горячее водоснабжение загородного дома
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
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…
Способы создания системы горячего водоснабжения частного дома
В настоящее время горячее отопление жилого загородного дома является одним из самых актуальных вопросов.
На современном рынке присутствует немалое количество всевозможных агрегатов и систем, которые обеспечивают горячее водоснабжение в многоквартирном доме.
Бойлер косвенного нагрева, электрический, 60 л
Горячее отопление загородного дома обеспечивается несколькими способами. Каждый из них основывается на оборудовании, которое отличается способами установки и техническими характеристиками.
Для того чтобы централизованное отопление частного дома обеспечивало помещение теплом с максимальной эффективностью, необходимо рассчитывать на газовые ресурсы, мощную электропроводку или дымоход.
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:
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 ↑
2 Как сделать расчет системы горячего водоснабжения?
В подавляющем большинстве случаев, проектирование и расчет магистральных сетей, обеспечивающих дом горячей водой, производится приблизительно.
Расчет горячего водоснабжения в сетях, имеющих среднюю степень протяженности, включает в себя подробный анализ мест схемы с точками расположения запорных элементов.
Это производится для возможного сокращения длины магистрали и повышения целесообразности применения системы циркулярного типа.
Котел газовый Navien, автоматический, 60 л
В большинстве случаев монтируется та система, в которой время ожидания подачи воды наиболее приемлемо для пользователя.
Для того чтобы максимально оптимизировать период ожидания подачи горячей воды, производится расчет времени, за которое горячая вода поступает от самого крайнего накопителя к запорному элементу.
Полученные результаты демонстрируют ряд показателей, свидетельствующих о необходимости проведения модификации сети.
При произведении расчета следует учитывать некоторое количество параметров. Проводится он в такой последовательности:
Такой вид расчета применяется в инженерных целях и подходит для емкостных и скоростных водонагревателей.
Водонагреватель проточного типа, стационарный.
Его проведение возможно лишь в том случае, когда имеются реальные данные об объекте. Таблицы и диаграммы, которые используются при расчете трубопроводных магистралей отопления, применимы и в случае произведения расчета длинны трубопровода для горячего водоснабжения.
Для этого, в каждой отдельно взятой точке водозабора, определяют соответствующий ей FU – запорный элемент.
Как и в случае с отопительной сетью, ее распределительная разновидность разделяется на некоторое количество участков.
Далее производится расчет суммы всех наличествующих приборов и агрегатов. Рассчитывается сумма соответствующих приборов FU, которые обслуживают каждый отдельно взятый участок трубопроводной магистрали.
Вычисление среднего значения расхода на выбранных участках трубопровода происходит с учетом совмещенных показателей.
Водонагреватель проточный, промышленный.
Рассчитывается сумма соответствующих приборов FU и типа здания (в данном случае частного дома).
С ориентировкой на сведения о пропускных объемах одного конкретно взятого отрезка сети определяются точные показатели диаметра участка.
При этом следует учитывать некоторое количество общих потерь давления по сети с учетом заданных рамок.
В том случае, если будет организовываться циркулярная сеть, ее диаметр будет определяться с учетом пропускного объема по каждому конкретному участку.
Пропускной объем должен составлять 3 л/с на каждый отдельно взятый запорный элемент в магистрали.
Для примера можно взять семью, проживающую в частном доме и состоящую из четырех человек. Ванна, имеющая объем равный 140 л способна полностью наполниться в течение 10 минут.
При этом одновременно в совмещенном санузле используется душ. Он потребляет около 30 литров горячей воды за такое же время.
Параллельно с этим на кухне моется посуда, что добавляет в данные о расходе еще 30 литров. Применяя метод элементарного сложения можно определить, что в течение 10 минут установленный водонагревательный агрегат должен обеспечить жильцов горячей водой в объеме 200 литров.
к меню ↑
Горячее водоснабжение в частном доме
Организовать горячее водоснабжение в частном доме можно с помощью:
Водонагреватели электрические
Один из вариантов организации горячего водоснабжения (ГВС) в загородном доме является электроводонагреватель, греющий воду с использованием электричества. Они делятся на проточные и накопительные.
Проточные модели нагревают воду сразу, как только пользователь откроет кран. Водонагреватель накопительного типа позволяют пользоваться горячей водой лишь по истечении какого-то времени (продолжительность нагрева зависит от мощности и емкости водонагревателя, а также от заданной температуры).
Водонагреватели затрачивают одинаковое количество энергии на нагрев определённого объема воды до нужной температуры. Но поскольку «проточник» должен нагреть воду быстро, он потребляет единовременно много энергии и во многих загородных домах мощности может не хватать для его работы. Мощные (от 10 кВт) проточные водонагреватели требуют подключения к трехфазной сети напряжением 380 В. С накопительными водонагревателями проще – для ввода в эксплуатацию их достаточно соединить с водопроводом и подключить к обычной однофазной электросети.
Водонагреватели газовые
Водонагреватели, работающие на газе делят на проточные и накопительные. Современные газовые водонагреватели – устройства достаточно эффективные, газ является одним из наиболее дешевых энергоносителей.
Газовый водонагреватель – не самый популярный способ решения задачи по организации ГВС в частном загородном доме:
Система гвс на основе двухконтурного котла
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.
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.
Горячее водоснабжение на дровах
Для организации ГВС в небольшом загородном доме с сезонным проживанием может подойти дровяная водогрейная колонка титан. Она состоит из печи, вертикального бака для воды, крана и душевого устройства.
Достоинств титана:
Для отвода продуктов сгорания потребуется установить дымоход и подключить к нему колонку.
Солнечные водонагреватели
В настоящее время в сферах отопления и ГВС существует тенденция к увеличению использования систем, которые работают с привлечением альтернативных источников энергии. Система горячего водоснабжения частного дома может быть построена на основе солнечного водонагревателя.
Солнечный водонагреватель – это целая система, основными элементами которой являются солнечный коллектор, который устанавливается на крыше дома и бойлер размещается на крыше или внутри дома.
Существует три типа солнечных водонагревателей:
В первом случае вода, нагреваемая в коллекторе солнечными лучами, поступает в бойлер, а из него – к точкам водоразбора. В схеме с косвенным нагревом в коллекторе нагревается жидкость, которая передает свое тепло воде вбойлере через конденсаторы. Обе эти системы являются энергонезависимыми, но работать могут только в теплые периоды года (бойлернаходится на крыше, поскольку является единой конструкцией с коллектором).
Сплит-система предназначена для круглогодичного функционирования. В ее коллекторе, устанавливаемом на крыше, находится теплоноситель, который передает тепло воде через теплообменник в бойлере, размещаемом внутри дома. Такая система является энергозависимой, поскольку включает в себя насос, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя.
Горячее водоснабжение с тепловым насосом
Система горячего водоснабжения частного дома может быть реализована с помощью теплового насоса. Насосы, называемые тепловыми, – это устройства, способные извлекать тепловую энергию из воздуха, грунта или воды и передавать ее воздуху внутри помещения, воде систем отопления и ГВС. Они затрачивают небольшое количество электроэнергии – то есть являются экономичными устройствами.
Существует несколько вариантов организации ГВС частного загородного дома с помощью теплового насоса. Один из них заключается в использовании воздушной теплонасосной установки, размещаемой внутри дома. Она представляет собой моноблок, состоящий из теплового насоса типа «воздух-вода», бака для воды, устройств регулирования и безопасной работы. Такая установка может брать тепло для нагрева воды из наружного (уличного) воздуха или из воздуха помещения, в котором она расположена.
Желаете пользоваться горячей водой на своей даче или в своем коттедже? Обращайтесь в компанию «Гидроинжстрой». Наши специалисты знают, как сделать горячее водоснабжение в частном доме таким же эффективным и комфортным, как и в городской квартире. Многоопытные инженеры разработают оптимальный и грамотный проект по организации ГВС в Вашем загородном доме, а наши высококвалифицированные монтажники выполнят все необходимые работы быстро и с высоким качеством.