Организация ГВС
Организация системы ГВС в коттеджах и домах.
Для получения горячей воды есть масса вариантов. Можно поставить проточный или накопительный водонагреватель, работающий независимо от котла, обеспечивающего отопление. Водонагреватель может быть электрическим или газовым, возможны и комбинации с твердым топливом. Газовый проточный водонагреватель обычно называют газовой колонкой. В данном разделе рассмотрим варианты подготовки горячей воды с использованием котла. Котел, который помимо отопления обеспечивает еще и ГВС называется двухконтурным. Двухконтурный котел может быть проточного типа или со встроенным бойлером.
В случае, когда потребности в горячей воде не очень велики (порядка 10 - 15 л/мин при нагреве на 30 С), то логично приобрести двухконтурный котел проточного типа. Более комфортные условия горячего водоснабжения можно получить, установив котел со встроенным бойлером. Его основные плюсы это 45-60 литров (в зависимости от модели) горячей воды постоянно готовых к использованию. Кроме того, бойлер позволяет иметь на некоторое время запас горячей воды при отключении газа. Но обычно за комфорт приходится платить, и некоторые минусы у котлов со встроенным бойлером тоже присутствуют - это большие (ударение на первом слоге) габариты и вес, а так же незначительное увеличение расхода газа, для поддержания воды в бойлере постоянно нагретой.
Если же потребитель тратит много горячей воды и у него несколько точек водоразбора, работающих одновременно с большим потреблением горячей воды (ванная, джакузи, душ и т.п.), то можно к одноконтурному котлу, как, впрочем, и к двухконтурному, подключить бойлер большого объема, например 200 литров. Практически всегда это гарантирует удовлетворение потребностей в горячей воде даже очень взыскательного покупателя.
Основные типы нагревателей хозяйственной бытовой воды.
Проточный водонагреватель
Проточный водонагреватель нагревает воду только в момент расхода. И это наиболее экономичный подход в смысле расхода топлива, т.к. тепло расходуем только в том объеме в каком потребляется. К этой категории относят газовые колонки, электрические нагреватели, пластинчатые теплообменник.
Проточные водонагреватели имеют еще то преимущество, что нагрев воды осуществляется сразу, в полном объеме и столь долго, сколь это необходимо без снижения производительности.
Накопительный водонагреватель
Накопительный водонагреватель (бойлер) отличается от проточного большим объемом запасаемой внутри себя воды. Нагрев воды до заданной температуры в этом случай происходит заранее и как правило с использованием относительно малой мощности. В бойлере постоянно находится горячая вода, а по мере расхода в него поступает холодная и подогревается до нужной температуры. Для предотвращения потерь тепла через корпус бойлера используется теплоизоляция.
В тех случаях, когда устанавливается накопительный водонагреватель для компенсации теплового расширения воды при нагреве необходимо устанавливать расширительный мембранный бак.
Электрические накопительные водонагреватели.
Электрические накопительные водонагреватели (бойлер) представляют собой резервуар емкостью как правило в диапазоне от 10 до 200 л. Такие нагреватели имеют встроенный непосредственно внутри емкости тэн мощностью от 1 до 2.2 кВт при однофазном подключении и до 6 кВт при трехфазном подключении. Водонагреватель состоит из следующих основных элементов: внешний бак; теплоизоляция; внутренний бак ;ТЭН; Термостат; Предохранительный
Работает проточно-накопительный электронагреватель по принципу поддержания внутри себя постоянной температуры, при этом он всегда находится под давлением водопровода. В бойлере постоянно находится горячая вода, а по мере расхода в него поступает холодная и подогревается до нужной температуры. К числу достоинств относится небольшая потребляемая мощность, что позволяет использовать их практически где угодно (дачи, квартиры, офисы и т.д.
Бойлеры
Бойлер является устройством нагрева бытовой горячей воды проточно-накопительного типа посредством теплоносителя системы отопления здания, при этом он может иметь встроенный тен, который может нагревать бойлер в период когда система отопления останавливается.
Существует три варианта конструкций бойлеров: -бойлеры со встроенными змеевиками; -бойлеры с двойным корпусом; -бойлеры "емкость в емкости".
Бойлеры со встроенными змеевиками имеют конструкцию идентичную электрическому накопительному водонагревателю. Разница заключается в том, что хозяйственная вода нагревается с помощью трубы, через которую прокачивается теплоноситель из системы отопления, в виде змеевика, расположенного в внутри резервуара.
Бойлеры с двойным корпусом имеют двойные стенки в цилиндрической части емкости. Между стенками покачивается теплоноситель из системы отопления.
Бойлеры "емкость в емкости" с конструированы таким образом, что оснащены корпусом, выполненным из двух встроенных друг в друга концентрических оболочек, установленных с зазором как в месте размещения цилиндрических обечаек, так и в местах расположения днищ и верхних крышек. Между оболочками покачивается теплоноситель из системы отопления.
Важность температуры нагрева.
Существует четкая взаимосвязь между температурой нагрева бытовой воды внутри бойлера и конечной производительностью системы горячего водоснабжения. Имеется ввиду что при более высокой температуре воды можно получить больше хозяйственной воды. Такое размышление интересно для жилых зданий или отелей, где в определенное время дня возникает повышенная потребность в горячей воде.
Предположим, что для обслуживания некоего здания при температуре до 60 0C необходим бойлер 500 литров, то при температуре до 80 0C достаточно бойлера 300 литров. Это позволит сэкономить место, деньги, тепло.
Но существуют и свои "но". При температуре свыше 65 0C начинают активно откладываться соли жесткости в виде твердого не растворимого в воде осадка на всех имеющихся внутренних поверхностях. Как следствие, увеличение времени нагрева объема, уменьшение емкости и необходимость промывки. При температуре ниже 60 0C в холодной зоне прибора есть вероятность размножения опасных бактерий, легионел, которые могут привести даже к смертельному исходу.
Эти бактерии размножаются прежде всего в стоячей теплой воде примерно 30-55 0C.
Поэтому желательно применять конструкции лишенные этих проблем.
Проточные
Электрический проточный водонагреватель.
Проточный водонагреватель нагревает воду мгновенно при прохождении через прибор. Он срабатывает автоматически сразу после включения крана горячей воды. Этот прибор имеет компактную конструкцию и высокую нагревательную способность. Количество производимой воды в единицу времени зависит от теплопроизводительности (мощности) проточного водонагревателя. Температура на выходе зависит от следующих от следующих факторов: расход (л/мин), температуры подводимой воды (0C), мощности прибора (кВт). Существуют требования к минимальному гидравлическому напору.
Газовые проточные водонагреватели.
Газовые проточные водонагреватели (газовые колонки) сочетают в себе все достоинства порточных нагревателей с самым экономичным видом топлива:
* Газовые колонки в непосредственной близости от потребителей горячей воды и не зависят от работы системы отопления.
* Газовые колонки функционируют по проточному принципу. При этом протекающая через аппарат вода подогревается до установленной температуры так долго, как существует потребность в горячей воде.
* Аппарат работает только при отборе воды
* Из всех природных ресурсов газ имеет наибольшую теплотворную способность и наименьшие выбросы вредных веществ
* При подборе нужно исходить из количества точек водоразбора и среднесуточного потребления воды.
Теплообменники
Применение пластинчатых теплообменников для ГВС один из наиболее эффективных способов приготовления хозяйственной горячей воды. Пластинчатый теплообменник является устройством косвенного нагрева бытовой горячей воды проточного типа посредством теплоносителя системы отопления здания.
На лицо все преимущества проточного нагрева воды: значительное сокращение потребления энергии в отличии от нагревателей накопительного типа; моментальньм нагрев воды в необходимом объёме, а также столь долго сколько это необходимо; незначительные размеры при очень большой мощности нагрева; возможность работы в сочетании с различными источниками тепла (газовый, дизельный или электрический котел, теплоноситель центрального теплоснабжения
Графики зависимости температуры горячей воды от времени
Накопительный бойлер Теплообменник
При применении пластинчатых теплообменников с индивидуальными отопительными системами необходимо, чтобы эти котлы имели определенный внутренний объем соответственно мощности теплообменника. В противном случае могут возникнуть частые запуски/остановки котла за очень короткий промежуток времени и резкие перепады температуры горячей воды. Например: для 30-ти килловатного теплообменника внутренний объём котла должен быть не меньше 80 литров; для 50
Принципиальная схема подключения теплообменника ГВС с ограничением температуры горячей воды
Встроенные контуры ГВС
Почти все производители отопительной техники представляют ассортимент котлов с встроенными контурами горячего водоснабжения. Такое решение экономит место и деньги на обустройство котельной, а также в большинстве случаев позволяет всю мощность отопительного котла задействовать на нагрев хозяйственной воды.
В качестве устройств нагрева воды при такой схеме могут быть использованы как проточные так и накопительные устройства.
Отопительный котел может иметь встроенный бойлер. При этом бойлер может находится внутри внешнего корпуса котла и иметь классическую конструкцию, а циркуляция обеспечивается дополнительным встроенным насосом. Такая конструкция принципиально не отличается от котла с внешним бойлером. Другой вариант когда бойлер находится внутри внутреннего корпуса котла. Такая конструкция аналогична решению "емкость в емкости" со всеми вытекающими от сюда преимуществами.
Отопительный котел также может иметь встроенный скоростной теплообменник. Это может быть пластинчатый теплообменник Пластинчатые теплообменники устанавливают в основном в настенные газовые котлы, когда циркуляция обеспечивается за счет насоса, работающего на отопление, а перераспределение потока осуществляется за счет гидравлически управляемого трехходового клапана. Пластинчатые теплообменники могут устанавливаться в напольные котлы с собственным циркуляционным насосом и автоматикой включения контура.
