насос.

Недостатки.

Если сломалось что-то одно, то останетесь без горячей воды и же отопления. Это, пожалуй, единственный минус, но практика показывает, что ломается что-то в таких котлах очень редко.

Подытожим.

Наш выбор в пользу последней системы турбированного котла с двумя контурами.

Недостатки системы ГВС с двухконтурным газовым котлом

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.

Чаще всего оказывается, что необходимая мощность котла для приготовления горячей воды, значительно больше мощности, необходимой для отопления всех помещений в доме.

Для нагревания необходимого количества воды двухконтурные котлы имеют достаточно большую максимальную мощность, около 24 кВт . или более. Котлы оснащены автоматикой, которая может за счет модуляции пламени горелки уменьшать мощность котла до минимальной, равной примерно 30% от максимальной. Минимальная мощность двухконтурного газового котла обычно равна около 8 кВт . или более. Это минимальная мощность котла, как в режиме ГВС, так и отопления.

Газовая горелка двухконтурного котла 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 м2 , 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.

Читайте подробнее:

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 в режиме отопления, с минимальной мощностью. Минимум 1/4 часть израсходованного на отопление 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.

При мощности отопительной системы менее 8 кВт. выгодней устанавливать котел в комплекте с бойлером ГВС на 60 - 120 литров.

Наличие накопительного бойлера позволит установить котел меньшей максимальной мощности, менее 9 - 11 кВт . Котел в связке с бойлером будет работать с оптимальной мощностью, как в режиме отопления, так и ГВС.

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.

Установка системы отопления

Рассмотрим, как собирается отопление и водоснабжение частного дома, что требуется для выполнения работ и на что следует обратить внимание. Для примера будем рассматривать газовый котел, пластиковые трубопроводы и стальные радиаторы

Воду можно подавать в радиаторы и по стальным трубам, но они служат меньше и стоят дороже. Пластиковые трубы не ржавеют, а их цена вполне устроит семью с небольшим бюджетом.

Для установки и сборки системы отопления, состоящей из пластиковых труб, не требуется проведение покрасочных и сварочных работ. Обычно вся система собирается за пару дней, даже сложная.

Материалы и инструмент

Необходимо подготовить следующий инструмент:

• ножницы для резки труб и паяльник;
• шуруповерт, перфоратор;
• строительный уровень;
• молоток;
• рулетка и карандаш;
• несколько разводных ключей;
• ножницы по металлу;
• пассатижи.

Расходные материалы понадобятся следующие:

• фитинги для соединений;
• фум-лента, силикон;
• саморезы;
• крепежные элементы для радиаторов и труб.

В каждом случае материалы обычно дополняются в индивидуальном порядке, предусматривается запорная арматура на отключение горячего водоснабжения.

Особенности монтажа системы

Установку системы обычно производит специалист сервисной службы, но ознакомиться с некоторыми моментами не помешает:

• котел подвешивается таким образом, чтобы было удобно его обслуживать;
• не рекомендуется подвешивать котел возле потолка, промежуток между потолком и котлом должен быть не менее 0,5 метра;
• особое внимание следует обратить на крепление котла на стене, нежелательно применять для этого китайские крепления.

Установка радиаторов

После монтажа котла, следует зафиксировать радиаторы:

• под каждым окном должен находиться радиатор, иначе помещение не прогреется достаточно;
• радиаторы должны располагаться на одной высоте, другое расположение будет нарушать интерьер;
• при подаче воды радиаторы будут немного вибрировать, поэтому их следует закреплять наиболее жестко.

После установки батарей можно производить замеры труб и нарезать их для спайки. Не следует применять для соединения труб и радиаторов дешевые фитинги плохого качества. При приложении большой нагрузки гаечным ключом они часто ломаются. После сборки системы радиаторов и труб, можно подключать систему к котлу и делать заявку на вызов мастера, который проверит правильность сборки, произведет настройку и запустит воду.

Способы управления оборудованием

Поскольку расход горячей воды жильцами дома осуществляется периодически, по мере надобности, то нет никакого смысла в том, чтобы насос рециркуляции ГВС функционировал в постоянном режиме. Работа рециркуляционного насоса для воды в режиме периодического включения и отключения снижает нагрузку как на само оборудования, так и на трубопровод в целом. Обеспечить функционирование рециркуляционных насосов в периодическом режиме можно двумя способами:

• с использованием датчиков температуры;
• с применением таймера (включение и отключение электронасоса по расписанию).

Разница между такими элементами управления рециркуляционными помпами заключается как в их конструктивном исполнении, так и в принципе действия.

Управление при помощи датчика температуры

Данный способ управления работой рециркуляционного насоса предполагает использование температурного датчика, рабочая часть которого находится в постоянном контакте с транспортируемой по трубопроводу жидкостью. Когда температура воды в системе ГВС или в отопительной системе снижается до критического значения, датчик автоматически включает рециркуляционный электронасос, а когда температура жидкости поднимается до требуемого уровня, отключает его. Применение температурного датчика для управления работой рециркуляционного насоса позволяет поддерживать стабильную температуру жидкости в обслуживаемом трубопроводе. Удобным при использовании температурного датчика является и то, что его можно отрегулировать на любые значения температуры, при которых он будет срабатывать.

Рециркуляционный насос Grundfos с термостатом (датчиком температуры)

Управление посредством таймера

Бытовые рециркуляционные насосы могут оснащаться таймерами, которые будут включать и отключать оборудование по определенному расписанию. Время срабатывания таймера и продолжительность работы оборудования рассчитываются в зависимости от протяженности трубопровода и объема жидкости в нем, при расчете также учитываются тепловые потери в трубах и производительность помпы.

Используя таймер, можно увеличить период между отключением рециркуляционного насоса и его последующим включением вплоть до недели. Данная опция особенно актуальна в тех случаях, когда в горячей воде в определенный период нет необходимости, соответственно, включать насос и нагружать его вхолостую также нет смысла.

Рециркуляционный насос с встроенным таймером

При использовании насоса для рециркуляции воды важно также знать, как подключаются такие устройства к системам отопления и ГВС. Существуют две основные схемы подключения рециркуляционного насоса: . последовательная (электронасос подключается к одному контуру трубопровода, который обслуживает все водозаборные точки);

• последовательная (электронасос подключается к одному контуру трубопровода, который обслуживает все водозаборные точки);
• параллельная (рециркуляционное оборудование подключается к нескольким контурам трубопровода вместе с коллектором).