Горячее водоснабжение в доме (ГВС)

Горячее водоснабжение в доме (ГВС)

Существует два основных способа приготовления горячей воды. Первый, — вода нагревается во время движения по нагревателю и подается на водоразбор. Такой нагреватель называется проточным.

Второй способ — нагревается большой объем воды в теплоизолированной емкости, затем постепенно расходуется. Такой нагреватель называется накопительным. Источником энергии обычно являются газ, электричество или разогретый теплоноситель из системы отопления.

Проточный – большой пиковой мощности

Проточный нагреватель должен быть сравнительно мощным, чтобы обеспечивать нужный расход горячей воды в кране. Для лейки душа необходима мощность не менее 10 кВт, для наполнения ванной — от 15 кВт, для двух кранов горячего водоснабжения — от 20 кВт.

Нагревать воду электрическим проточным нагревателем не дешево. К тому же нужно трехфазное подключение (свыше 6 кВт) и специальное разрешение на большую мощность.

Оптимально для обеспечения несколько кранов, установить на каждый из них компактный электрический проточный нагреватель. При этом ставится защита от их одновременной работы, чтобы не перегрузить сеть.

Более дешевый вариант — нагревание воды с помощью газа. Используются газовая колонка, или второй контур котла отопления. Мощности подобных аппаратов может хватить на два крана, а горячая вода получается дешевле.

Недостатки проточного

При проточной схеме нагреватель должен располагаться как можно ближе к крану, чтобы меньше сливать воды, пока не пойдет горячая. Рекомендуемое расстояние — не больше 5 метров. Но в любом случае будет перерасход воды и энергии. Подобный недостаток характерный и для накопительного нагревателя.

Еще один недостаток проточной схемы ГВС (горячего водоснабжения) — невозможность забрать немного горячей воды. У каждого аппарата своя минимальная мощность. Поэтому при малом расходе воды он просто не включается.
В результате также происходи перерасход воды и энергии.

Скачки давления в системе вносят дискомфорт, так как меняют температуру воды на выходе.

В торговых точках чтобы продать малоподходящий проточный электрический нагреватель, просто указывают, что он выдает столько-то литров воды при такой температуре, например, +50 градусов, что на первый взгляд приемлемо. Но не указывается, с какой температуры нагревается вода. Ключевой характеристикой такого аппарата является разность нагрева температур. Ведь холодная вода обычно +6 — +10 градусов, а не +15 или +20.

Накопительная система нагрева воды

Главное достоинство электрического накопительного бака мощностью 1,5- 2,0 кВт в том, что его можно установить везде, в любом доме и квартире, где есть электропитание 220 В. Его объем обычно 25 — 150 литров (ходовой объем 50 — 100 литров). Вода в нем нагревается постепенно до заданной температуры, а при заборе возможен большой расход, снижение температуры происходит постепенно.

Дешевле нагревать воду газовым накопительным нагревателем с маломощной горелкой (до 3 кВт). Дело в том, что на такой нагреватель не нужен специальный дымоход. Но устанавливаться может только по согласованию с горгазом, вероятно по отдельному проекту. Обеспечивается воздухом из помещения (с системой вытяжки).

Недостатки накопительных

• Ограниченный объем воды, что может создавать трудности. Например, если для купания израсходована одна порция в объеме бака, то для приготовления следующего объема нужно много времени.
• Нагреватель необходимо устанавливать рядом с водоразбором, если ванная и кухня разнесены, то на каждый кран необходимо устанавливать по отдельному накопительному баку.
• Происходит перерасход энергии от остывания неизрасходованной горячей воды в нагревателе.
• Перерасход воды при спуске воды из крана, которая остыла в трубопроводе.

Бойлер косвенного нагрева – стабильная система ГВС

Преимущество бойлера косвенного нагрева в том, что для нагрева используется энергия системы отопления, которой много, и она обычно не дорогая. Поэтому горячей воды может быть много, температура ее стабильна, вода дешевле.

Бойлер косвенного нагрева представляет из себя накопительную емкость на 100 — 300 литров. Нагрев осуществляется спиральным трубопроводом, по которому движется разогретый до 80 — 90 градусов теплоноситель.

Системы отопления создаются таким образом, что при остывании воды горячего водоснабжения ниже порогового значения, к примеру +50 градусов, котел переключается на нагрев бойлера. При этом выдает повышенную температуру работает на полную мощность, нагревая ГВС до верхнего порогового значения, к примеру, +60 градусов. После чего опять переключается на отопление.

С буферной емкостью – наибольший запас энергии

В буферной емкости все наоборот, — применяется емкость большого объема, около 1 тонны или больше заполнена теплоносителем, а нагреваемая вода движется по спирали, т.е. происходит прямоточный нагрев. Но при открытии дополнительных кранов ее температура меняется незначительно, так как конструкция имеет большой резерв по количеству передаваемой энергии.

Температура горячей воды будет такой же, как у теплоносителя системы отопления. Иногда это не подходит, поэтому в схему водоснабжения включается и смесительный узел для уменьшения температуры…

Буферной емкостью снабжаются в основном системы отопления с твердотопливными котлами. Как и почему используется буферная емкость

Другие особенности нагрева воды отоплением

Бойлером часто снабжаются одноконтурные газовые или жидкостные котлы. Какой котел выбрать — одноконтурный или двухконтурный

Другой особенностью системы является возможность создания постоянной циркуляции воды по кольцевому трубопроводу водоснабжения. Тогда, при открытии крана сразу же получаем горячую воду. Остывание воды не считается потерей энергии, ведь она расходуется на отопление дома.

Еще имеется возможность экономить — дополнительная спираль нагрева размещается в бойлере и подключается к солнечному коллектору. Энергия солнца называется даровой, расход на солнечные коллектора в данном случае окупается. Это дает возможность подогревать воду летом, если энергии не хватает — подключается котел.

Бойлер послойного нагрева

Основные недостатки обычной прямоточной системы отопления с газовым нагревателем (вторым контуром котла) или электрическим решают с помощью установки бойлера послойного нагрева. Одного или нескольких на каждый кран. Он представляет собой теплоизолированную емкость, в которую подача горячей воды осуществляется сверху. С этого же уровня осуществляется и ее забор.

Такой бойлер дает возможность одномоментно получать много горячей воды стабильной температуры. С ним можно забрать и «чуть воды», а также обеспечить наименьший спуск холодной. В качестве такого промежуточного накопителя можно использовать и обычный нагревательный бойлер.

Ошибка – неправильное подключение бойлера ГВС

Одна из распространенных ошибок при создании системы горячего водоснабжения в доме, — подключение бойлера косвенного нагрева к второму контуру двухконтурного котла. Этот контур сам по себе предназначен для приготовления горячей воды, поэтому имеет ограничение максимальной температуры в +60 градусов, чтобы не происходило термических ожогов.

Соответственно разогреть воду в бойлере косвенного нагрева до нужной температуры он не в состоянии, так как требуемая температура теплоносителя должна быть+80 град. В результате котел работает в аварийном режиме, а вода не нагревается. Подключать такой бойлер можно только к отопительному контуру… Кстати подключить бойлер косвенного нагрева можно и к твердотопливному котлу.
Подробней, схема включения бойлера косвенного нагрева с твердотопливным котлом

Сейчас наиболее комфортным и экономичным решением по созданию системы горячего водоснабжения является установка бойлера косвенного нагрева, там, где это возможно сделать. Остальные схемы ГВС можно считать вынужденными решениями, которые диктуются обстоятельствами, например, экономией при создании…

Устройство горячего водоснабжения

Бойлер состоит из прочного стального корпуса, внутри которого располагается тэн антикоррозийного состава. Распределительна я система на отопление сводит к минимуму смешение холодной воды с горячей внутри бойлера.

Водонагревательн ое оборудование оснащено клапаном и термостатом для возможности повышать и снижать температуру нагрева. Термостатный механизм позволяет поддерживать нагретое состояние жидкости определенное количество времени.

Теплоизоляционны й материал, которым обернут бойлер, позволит избежать теплопотерь, и после того как установка будет находиться в режиме ожидания, вода в кране будет горячей.

Когда начинается использование воды из приемного резервуара, ее восполнение начинается с верхней части трубы, примыкающей к аппарату. Потоки холодной воды моментально начинают подогреваться, дойдя до определенного уровня бачка.

Если бойлер не успевает подогревать жидкость и во время водозабора поступает прохладная вода, необходимо подбирать систему с более высокой производительнос тью и размерами. Сравнивая с проточной системой частного сектора, накопительное горячее водоснабжение может подводиться к нескольким водонапорным участкам.

Схема подачи горячей воды, отопления

Совмещение двух систем становится более целесообразно, потому второй контур присутствует во многих современных нагревателях:

1. ГВС позволяет использовать практически все виды котлов. Мощность рассчитывается исходя из площади дома. Если он имеет от 60 до 300 квадратных метров. то вполне достаточно использовать 25-35 Квт, а от 300 до 1200 – 35-100 кВт. Замкнутый цикл позволяет использовать как воду, так и антифриз. Хорошо подходит для проточных нагревателей, которые монтируют на стене и полу.
2. Накопительный бойлер косвенного обмена достаточно популярен, так как установленный в нижней части электронагреватель может включаться по мере необходимости. В современных моделях в бойлер устанавливают проточный нагреватель вместо теплообменника. Вода нагревается очень быстро, так как насос подает ее в верхнюю часть. Двухконтурный котел послойного нагрева обойдется дешевле, он компактнее и потребует меньше времени для монтажа.
3. Для горячего водоснабжения можно установить накопительный газовый нагреватель. Особенно это целесообразно в домах, где был установлен котел, работающий на твердом или жидком топливе, так как его лучше использовать для отопления.
4. Чтобы обеспечить постоянную циркуляцию воды по дому от накопительного водонагревателя используют циркуляционный насос небольшой мощности. Горячая вода будет поступать одновременно на кухню и в ванную, при этом температура и напор будут примерно одинаковые.
5. Для отопления лучше использовать двухтрубную систему. Постоянная циркуляция воды обеспечит тепло. Каждый радиатор должен быть оснащен краном, чтобы была возможность его отключить.
6. Коллекторная система более сложная, так как предполагает подключение каждого радиатора и потребуется установить большое количество труб и коллекторный шкаф. Преимущество состоит в том, что удастся регулировать температуру в любой комнате и проще делать ремонт, поскольку не придется отключать отопление во всем доме.

При выборе проточного водонагревателя следует обратить внимание за какое время происходит нагрев и температуру. Если она будет только 25-35 градусов, то этот вариант вряд ли подойдет.

Мощность нагревателя, производительность которого составляет тринадцать литров в минуту при температуре 45-50 градусов Цельсия должна быть не менее 32 кВт.

Нельзя забывать и о таком параметре, как минимальная производительность, чтобы скорость потока воды была не меньше указанной величины, так как иначе прибор просто не включится. При выборе бойлера обращают внимание на объем, поскольку на каждого человека должно приходиться не менее 30 литров, а для обеспечения полного комфорта – 60 литров. Мощность нагревательного элемента должна составлять не менее 20 кВт.

1 Как сделать систему горячего водоснабжения для частного дома?

Сейчас одним из популярных и действенных методов, который удовлетворит общедомовые нужды горячего водоснабжения, является применение проточных (накопительных) водонагревателей.

Отопление жилого загородного дома с помощью таких устройств возможно в том случае, когда в наличии имеется большой накопительный бак.

Бойлер косвенный, электрический, 40 л

Такие системы оборудованы специальным нагревательным элементом для подогрева, и рассчитаны на поддержку постоянного горячего водоснабжения частного жилого загородного дома.

Благодаря наличию такого водонагревателя накопительного типа, общедомовые нужды жильцов частного дома будут постоянно удовлетворяться.

Это обусловлено тем, что бойлер непрерывно работает, а накопительный нагреватель обеспечивает поддержание постоянной температуры воды на заданном уровне.

В этом случае горячую воду можно получить незамедлительно. Это происходит благодаря регулярному (каждые 2-3 часа) перегреву холодной воды в баке.

Общедомовые нужды обитателей жилого загородного дома, благодаря бойлеру, могут удовлетворяться в любой момент времени. Накопительный нагреватель имеет ряд преимуществ. Это:

• Обеспечение системы водоснабжения горячей водой непрерывно;
• Возможность регулировки температуры воды на выходе;
• Малая электрическая мощность системы.

1.1 Вариант#1-применение Проточных водонагревателей

Общедомовые нужды горячего водоснабжения могут обеспечиваться теми устройствами, в которых накопительный бак заменен колбой со встроенным ТЭНом.

Бойлер промышленный, газовый, 300 л.

Обеспечение загородного дома горячей водой осуществляется в рамках представленных систем благодаря эффективной отдаче тепла проходящему потоку рабочего вещества.

Одним из недостатков такого метода нагрева является высокая мощность нагревательного прибора.

Общедомовые нужды жильцов в горячей воде могут обеспечиться в полном размере в том случае, если мощность устройства будет составлять 12 – 15 кВт.

Горячее водоснабжение жилого загородного дома, создаваемое данным прибором, обеспечивает отопление, и нагрев воды до температуры в +50 °C за достаточно короткий отрезок времени.

Расчет горячего запаса воды в таких системах не имеет необходимости. Его в таких системах попросту не имеется – это связанно со сравнительно небольшим размером колбы и полным отсутствием теплоизоляции.

Расчет показателей горячего водоснабжения и соответствующие ему общедомовые нужды обитателей жилого или загородного дома производятся с ориентировкой на мощность нагревательного устройства.

Бойлер электрический, 70 л.

Исходя из этого, расчет показывает, что поточный нагреватель должен обладать минимальной мощностью в 12 кВт. При этом общедомовые нужды будут составлять приблизительно 7 л/мин при нагреве воды на 25 °C.
к меню ↑

1.2 Вариант#2-Применение газовых колонок

Общедомовые нужды горячего водоснабжения могут реализовываться с помощью газовых колонок. Предварительный процесс установки и подготовки оборудования может занять определенное время, и связан с немалыми затратами.

Однако расчет водоснабжения показывает, что монтаж и последующая эксплуатация данного агрегата достаточно быстро окупается.

Газовые нагреватели стоят в несколько раз дешевле, чем их электрические аналоги. Сейчас повсеместно востребованы газовые колонки оснащенные камерой сгорания закрытого типа.

Этим турбированным устройствам не нужны традиционные дымоходы. Удаление всех продуктов сгорания в таких агрегатах выполняется в принудительном порядке.

Котел газовый, 70 л

Представленные газовые проточные нагреватели работают с применением коаксиального дымохода. Он выводится наружу через специальное отверстие в стене дома.
к меню ↑

1.3 Вариант#3-Применение водонагревателей косвенного нагрева

Системы горячего водоснабжения могут базироваться на устройствах косвенного нагрева. В этом случае их монтаж производится прямиком в уже созданную систему, при этом используются уже накопленные ей ресурсы тепла.

Для того чтобы данная схема работала с максимальной эффективностью и отдачей, производится предварительный расчет КПД.

После этого в емкость нагревателя вводится специальный змеевик – по нему в процессе работы агрегата циркулирует теплоноситель.

Существенным недостатком представленной системы является то, что значение температурных показателей на выходе из устройства будет отличаться от температуры внутри агрегата.

Котел газовый, с автоматикой, 35 л

Кроме того, в бойлерах производится установка дополнительных ТЭНов. Это обусловлено тем, что часто возникает нехватка энергии, получаемой от системы. Дополнительные тепловые элементы восполняют эту потерю. Бойлеры с таким типом устройства называются комбинированными.
к меню ↑

1.4 Вариант#4-Примение двухконтурных котлов

Наиболее востребованной альтернативой, обеспечивающей эффективное и непрерывное теплоснабжение, является установка так называемого двухконтурного котла.

В настоящее время представленные агрегаты продаются в двух модификациях – напольной и настенной.

Их работа основана на использовании нескольких видов топлива. В большинстве случаев двухконтурные котлы производят обслуживание нескольких систем одновременно.

Как правило, это отопительная (основная сеть), к которой можно отнести систему «теплые полы» и собственно систему обеспечивающую горячее водоснабжение.

Стоит упомянуть о том, что в данных устройствах, как и вышеупомянутых газовых колонках, происходит автоматическое воспламенение горелки.

Кроме того, установка двухконтурного котла не сопровождается монтажом дополнительного дымохода.

Двухконтурный газовый котел на кухне, 50 л.

Этот тип нагревателей имеет один существенный недостаток – несколько горелок не могут работать одновременно.

Например, при открытии крана с водой все ресурсы устройства тратятся на ГВС. При этом процесс нагрева системы отопления на время прерывается.

Исходя из этого, постоянно приходится осуществлять ручную регулировку, которая будет регулировать процесс подачи горячей воды.
к меню ↑

ГВС от котла с внешним бойлером

Для большого загородного дома, в котором живут постоянно и расходуют много горячей воды, больше подойдет система на основе одноконтурного котла и внешнего бойлера большого объема.

Одноконтурный котел сам по себе работает только на отопление, но к нему можно подключить внешний бойлер – тогда теплоноситель, нагреваемый в котле для системы отопления, будет подогревать воду, находящуюся внутри бойлера.

Летом котел можно переключить на такой режим работы, при котором контур отопления будет отключен, а теплоноситель станет циркулировать между котлом и бойлером, подогревая воду в последнем.

Существуют бойлеры, оборудованные ТЭНом. Они называются термоэлектрическими или комбинированными и могут работать как в связке с котлом, так и без него, подогревая воду за счет использования электрической энергии.

Применение проточного водонагревателя

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

• газовая колонка;
• электрическая 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 в системе водоснабжения. Температура на выходе будет напрямую зависеть от напора водопровода.

Чтобы можно было качественно обеспечивать одну точку забора нагретой 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 теплую воду для ГВС 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 схемы горячего водоснабжения с поточным водонагревателем:

• 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.
• Если напор в системе водоснабжения слабый, то такой тип водонагревателя вообще не будет работать.
• После включения крана, теплая вода будет поступать не сразу, а с небольшой задержкой. Чем дальше точка забора от нагревателя, тем дольше придется ждать.
• 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 горячего водоснабжения 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.

Система с проточным нагревателем

Сразу после открытия крана запускается горячая вода в частном доме: схема работает на основе одного из следующих компонентов:

• газовая колонка;
• проточный водонагреватель, работающий на электричестве;
• греющий контур двухуровневого отопительного котла;
• пластинчатый теплообменник, объединённый с контуром отопления.

Энергия, которая используется для нагрева воды, активизируется мгновенно, как только вода начинает двигаться через нагреватель. Чтобы система успела подогреть воду, ограничивается скорость её потока из-под крана. Эти показатели (температура горячей воды в частном доме и интенсивность струи) находятся в тесной связи.

Следующие показатели продемонстрируют необходимый уровень мощности водонагревателя для разных целей:

Система, основанная на проточном водонагревателе, отличается следующими характеристиками:

• невозможность обеспечить частный дом водой достаточной температуры в нужном объёме;
• сложности распределения горячей воды в доме: даже при одновременном использовании в двух местах (ванная и кухня) меняются напор и температура воды;
• водонагревательное оборудование не реагирует на струю воды малой интенсивности, потому не нагревает её;
• рециркуляция горячей воды в частном доме при такой системе затруднительна: чем длиннее используемые трубы, тем дольше приходится ожидать нагрева воды;
• компактность и относительная низкая цена водонагревательного оборудования: это основная причина, почему во многих частных домах выбирают этот метод при всём его неудобстве.

Ситуацию можно улучшить, если установить по одному проточному водонагревателю рядом с каждой точкой использования воды.

Выбор отопительных радиаторов

Рекомендаций на все случаи жизни по выбору радиаторов не дать. Выбирать вид радиатора нужно, оценивая возможности своего бюджета, объем помещения и его площадь, а также размер и количество окон, вид котла. Важным моментом является при выборе радиаторов обстановка и дизайн помещения. Поэтому рассмотрим параметры радиаторов, которые выбираются в индивидуальном порядке, учитывая особенности ситуации.

Виды радиаторов бывают следующие:

• Алюминиевые. Это обычно литые конструкции, отличающиеся небольшим весом, малой стоимостью и быстрым нагреванием. Из недостатков следует назвать не очень оригинальный вид, быстрое снижение температуры воды.
• Биметаллические. Такие радиаторы более устойчивы к жесткой воде, предназначаются для централизованной системы, хотя можно использовать для частного дома, имеют неплохой дизайн. Стоимость биметаллических радиаторов довольно высокая. К ним можно добавлять или снимать дополнительные секции.
• Стальные. Это тепловые приборы с большой эффективностью, красивые на вид, имеют длительный срок эксплуатации, стоимость меньше, чем рассмотренные выше варианты. Быстро греются, но и быстро снижают свою температуру. Главным достоинством является небольшой объем воды для нагревания, что создает экономию электричества и газа.
• Чугунные. Главным преимуществом является устойчивость к коррозии, медленное снижение температуры, красивый дизайн и длительный срок службы. Отрицательным фактором стал большой вес и стоимость.

Какие выбрать?

Так как в чугунных, алюминиевых и биметаллических радиаторах большой объем воды, то для электрического котла они не подойдут. Лучше приобрести в таком случае стальные модели. Для газовых котлов можно установить любые радиаторы. Если вы приобретаете конструкцию, которая быстро снижает температуру, то дом должен быть хорошо утеплен. В противном случае потребление электричества или газа будет большим.

Полезные советы

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.