Обзор водонагревателей для отопления дома

В настоящее время ведется постоянная разработка новых систем отопления. Модернизация котла, улучшаются параметры радиаторов и труб. Однако наряду с новыми методиками поддержания комфортной температуры в жилом помещении разрабатываются альтернативные способы. Одним из них являются водонагреватели для отопления дома: проточные, электрически. На первый взгляд они предназначены только для обеспечения горячего водоснабжения. Но так ли это? Чтобы разобраться в этом вопросе необходимо проанализировать технические и эксплуатационные качества этих схем.

Принцип работы водонагревателя для отопления

Обычно бойлер используют только для горячего водоснабжения. Конструктивно он представляет собой емкость, внутри которой расположены нагревательные ТЭНы. При заполнении они нагревают жидкость до требуемого уровня. Затем через выпускной патрубок она поступает в сантехнические приборы — смесители на кухню, в ванной. Но помимо этого можно сделать и дополнительный контур для нагрева воздуха в комнатах.

Перед тем как использовать водонагреватель для отопления следует выполнить такие условия:

• Обеспечить циркуляцию жидкости в трубах. Если постоянно заполнять емкость проточной водой, скорость нагрева теплоносителя будет минимальной. Сделать замкнутый контур с циркуляцией;
• Установка необходимых элементов отопления — расширительного бака, насоса и запорной арматуры;
• Предусмотреть возможность пополнения теплоносителя из системы водоснабжения.

Но как из водонагревателя сделать отопление, если он конструктивно не предназначен для этого? Специфика проектирования и практической реализации этой задачи заключается в одновременном использование одной и той же воды для ГВС нагрева помещения. Поэтому, прежде всего, необходимо установить насос определенной мощности, который бы обеспечивал равномерное отопление водонагревателем путем постоянного движения жидкости в трубах. Затем следует сделать систему фильтрации. Вода до поступления в контур должна быть очищена, так как для проточной свойственно большое количество примесей, негативно влияющих на состояние труб и отопительных приборов.

Перед приобретением электрического водонагревателя необходимо выяснить – подходит ли он для отопления. Прежде всего это касается наличия удобного управления с возможностью оперативного регулирования уровня температуры в баке.

Стоит ли устанавливать водонагреватели от системы отопления, если есть специально разработанные для этого электрические котлы? Рассмотрим характеристики обеих систем.

Водонагреватель или электрический котел?

Идея использовать проточные водонагреватели для отопления возникла еще при появлении на рынке первый электрических бойлеров. Но чаще всего устанавливают электрические котлы, которые спроектированы именно для отопления. Выяснить актуальность установки проточных водонагревателей от системы отопления можно после сравнительного анализа этих устройств с котлами.

Важным показателем является КПД системы — отношение полученной тепловой энергии к затраченной. В этом плане электрические котлы намного эффективнее — у них этот показатель достигает значения 90%. В то же время большинство водонагреватели проточные электрические для отопления КПД не превышает 70%. Это связано со спецификой конструкций и методом повышения температуры теплоносителя. Далее следует учесть определенные эксплуатационные качества.

Использование проточного водонагревателя возможно только для закрытых систем с принудительной циркуляцией. Это объясняется спецификой работы устройства.

Методика нагрева воды водонагревателем

Современные электрические водонагреватели для отопления работают по тому же принципу что и бойлеры. Большая герметичная емкость заполняется водой, нагрев которой происходит с помощью электрических ТЭНов. При этом возникают теплопотери через корпус.

В котлах теплоноситель повышает температуру при прохождении через теплообменник со встроенным ТЭНом. Так как объем этой камеры относительно небольшой — нагрев происходит быстро. При этом тепловые потери минимальны. Также следует отметить, что в конструкции в большинстве случаев уже есть циркуляционный насос, расширительный бак и удобная система управления. Кроме последнего водонагреватели электрические для отопления типа ВЭО не имеют этих элементов.

Инертность нагрева

Скорость повышения температуры воды в трубах для электрических котлов достаточно высокая. Среднее время нагрева с 25 град до 60 составляет 15-20 мин в зависимости от объема системы. В этом плане отопление с помощью водонагревателя значительно уступает традиционному. Для того чтобы объем воды в бойлере емкостью 150 литров достиг нужного значения температуры необходимо ждать около часа. Основными критериями, влияющими на этот показатель, являются мощность ТЭНов, объем бака и всей системы в целом.

Однако когда электрический котел перестает работать — вода в трубах быстро остывает. В то же время в системе водонагревателя большой объем горячей жидкости находится в баке и потребуется несколько циклов циркуляции, чтобы она остыла. Т.е. в случае непредвиденного отключения электричества теплоноситель в бойлерной системе будет еще некоторое время горячим.

Резюмируя эти факторы можно определить основные условия использования электрического водонагревателя для отопления:

• Площадь отапливаемого помещения должна быть относительно небольшой. Это обусловлено соотношением 1 кВт тепловой энергии на 10 м.кв;
• Хорошее качество проточной воды для сохранения всех элементов отопления;
• Для наполнения бака необходимо создать такой же напор, как и в водопроводе — 4 атм. Это касается только тех случаев, когда устанавливается обычный бойлер не предназначенный для отопления из водонагревателя. В специализированных моделях значение минимального давления значительно ниже — от 1,5 атм.

Можно использовать электрический водонагреватель для отопления дома с небольшой площадью до 80 м.кв. Прежде всего это относится к дачным постройкам.

Вторым способом использования проточного водонагревателя для отопления является обустройство системы теплый пол. Но даже в этом случае необходимо внимательно ознакомиться со схемой подключения прибора к трубопроводу.

Бойлер косвенного нагрева

Приемлемой альтернативой вышеописанного метода обогрева помещений с помощью бойлера являются баки косвенного нагрева теплоносителя. По принципу работы они схожи с классическими, но за одним исключением — внутри располагается змеевидная трубка, подключаемая к системе отопления.

Но как можно использовать подобный водонагреватель для отопления? Во-первых, следует помнить, что он является лишь дополнительным источником нагрева теплоносителя. Основным же является котел любого типа. Для эффективной работы бойлера косвенного нагрева рекомендуется его установка перед входом обратной трубы в котел. Тепло от воды для ГВС будет передаваться теплоносителю в змеевике. Таким образом можно сделать оптимальным температурный режим работы системы.

Они отличаются от водонагревателей электрических для отопления типа ВЕО низкой эффективностью работы в качестве основного источника генерирования тепла. Но так можно уменьшить текущие затраты энергоносителя. При выборе бойлера косвенного нагрева рекомендуется обращать внимание на такие параметры.

• Объем емкости. От него зависит площадь соприкосновения горячей воды со змеевиком. Чем она больше — тем сильнее будет нагреваться теплоноситель. Оптимальный объем должен быть от 150 литров и более;
• Мощность ТЭНов. Напрямую влияет на скорость нагрева воды. В среднем на каждые 50 литров объема необходима мощность 2 кВт;
• Теплоизоляция корпуса. Для минимизации тепловых потерь лучше выбирать модели с двойной стенкой, внутри которой располагается утеплитель.

Однако при организации отопления с помощью водонагревателя подобного типа следует учитывать высокую стоимость.

Например, популярная модель Vaillant uniSTOR VIH R объемом 200 литров обойдется почти в 20 тыс. руб. Но это будет лучшим вариантом, нежели использовать обычный водонагреватель для отопления.

Проточный водонагреватель

Интересным решением для небольших площадей являются водонагреватели проточные электрические для отопления. В отличие от бойлеров они способны нагревать малый объем воды. Средняя производительность относительно мощной 2-х кВт модели составит 12 лит/мин при температуре теплоносителя 60 град.

Подобные конструкции чаще всего устанавливают на дачах, с непостоянным проживанием. Так как из водонагревателя можно сделать отопление, его нередко используют и по прямому назначению — обеспечение горячей водой. В таком случае система трубопроводов нагрева теплоносителя и ГВС является общей. Преимуществами установки проточного водонагревателя в качестве отопительного прибора являются:

• Небольшие размеры. Его можно поместить практически в любом месте кухни или ванной;
• Минимальный показатель инертности — время поднятия температуры воды в трубах невелико;
• Удобная регулировка температурных режимов, а также обязательно наличие системы отключения ТЭНов при отсутствии воды в трубах;
• Большой выбор моделей, отличающихся как по мощности, так и по стоимости.

Основным же недостатком проточного водонагревателя для систем отопления является большой расход электроэнергии. Его постоянное использование нецелесообразно, в качестве исключения он устанавливается как аварийный способ поддержания температуры воды в трубах.

Самостоятельное изготовление водонагревателя для отопления не рекомендуется. Это связано с обеспечением безопасности проживающих в доме людей.

Монтаж и выбору теплоносителя для водонагревателя

До того как сделать из водонагревателя отопление, необходимо рассчитать оптимальную мощность. В этом случае нельзя руководствоваться номинальной мощностью установки. Главным показателем является время нагрева воды до нужного температурного режима. В некоторых моделях он ограничивается 20-30 минутами, но для большинства составляет более часа.

При использовании обычного электрического водонагревателя для отопления дома рекомендуется воспользоваться следующими советами.

• Монтаж установки следует выполнять в теплом и сухом помещении. Таким образом можно минимизировать тепловые потери;
• Электропроводка должна быть рассчитана на максимальную нагрузку водонагревателя от системы отопления дома;
• В качестве теплоносителя рекомендуется использовать простую дистиллированную воду. По сравнению с антифризом обладает лучший теплоемкостью;
• Лучше всего приобретать модели с закрытым ТЭНом. Это предотвратит появление накипи на элементах нагрева.

По мнению большинства специалистов, оптимальным выбором являются водонагреватели электрического типа для отопления типа ВЭО. Важно правильно подобрать модель определенной мощности. При этом необходимо учитывать параметры основного котла отопления. В сумме они должны формировать оптимальную систему нагрева воздуха в доме.

В видеоматериале показан пример самостоятельной установки обычного бойлера в качестве основного отопительного прибора.

Электрические водонагреватели (накопительные, проточные) для отопления: целесообразность, как подключить

Отопление из электрического водонагревателя возможно как резервное, реже – как основное. Эффективность обогрева зависит от мощности ТЭНа, объема бойлера, утепления помещения, площади. ЭВН врезается в систему с радиаторами. Потребуется насос, расширительный бак.

Использование электрического водонагревателя для отопления дома – идея, имеющая основания для осуществления.

Подготовка и подача воды для ГВС происходит через водонагреватель. Водогрейное оборудование можно использовать для радиаторной системы отопления, но нюансы при этом будут значительными.

Преимущества	Недостатки
Способ действенный, с результатом, позволяющим рассматривать реализацию.	Есть предостережения. Потребуется решить проблемные вопросы (описаны ниже).
Бойлер стоит дешевле котла.	ТЭНы у большинства накопительных бойлеров сравнительно слабые: 2 – 3,5 кВт. Мощности хватит, но до определенной границы. Потенциала проточных водонагревателей достаточно, но не при постоянных нагрузках.
	Температуру нагрева воды придется поддерживать максимальную, +75… +90° C. Рабочий режим и циркуляция интенсивные. ЭВН работает с увеличенной нагрузкой, срок эксплуатации сократится.
Оборудование не займет больше места, чем котлы. Возможная навеска ЭВН на стену, в подпотолочном пространстве, в нишах.	Процесс монтажа хоть и простой, но требует опыта, оборудования: врезка, фитинги, клапаны, расширительный бачок, тройники, краны.
Можно регулировать температуру, программировать вкл./выкл. (при наличии функционала).
Экономнее, чем электрокотел (но не значительно).

Какой электроводонагреватель подходит для отопления

Используемые виды электрических водонагревателей для системы отопления:

• чаще:
  • накопительные;
  • комбинированные баки косвенного нагрева с ТЭН;
• проточные, продаются фабричные модели специально для отопления. Но бытовые прямоточные ЭВН быстро выйдут из строя.

Проточный водонагреватель

Бытовые проточные электрические водонагреватели для отопления частных домов технически подходят, но из-за недостатков (расход, не рассчитаны к продолжительным нагрузкам) используются крайне редко, как правило, не рассматриваются.

• нет паузы для первичного нагрева, теплоноситель поступает сразу;
• компактность, что позволит разместить где угодно, упростит установку, монтаж/демонтаж.

• экономность спорная, большая мощность, значительные расходы электроэнергии. Для результата потребуется от 8 – 10 кВт;
• включается от выставленной скорости протока, регулировка будет производиться настройкой циркуляционного насоса, что неудобно;
• нет режима поддержания температуры;
• из-за изменений протока аппарат будет выключаться, особенно из-за этого не подойдет для однотрубной схемы(Ленинградской);
• потребуется усиленная проводка.

У проточных нет проблем с завоздушиванием, они подходят даже лучше, чем накопительные водонагреватели.

Но использование проточного водонагревателя в системе отопления имеет недостатки, сводящие к нулю достоинства. Бытовые аппараты не рассчитаны для долгой беспрерывной работы, норма, это 2 – 3 часа в день (душ, умывание, мойка посуды). Поэтому возможны поломки.

Отопление от накопительного водонагревателя

Старый накопительный ЭВН можно превратить в теплоаккумулятор, электрокотел. Анод допускается не ставить, теплоноситель (одна и та же постоянно циркулирующая жидкость без кислорода) не создает накипи, коррозионные процессы минимальны.

• экономичные водонагреватели, по сравнению с проточными. Бойлер осуществит первичный нагрев, затем – режим поддержания. Датчик температуры внутри водонагревателя отслеживает температуру. Вода возвращается из «обратки» не совсем холодной, поэтому нагрев будет только в нужном диапазоне;
• регулировка удобнее и проще – термостатом уменьшают/увеличивают, выставляют нужную температуру;
• программируемость (функция не всегда присутствует) – можно установить время активации, например, на период экономных тарифов с выключением после;
• подойдет как для одно-, так и для двухтрубной разводки.

• потребуется большая пауза, но только для первичного нагрева;
• ТЭН зачастую сравнительно слабые: 1,5 – 2 кВт, чего не хватит на большую площадь;
• надо решить проблему со стравливанием воздуха.

Как использовать водонагреватель в системе отопления

Основа расчета мощности: на каждые 10 м² потребуется как минимум 1 кВт, иначе нет смысла устанавливать, результат будет нулевым.

Бойлер можно подключить к системам отопления всех возможных вариантов. Но целесообразно это делать только для схем с замкнутой (кольцевой) циркуляцией. Монтаж – по стандартным правилам.

• закрытые– с давлением, контакт теплоносителя с воздухом отсутствует;
• открытые(наливные) – бак и элементы можно открывать для добавления/слива жидкости. Встречаются реже;
• с принудительной и естественной циркуляцией(самотечные, гравитационные, для которых необходимо соблюдение углов наклона разводки труб);
• двух- и однотрубные.

Однотрубную схему организовывают, когда радиаторов мало (для комнаты, дачи), она проще, но есть минус: по батареям теплоноситель движется последовательно, соответственно, от секции к секции становясь холоднее. В двухтрубной разводке – во всех приборах почти одинаковая температура теплонесущей жидкости.

Состав замкнутой системы отопления через накопительный электроводонагреватель, вкратце: бойлер, помпа, группа безопасности (расширительный бачок, предохранительный клапан) и радиаторы.

Подробный состав и характеристики закрытой схемы с принудительной циркуляцией:

Параметр	Описание
Тип	· замкнутая, кольцевая; · закрытая, с возможностью добавления воды из водоснабжения или через клапан.
Насос	35, 60, 100 Вт.
Запорная арматура	Не обязательно, но перед радиаторами, можно ставить байпасы для отсечения, насос также должен иметь такую возможность.
Безопасность	· расширительный бак (объем 5% от всей жидкости) перед насосом на обратке в паре с предохранительным клапаном. Иногда ставят что-то одно, если расширение слабое; · воздухоотводчики (краны Маевского) рекомендуется на каждой батарее, как минимум на разводке один должен быть. В самом водонагревателе надо решить вопрос стравливания воздуха; · обратного клапана не надо, если нет риска обратного протока. В открытых системах можно не ставить группу безопасности.
Фильтрация	Не обязательный, но рекомендованный фильтр грубой очистки.
Датчик температуры с реле отключения	Ставят в обогреваемом помещении, чтобы бойлер и насос работали для поддержания температурного режима.
Батареи и трубы	Менее трудозатратный вариант – металлопластиковые трубы, которые легко режутся и соединяются фитингами.
Теплоноситель	• вода – техническая, питьевая; • тосол (незамерзайка) – не придется сливать при минусовых температурах.

Схемы обычные, как в оснащении с котлами, несколько вариантов:

Открытая система отопления с насосом

Открытая система отопления без насоса

Закрытая двухтрубная система отопления с группой безопасности

Открытая однотрубная система (ленинградка) с насосом без группа безопасности

Примеры действующих схем подключения накопительного электробойлера к отоплению

Примеры успешно реализованных схем использования накопительных водонагревателей для отопления:

• площадь 10 м², бойлер 10 л с верхней подводкой под мойку (решен вопрос стравливания воздуха). Состав: гидробак 5 л, манометр, термометр, тройник для заливки, воздухоотводчик, насос 60 Вт. Используют тосол. В оснащении 2 атм. Главное герметичность – у незамерзайки высокая текучесть;
• бойлер на 15 л, 2 кВт, помпа, трубы (пластик) на 20 мм, алюминиевые батареи 2 шт. На 3 радиатора мощности уже не хватит. Прогревает хорошо утепленное пространство на 30 м²;
• накопительный бойлер на 80 л, помпа, расширительный бачок, 3 батареи в трех комнатах, гидрострелка;
• емкость на 50 л, площадь 32 м²две десяти секционные алюминиевые батареи. Насос и расширительный бак поставлены на обратку. В роли теплоносителя – тосол.

Как работает система отопления с бойлером: ограничения, предостережения

Предостережения для накопительных водонагревателей:

• ЭВН с нижними штуцерами, а таких большинство, не подойдут для самотечных вариантов;
• вход и выход небольшие по диаметру в бытовых приборах, 1/2″, 3/4″, а для подключения к трубам надо 2″. Потребуются переходники, а если площадь будет большая, например, 150 м², то желательно увеличить сами штуцеры.

Основное препятствие – это стравливание воздуха: при завоздушивании насос просто перестанет прокачивать.

Накопительные электроводонагреватели вход имеют внизу, выход – вверху. Вода нагревается, поднимается, что позволяет их использовать в самотечных схемах, а также происходит естественное удаление воздуха, который затем выходит отводчиками на трубах.

В большинстве бытовых ЭВН для ГВС штуцеры внизу, воздух скапливается вверху и его сложно стравить.

В горячем водоснабжении с бытовым бойлером воздух выходит естественно, через смеситель – завоздушивания не возникает, но в отоплении это невозможно. Надо организовать отвод или забор вверху, чтобы воздух уходил в магистраль, где его стравливают клапаном.

Решение проблем воздушных пробок (рассмотрим также спорные методы):

• лучший способ – врезать группу безопасности со сбросником вверху бака (кран Маевского, автоматический воздухоотводчик);
• у некоторых ЭВН сверху вкручивается магниевый анод, который выкручивают, переносят на фланец с ТЭНами, внизу горячий патрубок глушат, трубу выводят сверху;
• найти модели с воздухоотводчиком или с горячим выходом вверху. Такие решения есть у напольных водонагревателей, у небольших баков под мойку, с боковой подводкой;
• циркуляционный насос поставить на входе в бак на большом расстоянии (1 – 2 м), а после помпы – бак-расширитель и защитный клапан;
• казалось бы, самое простое решение – перевернуть бойлер – не подойдет. ТЭНы наверху, вода внизу не будет прогреваться, а около нагревателя закипит.

Монтаж электробойлера в систему отопления

Порядок соединения электробойлера с отоплением (ЭВН накопительного типа):

1. Навешивается водонагреватель.
2. На входную линию ставят расширительный бачок.
3. Обратный клапан можно не монтировать, но предохранительный обязательный для сброса давления. Подбирается (есть онлайн калькуляторы) по максимальному давлению при расширении теплоносителя при +75… +85°C. Место – входная труба в накопительный водонагреватель («обратка»), рекомендовано не ближе 0,5 м. Если есть расширительный бачок, то после него (ближе к бойлеру). Перед клапаном не должно быть никаких запорных устройств;
4. Насос монтируется вблизи входа в ЭВН на «обратку».
5. Воздухоотводчики.
6. Сборка труб и радиаторов по общим правилам (фитинги, тройники, пакля или фум).
7. Ставят тройник для закачки теплоносителя.
8. Заправка и опрессовка.

За и против бытовых электроводонагревателей и накопительных бойлеров в отоплении

Специалисты со скептицизмом относятся к подключению бытового ЭВН к отоплению по причинам:

• одновременно с признанием идеи рабочей, расценивается как несерьезное, нецелесообразное «творчество». Аппарат не предназначен для обогрева, ТЭН не выдержит нагрузки, надо решать проблему стравливания воздуха;
• если нет готовой разводки с радиаторами, то проще, дешевле и менее трудозатратно использовать электроконвекторы;
• большинство бойлеров имеет около 2 кВт, что хватит для одной комнаты;
• проточные категорично не рекомендуют – выходят из строя из-за нагрузок;
• если сравнивать электроприборы, то электрические конвекторы, масляные радиаторыэффективнее, так как созданы специально для рассматриваемого применения и именно с энергосберегающими целями.

Когда наиболее целесообразно:

• как резерв, дополнение к котлу;
• для небольших помещений (1 – 3 радиатора);

Использование электроводонагревателя в качестве отопления – спорная идея с высокой долей скептицизма. Схема функциональна, если решить проблему завоздушивания. Эффективность невысокая.