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…
Есть требование правил: самостоятельное присоединение отопительного агрегата к магистральному газопроводу строго запрещено. Зато установка и подключение двухконтурного газового котла к системе отопления и к электросети частного дома вполне допускается. Главное, в погоне за экономией не наделать ошибок. От них мы и попытаемся вас предостеречь.
Устанавливаем котел правильно
В отличие от монтажа твердотопливных и электрических агрегатов отопления, к установке газовых теплогенераторов в частных домах предъявляются строгие требования. Процедура такая:
- Обращаетесь в организацию, поставляющую природный газ, за разрешением на подключение к наружной сети. Компания выдает технические условия (ТУ) на присоединение к магистрали.
- По выданным ТУ лицензированная фирма разрабатывает проектную документацию, утверждаемую инженерами организации – поставщика газа.
- После утверждения проекта обученный персонал компании подключает газоиспользующую установку к наружной сети.
Пример чертежа из проекта газовой котельной на 2 водогрейных установки разной мощности
Подсказка. Обращаясь в управляющую организацию, возьмите техническую документацию частного дома и паспорт приобретенного отопителя. Момент второй: подходящую проектную фирму вам наверняка подскажут сотрудники «газовой» конторы.
Отсюда вывод: приступать к монтажу и подключению двухконтурного котла своими руками следует на этапе проектирования, когда отопительному агрегату четко выделено место в доме. Если его поставить с нарушением правил, то специалисты «Горгаза» откажутся подсоединять магистральную трубу.
Хотя все требования к размещению и подсоединению газового котла обязан знать инженер-проектировщик, вам тоже не помешает ознакомиться с правилами:
- комната под расположение теплогенератора: кухня (если мощность не превышает 60 кВт), отдельное помещение на любом этаже (до 150 кВт), пристроенная или отдельная топочная;
Пристроенная котельная из газобетонных блоков - минимальная высота потолков кухни либо топочной – 2.5 м, объем – не менее 15 м³;
- вентиляция: естественная вытяжка воздуха в размере 3 объема помещения за 1 час, для притока к этому количеству добавьте воздух на горение (объем указан в паспорте отопителя);
- стены топочной должны быть негорючими либо защищены от возгорания и распространения пламени;
- минимально допустимая площадь прозрачной части окон – 0.03 м² на каждый кубометр объема топочной (называется – легкосбрасываемая конструкция, вылетающая при взрыве газа);
- проход впереди теплового агрегата – не меньше 125 см, по бокам – 70 см для обслуживания;
- расстояние от котла до вертикального дымоходного канала – не больше 3 м.
Примечание. Вентиляция кухни предусматривается через форточку плюс просвет под входной дверью площадью 0.025 м². Проходы по бокам и сзади теплогенератора делаются при необходимости обслуживания, спереди – выдерживается обязательно.
При монтаже настенного газового котла на деревянную перегородку под корпус укладывается лист негорючего материала:
- кровельная сталь 0.8—1 мм толщиной;
- асбест 3 мм (непригоден в кухне из-за выделяемой пыли);
- базальтовый картон;
- плиты минерита.
Защита должна превышать размеры корпуса на 10 см, сверху – на 700 мм, что и сделано на фото.
Расстояния от навесного отопителя до ближайших конструкций или шкафов указывает производитель в инструкции по эксплуатации, как показано на схеме. Напольный теплогенератор устанавливается на негорючее основание, деревянное перекрытие нужно защитить листом металла.
Разновидности газовых отопительных котлов
Используемые потребителями газовые котлы для обогрева индивидуальных домов подразделяют на следующие категории:
Одноконтурные прямого нагрева. Внутри данного прибора помещен теплообменник, по которому циклически проходит теплоноситель в самотечном режиме или методом проталкивания его циркуляционным насосом. Температура отопительной жидкости в системе может автоматически регулироваться переключением скоростей циркуляционного электронасоса или пламенем горелок.
Двухконтурные. Обычно в большинстве загородных индивидуальных домов отсутствует горячее водоснабжение (ГВС) и потребителю приходится решать задачу его обеспечения. Для этого в отопительный котел помещают второй теплообменник, по которому протекает подогреваемая вода из магистрали холодного водоснабжения ХВС. При открывании горячего крана водный поток двигается по контуру ГВС и проходя через вторичный теплообменник нагревается. Данная схема имеет следующие недостатки:
- В трубопроводе ГВС при закрытых кранах вода не циркулирует и находится в охлажденном состоянии. Для поступления горячей воды приходится ждать ее прохождения и нагревания через вторичный теплообменник. В результате происходит незапланированный перерасход холодной воды и потеря времени при ожидании горячего потока в десятки секунд (зависит от длины водопровода и его диаметра).
- Объем контура ГВС в двухконтурных агрегатах довольно мал. Связано это с тем, что входные патрубки холодной и горячей воды обычно делают диаметром в 1/2 дюйма, что не может обеспечить высокий уровень водопотребления.
В итоге большинство двухконтурных моделей способны эффективно работать лишь на одну точку водоразбора.
К преимуществам данного типа оборудования можно отнести более низкую стоимость в сравнении с одноконтурными аналогами.
Двухконтурные модели рекомендуется устанавливать в дома общей площадью не более 150 м2 с одной ванной комнатой.
Рис. 2 Основные узлы настенного одноконтурного котла
С бойлером косвенного обмена. Система состоит из одноконтурного котла и теплоизолированной бойлерной емкости большого объема, в которой находится нагреваемая вода. Процесс подогрева в бойлере осуществляется за счет прохождения по его внутреннему теплообменному змеевику отопительный жидкости из контура отопления. В системе с бойлером вода постоянно циркулирует по трубопроводу ГВС, а благодаря ее большому объему в емкости, к магистрали можно подключать большое число точек водоразбора. В результате потребитель всегда имеет горячую воду в любых объемах при среднем числе точек водозабора около трех.
Агрегаты с бойлером косвенного обмена рекомендуется размещать в домах с площадью более 150м2.
По типу установки газовые котлы делят на:
Настенные.Это агрегаты небольшого объема, которые подвешиваются на стену котельной и занимают мало места. Настенные модели выпускают тепловой мощностью от 10 до 60 кВт с медным теплообменником, их основные особенности:
- Средний службы 10 лет.
- При работе медный теплообменник допускает значительные перепады температур между подачей и обраткой.
- Температура отопительной жидкости может изменяться в интервале от 25 до 80 °С.
- Средний КПД настенного оборудования составляет 92%.
- Агрегаты обладают небольшим весом, модель на 24 кВт имеет массу не более 30 кг.
- Средняя стоимость настенных приборов составляет 500 у. е.
- Для отвода дыма используются горизонтальные коаксиальные дымоходы.
Рис. 3 Основные узлы настенных двухконтурных моделей
Напольные. Данного типа котлы выпускают тепловой мощностью от 20 до 150 кВт, их отличительные особенности:
- КПД напольных моделей не превышает 90%.
- Чугунный массивный теплообменник имеет срок службы до 50 лет.
- Из-за применения чугуна вес агрегата довольно высок, к примеру модель на 24 кВт имеет массу 130 кг.
Стоит заметить, что помимо чугуна, напольные агрегаты выпускают и со стальными теплообменными узлами.
- Рабочая температура теплоносителя 60 — 80 °С при недопустимости перепада между подачей и обраткой более 20 °С из-за вероятности растрескивания чугуна.
- Средняя цена напольных моделей составляет 800 у.е.
- Почти все напольные агрегаты рассчитаны на использование вертикального дымохода.
Конденсационные
Данную разновидность настенного газового котла относят к последним разработкам в области отопительного оборудования, его основное отличие от обычных — более высокий КПД, доходящий до 98%. Этого показателя добиваются за счет того, что для подогрева теплоносителя забирают тепловую энергию у продуктов сгорания, снижая их температуру на выходе до 50 °С. При этом внутри котлового теплообменника жидкость от горячего дыма превращается в пар и после охлаждения выпадает в конденсат, после чего процесс циклически повторяется.
Агрегаты конденсаторного типа обычно подвешивают на стенах, они имеют тепловую мощность в диапазоне от 20 до 110 киловатт.
Рис. 4 Главные узлы напольного агрегата
Обвязка настенных моделей
Из нижней части газового двухконтурного котла выходит 5 штуцеров с наружной резьбой, предназначенных для присоединения следующих магистралей (слева направо):
- Подача нагретого теплоносителя в систему отопления.
- Выход горячей воды, направляемой потребителям (ванная комната, кухня и так далее).
- Посередине расположена подводка газовой трубы.
- Вход холодной воды.
- Обратный трубопровод из отопительной сети.
Расположение патрубков на всех подвесных агрегатах одинаково. Если вам интересно знать причину установки штуцеров именно в таком порядке, предлагаем просмотреть видео о принципе действия двухконтурного настенного теплогенератора:
Важное замечание. Пять выходов – далеко не признак котла с двумя контурами. Производители водогрейной техники нередко снабжают одноконтурные теплогенераторы дополнительными патрубками для подсоединения бойлера косвенного нагрева, размещенными в том же порядке.
Чтобы своими руками подключить газовый агрегат к магистралям теплоснабжения и электросети частного дома, приготовьте следующий комплект изделий и материалов:
- краны шаровые с американками размером ½ дюйма – 3 шт.;
- то же, диаметром ¾” – 4 шт.;
- сетчатый фильтр для воды и теплоносителя (он же – грязевик) – 2 шт.;
- фильтр газа;
- бак расширительный;
- трубопроводные фитинги – тройники и колена;
- кабель электрический трехжильный марки ВВГ сечением 2.5 мм²;
- выключатель автоматический двухполюсный номиналом 20 ампер.
Данный перечень рекомендован для настенных котлов беднейшей комплектации, оборудованных открытой камерой сгорания. Изделия средней и высшей ценовой категории, представляющие собой мини-котельные, оснащены собственным газовым фильтром и расширительным бачком.
Рекомендуется сопоставить размеры штатной емкости теплогенератора с количеством теплоносителя в системе отопления, руководствуясь нашей инструкцией. В ситуации, когда трубопроводная сеть слишком велика и объем бака недостаточен, нужно ставить дополнительный мембранный резервуар.
Схема подключения к системе отопления
В действительности обвязка двухконтурного отопителя не представляет проблемы, есть лишь парочка нюансов, которые мы рассмотрим далее. Нужно понимать одну вещь: газовый котел – надежное в работе изделие, за весь период эксплуатации его вряд ли потребуется снимать и отключать для ремонта. Подобные ситуации случаются 1—2 раза в течение срока службы.
Вентиль перед фильтром на обратке отопления нужен для его прочистки без слива теплоносителя
Отсюда вывод: перекрывающие краны ставятся в первую очередь для обслуживания системы отопления. Отсекать и демонтировать теплогенератор вряд ли придется.
Выше представлена стандартная схема подключения двухконтурного котла настенного типа, встречающаяся в каждом техническом паспорте на изделие. Мы ее расширили, изобразив разводку и возможных потребителей. Ориентируясь по схеме, выполняйте обвязку с учетом рекомендаций:
- Краны диаметром ½ дюйма (DN15) ставьте на штуцеры для газа, холодной и горячей воды.
- Вентили размером ¾” (DN20) монтируйте на патрубки с теплоносителем. Третий кран предназначен для опорожнения / подпитки системы.
- Арматура прикручивается американками вниз.
- Грязевики на входе из водопровода и тепловой сети устанавливайте в горизонтальном положении «носиком» вниз, так их удобнее прочищать.
- Внешний расширительный бак присоединяйте к обратному трубопроводу с использованием дополнительной арматуры для отсечения и опорожнения емкости, как проиллюстрировано на схеме.
- Патрубок слива / подпитки с краном ставьте в самой нижней точке системы.
Совет. Паковать и прикручивать вентили к штуцерам гораздо удобнее перед подвешиванием котла на стену. Если вращению мешают «бабочки» или рукоятки, снимите их, открутив гайку на штоке. Газовый вентиль устанавливается через диэлектрическую прокладку.
Две пары вентилей на трубах теплоснабжения позволяют снять теплогенератор и не сливать антифриз
Домовладельцам, заливающим в систему незамерзающий теплоноситель и желающим перестраховаться, рекомендуется альтернативная схема обвязки двухконтурного отопителя. Благодаря паре кранов, установленных на подаче и обратке, можно демонтировать котел и обслуживать систему без слива антифриза.
Схема актуальна для двух- либо трехэтажных с водяными теплыми полами и радиаторной сетью, где не обойтись без дополнительного расширительного бака. Подробнее суть вопроса раскроет наш эксперт Владимир Сухоруков в обучающем видео:
Присоединение к домовой электросети
Требования к подключению электричества довольно просты – нужна защита линии в виде автоматического выключателя и заземление. Если в помещении топочной нет мощного оборудования, например, электрокотла, то вести отдельный кабель до распределительного щита не обязательно. Вкратце требования звучат так:
- Выключатель расположите в безопасном месте, куда не попадет вода либо теплоноситель в случае прорыва.
- Наличие провода, подсоединенного к контуру заземления, обязательно. Если шнур в комплекте котла не имеет третьей жилы, подключайте проводник к стальному корпусу теплогенератора.
- Не допускается использовать металлические трубы отопления и водопровода в качестве заземлителей.
- Кабель прокладывайте в защитном гофрированном рукаве.
Упрощенная схема подсоединения к электрической сети
Для справки. Турбированные котлы европейского производства чувствительны к правильному подключению фазы. Если перепутать нулевой и фазный провод, то электронный блок управления не запустит котел.
В районах с нестабильным сетевым напряжением запитку агрегата лучше организовать через стабилизатор, защищающий электронику от выгорания. Частые перерывы в электроснабжении – повод приобрести и поставить блок бесперебойного питания, иначе при отключении вы рискуете остаться без тепла.
Вариант горячего водоснабжения в небольшом доме с автономным отоплением
Котельная в коттедже
Начнем с небольшого частного дома с автономным отоплением от установленного в нем котла. Для него возможны следующие схемы отопления и водоснабжения горячей водой.
Первый — простейший, но неверный вариант
Казалось бы, горячее отопление в нем сделать проще всего. Врезаемся в систему отопления и отбираем часть воды из него. Но так делать нельзя по нескольким причинам.
- Вода содержит соли, которые вызывают отложение накипи на элементах системы отопления. Это мешает нормальной теплоотдаче.
Даже если мы не используем в системе устройство водоподготовки (умягчения) воды, те соли, которые попали в трубы и котел при первоначальной заправке, уже отложились на стенках. Новым, за исключением небольшого количества попадающего при подпитке, появиться не откуда. Если будет о постоянный отбор, то вода будет все время обновляться, а накипь быстро расти.
- Если (что в частных домах встречается крайне редко) была установлена система водоподготовки, ее производительности не хватит, чтобы обеспечить не только подпитку, но и систему ГВС. Установки необходимой пропускной способности стоят дороже.
К тому же умягченная вода не вкусна. Кроме того прибавьте цену постоянно расходуемых реактивов (а некоторые могут быть и вредными для здоровья).
- Вода в системе отопления может быть загрязнена ржавчиной, смытой из труб, радиаторов и котла. Для горячего водоснабжения используют либо полимерные, либо оцинкованные изнутри трубы, и их протяженность меньше.
- При постоянном отборе сетевой воды возможен упуск ее из системы и закипание, а затем взрыв котла. Не спасает от этого даже автоматическая система подпитки.
Как правильно монтируются системы горячего водоснабжения в этом случае
Как правило, схема отопления и горячего водоснабжения в этом случае строится по одному из нескольких возможных вариантов.
Установить отдельный газовый или электрический бойлер
Бойлерами в обиходе называют устройства для нагрева воды (водоподогреватели). Если бойлер газовый или электрический — это фактически котел (в английском языке boiler — котел), предназначенный для нагрева воды в системе горячего водоснабжения (о других разновидностях расскажем ниже). Тогда в доме у нас будут две отдельные системы горячего водоснабжения отопленияне связанные между собой.
Плюсы данной системы.
- Немного упрощается разводка.
- Для подготовки горячей воды не требуется разжигать котел.
Минусы:
- цена системы получается выше, чем у прочих представленных ниже вариантов;
- требуется больше места для размещения оборудования.
Данный подход обоснован, если смонтирован твердотопливный котел и не хочется его разжигать, например, в летнее время. Хотя стоимость подогрева электроэнергией выше, но при небольших количествах воды (помыть посуду) ради удобства можно пойти на лишние траты.
Двухконтурный котел
Вместо обычного котла устанавливают двухконтурный. В нем кроме теплообменников для нагрева сетевой воды установлены и теплообменники для горячего водоснабжения. Их покрытие рассчитано на работу с питьевой водой, и не ухудшает ее качества.
К входу второго контура нужно подключить водопровод, а с его выхода отбирают готовую горячую воду. Как правило, такие котлы промышленного производства имеют и системы контроля, и регулирования температуры воды. Если речь идет об устройствах со сжиганием газа или жидкого топлива, то контроллер для систем отопления и горячего водоснабжения, встроенный в котел, автоматически зажигает горелку при фиксировании расхода воды.
Данный подход тоже имеет как плюсы, так и минусы. К плюсам можно отнести:
- не требуется закупать и устанавливать дополнительного оборудования, экономится место;
- упрощается схема разводки трубопроводов.
Минусы тоже есть:
- двухконтурный котел дороже, чем обычный такой же мощности;
- контур горячего водоснабжения котла, хотя и рассчитан на проточную воду, все равно покрывается накипью, и требуется его периодическая очистка.
Установитьпроточный теплообменник
Схема системы отопления и ГВС с проточным теплообменником
Наиболее оправданный вариант. В этом случае в систему отопления врезается проточный теплообменник, его тоже называют бойлером. Он представляет собой систему трубок, по которым циркулирует вода, в кожухе омываемым другим потоком воды.
- То есть, по одному контуру циркулирует теплоноситель отопления, по другому – водопроводная вода, которая нагревается.
- Такой теплообменник тоже периодически очищают, но из-за простоты конструкции сделать это легче, чем удалить накипь в обычном котле. К тому же, так как нагрев осуществляется не пламенем с высокой температурой, а сетевой водой, отложения образуются медленно.
- Существует два варианта таких бойлеров с прямым блоком внутренних труб и с их пучком, завитым в спираль. Первый более габаритный, но дешевле и легче чистится, второй дороже, но компактнее.
- При необходимости несколько секций бойлера связывают между собой «U» перемычками, увеличивая мощность.
Проточные теплообменники подключаются двумя способами.
Для сведения: Обычно поступающая от котла или водонагревателя вода называется подачей, а идущая на подогрев обраткой. На схемах и чертежах они обычно обозначаются Т1 и Т2 (подача и обратка) для систем отопления и соответственно Т3 и Т4 для горячеговодоснабжения.
- Прямоточный, когда два потока теплоносителя и горячего водоснабжения движутся в трубах в одном направлении. В этом случае, можно использовать менее мощное устройство (монтировать меньше секций) но горячая вода будет нагреваться только до температуры обратки системы отопления.
- Встречный, потоки движутся на встречу. Нужен более мощный бойлер, но вода нагревается почти до температуры подачи из котла.
К минусам можно отнести то, что открытая система горячего водоснабжения и отопления, в которой нет насосов, работает с проточными теплообменниками плохо. Циркуляция теплоносителя обеспечивается только за счет конвекции и для качественного нагрева нужны бойлеры с большой поверхностью обмена — а значит, крупногабаритные.
Дополнительные узлы и элементы системы отопления с горячим водоснабжением
Для того, чтобы системы горячего водоснабжения и отопления работали качественнее, чаще всего в них кроме непосредственно устройств для нагрева воды, труб и отборных устройств (кранов, смесителей), монтируют ряд дополнительных деталей и узлов. Расскажем о них и местах установки.
Запорная арматура
Вентиль
Шаровой кран
Задвижка
Краны и смесители в местах разбора воды у раковин, ванн, унитазов и т. п. конечно устанавливаются по умолчанию. Но лучше дополнительно смонтировать несколько кранов на самих трубопроводах.
Потом, например, можно будет спокойно заменить прокладку или буксу в смесителе на кухне, и не оставляя весь дом без воды.
Терморегулятор
Датчик температуры терморегулятора
Блок управления терморегулятором
Вентили с исполнительным механизмом
В двухконтурных котлах и автономных бойлерах его роль чаще всего на себя берет система управления водонагревающего агрегата. При установке отдельных проточных бойлеров, это устройство монтируют отдельно. Предназначено оно для регулирования температуры воды.
- Конечно, простейшая система отопления и система горячего водоснабжения, может обойтись и без него. Ведь нам не нужны стабильные, регламентируемые стандартом 50 градусов, температуру воды в смесителе можно отрегулировать просто больше добавив холодной.
- Но если мы хотим этого, то почему бы и нет. В центральных системах отопления и горячего водоснабжения регулятор ставят и по ряду других причин. Об этом ниже.
- Терморегулятор представляет собой датчик, установленный на выходе горячей воды, запорную арматуру (кран, вентиль и т. п.) с электроприводом, установленную на подаче теплоносителя (исполнительное устройство), и блок управления, которым задают необходимую температуру.
Если вода нагрелась выше заданного уровня, то исполнительное устройство уменьшает поток теплоносителя через бойлер и температура уменьшается. При остывании подача наоборот увеличивается.
Циркуляционные насосы
Одна из моделей насосов, которые могут работать в ГВС
Всем знакома ситуация, когда из крана течет сразу холодная вода, а потом уже горячая. Это свидетельствует о том, что система горячего водоснабжения собрана по тупиковой схеме, вода к крану течет только по одной трубе под напором, создаваемым водопроводом.
- Чтобы этого избежать, особенно если от котла или бойлера до крайнего разборного устройства большое расстояние, лучше устроить циркуляцию. То есть, проводить по две трубы: подачу и обратку — а циркуляцию создавать принудительно насосом.
- Конечно, это дополнительные затраты, но только так можно обеспечить комфортное использование горячего водоснабжения.
- Закольцевать систему и установить насосы отопления и горячего водоснабжения стоит и еще по одной причине — чтобы обеспечить нормальную работу терморегуляторов котла или бойлера.
- Приведем еще одну известную всем ситуацию: вы стоите в душе и, работая со смесителем, никак не можете установить комфортную температуру воды. Она идет то холодная то горячая.
- Все делом в том, что система тупиковая и терморегулятор не может понять ваших действий — точнее понимает, но с опозданием. То есть, сейчас у вас холодная вода, вы даете больше напор горячей.
- Терморегулятор котла, увидев увеличение расхода, включает горелку. Но пока горячая вода пройдет расстояние от котельной до душевой, пройдет несколько минут. Возможно, вы сильно увеличили подачу, и вода для вас станет обжигающей.
Об особенностях систем ГВС с рециркуляцией в частном доме можете дополнительно посмотреть видео в этой статье:
Обратные клапана
Конструкция простой модели обратного клапана
Это разновидность арматуры, которая пропускает воду только в одном направлении. Устанавливать такой клапан перед бойлером обязательно в том случае, если у вас установлен циркуляционный насос. Он создает давление больше, чем в водопроводной сети, и естественно ваша горячая вода будет передавливать холодную, и возвращаться в водопровод.
Желательно установить и еще два клапана:
- Перед всасывающей частью (входом) циркуляционного насоса. Если по каким-то причинам в водопроводе исчезнет вода, то сойдет она из корпуса насоса. Запустив его «на сухую» (что запрещает почти любая инструкция), можно сорвать крыльчатку с вала.
Без сопротивления лопастям водой она может раскрутиться до большой скорости. Кроме того в современных насосах с «мокрым» ротором вода нужна и для смазки вала, и охлаждения электродвигателя.
Клапан, установленный перед насосом, не даст воде уйти из корпуса. При этом насос нужно монтировать обязательно внизу, ниже всех водоразборных точек.
Внимание. Как правило, ниже всех находится вход в бачок унитаза на первом этаже. Не забывайте про это.
- На входе в дом водопровода, можно и еще в нескольких местах на сетях холодной воды в доме. Все дело в том, что некоторые смесители могут перепускать горячую воду в линию холодной. Избежать неоправданного расхода воды и энергии на ее нагрев поможет клапан.
Совет. О том, что у вас неисправен один из смесителей, свидетельствует появление теплой или горячей воды в кранах холодной. Найдите неисправность и устраните.
Манометры
Манометр
Это приборы для контроля давления. Можно обойтись и без них, но тогда неисправности будет искать труднее. Желательно установить их на вводе холодной воды перед и после водонагревателя (котла) и насоса.
Тогда мы разу сможем находить следующие неисправности:
- Отсутствие подачи холодной воды, давление будет низким.
- Засорение котла или водонагревателя, большой перепад давлений до и после.
- Выход из строя насоса, наоборот отсутствие перепада давления.
Желательно чтобы шкалы манометров (предел измерения), предназначенные для отопления и горячего водоснабжения, были такими, чтобы рабочие давления находились во второй ее трети.
Термометр
Технический термометр
В принципе, можно его и не устанавливать, но с ним проще контролировать температуру воды. Монтируется он после циркуляционного насоса, а если его нет, то на выходе водонагревателя (котла). Если стоит терморегулятор с дисплеем, то, как правило, контролировать температуру воды можно с его помощью, по замерам его датчика.
Разводка трубопроводов
Никаких особых требований к разводке трубопроводов горячей воды в небольшом доме не существует. Они укладываются любым способом, обычно параллельно водопроводу с холодной водой.
Если нужно завести горячую воду на второй или третий этаж, делают стояки. Уклоны соблюдать не обязательно, так как вода подается под напором водопровода или циркуляционного насоса.
Теплоизоляция труб позволит избежать потерь
Но важно учесть то, что после монтажа должна быть выполнена теплоизоляция системы отопления и горячего водоснабжения, чтобы не было пустой траты энергии. Можно применять любые утепляющие материалы.
Монтаж напольного агрегата
Стационарные двухконтурные теплогенераторы, сжигающие природный газ, делятся на 2 разновидности – энергонезависимые и требующие электропитания. Вторые подключаются к отоплению и электричеству по той же схеме, что и настенные «собратья».
Энергонезависимый напольный котел греет воду на ГВС с помощью змеевика из меди или нержавейки, встроенного в основной теплообменник. Комплектация отопителя минимальна – горелка, автоматика безопасности и теплообменник, больше ничего нет. Помимо перечисленных в предыдущем разделе кранов, для монтажа потребуется купить:
- группу безопасности с предохранительным клапаном, рассчитанным на рабочее давление теплогенератора (указано в паспорте);
- циркуляционный насос;
- расширительный бак расчетного объема (10% общего количества теплоносителя).
Схема включения отопительного агрегата в тепловую сеть закрытого типа показана выше на картинке.
Несколько слов о том, как подключить двухконтурный напольный котел к самотечной системе отопления. Здесь потребуется открытый расширительный бачок с переливом, а насос и группа безопасности не нужна. Диаметры труб – не менее 40 мм, прокладка выполняется с уклоном 5 мм на 1 м пог. магистрали. Отопитель является низшей точкой системы, а открытый бак ставится в наивысшей. При наличии электричества можно организовать принудительную циркуляцию с помощью насоса, установленного на байпасе.
Интеграция двухконтурного отопителя в гравитационную систему с возможностью принудительной циркуляции от насоса
Двухконтурный котел и бойлер косвенного нагрева
Эта комбинация стала появляться у домовладельцев, не удовлетворенных работой контура ГВС газового теплогенератора. И неудивительно, ведь агрегат средней мощности способен выдавать 10—13 л горячей воды в минуту, чего недостаточно для одновременного обеспечения двух потребителей – мойки в кухне и душевой кабины.
Другое дело, что купленный бойлер косвенного нагрева подключается к двухконтурному котлу извращенным способом, изображенным на схеме. Имитацию протока создает дополнительный циркуляционный насос, включаемый и останавливаемый по сигналу термостата.
Подобная схема работает некорректно и вот почему:
- Отопительный агрегат выдает из контура ГВС воду с максимальной температурой 60 °С. Проходя через змеевик бойлера, она никогда не сможет нагреть его содержимое (а это 150—200 литров) до такой же температуры.
- Из теплообменника бойлера во второй контур котла поступает горячая вода 50—55 °С вместо холодной. Она моментально нагревается горелкой, отключающейся по сигналу температурного датчика. Но из-за протока включение происходит снова спустя несколько секунд – возникает «тактование» (режим пуск – стоп), снижающее ресурс теплогенератора.
- Бойлер нагревается значительно дольше положенного времени – от 40 мин до 2 ч в зависимости от мощности. В течение данного периода отопление отключено – агрегат занят контуром ГВС (выше об этом сказано в видеоролике). Дом остывает.
- В накопительном баке размножается вредная бактерия, живущая в теплой воде, — легионелла. Удаляется еженедельным прогревом бойлера до максимальной температуры, чего добиться нереально.
Правильная схема обвязки косвенного бойлера с источником тепла
Чтобы бойлер косвенного нагрева загружался за 20—25 минут, подключите его по правильной схеме к главному контуру отопления газового котла. Патрубки ГВС попросту заглушите – на ресурс теплогенератора это никак не повлияет. Больше информации по теме даст эксперт в своем видеосюжете:
Чем отличается двухконтурный котел от одноконтурного, принцип работы
Одноконтурные котлы отопления могут подогревать только теплоноситель, который идет в систему отопления. Двухконтурные, плюс к отоплению, могут еще греть воду для бытовых нужд. Дополнительная функциональность обеспечивается дополнительными устройствами, так что устройство двухконтурного котла сложнее чем одноконтурного.
Еще один момент: двухконтурные котлы — обязательно автоматические, так как за работой всей «начинки» следит автоматика (стоят датчики, сигналы которых обрабатывают микропроцессоры).
Настенные газовые котлы Ariston
Высокая степень автоматизации характерна для газовых котлов. Отопительное оборудование, работающее на других видах топлива, тоже может иметь автоматику, но подготовка горячей воды в них не реализована (во всяком случае, пока не реализована). Так что если говорят «двухконтурные котлы», то обычно имеют в виду газовые. Далее, рассматривая как работает двухконтурный котел, будем говорить именно о газовых агрегатах.
По способу установки они могут быть настенные или напольные. Но напольные двухконтурные — это, скорее, исключение. А вот настенные модели больше идут с возможностью подготовки воды для ГВС.
Двухконтурные котлы с разными типами теплообменников
Теплообменники двухконтурных котлов бывают двух типов: битермические и сдвоенные пластинчатые. Об устройстве, достоинствах и недостатках обоих видов поговорим подробнее.
Обзор котлов – достоинства и недостатки
Существует несколько типов котлов отопления: электрический, газовый и давно всем известный котел на твердом топливе. Какой вид отопления выбрать для вашего дома, решать вам, исходя из местности и доступности тех или иных материалов для отопления. Наиболее практичным и применяемым в наше время является электрический котел. У него есть много преимуществ, но также есть и свои недостатки.
Для электрического типа котла характерна простая и быстрая установка при минимальных затратах. Данный вид отопления не требует подключения газовой линии или закупки дров, а также экономно расходует электроэнергию. При детальном подсчете всех расходов на отопление вы, наверняка, обнаружите, что в наше время электроэнергия является самым дешёвым источником для тепла.
Газовые котлы стоят значительно дешевле, однако чтобы купить котел хорошего качества, нужно потратить немалые средства. При покупке котла лучше всего покупать импортные, они более практичны и качественнее по конструкции. Зато установка котлов отопления подобного рода – достаточно трудоемкое занятие. В процессе эксплуатации они требуют постоянного присмотра.
Котлы электрического типа требуют постоянного напряжения в сети, поэтому для них необходим как минимум стабилизатор, а как максимум – генератор электричества, который будет обеспечивать напряжение при отключениях электроэнергии. Если разобраться, то все котлы по схеме используют электрические насосы, которые обеспечивают перемещение воды по системе отопления. Поэтому генератор – отнюдь не роскошь, а предмет первой необходимости.
Сейчас большой популярностью пользуются настенные двухконтурные котлы систем отопления. Такая схема выгодна тем, что одновременно котел обеспечивает и отопление в вашем доме, и отвечает за подачу горячей воды. Особенно выгодно использовать такие котлы в системе газового типа отопления.
Принцип работы двухконтурного газового котла
Теперь мы приступим к разбору принципа работа газового двухконтурного котла. Назначение отдельных узлов и модулей мы выяснили, теперь эти знания помогут нам понять, как работает все это оборудование. Рассматривать принцип работы будем в двух режимах:
- В режиме обогрева;
- В режиме генерации горячей воды.
В режиме обогрева котел обеспечивает ваш дом теплом.
Сразу отметим тот факт, что работа в двух режимах сразу невозможна – для этого в двухконтурных котлах предусмотрен трехходовой клапан, направляющий часть теплоносителя в контур ГВС. Давайте рассмотрим принцип работы при обогреве, а потом узнаем, как работает техника в режиме горячего водоснабжения.
В режиме обогрева двухконтурный котел работает так же, как и самый обычный проточный нагреватель. При первом включении горелка работает довольно долго, поднимая температуру в контуре отопления до заданной отметки. Как только будет достигнут необходимый температурный режим, подача газа отключится. Если в доме установлен датчик температуры воздуха, то автоматика будет учитывать его показания.
На работу газовой горелки в двухконтурных котлах может влиять и погодозависимая автоматика, контролирующая температуру уличного воздуха.
Тепло от работающей горелки нагревает теплоноситель, который гоняется по отопительной системе в принудительном режиме. Трехходовой клапан находится в таком положении, чтобы обеспечить нормальное прохождение воды через основной теплообменник. Продукты сгорания удаляются двумя способами – самостоятельно или с помощью специального вентилятора, располагающегося в верхней части двухконтурного котла. Система ГВС при этом находится в отключенном состоянии.
Покупаем не спеша – что нужно знать при покупке?
По типу монтажа и установки котлы бывают напольные и настенные. Сама же схема подключения котлов к системе отопления не очень отличается, поэтому какой тип котла выбирать, зависит от наличия места для установки, а также площади, которую необходимо обогревать. Напольные котлы требуют выделения большой площади для установки и эксплуатации, зачастую для этого необходима целая комната. Настенные не занимают много места, и могут быть установлены вне зависимости от объема помещения.
Преимущество данного типа котла заключается в намного меньшем энергопотреблении. Однако и отопить он может не очень большую площадь, поэтому подойдет только для небольших домов. После определения типа котла для вашего дома нужно грамотно подойти к вопросу его покупки. Для этого лучше сравнить производителей котлов, прислушаться к мнению людей, которые уже используют их, благо, многочисленные форумы позволяют узнать о всех недостатках и достоинствах изделий. По возможности постарайтесь получить профессиональную консультацию.
Не стоит покупать дешевые котлы, так как они некачественные и вряд ли прослужат вам долго. Монтаж и подключение котла лучше доверить специалистам в этом деле, для которых любая схема по зубам. При монтаже газового котла нужно получить необходимые разрешения на проведение работ и подвязке к центральной трубе.
Схема подключения своими руками – если вы уверены в силах
Установка котлов разделяется на несколько этапов. Прежде всего, необходимо определиться с местом монтажа. Далее нужно установить крепления для котла. Для каждого типа оно свое. Установка крепления для котла – процесс сам по себе не сложный – на данном этапе главное правильно поставить отметки и просчитать систему подвода и подключения труб, а также учесть размеры вашего котла в помещении. Следующий этап – это подключение системы отопления вашего дома и закольцевание труб с контуром котла по схеме подключения.
Последний этап, который актуален только для установки газовых и твердотопливных котлов – это подвод к дымоходной системе. Ну, и, конечно же, проверка системы отопления после проведения всех видов работ. Теперь поподробнее. После разметки и закрепления котла приступаем к определению места дымохода. Если дымоходной системы у вас в доме нет, тогда придется пробивать отверстие в потолке и устанавливать ее. В домах с уже готовыми дымоходами нужно делать пробой в стене, такие системы принято называть турбированными. Самая надежная дымоходная система – это так называемая «труба в трубе».
Особое внимание нужно уделить именно углу наклона трубы. Если она будет размещена неправильно, то в ней может образовываться конденсат, который при попадании в котел может привести к выходу всего агрегата из строя. Если ваша дымоходная система находится в перекрытии, то для нее нужно предусмотреть специальный отвод конденсата. Этот процесс трудоемкий, однако он избавит вас от возможных поломок.
Схема подключения котла отопления подробно расписана в инструкции к установке, и в процессе работы необходимо следовать всем пунктам. Даже если в схеме подключения это не указано, обязательно в контуре трубопровода котла необходимо поставить фильтры для очистки воды. Особенно это актуально для электрического котла, поскольку наличие фильтров значительно продлевает работу тэнов. Фильтры также предотвращают загрязнение труб различными материалами.
При подключении газового котла необходимо обязательно устанавливать отсекающий кран, с помощью которого вы сможете перекрыть доступ газа к установке, если понадобится надолго оставить дом. После него должен быть газовый фильтр, установку которого требуют все инстанции. Все соединения газовых труб необходимо тщательно запаять. Обычные ленты и другие материалы, используемые для прочих трубных соединений, тут не подойдут.
Установку электрического котла можно производить самому, имея достаточные технические навыки. Подключения такого типа отопления не займет много времени. Для монтажа и дальнейшего использования установки лучше всего подключить себе еще одну линию электропитания. Обязательно нужно сделать заземление для предотвращения поражения электрическим током.
Для правильного подключения цепи электропитания и отвода заземления необходимо пригласить специальные службы или опытного электрика. Среди основных приборов в сети электропитания, помимо стабилизатора, числится и автоматический выключатель, который защитит систему от резкого перепада напряжения, а также позволит отключать котел для проведения работ в будущем. Автоматический выключатель нужно подбирать в зависимости от напряжения, которое подается на ваш котел.
Стандартные ошибки – обходим грабли стороной
Главной ошибкой большинства домовладельцев является неправильный расчет мощности котла для квадратуры дома. Средним значением для частного дома принято считать потребление 1 кВт на 8–10 м2. Такую систему подсчета нужно использовать для небольших домов.
Для домов, в которых квадратура превышает 400 м2, нужно использовать немного другой расчет – 1 кВт на 10–15 м2.
Если установка монтируется в квартире, то настенного котла будет хватать для обогрева площади до 200 м2, тогда как в доме частного типа с такой же площадью его уже не хватит для полноценного отопления. Происходит это потому, что большинство стен квартиры закрыты от воздействия внешней среды и получают тепло от прилегающих квартир. Советуем вам прочесть отдельную статью, посвященную расчету отопления.
При монтаже котла отопления очень важно правильно рассчитать толщину труб контура системы, а также среднее давление жидкости внутри труб. Неправильный расчет может привести к разрыву труб и выходу из строя всей системы. Сегодня большинство домовладельцев используют для обогрева пластиковые трубы – этот материал относительно недорогой, долговечный и удобный в монтаже. В процессе соединения труб применяется спайка отдельных элементов.
В металлопластиковых трубах для соединения применяются различные фитинги, которые под воздействием большой температуры могут пропускать воду. На всех трубных соединениях на входе и выходе из котла нужно установить краны, которые в случае необходимости можно будет перекрыть.
При расчете вашей системы отопления нужно брать во внимание квадратуру всех комнат и для каждой делать отдельный расчет необходимого количества теплоносителей. После выполнения всех работ необходимо произвести проверку вашей системы отопления. Рекомендуется это делать несколько дней подряд, чтобы убедиться в её практичности. Тогда у вас точно не возникнет проблем при запуске и эксплуатации отопления в зимний период.
- Автор: Михаил Малофеев
Оцените статью:
(1 голос, среднее: 5 из 5)
