Как нагреть воду без водонагревателя
8 бойлеров на все случаи жизни
Для большой семьи, холостяка, дачников и арендаторов
Чтобы не зависеть от отключений горячей воды и не кипятить на плите ведра, в квартире или доме ставят бойлер.
Какие бойлеры подойдут в разных ситуациях
Матчасть: чем отличается проточный бойлер от накопительного
Бойлер для семьи из четырех человек
Что важно. Чтобы горячая вода шла бесперебойно и все могли помыться в одно время, например вечером. Если есть маленькие дети, то желательно еще набрать ванну.
Какой бойлер выбрать. Проточный или накопительный.
Накопительный бойлер подойдет, если не надо набирать ванну целиком. Стандартный объем ванны — около 250 литров. Если наполнять ее до краев, горячей воды не останется даже в самом большом 200-литровом нагревателе.
Для семьи подойдет накопительный бойлер на 70—100 литров. Чтобы воды в баке точно хватило всем, выставляют температуру нагрева повыше: не стандартные +60 °C, а +70…+80 °C. В некоторых бойлерах есть функция ускоренного нагрева: прибор будет работать на удвоенной мощности и скорее подготовит бак горячей воды.
Вот что можно купить.
Как победить выгорание
Бойлер для одного человека
Что важно. Принять душ раз в день.
Какой бойлер выбрать. Проточный или накопительный.
Дешевого проточного бойлера для душа раз в день вполне достаточно. Его можно смонтировать самостоятельно за полчаса, он не занимает много места и, если включать его нечасто, дешев в эксплуатации. Накопительный бойлер тоже подойдет, но объем бака нужен небольшой: хватит 30—50 литров.
Вот что можно купить.
Если бойлер нужен постоянно
Что важно. Если горячую воду часто отключают или вода идет с примесями и жесткая.
Какой подойдет. Лучше выбрать накопительный: проточный быстро выйдет из строя — попросту сгорит.
Накопительный нагреватель нужно правильно подобрать. Защитить бойлер от плохой воды помогают два элемента:
Если выбираете бойлер для плохой воды, в нем должен быть сухой ТЭН, а магниевый анод должен легко извлекаться для замены.
Вот какие есть варианты.
Еще есть функция защиты от перегрева и устройство защитного отключения, которое автоматически выключит бойлер при коротком замыкании.
Бойлер для дачников
Что важно. На даче обычно слабая проводка. Из-за бойлера не должно выбивать пробки и искрить в щитке.
Какой подойдет. Лучше накопительный. Проточный слишком требователен к электрической мощности, и с ним постоянно будут проблемы: чего доброго, пожар случится.
В дачном доме обычно больше места, чем в квартире, а еще есть подсобки и хозпостройки, где можно разместить большой бойлер. В магазинах есть баки на 200 литров: такого объема точно хватит на семью.
Если к дому подведен газ, стоит посмотреть на бойлеры косвенного нагрева: это нагреватели с теплообменником внутри. Их подключают к газовому котлу, и тогда вода греется от газа, а не от электричества. Это быстрее и дешевле.
Бойлеры косвенного нагрева бывают с ТЭНами, то есть могут работать и от газа, и от электричества. Такие приборы называют бойлерами комбинированного нагрева. В зависимости от ситуации, можно переключаться между источниками тепла. Если вдруг отключат газ, будет возможность перейти на электричество и дом не останется без горячей воды.
Вот что можно купить.
Бойлер для арендаторов
Что важно. Чтобы в ванной осталось как можно меньше следов после монтажа. Еще нагреватель должен легко сниматься, когда придет время взять его в другую квартиру.
Какой подойдет. Лучше проточный.
Накопительные бойлеры слишком громоздкие, для их монтажа нужно сверлить стены и ввинчивать кронштейны. Проточный бойлер можно смонтировать так, чтобы после снятия не осталось следов.
Если не нужен душ, можно взять проточный кран-нагреватель: прибор надевается на лейку смесителя и нагревает воду на выходе из него. Специального монтажа не требуется.
Как нагревать воду экономно
Как нагревать полезную воду экономичным способом?
Если вы говорите об отоплении, то обычно это связано с нагревом дома или квартиры в зимний сезон, радиаторами, центральным отоплением, газом, газом, другими источниками тепла. Редко мы думаем о нагревании в контексте получения источника, который может нагреть нашу воду энергосберегающим способом. Обогрев воды обычно мы проводим в энергетическом балансе при расчете расходов на отопление в осенне-зимне-весенний сезон. Если вы ничего не знаете о том, как эффективно использовать энергию для эффективного использования полезной воды, эта статья предназначена именно вам!
Немного информации для начала
Статистика показывает, что домохозяйство использует около 70% энергии для отопления помещений и только около 15% для нагрева бытовой воды. Если у кого-то есть энергосберегающий, интеллектуальный дом, то процент энергии, используемой для того, что резко падает. Почему это происходит? Потому что в современном здании, достаточно изолированном и герметичном, существуют различные инновационные решения для экономичного нагрева полезной воды. Первым шагом является диагностика ваших потребностей, поскольку они оказывают реальное влияние на последующую работу нагревательного устройства и возможные сбережения. Во-первых, необходимо учитывать требования пользователя, и потребность в горячей воде должна быть преобразована, а нагревательное устройство должно быть правильно отрегулировано, чтобы избежать проблем в будущем.
Широкий спектр возможностей
Производители в настоящее время предлагают очень широкий спектр приборов для отопления коммунальной воды энергосберегающим способом.
Какое предложение вы можете встретить?
Есть много возможностей, но вы должны сделать выбор, учитывая потребности семьи, существующие технические и технологические решения, которые могут быть внедрены в ваш дом, возможность использовать конкретные источники энергии и богатство вашего кошелька.
Газовое отопление
Их преимущество в том, что они относительно дешевы в эксплуатации. Тем не менее, необходимо систематически проверять оборудование, а также проверять дымовые трубы. Газовый нагреватель работает эффективно и эффективно, если он имеет возможность выпуска дымовых газов. Производители предлагают устройства с закрытой камерой сгорания, поэтому риск отравления от дыма практически равен нулю. Однако следует помнить, что каждая комната, в которой расположен газовый отопительный прибор, должна иметь достаточную вентиляцию и возможность подачи воздуха.
Электрические водонагреватели
Преимущество электрических нагревателей заключается в том, что их не нужно подключать к вентиляционным каналам. В устройствах этого типа наиболее важную роль играет электрический нагреватель, работа которого может контролироваться. Другим преимуществом этого решения является возможность управления мощностью нагревателя с помощью пульта дистанционного управления или даже мобильного телефона! Стоит знать, что электронное управление нагревателем дает дополнительную 20% экономии воды и энергии, необходимых для ее нагрева! Существуют такие электронные системы управления, что вы можете применять блокировку верхнего предела температуры, так что, например, маленькие дети, отвинчивающие кран, не сжигаются! Электрические нагреватели подключены к источнику питания и мгновенно нагревают воду, что приводит к минимальным потерям холодной воды, поскольку горячая вода немедленно вытекает из крана.
Водонагреватели гидравлические
Подогреватель с гидравлическим приводом делает температуру воды зависящей от размера выходящего потока. Если расход воды выше, температура воды будет ниже. Некоторые типы нагревателей имеют возможность переключать размеры мощности в зависимости от потока наливаемой воды. Они обычно имеют два режима нагрева воды: «экономный» и «удобный».
Водонагреватели с электронным управлением
Эти нагреватели считаются современными, потому что они могут быстро приготовить горячую воду, и в то же время они очень удобны, качество устройств превосходно (производительность и долговечность). Современные технологии, используемые при строительстве водонагревателей с электронным управлением, позволяют достичь экономии энергии и расхода воды до 30% по сравнению с гидравлическими нагревательными устройствами! Некоторые устройства спроектированы так, что вы можете подключить к ним несколько точек водозабора, что снижает инвестиционные затраты, связанные с организацией нагрева горячей воды.В качестве преимущества этого решения обеспечивается плавная настройка мощности нагретой полезной воды на текущие потребности пользователей и поддержание приоритета постоянной температуры для достижения максимальной мощности. Устройство может указывать на риск ожогов. Нагреватели с электронным управлением позволяют полностью контролировать работу нагревателя, а температура воды, которую мы хотим достичь, достигается с точностью 0,5 градуса по Цельсию. Мощность таких нагревателей колеблется от 15 до 30 кВт.
Энергосберегающее нагревание ГВС через резервуар или проточный нагреватель?
Если вы решите, какой источник будет использовать ваш водонагреватель, чтобы максимально эффективно нагревать бытовую горячую воду, стоит подумать над тем, следует ли выбирать предварительный нагреватель с резервуаром или без него. Часто ограниченное пространство определяет наш выбор — нагреватель без поддона. Однако, если найдена поверхность для нагревателя с лотком, необходимо отрегулировать размер контейнера в соответствии с требованиями семейства. Иногда тот факт, что точки воды расположены далеко друг от друга, или их несколько, и что в доме более одной ванной комнаты определяется покупка нагревателя с подходящим контейнером. Расходомеры обычно имеют небольшие размеры и не занимают слишком много места. Недостатки — если в нашем доме есть большая водная установка — время ожидания горячей воды может быть длинным. Верх — если установка в нашем доме не слишком разветвлена - эти устройства очень экономичны и хорошо работают в небольших домах или квартирах.
Солнечные коллекторы для экономичного нагрева горячей воды
Термостатические краны для нагрева бытовой воды
Батареи с ограничителем температуры имеют более общее название — термостатические краны. Они помогают в экономии воды. В раковине бесконтактная батарея установлена с фотоэлементом, который автоматически открывает и закрывает поток воды, реагируя на приближение руки.
Тепловой насос как источник нагрева полезной воды
Тепловые насосы считаются наиболее энергоэффективными нагревательными устройствами, используемыми для обогрева дома и воды. Они все более популярны среди инвесторов из-за низких эксплуатационных расходов. При 1 кВт энергии, направленной на тепловой насос, вы можете получить до 4 кВт дополнительной энергии. Их работа — чистая физика и химия: в специально разработанном термодинамическом цикле все еще происходят четыре процесса: испарение, сжатие, конденсация и декомпрессия. Это приводит к огромной экономии энергии, используемой для отопления здания и коммунальной воды.
Другие методы дешевого нагрева
Существуют также другие способы получения некоторой экономии при нагреве полезной воды.
Хотя водонагрев в настоящее время намного дешевле, по-прежнему стоит инвестировать или модернизировать систему водяного отопления, чтобы еще больше минимизировать затраты, связанные с ее нагревом. Конечно, все более и более строгие правила для внедрения энергосберегающих технологий в наши дома заставят нас, пользователь, принимать соответствующие решения на тепле этого дома, водоканал, где привыкнуть к текущей бытовой технике. Энергия из возобновляемых источников и используется в строительстве, теперь является приоритетом для многих стран. Мы должны помнить об этом, потому что ожидается рост глобального спроса на энергию. Лидеры Европы приняли специальный документ Европа 2020, которая является стратегией комплексного и устойчивого развития в отношении тот факт, что 20% конечного потребления энергии должно поступать из возобновляемых источников энергии в 2020 году!
Ошибки при использовании накопительных водонагревателей
Содержание
Содержание
Накопительный водонагреватель, он же бойлер, прибор полезный, а иногда и незаменимый. Однако допускаемые при установке и использовании ошибки могут сильно сократить срок работы бойлера, а то и сделать его опасным для здоровья и жизни.
1. Использовать бойлер без УЗО или с неисправной защитой
На некоторых моделях УЗО не закреплено на проводе, а спрятано внутри корпуса. Обязательно ознакомьтесь с инструкцией перед началом эксплуатации бойлера. Если на вашей модели УЗО нет, его следует немедленно установить, приобретя отдельно. Правда, УЗО, продающиеся в магазинах электрики, обычно ставятся в щиток — не всякий справится с их установкой, возможно, придется пригласить электрика.
Зато в результате у вас будет защищен не только бойлер, но все электроприборы в ванной, что очень даже неплохо: электрика в ванной намного опаснее, чем в «сухих» комнатах.
Если УЗО есть, его следует периодически проверять — для этого на корпусе прибора есть кнопка «тест». При ее нажатии бойлер должен немедленно отключаться. Если бойлер при нажатии кнопки не отключается или отключается с задержкой, УЗО неисправно. Такую проверку рекомендуется проводить не реже, чем раз в три месяца.
2. Не заземлить бойлер
Посмотрите, как выглядит розетка, куда вы подключаете бойлер. Есть ли там металлические контакты сверху и снизу? Нет? Значит, заземления тоже нет.
Впрочем, если контакты есть, это еще не значит, что они заземлены. Пользуясь тем, что проверить его обычному человеку не так-то просто, застройщики часто «халтурят» и просто не делают контур заземления в новых домах. Если у вас есть сомнение, пригласите электрика и попросите его проверить наличие заземления в розетках.
3. Не следить за давлением в бойлере
Бак водонагревателя также выходит из строя довольно часто. Причиной нарушения его герметичности может быть коррозия или избыточное давление. Чаще всего при этом в нем просто образуется течь, но при избыточном давлении он может лопнуть и даже взорваться.
Обратите внимание на максимальное давление бойлера — у многих моделей оно составляет 6 бар. При этом в городских сетях давление может доходить до 7 бар (а кратковременно из-за гидроударов — и до 10). Защититься от этого можно с помощью редуктора давления на входе в бойлер — он поддержит давление на приемлемом уровне и не даст гидроударам повредить бойлер. Также от избыточного давления защищает предохранительный клапан, обычно идущий в комплекте с бойлером.
Если давление в бойлере возрастет выше допустимого, клапан откроется, стравливая излишек воды. Поэтому не следует беспокоиться, если со сбросного отверстия клапана изредка капает вода — это его штатная работа. А вот если вода оттуда идет струйкой, то эксплуатацию бойлера лучше прекратить — такое говорит либо о неисправности клапана, либо о высоком давлении в баке.
Однако избыточное давление может образоваться и из-за поломки терморегулятора самого бойлера. Тогда ТЭН не отключается при достижении температуры 100°С и вода вскипает. Давление при этом возрастает так быстро, что предохранительный клапан не успевает его стравить и бойлер взрывается.
Чтобы избежать подобного, следует выбирать надежную технику проверенных производителей, ну, или хотя бы не располагать бойлер там, где часто и подолгу бывают люди — над унитазом, над ванной и т.п.
4. Работа «на сухую»
Бойлер должен быть включен в сеть только при заполнении. Если включить его при пустом баке, это может привести к быстрому выходу из строя ТЭНа. На некоторых моделях есть защита от сухого включения, но далеко не на всех.
Без воды бойлер иногда включают при первом пуске прибора, но намного чаще эту ошибку совершают при включении бойлера в квартире после долгого перерыва. Дело в том, что долго держать в бойлере воду не рекомендуется, поэтому, когда горячая вода в кране есть, бойлер правильно держать пустым. Главное тут — не забывать его предварительно заполнить, когда горячую воду в очередной раз отключат. Перед тем, как включить бойлер, убедитесь, что холодная вода в него поступает, затем откройте «горячий» кран и дождитесь, пока из него потечет вода (это значит, что бойлер заполнен до верха).
5. Отсутствие предохранительного/обратного клапана
О необходимости защитного клапана уже упоминалось выше. Но этот клапан защищает не только от избыточного давления, но еще и от работы «на сухую» при отключении холодной воды.
Устройство бойлера таково, что при отключении водоснабжения, все его содержимое вытечет самотеком через патрубок холодной воды, если там не будет установлен обратный клапан. Клапан, идущий в комплекте с бойлером, обычно является и обратным, и предохранительным. Если же его в комплекте нет, то его следует обязательно докупить отдельно и установить на вход холодной воды.
6. Не учесть жесткость воды
Жесткая вода — одна из основных причин выхода из строя ТЭНа бойлера. В жесткой воде на нагревательном элементе оседает накипь.
У накипи низкая теплопроводность, поэтому ТЭН начинает медленнее нагревать воду и — что намного хуже — излишне нагреваться сам. Это ведет к скорому прогару корпуса ТЭНа. Способов снижения образования накипи несколько.
7. Развести в баке бактерии
Теплая вода — идеальное место для размножения бактерий и прочих микроорганизмов. Понятно, что ничего хорошего в этом нет.
Попасть микроорганизмы в бак могут вместе с холодной водой (например, из колодца), при замене анода или чистке ТЭНа. Особенно быстро бактерии размножатся, если проток воды в баке небольшой, а температура ниже 60-70. Поэтому, во-первых, при неиспользовании бойлера воду из него надо сливать. Можно воспользоваться для этого предохранительным клапаном (если у него есть флажок для сброса воды). Либо придется снимать обратный клапан — иначе воду из бака не слить.
А, во-вторых, выставляйте температуру выше 70 (да-да, это противоречит совету в предыдущем пункте).
8. Не заменить своевременно магниевый анод
Даже если вода у вас очень мягкая, анод все равно нужен — так как он не только уменьшает образование от накипи, но и связывает растворенный в воде кислород, защищая бак от коррозии. Но при этом он также изнашивается. При износе анода бак проработает намного меньше, именно поэтому многие производители оговаривают прекращение гарантии при несвоевременной замене магниевого анода.
Две схемы ГВС загородного частного дома — какую выбрать?
Что нужно сделать, чтобы горячая вода текла сразу же после открывания крана?
В зависимости от способа нагрева воды системы горячего водоснабжения (ГВС) для частного загородного дома подразделяют на:
Схема горячего водоснабжения с проточным водонагревателем
В качестве проточного водонагревателя можно использовать:
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.
Как выбрать проточный водонагреватель
Основным параметром для выбора проточного водонагревателя является величина потока воды, который он сможет нагреть.
Для комфортного пользования рекомендуется ориентироваться на следующие объемы расхода горячей воды температурой 55 оС в точках разбора:
Пользоваться горячей водой одновременно в душе и умывальнике будет комфортно, если производительность нагревателя будет уже не менее 9 л/мин+4,2 л/мин=13,2 л/мин.
Производители в технических характеристиках обычно указывают максимальную производительностьпроточного водонагревателя, из расчета нагрева воды на определенную разность температур, dT, например, 25 оС, 35 оС или 45 оС. Это значит, что если температура воды в водопроводе +10 оС, то при максимальной производительности из крана будет течь вода с температурой +35 оС, 45 оС или +55 оС.
Будьте внимательны. Некоторые продавцы в рекламе указывают максимальную производительность аппарата, но «забывают» написать, для какой разности температур она определена. Можно купить газовую колонку производительностью 10 л/мин., но окажется, что при таком расходе она будет нагревать воду голько на 25 оС., т.е. до 35 оС. Пользоваться горячей водой с такой колонкой может оказаться не очень комфортно.
Для нашего примера подойдет газовая колонка или двухконтурный котел с максимальной производительностью не менее 13,2 л/мин при dT=45 оС. Мощность газового аппарата при этих параметрах горячей воды будет около 32 кВт.
При выборе проточного водонагревателя обратите внимание на еще один параметр — минимальную производительность, расход л/мин, при которой включается нагрев.
Если расход воды в трубе будет меньше величины, указанной в технических характеристиках аппарата, то водонагреватель не включится. По этой причине, частоприходится расходовать больше воды, чем это необходимо. Постарайтесь выбрать аппарат с как можно меньшей величиной минимальной производительности, например, не более 1,1 л/мин.
Электрические проточные водонагреватели, предназначенные для применения в быту, имеют максимальную мощность нагревателя около 5,5 — 6,5кВт. При максимальной производительности 3,1 — 3,7 л/мин нагревают воду на dT=25 оС. Один такой водонагреватель устанавливают для обслуживания одной водоразборной точки — душа, умывальника или мойки.
Схема ГВС с накопительным подогревателем (бойлером) и циркуляцией воды
Накопительный водонагреватель (бойлер) представляет собой теплоизолированный металлический бак довольно большого объема. 
В нижнюю часть бака водонагревателя чаще всего встраивают сразу два нагревателя – электрический ТЭН и трубчатый теплообменник, подключенный к отопительному котлу (схема подключения бойлера к котлу). Вода в баке большую часть времени подогревается котлом.
Электрический нагреватель включается по мере необходимости, в период остановки котла. Такой бойлер часто называют бойлером косвенного нагрева.
Горячая вода в бойлере косвенного нагрева расходуется из верхней части бака. На её место в нижнюю часть бака тут же поступает холодная вода из водопровода, нагревается теплообменником и поднимается вверх.
В странах Евросоюза системы ГВС в новых домах в обязательном порядке оснащают солнечным нагревателем — коллектором. Для подключения солнечного коллектора в нижнюю часть бойлера косвенного нагрева устанавливают еще один теплообменник.
Схема ГВС с бойлером послойного нагрева
Горячая вода расходуется из верхней части бака. На её место в нижнюю часть бака тут же поступает холодная вода из водопровода. Насосом вода из бака прогоняется через проточный нагреватель, и подается сразу в верхнюю часть бака. За счет этого, горячая вода у потребителя появляется очень быстро — не нужно ждать пока прогреется почти весь объем воды, как это происходит в бойлере косвенного нагрева.В последнее время набирает популярность система ГВС с бойлером послойного нагрева, вода в котором нагревается проточным нагревателем двухконтурного котла. В таком бойлере отсутствует теплообменник, что снижает его стоимость.
Быстрый нагрев верхнего слоя воды,позволяет устанавливать в доме бойлер меньших размеров, а также снизить мощность проточного нагревателя, без ущерба для комфорта.
Производители выпускают двухконтурные котлы со встроенным или выносным бойлером послойного нагрева. В результате, стоимость и габариты оборудования системы ГВС получаются несколько меньше, чем с бойлером косвенного нагрева
Вода в бойлере подогревается заранее, независимо от того, расходуется она или нет. Запас горячей воды в баке позволяет пользоваться горячей водой в доме в течении нескольких часов.
Благодаря этому, нагрев воды в баке можно производить довольно длительное время, постепенно накапливая тепловую энергию в горячей воде. Отсюда и еще одно название бойлера — накопительный водоподогреватель.
Большая продолжительность нагрева воды позволяетиспользовать нагреватель сравнительно небольшой мощности.
Накопительный газовый водонагреватель — бойлер
Накопительные бойлеры, вода в которых нагревается газовой горелкой, менее популярны в системах ГВС частного дома. Устройство в доме систем отопления и ГВС с двумя газовыми аппаратами — газовым котлом и газовым бойлером, получается заметно дороже.
Накопительный газовый водонагреватель — бойлер
Газовые бойлеры бывает выгодно ставить в квартирах с центральным отоплением или в частных домах с отоплением твердотопливным котлом и нагревом воды в системе ГВС сжиженным газом.
Газовые водонагреватели также, как и котлы, выпускаются с открытой камерой сгорания и с закрытой, с принудительным удалением дымовых газов и с естественной тягой в дымоходе.
В продаже имеются накопительные газовые бойлеры, которые не требуют подключения к дымоходу. (Бытовые газовые плиты тоже ведь работают без дымохода.) Мощность газовых горелок таких аппаратов небольшая.
Газовые бойлеры объемом до 100 литров предназначены для крепления на стену. Водонагреватели большого объема устанавливаются на пол.
В водонагревателях применяются разные способы зажигания газа — с дежурным фитилем, электронный на батарейках или гидродинамический поджиг.
В аппаратах с дежурным фитилем постоянно горит маленькое пламя, которое вначале зажигается вручную. Какое-то количество газа бесполезно сгорает в этом факеле.
Электронный поджиг работает от электросети или батарейки, аккумулятора.
Гидродинамический поджиг запускается от вращения турбинки, которая приводится в действие потоком воды при открытии крана.
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.
Принято считать, что объем бойлера, выбранный из расчета 20-30 литров на человека, обеспечитминимально необходимый комфорт пользования горячей водой в доме.
Повышенный комфорт обеспечит бойлер, объем которого выбран из расчета 30 — 60 литров на одного пользователя водой.
Высокий уровень комфорта обеспечит водонагреватель объемом из расчета 60-100 литров на одного проживающего в доме.
Для заполнения ванны необходимо израсходовать почти всю воду из бойлера объемом 80 — 100 литров.
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.
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 8кВт.). 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: «Настройка мощности двухконтурного газового котла»
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.
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.
Впрочем, в продаже появились двухконтурные котлы с максимальной мощностью около 11 кВт. Такие котлы рассчитаны на подготовку небольшого количества горячей воды, только для одного потребителя. Можно включить душ или мойку. Пользоваться горячей водой и в душе и в мойке одновременно будет проблематично. А наполнение ванны займет очень много времени.
Схема ГВС с рекуператором тепла стоков канализации
В Западной Европе и в мире популярны различные способы экономии энергии при эксплуатации частного дома.
Из дома горячая вода после использования стекает в канализацию и уносит с собой значительную часть тепловой энергии, которую затратили на её подогрев.
Схема рекуперации тепловой энергии стоков канализации в систему ГВС
Для сокращения потерь энергии в доме применяют схему рекуперации (возврата) тепла из канализационных стоков в систему ГВС частного дома.
Холодная вода, прежде чем попасть в бойлер ГВС, проходит через теплообменник. В теплообменник же направляются стоки от санитарно технических приборов.
В теплообменнике два потока, холодная вода из водопровода и горячая вода стоков, встречаются, но не смешиваются. Часть тепла от горячей воды передается холодной. В бойлер ГВС поступает уже подогретая вода.
На схеме, показанной на рисунке, к теплообменнику направляют стоки только тех санитарно-технических приборов, которые работают с протоком горячей воды. Такую схему рекуперации выгодно применять при любом способе нагрева воды — как с бойлером, так и с проточным нагревателем.
Чтобы возвращать тепло из стоков санитарно-технических приборов, которые сначала накапливают горячую воду, а затем спускают её в канализацию (ванна, бассейн, стиральная и посудомоечная машины), применяют более сложную схему с циркуляцией воды между бойлером и теплообменником на время опорожнения этих устройств.
Советы застройщику
Для горячего водоснабжения в частном доме следует использовать систему ГВС с накопительным баком — бойлером косвенного или послойного нагрева объемом не менее 100 литров. Система обеспечит хороший комфорт пользования горячей водой, экономное расходование воды и меньший объем стоков в канализацию. Единственный минус такой системы — это более высокая стоимость оборудования.
При ограниченном бюджете строительства, а также в загородных дачных домах для сезонного проживанияможно установить систему ГВС с проточным нагревателем.
Схему ГВС с проточным нагревателем целесообразно использовать в домах с кухней и одной ванной, где источник нагрева и места отбора горячей воды расположены компактно, на небольшом расстоянии друг от друга. К одному проточному подогревателю воды рекомендуется подключать не более трех кранов для разбора воды.
Стоимость такой системы сравнительно невелика, а недостатки эксплуатации в этом случае менее выражены. Двухконтурный газовый котел или газовая колонка занимает мало места. Практически все необходимое оборудование смонтировано в корпусе аппарата. Для установки котла мощностью до 30 кВт или газовой колонки не требуется отдельное помещение.
В системе ГВС с газовой колонкой или двухконтурным котлом стабильность режима подачи воды значительно возрастет, если в схему между нагревателем и точками разбора воды установить буферную емкость — обычный накопительный электроводонагреватель. Особенно рекомендуется устанавливать такой буферный накопительный электроводонагреватель вблизи точек разбора, удаленных от газового аппарата.
В схеме с буферным баком горячая вода от газовой колонки или двухконтурного котла сначала поступает в бак электроводонагревателя. Таким образом, в баке всегда содержится запас горячей воды. Электрический нагреватель в баке лишь компенсирует теплопотери и поддерживает необходимую температуру горячей воды в период, когда отсутствует разбор воды. Достаточно электроводонагревателя с баком небольшой емкости — даже литров 30, и пользование горячей водой станет намного комфортнее.
Система ГВС с проточным водонагревателем и встроенным в котел или выносным бойлером послойного нагрева будет несколько дороже. Зато здесь не потребуется расходовать дорогую электроэнергию на поддержание температуры воды, а комфорт пользования водой будет таким же, как и с бойлером косвенного нагрева.
В домах с разветвленной сетью ГВС реализуйте схему с накопительным водоподогревателем (бойлером) и циркуляцией воды. Только такая схема обеспечит необходимый комфорт и экономную эксплуатацию системы ГВС. Правда, первоначальные затраты на её создание самые большие.
Рекомендуется покупать котлы, которые продаются в комплекте с бойлером. В этом случае параметры котла и бойлера уже правильно подобраны производителем, а большая часть дополнительного оборудования встроена в корпус котла.
Если отопление в доме осуществляется твердотопливным котлом, то выгодно установитьбуферный бак – аккумулятор тепла, к которому и подключить систему ГВС с циркуляцией воды.
В ином случае, для подогрева воды в доме, к твердотопливному котлу присоединяют бойлер косвенного нагрева, дополнительно оснащенный электронагревателем.
Часто для нагрева воды в доме с твердотопливным котлом, используется только электроэнергия. Для ГВС в доме, вблизи точек разбора воды, устанавливают накопительный электроводоподогреватель. Систему циркуляции горячей воды в этом варианте не делают. Возле удаленных точек разбора воды выгоднее установить свой отдельный накопительный подогреватель. В этом случае электроэнергия на подогрев воды расходуется более экономно.
При нагревании воды выше 54 оС из воды выделяются соли жесткости. Для уменьшения образования накипипо возможности нагревайте воду до температуры ниже указанной.
Особенно чувствительны к образованию накипи проточные водонагреватели. Если вода жесткая, содержит более 140 мг CaCO3 в 1 литре, то применение для нагрева воды проточных водонагревателей, в том числе и с бойлерами послойного нагрева, не рекомендуется. Даже небольшие отложения накипи забивают каналы в проточном нагревателе, что ведет к прекращению протока воды через него.
Подачу воды в проточный водонагреватедль рекомендуется производить через антинакипный фильтр, который снижает жесткость воды. Фильтр имеет сменный картридж, который придется регулярно менять.
Для подогрева жесткой воды лучше выбрать накопительную систему ГВС с бойлером косвенного нагрева. Отложения солей на нагревательном элементе бойлера не препятствуют протоку воды, а только снижают производительность бойлера. Бойлер проще чистить от накипи.
Следует помнить, что длительный нагрев воды до температуры менее 60 оС может привести к появлению в накопительном баке (бойлере) с горячей водой вредных для здоровья человека бактерий вида Legionella. Рекомендуется периодически выполнять термическую дезинфекцию системы ГВС, повышая на какое-то время температуру воды до 70 оС.