Горячее водоснабжение частного дома с циркуляцией

Автор: Нильс · Октябрь 15, 2016

В этой статье будет описана довольно простая технология решения распространенной проблемы — рециркуляция гвс, вернее, отсутствие горячей воды, когда вам это нужно. Если вы живете в компактном доме и водонагреватель расположен рядом с точками потребления воды, вам такое неудобство не знакомо. Если вы живете в большом доме, а бойлер находится в подвале, до последнего потребителя может протянуться 15 и более метров водопровода. Владельцы домов большой площади знакомы с долгим ожиданием: открывают кран и ждут целых две минуты, пока потечет горячая вода. На это тратятся впустую энергетические и водные ресурсы.

Как правило, используется последовательное подключение водопровода. Основная труба тянется от нагревателя до самой дальней точки. От нее с помощью тройников подключаются потребители — раковина, ванна. Недостатки очевидны — падает давление, если одновременно открыты несколько кранов, ожидание горячей воды. Другой вариант: сбалансированная система с использованием коллектора, где каждая конечная точка обслуживается от выделенной линии от коллектора. Цена в разы выше, чем в первом случае.

Горячее водоснабжение частного дома с циркуляцией

Сколько уходит горячей воды впустую?

В связи с названной проблемой около 20% от общего объема потребляемой горячей воды в домах, где проживает одна семья, тратится впустую. Стоимость энергии, необходимой для нагрева, колеблется от 2000 до 12000 рублей на одну семью в год. Нижний предел диапазона относится к семьям, которые не используют много горячей воды и получают ее с помощью нагревателя, работающего на природном газе. Верхний относится к семьям, которым требуется много горячей воды и получают ее от электронагревателя.

Читайте так же:  Вспененный полиэтилен на клеевой основе

Решение

Самым оптимальным решением станет установка насоса для рециркуляции горячей воды. Продуманная система рециркуляции гвс будет экономить энергию, воду и сделать вашу жизнь немного удобнее. Каждая система рециркуляции гвс может иметь несколько вариантных особенностей, но принцип одинаков.

Горячее водоснабжение частного дома с циркуляцией

Существуют различные насосы, они могут работать постоянно 24/7 или по таймеру — устанавливается определенное время включения и выключения. Насос может включаться от термостата, когда температура воды в трубе остывает ниже определенной уровня. Также может запускаться нажатием кнопки, если вы собираетесь использовать горячую воду в ближайшее время (возможно сделать отдельные выключатели в каждой ванной комнате). Или датчиком движения, который включает насос, когда люди находятся в ванной комнате.

Рециркуляция ГВС при наличии обратного трубопровода

Система рециркуляции гвс, как правило, включает в себя специальный обратный трубопровод, который позволяет воде циркулировать по замкнутому кругу. Но даже в таком случае получить горячую воду сразу после открытия крана невозможно. Чтобы вода из труб попала обратно в бойлер, нужно создать давление или движение. Как раз для этого нужна помпа, которая станет толкать воду. Циркуляционный насос устанавливается на обратке непосредственно перед бойлером.

Горячее водоснабжение частного дома с циркуляцией

Рециркуляция ГВС без обратки

Да, такое возможно. Для этого циркуляционный насос монтируется в самой последней точке, например, под раковиной. Холодный трубопровод используется в качестве временной возвратной линии. Холодная и горячая линии соединяются через насос.

Горячее водоснабжение частного дома с циркуляцией

Другой вариант — это монтаж клапана с термостатом под раковиной, а насоса на выходе от водонагревателя. Когда температура падает, термостат открывает клапан, вода возвращается обратно в бойлер. При этом насос лучше установить на определенное время работы.

Горячее водоснабжение частного дома с циркуляцией

Такой вариант рециркуляции гвс проще для модернизаций, так как не нужно добавлять трубу.

Эффективное проектирование

Если вы заняты строительством нового дома или переделываете старый, старайтесь соблюдать следующие принципы.

Горячее водоснабжение частного дома с циркуляцией

В настоящее время схемы водоснабжения частного дома с горячей водой можно разделить на три типа: стандартная, с принудительной циркуляцией и с использованием коллектора (см. рис. 1).

Горячее водоснабжение частного дома с циркуляциейРис. 1 Схемы горячего водоснабжения частного дома.

б) с принудительной циркуляцией;

в) с использованием коллектора.

Вода при применении в системе водоснабжения коллектора, делится на горячую и холодную. В систему трубопровода горячей воды встраивается водонагреватель. Он в свою очередь бывает накопительным или проточным. Сама разводка делится на два вида: параллельная и последовательная. При проектировании схемы с применением коллектора используется меньше материалов, поэтому стоимость затрат будет ниже. Недостатки данной схемы наблюдаются в следующем – при значительном объеме водозабора в кранах, расположенных близко, напор больше по сравнению с дальними участками.

К тому же до дальних участков подача горячей воды весьма затруднительна, так как она в трубах охлаждается. Что касается материалов, то трубы в ответвлениях к точкам, осуществляющим водозабор, имеют диаметр 16 мм, а основные трубы имеют диаметр в пределах 35-40 мм.

При схеме, использующей принудительную циркуляцию, трубопровод проводится индивидуально к каждой точке водозабора. Данная схема имеет большую популярность по сравнению с предыдущей. Коллектор можно использовать как один, так и несколько. Главным плюсом схемы с принудительной циркуляцией считается одинаковый напор воды в трубопроводах, идущих от коллектора. Также к преимуществам можно отнести и значительное сокращение расстояния от коллектора до точки водозабора, что дает воде меньше остывать и быстрее нагреваться. Также немаловажным преимуществом данного способа является отсутствие соединений труб в междуэтажных перекрытиях, ведь их наличие очень плохо сказывается на ремонтных работах.

К недостаткам схемы с принудительной циркуляцией можно отнести большую стоимость проекта, так как в данном способе используется, по сравнению с другими схемами, больше материалов, труб. Трубы, которые проходят от водозабора к коллектору, имеют диаметр 16 мм. В такой схеме соединяются последовательно до двух точек забора воды, как правило, они находятся не далеко и не работают вместе, например унитаз и раковина. Обычно трубы имеют диаметр 20 мм.

Для потребителей горячей воды в частном доме лучшим вариантом является замкнутая, заключительная схема. В такой схеме установленный насос постоянно циркулирует воду в системе, что обеспечивает постоянство, неизменяемую температуру воды. Длина труб на участках, в которых циркуляция не нужна, не больше одного метра. На таких участках часто устанавливают сушилки для полотенец. Они же могут быть использованы как отопительные приборы, в тех случаях, если не будет работать отопительная система. По сравнению с другими схемами, в этой обязательно требуется установить обратный клапан. Данная схема водоснабжения частного дома имеет следующие недостатки:

— больше затрат материалов;

— большой расход тепла.

Все системы горячего водоснабжения должны иметь вмонтированное в схему водонагревательное оборудование. В настоящее время такими водонагревателями могут быть:

В большинстве случаев хозяева домов часто объединяют систему отопления с системой горячего водоснабжения. При таком совмещении отпадает вопрос об устройстве дополнительного нагревательного оборудования (см. рис. 2).

Горячее водоснабжение частного дома с циркуляциейРис. 2. Схема совмещения горячего водоснабжения с отоплением:

1, 2, 3 — стояки горячего водоснабжения;

6 — отопительный прибор;

7 — кран подпитки:

Есть множество вариантов для создания сети горячего снабжения водой, которая применяется при большом и постоянном расходе горячей воды. Часто используется в таких случаях сеть, включающая в себя специальный одноконтурный котел и бойлер (см. рис. 3).

Горячее водоснабжение частного дома с циркуляциейРис. 3. Схема подключения автономной системы горячего водоснабжения:

2 — расширительный бак;

3 — шаровый кран;

4 — циркуляционный насос;

6 — предохранительный клапан;

7 — расширительный бак горячего водоснабжения;

8 — рециркуляционный насос;

10 — обратный клапан;

11 — устройство автоматического заполнения системы.

Совет: Зимой температура комнаты, в которой содержится насосное оборудование, должна быть неизменной и выше плюс двух градусов по Цельсию.

Вода, поступая в насос, сначала проходит через фильтр грубой очистки и обратный клапан. После насоса устанавливается фильтр тонкой очистки, реле давления, манометр и остальное оборудование. Далее трубы горячего водоснабжения проводят в коллектор. В нем происходит распределение воды по участкам потребления. Щиток управления, к которому подсоединяется насосная станция, рекомендуется располагать в другом месте, не совмещенном с основным электрощитом.

При проведении сети горячего водоснабжения в частном доме следует делать цепи для циркулирования воды. Такие цепи похожи по форме на петли. Для этого проводят трубопровод от бойлера к точкам водозабора горячей воды и приводят обратно к бойлеру. В результате потребитель в точке водозабора имеет постоянно нагретую воду, которая поступает к нему через пару секунд (см. рис. 4).

Горячее водоснабжение частного дома с циркуляциейРис. 4. Выполнение рециркуляции горячей воды:

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.

Горячее водоснабжение частного дома с циркуляцией

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

Горячее водоснабжение частного дома с циркуляцией
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.

Горячее водоснабжение частного дома с циркуляцией

Горячее водоснабжение частного дома с циркуляцией
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.

Горячее водоснабжение частного дома с циркуляцией

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…

Горячее водоснабжение частного дома с циркуляцией

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.

Горячее водоснабжение частного дома с циркуляцией

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…

Оцените статью