Система горячего водоснабжения

Проблема обеспечения дома горячей водой решается путем установки специального водогрейного оборудования, вмонтированного в систему водоснабжения и представленного двухконтурными котлами отопительных систем, газовыми колонками и электронагревателями (последние бывают прямоточного и накопительного действия).

Проще всего совместить отопление дома и систему горячего водоснабжения, поскольку при этом сразу же отпадает необходимость покупки и монтажа добавочного водогрейного оборудования, ведь один теплогенератор превратится в источник тепла, который будет поддерживать комфортную температуру в доме и снабдит его горячей водой. Если принято такое решение, то совместить отопление с горячим водоснабжением можно согласно схеме на рисунке 25.

Рисунок 25. Принципиальная схема совмещения двух систем – отопительной и горячего водоснабжения: 1, 2, 3) стояк горячего водоснабжения; 4) воздухосборник; 5) котел; 6) отопительный прибор; 7) водопроводный кран подпитки; 8) вентиль

Система функционирует в двух режимах:

♦ если горячая вода не забирается, то система не требует подпитки и вода перемещается в отопительные приборы;

♦ при заборе горячей воды вода из расширительного бака пополняет систему горячего водоснабжения, вследствие чего ее уровень уменьшается. В этот момент активизируется система подпитки, благодаря которой уровень воды в расширительном баке остается на постоянном уровне.

Поскольку расширительный бак выполняет функцию накопителя горячей воды, он должен иметь достаточный объем, стоять на такой высоте, чтобы обеспечивать напор горячей воды в сети. Разборная линия горячего водоснабжения, подключенная к расширительному баку, должна находиться на расстоянии 10–15 см от его дна. Такая предосторожность не позволит выбрать из него всю воду.

Несмотря на ряд преимуществ использования общего теплогенератора, есть 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;

♦ установка теплогенератора большой мощности с экономической точки зрения невыгодна, потому что в отсутствие потребности в горячей воде (т. е. когда 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 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.

При выборе оборудования для горячего водоснабжения 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 популярной является система, основанная на одноконтурном отопительном котле, связанном с бойлером (рис. 26).

Рисунок 26. Схема автономной системы горячего водоснабжения: 1) котел; 2) расширительный бак отопительной системы; 3) шаровый кран; 4) циркуляционный насос; 5) бойлер; 6) предохранительный клапан; 7) расширительный бак системы горячего водоснабжения; 8) рециркуляционный насос; 9) фильтр; 10) обратный клапан; 11) устройство для автоматической подпитки системы

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 (кожухо-трубными, 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 (рис. 27). 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.

Рисунок 27. Цепь рециркуляции горячей воды: 1) бойлер; 2) трубопровод; 3) вентиль разбора горячей воды

Для обеспечения жильцов дома горячей водой устанавливается различное водогрейное оборудование.

1. Газовую колонку, или прямоточный газовый нагреватель, можно встретить практически в каждом доме. Она до сих пор не утратила своей популярности и широко применяется, поскольку позволяет иметь столько горячей воды, сколько нужно, причем в любое время суток. Если дом газицифирован и в него заведена холодная вода, то установка газовой колонки легко решает проблему горячего водоснабжения. При покупке газовой колонки в первую очередь надо обратить внимание на следующие параметры:

♦ мощность, в связи с чем надо знать, что все водонагревательные устройства подчиняются общему правилу, гласящему, что 1 кВт за 1 мин нагревает до 25 °С не более 0,57 л воды. Отсюда следует, что при необходимости иметь большое количество горячей воды надо покупать колонку большой мощности;

♦ производительность;

♦ габариты и конструктивное исполнение;

♦ диаметр трубы подводки;

♦ давление газа в трубопроводе;

♦ наименьшее давление воды на вводе в газовую колонку;

♦ число точек разбора горячей воды;

♦ установленное сантехническое оборудование;

♦ дизайн и стоимость газовой колонки.

Конструктивно газовая колонка включает корпус, змеевик, газовый и водяной редуктор, пьезо– или электророзжиг (последние модели более экономичны, поскольку колонка включается, когда открывается водоразборный кран, а с его закрытием горение прекращается, благодаря чему газ не расходуется) и автоматику, которая срабатывает, когда падает давление воды или возникают проблемы с тягой в дымоходе. Современные газовые колонки обладают защитой от перегрева, утечки газа, если погасло пламя или пропала тяга.

2. Для нагревания большого количества воды в домах устанавливают напольные газовые водонагреватели – емкостные агрегаты, в которых вода не только нагревается мощной газовой горелкой, но и накапливается. При объеме 150 л (стандартный объем – 80– 280 л) такое устройство обеспечит горячей водой три или четыре водоразборных крана. Помимо этого, водонагреватель может выполнять функции отопительного котла.

Водонагреватель такого типа представляет собой цилиндрический бак, внешние стенки которого утеплены, а внутренние покрыты антикоррозионным составом. Внутри установлен теплообменник, в котором греется вода от горелки, рассчитанной на жидкое или газообразное топливо. Водонагреватели имеют панель управления и автоматическую систему защиты.

3. В последние годы многие устанавливают в домах электрические водонагреватели, для использования которых достаточно, чтобы в дом поступала холодная вода и бесперебойно подавалась электрическая энергия. Электроводонагреватели бывают двух типов:

♦ накопительными (безнапорными и напорными). Безнапорный накопительный нагреватель – это устройство объемом от 5 до 50 л, который обеспечит горячей водой одну водоразборную точку, т. е. нагреватель такой конструкции подходит для тех случаев, когда потребность в больших количествах горячей воды отсутствует. Для настройки нагревателя предназначено термоэлектрическое реле. Для подключения достаточно иметь в доме холодную воду.

Напорные накопительные нагреватели рассчитаны на несколько водоразборных точек, поскольку обеспечивают от 15 до 1000 л горячей воды. Водонагреватель и трубы, идущие к нему, работают при наличии давления в водопроводе. Нагреватели производятся в двух модификациях – напольной и настенной. Водонагреватель такого типа по принципу работы не отличается от термоса с подогревом. К емкости подводят холодную воду и подключают к электросети. По мере опустошения она автоматически заполняется водой, поступающей из водопровода под давлением. Имеющийся регулятор контролирует температуру, которая может варьироваться от 35 до 85 °С. Когда температура воды падает, начинает функционировать нагревательный элемент;

♦ проточными. В отличие от накопительных нагревателей, они обеспечивают неограниченное количество горячей воды, температура которой доходит до 60 °С. Устройство и принцип работы проточного нагревателя просты: в нем имеется колба со спи ралью, или тэном, проходя через которую вода нагревается. Помимо небольшого размера, водонагреватель обладает целым рядом достоинств: во-первых, экономно расходует электроэнергию; во-вторых, не имеет ограничений относительно места установки; в-третьих, подает горячую воду в любую минуту; в-четвертых, прост в монтаже и экологичен.