Способы подключения горячей воды в свой дом
Существуют различные варианты снабжения дома горячей водой. Первый — самый удобный, дешевый и к тому же решающий проблему обогрева всего дома — проводка природного газа. К сожалению, этот вариант осуществим только в случае, если недалеко (несколько десятков метров) расположена газовая магистраль, в которую местное газовое хозяйство разрешит вам врезаться.
Необходимо написать в газовое хозяйство соответствующее заявление, получить разрешение и заплатить за его получение определенную сумму денег.
На сегодняшний день самым дешевым видом топлива является газ. Газ централизованно подается по трубопроводу или через газонаполнительные установки, рассчитанные на один или несколько домов. Используется газ и в баллонах емкостью 5, 10,25 и 50 литров, которые являются сменной тарой и заполняются на специальных установках, а затем доставляются потребителям.
Система газоснабжения здания состоит из ответвлений, распределительных газопроводов, вводов в здание, внутренних газопроводов, газовых приборов и арматуры. Потребление газа учитывается газовыми счетчиками или по количеству потребителей и газовых приборов.
Если в доме используется природный газ, то обязательно есть труба, по которой он поступает. Она имеет примерно такое же сечение, как и водопроводная. Эта труба может быть окрашена в любой цвет, однако по требованиям стандартов хотя бы на улице должна быть желтой. Чтобы при ремонтных работах ее случайно не повредили, лучше всего сделать так, чтобы газовая труба все же чем-то отличалась от остальных.
Итак, вам провели природный газ, поставили газовый бытовой аппарат для отопления, радиаторы отопления и т. д. Но горячую воду вы будете брать не из отопительной системы, тем более что некоторые хозяева заливают такую систему специальным незамерзающим составом (антифризом), на случай отъезда из дома в зимнее время.
Можно выделить 4 основные схемы организации горячего
водоснабжения (ГВС):
- Установка специального двухконтурного котла, в котором один теплообменный узел обеспечивает работу отопительной сети, а второй «занят» приготовлением горячей воды.
- Очень популярна схема ГВС с одноконтурным котлом, функционирующим в паре с накопительным водо-водяным теплообменником (бойлером).
- Вариант ГВС, основанный на использовании электрического накопительного водонагревателя.
- Схема состоит из множества проточных нагревателей для каждой точки водоразбора (чаще применяется в квартирах).
Можно выделить также комбинированную систему — когда дом можно снабжать горячей водой с помощью отдельного комбинированного нагревателя, имеющего основной (за счет теплоносителя системы отопления) и дополнительный нагревы (за счет электроэнергии). Независимо от того, какая схема горячего водоснабжения будет установлена у вас, ясно одно: без надежного водонагревательного прибора не обойтись.
По источнику используемой энергии водонагреватели можно разделить на электрические, газовые и косвенного нагрева (водо-водяные).
Классификация нагревательных приборов для отопления и водоснабжения жилого дома
Электронагреватели воды емкостного типа (накопители)
Сегодня на российском рынке можно встретить великое множество видов обогревателей.
Предлагаются модели объемом от 150 до 1000 л.
Накопительный водонагреватель работает по принципу термоса с подогревом и представляет собой теплоизолированную емкость (колбу) с ТЭНом (ТЭН — трубчатый электронагреватель) внутри и облицовкой снаружи. Прибор снабжен элементами управления температурой нагрева и мощностью. Хорошая теплоизоляция колбы очень важна: чем она лучше, тем меньше энергозатраты на поддержание температуры воды.
Температуру можно регулировать в диапазоне от 7 до 85 °С.
Вода нагревается до заданного уровня, который далее поддерживается автоматически, с помощью термостата, по мере необходимости включающего и выключающего ТЭНы. Водонагреватели, как правило, имеют защиту от замерзания, которая не допускает падения температуры воды ниже 5–7 °С.
Накопительные водонагреватели делятся на открытые и закрытые (или безнапорные и напорные). Открытые (безнапорные) могут использоваться только вместе со специальным смесителем, перекрывающим воду на входе в водонагреватель при прекращении водоразбора, и работать, соответственно, только на одну водоразборную точку. Поэтому объем их баков, как правило, невелик (5–10 л). Такие устройства целесообразно устанавливать на даче, в гараже или мастерской, где горячая вода используется в рукомойнике или кухонной мойке, но для коттеджа они не подходят.
Все емкостные электронагреватели снабжаются стальной колбой с особым антикоррозийным внутренним покрытием.
Для дополнительной защиты от коррозии в стальных баках применяют магниевые антикоррозийные аноды, которые, постепенно разрушаясь, заполняют микротрещины в эмали (результат воздействия горячей воды и пара). Как работает анод?
Анод, разрушаясь при коррозии, защищает стальной бак. Срок службы магниевого анода зависит от его качества и размера, и у дешевых водонагревателей составляет не более 1 года, а у более качественных — от 2 до 3 лет. Чем длиннее анод, тем дольше срок его службы (в некоторых моделях — около 7 лет). Если помнить о своевременной замене этого элемента, водонагреватель вполне способен прослужить лет 10, не создавая своему владельцу особых проблем.
Однако замена магниевого анода и контроль его состояния довольно трудоемкая и дорогостоящая работа. Необходимо слить воду, демонтировать электрический ТЭН и выкрутить анод из его фланца. Если анод имеет небольшие размеры, эту процедуру надо проводить дважды в год. Самостоятельно произвести замену практически невозможно, поскольку демонтаж ТЭНа влечет за собой повреждение прокладки. Придется вызывать представителя сервисной службы производителя прибора, что потребует дополнительных затрат на выезд специалиста, замену прокладки и, если необходимо, магниевого анода. Фирма STIEBEL ELTRON решает проблему путем установки индикатора состояния магниевого анода, а также использует анод специальной конструкции — он выкручивается из бака, не деформируя ТЭН и прокладку.
Накопительные водонагреватели закрытого типа требуют обязательного применения так называемой группы безопасности арматуры, которая устанавливается на магистраль холодной воды и включает в себя предохранительный клапан, обратный клапан и редуктор (при давлении в водопроводной системе более 6 бар).
Редукционный клапан понижает давление до нормального (3–4 бара), если в водопроводной сети оно превышено. Обратный клапан защищает прибор от слива воды, если неожиданно прекращается ее подача. Тем самым ТЭНы предохраняются от сгорания в случае возникновения аварийной ситуации. При нагреве вода расширяется и давление внутри колбы растет, что может привести к выходу прибора из строя, предохранительный клапан по необходимости открывается и стравливает воду в канализацию. Группа безопасности, как правило, не входит в стандартный комплект, ее нужно приобретать дополнительно. Сейчас многие производители выпускают группы безопасности, собранные в единое устройство, которое легко монтируется при установке самого нагревателя. Баки водонагревателей сделаны с запасом и выдерживают давление до 10 бар. Большинство нагревателей средней емкости (до 150 л) можно крепить на стену с помощью специальных кронштейнов.
Очень популярны нагреватели с объемом бака от 200–600 л (мощность 2–4 Вт/220 или 6 кВт/380 В) до 1000 л.
Конструкция таких приборов позволяет установить в бойлере (емкости водонагревателя) либо ТЭН, либо теплообменник, благодаря которому в отопительный сезон появится возможность использовать для нагрева санитарной воды тепловую энергию котла, экономя электроэнергию.
В летний период, когда котел отключен, бойлер снабжается ТЭНом, а снабжение горячей водой обеспечивается за счет электрического нагрева.
Газовые нагреватели воды для установки в домах
Одним из вариантов горячего водоснабжения является использование мощных проточных и накопительных газовых нагревателей.
Проточные нагреватели (или газовые колонки) подают горячую воду практически сразу после поворота крана. Пламя появляется либо в результате электророзжига (от высоковольтной искры), либо вследствие действия пьезоэлемента и запальной горелки.
Благодаря блоку управления мощность проточного нагревателя плавно регулируется (в зависимости от требуемой температуры горячей воды). Подача газа прекращается автоматически после окончания водоразбора.
Современные газовые колонки имеют несколько уровней защиты от аварийных ситуаций:
- при недостаточной тяге дымохода прибор немедленно выключается,
- в случае погасания пламени автоматически прекращается подача газа.
Немаловажным фактором при выборе колонки является ее устойчивость к работе при слабом давлении воды и газа. Например, колонки MORA срабатывают при давлении воды всего 0,2 атм.
Проточные нагреватели способны обеспечить от 2 до 12 л горячей воды в минуту.
Газовые колонки мощностью 7–20 кВт хороши, когда нужно обслужить одновременно несколько точек водоразбора или с комфортом принять ванну. Более мощным приборам (от 20 кВт и выше) вполне под силу целиком взять на себя горячее водоснабжение дачного домика или небольшого коттеджа.
Для всех колонок с открытой камерой сгорания требуется устройство дымохода. Если такой возможности нет, лучше приобрести колонку с закрытой камерой. Продукты сгорания принудительно, за счет встроенного вентилятора, выводятся в дымовую трубу, которая устанавливается в стене дома.
Комбинированные системы нагрева воды
Для совместной работы с одноконтурной котельной установкой хорошо подходят накопительные водо-водяные теплообменники, или бойлеры косвенного нагрева. Если площадь вашего загородного жилища составляет не более 250–300 м2, обеспечение санитарной водой целесообразно доверить укомплектованной паре котел-бойлер (обычно это газовый котел мощностью 25–30 кВт с бойлером на 140–150 л).
Конструктивно бойлер представляет собой теплоизолированную стальную емкость с внутренним покрытием из многослойной эмали. Внутри установлены магниевый анод и гладкотрубный теплообменник греющего контура, обеспечивающий быстрый нагрев и большую мощность. Как правило, теплообменник достает почти до дна емкости, чтобы весь объем воды прогревался равномерно. Бойлер снабжается патрубками циркуляционного трубопровода, подачи и вывода теплоносителя, а также фланцевым отверстием для визуального контроля состояния прибора и профилактических работ (например, чистки от накипи и отложений). Кроме того, именно это отверстие служит для установки ТЭНового фланца, если понадобится переключение на электропитание. Циркуляционный трубопровод необходим, чтобы вода, проходя к крану, не остывала по пути. Для ее перекачивания требуется небольшой насос, наличие которого лучше предусмотреть заранее. Не все модели бойлеров имеют соответствующий фланец.
Обычно ТЭН монтируется в летний период, и бойлер работает как накопительный нагреватель. С наступлением теплого времени года вам придется посетить магазин и подобрать для вашего прибора фланец с нагревательными ТЭНами. А стоит он недешево — от 600 до 800 долл. США, в зависимости от объема водонагревателя. Разумеется, надо будет вызвать сервисного специалиста и оплатить его работу по монтажу фланца.
Для защиты накопительных нагревателей от накипи желательно умягчить воду, перед тем как запустить ее в емкость (существуют специальные фильтрующие установки, снижающие жесткость воды). Если нет возможности отфильтровать воду, можно просто почистить ТЭНовый или теплообменный узел — они достаточно легко демонтируются.
В заключение отметим, что схема и комплектация системы горячего водоснабжения в больших коттеджах и загородных домах определяется еще на стадии проектирования. Все монтажно-установочные работы лучше поручить фирме, специалисты которой учтут ваши потребности в воде и осуществят подбор соответствующего оборудования.
Определение необходимого количества горячей (санитарной) воды на человека
Для определения необходимого количества горячей воды уточним число водоразборных точек. При этом считаем, что каждая из них потребляет определенное количество горячей воды с температурой 60–65 °С. Например:
- мойка на кухне 2–5 л/мин;
- раковина в ванной — 3–4 л/мин;
- душ — 6–8 л/мин.
При принятии ванны объемом 150 литров вы используете около 80 литров горячей воды, температура которой – 60–65 °С.
При купании горячая вода разбавляется в 2 раза до температуры 38–40 °С. Если принимаете душ после ванной, израсходуется еще 20–40 литров горячей воды. Общий расход горячей воды на такое купание составит около 100–120 литров. Учитывая эти нормы потребления, рассчитывают общий суточный расход горячей и холодной воды с учетом индивидуальных потребностей всех членов семьи. При этом утром, в обед и вечером можно выделить пиковые нагрузки.
