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…

Система ГВС частного дома — что это, виды и типовые схемы

В доме всегда должно быть уютно, и одним из факторов, обеспечивающих комфорт, является горячее водоснабжение.

ГВС — системы горячего водоснабжения, предназначены для подогрева холодной воды, поступающей из труб холодного водоснабжения (ХВС). На сегодняшний день, в зависимости от того, каким способом происходит нагрев, различают две системы горячего водоснабжения:

• система с проточным нагревателем;
• система с накопителем.

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.

Системы накопительного типа

Бойлер и циркуляция системе водоснабжения

Бойлер — это бак, который имеет хорошую теплоизоляцию и большие размеры. Обычно в бак встроены электрический нагреватель и трубчатый теплообменник, который подключен к котлу. Практически постоянно вода нагревается за счет котла. ТЭН включается, когда котел отключен или когда требуется большое количество горячей воды. Такая схема работы ГВС называется бойлером косвенного нагрева, это закрытая система.

При необходимости горячая вода уходит из верхней части бойлера, после этого снизу поступает холодная, которая снова нагревается. Современные бойлеры оснащают еще и солнечным нагревателем, для этого в нижнюю их часть вставляют дополнительный теплообменник. Вода нагревается при помощи солнечной энергии, а если ее недостаточно, то для дополнительного нагрева используется котел или ТЭН.

Бойлер послойного нагрева

Данный тип построения системы горячего водоснабжения становится очень популярным. В этой схеме нет теплообменника, а вода нагревается, проходя через проточный нагреватель. Принцип работы следующий: сначала тратится горячая вода сверху, на ее место снизу поступает холодная вода, насос прогоняет воду через нагреватель проточного типа.

Потребитель практически сразу получает горячую воду и не надо ждать, пока нагреется вода во всем бойлере, как в предыдущем типе водонагревателя. Такое решение позволяет приобретать бойлер для ГВС меньшего размера и брать нагреватель меньшей мощности, при этом комфорт пользователя не уменьшается.

Система с циркуляцией воды

Использование бойлера позволяет сделать так, чтобы горячая вода в водопроводе циркулировала. Места, где отбирают воду из ХВС, подключают к кольцевому трубопроводу, при этом длина каждого участка не должна превышать 2 метра. В этой системе водоснабжения используется маломощный насос с небольшими габаритами.

Если сделать уклоны, то вода может циркулировать и без помощи насоса. Такое решение позволяет подавать воду к точкам забора постоянно, и ее можно брать из нескольких мест одновременно, это открытая система ГВС.

Рекуперация тепла от стоков канализации

Чтобы экономить расходуемую энергию, которая тратится на горячее водоснабжение в частном доме, существуют различные способы. После использования теплая вода часто просто стекает в канализацию. Чтобы этого не происходило, используют систему рекуперации, то есть возврата части энергии из канализационных стоков снова в систему ГВС.

Перед тем как попасть в бойлер, вода идет в теплообменник, в который также направляются стоки из канализации. Они начинают взаимодействовать, но между собой не смешиваются. Это позволяет обеспечить поступление в бойлер уже теплой воды, поэтому на ее нагрев тратится меньше энергии. Хотя это и более сложная система, но она позволяет экономить энергию, что является весьма актуальным вопросом.

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

Советы специалистов

Если вы организуете горячее водоснабжение в частном доме, то лучше всего остановить выбор на системе с бойлером, емкость которого составляет 100 литров и более.

Если вы проживаете в загородном доме периодически или у вас недостаточно средств, можно организовать водоснабжение через проточный водонагреватель ГВС. Это удобно, когда источников забора воды мало и они расположены рядом.

Можно использовать двухконтурный газовый котел, так как все оборудование в нем уже вмонтировано. Если мощность котла до 30 кВт, то для его установки не нужно выделять отдельное помещение.

При использовании газовой колонки или газового котла, между ними и местом забора воды желательно поставить накопительный электронагреватель. Это позволит стабилизировать процесс подачи нагретой воды. Будет достаточно емкости бака до 30 литров, в нем постоянно будет запас горячей воды.

Если вода нагревается до температуры 54 градуса, в оборудовании начинают образовываться соли. Чтобы остановить этот процесс, надо стараться нагревать ее до меньшей температуры.

Если жесткость воды большая, то использовать для водоснабжения нагреватели проточного типа не рекомендуется, так как трубопроводы будут быстро забиваться. В таком случае лучше установить водонагреватель накопительного типа косвенного нагрева.

Если постоянно нагревать бойлер до температуры меньше 60 градусов, то в нем могут развиваться вредные бактерии, поэтому периодически необходимо выполнять нагрев до 70 и более градусов.