Главная » Статьи » Водоснабжение


Даже те, кто любит принимать холодный душ для укрепления здоровья, не откажутся от ежедневного доступа к горячей воде. Надлежащим образом функционирующая, проще говоря, комфортная система горячего водоснабжения является для потребителей не менее важной, чем центральное отопление. Газовые водонагреватели способны обеспечить такой комфорт.  

В централизованной системе горячего водоснабжения использует­ся один водонагреватель, от которого нагретая вода разводит­ся по трубам к отдельным водораз­борным точкам (кранам) по всему дому.

Учитывая необходимость обеспече­ния соответствующего количества воды, имеющей температуру 55°С, в таких случаях чаще всего исполь­зуются накопительные водонагре­ватели. Их объем, (емкость) зависит от количества людей, пользующих­ся горячей водой, а также комфорта (стабильности ее подачи), кото­рый должен обеспечивать такой водонагреватель.

Чтобы в централизованных системах горячего водоснабжения горячая вода появлялась сразу же после открывания крана (особенно, наи­более удаленного), необходимо обе­спечить постоянную циркуляцию горячей воды. Для обеспечения при­нудительной циркуляции в такой системе используются небольшие циркуляционные насосы. Одна­ко непрерывная циркуляция воды и постоянно включенный подогрев (из-за её остывания) повышают экс­плуатационные расходы системы ГВС. Для повышения экономично­сти системы на время отсутствия жильцов и на ночь (то есть когда горячей водой не пользуются) на­сос отключают. С этой целью си­стему ГВС оснащают специальным командоконтроллером.

Система ГВС с автономным по­догревом является такая, в которой вода к каждой точке водоразбора по­даётся от отдельного водонагревате­ля. В этом случае нет необходимости в трубах, разводящих горячую воду по дому. Но на покупку нескольких водонагревательных приборов при­дется потратить значительную сум­му. Такие капиталовложения, как правило, экономически не оправ­даны. Вряд ли кто-то одновременно принимает душ и пользуется в той же ванной комнате умывальником и ванной. Если даже такая ситуация и возникнет, то это скорее исключе­ние из правил. Поэтому вместо трех водонагревателей достаточно уста­новить один, но с производительно­стью, которая обеспечивает работу самого большого приемника воды.

Воду можно нагревать централизованно - с помощью одного водонагревателя или автономно, установив в доме несколько водонагрева­телей.
Каждая из систем имеет как преимущества, так и недостатки.

Способы нагрева воды


1. В централизованной системе приготовления горячей воды используется один водонагреватель, чаще всего - накопительный, реже - проточный


2. При автономном приготовлении горячей воды чаще всего используются проточные водонагреватели на кухне и накопительные - для ванных

В реальных системах ГВС с автоном­ным подогревом количество водо­нагревателей обычно соответствует количеству помещений, где есть точки разбора горячей воды. Каждое из предложенных реше­ний имеет свои преимущества и недостатки.

В централизован­ной системе используется один накопительный водонагреватель, благодаря чему капиталовложе­ния ниже, но во всей системе не­обходимо постоянно поддерживать определенную температуру горя­чей воды.

При автономном подо­греве длина труб подачи горячей воды сведена к минимуму, но тре­буется большее количество во­донагревателей. Для этого чаще всего используют проточные во­донагреватели или комбиниро­ванные системы - с проточными водонагревателями на кухнях и накопительными - для ванных.

Проточные водонагреватели



Это небольшие, быстродействую­щие теплообменники - медные трубы (чаще всего свернутые в виде змее­вика) или же пластинчатые, изго­товленные из нержавеющей стали. Они нагревают воду до температу­ры, которую только в процессе ее ис­пользования можно регулировать в пределах 35-60°С. Подобно газо­вым котлам, они могут быть оснаще­ны открытой или закрытой камерой сгорания и, подобно котлам, их мож­но устанавливать только в помеще­ниях, отвечающих определенным требованиям относительно размера и вида вентиляции.

Накопительные водонагреватели считаются очень комфортными, но они менее эсте­тично выглядят и обладают большими, чем проточные, размерами, поэтому их обычно размещают в подвале или в хозяйственном помещении

В новых домах с герметичными ок­нами лучше всего устанавливать во­донагреватели с закрытой камерой сгорания (турбо), которые для сжига­ния газа берут воздух за пределами помещения, где они установлены.


Дополнительным преимуществом водонагревателя с закрытой каме­рой сгорания является более высо­кая безопасность эксплуатации. Газ или чад, образующиеся в случае его неисправности, отводятся коакси­альным каналом за пределы дома.

В традиционных водонагревателях (с открытой камерой сгорания) они могут попасть в помещение и создать угрозу здоровью и жизни жильцов.

Проточные водонагреватели имеют небольшие размеры и потребляют энергию только во время использо­вания горячей воды. Но они не в со­стоянии обеспечить такой комфорт пользования горячей водой, как на­копительные. После открывания крана, подключенного к проточному водонагревателю, начинает течь хо­лодная вода. Это является сигналом для автоматики к включению про­цесса водонагрева, то есть откры­ванию газового клапана и поджигу горелки.

В современных водонагре­вателях поджиг происходит через 2-3 секунды (стоит уточнить этот параметр при покупке водонагрева­теля). Затем необходимо подождать еще несколько секунд до момен­та, пока подогретая вода дотечет до крана. Максимальная длина пути от водонагревателя до точки разбора не должна, по рекомендациям произ­водителей, превышать 5-6 м. Иначе время ожидания горячей воды бу­дет достаточно большим. Ожидание после открывания крана в течение нескольких секунд воспринимается потребителями как дискомфорт.

Характерным параметром проточ­ных водонагревателей является мак­симальный поток воды, который они способны нагреть до определенной температуры за единицу времени. Если один водонагреватель обеспе­чивает несколько точек разбора, то, пользуясь одновременно дву­мя (или тремя) из них, мы получим в распоряжение около половины (или трети) потока воды, нагретой до нормальной температуры, или бо­лее сильный поток, но менее нагре­той воды. Производители указывают производительность водонагрева­теля при нагреве воды на At = 25°С или At = 50°С. Чем более высокую температуру воды хотим получить, тем слабее будет ее поток.

Проточный водонагреватель

Газовые проточные водонагреватели, как и котлы, производятся с открытой или закрытой камерой сгорания.


Схема водонагревателя с открытой камерой сгорания


Схема водонагревателя с закрытой камерой сгорания

К недостаткам проточных водонагре­вателей следует отнести возникаю­щие в процессе его работы сложности с поддержанием в точке разбора необходимой температуры воды. Это неудобство можно минимизиро­вать, установив термостатические клапаны. Они будут поддерживать необходимую температуру воды, ав­томатически регулируя соотноше­ние количества холодной и горячей воды, поступающего к водоразбор­ной точке.

Выбирая проточный водонагрева­тель, необходимо обратить внима­ние на минимальный поток воды, при котором устройство включает­ся и начинает нагревать воду. Вели­чина минимального потока связана с минимальной мощностью горелки, с которой он может работать. Слиш­ком малый проток воды приведет к перегреву и срабатыванию защи­ты, блокирующей включение горел­ки, и как следствие, - из крана будет течь холодная вода.

Накопительные водонагреватели

Это резервуары, чаще всего выпол­ненные из обычной стали, покрытой изнутри несколькими слоями эма­ли или термоэмали, с установлен­ным внутри анодом, защищающим резервуар от коррозии. Они также могут быть покрыты изнутри пласти­ком или сделаны из нержавеющей стали - такие резервуары не требу­ют защитного анода.

Резервуары накопительных водонагревателей обычно имеют форму цилиндра. Их размеры зависят от емкости. Они бывают вертикальными и горизонтальными, навесными (меньшего размера) или напольными (большими).

Схема накопительного водонагревателя


Накопительный водонагреватель
имеет резервуар емкостью от не­скольких десятков и более литров, где нагревается и хранится горя­чая вода. Температуру нагрева воды устанавливает потребитель (обыч­но в пределах от 40 до 75°С). После нагрева температура воды поддер­живается на постоянном уровне.

Такое решение позволяет в любой мо­мент использовать большое количест­во горячей воды, несмотря на то что мощность накопительных приборов меньше, чем проточных. Доступ к го­рячей воде в момент открывания кра­на и отсутствие ограничения - как минимального, так и максимального разбора горячей воды - делают на­копительные водонагреватели очень комфортными. Но система, с которой они работают, должна быть значи­тельно более разветвленной, чем при использовании проточных устройств.

Потребители хотят, чтобы горячая вода постоянной температуры в лю­бой момент была доступна в точках разбора. Выполнение только раз­водки труб подачи горячей воды этого не гарантирует. Ведь когда во­да не используется, ее часть, кото­рая находится в подающих трубах, остывает. После открывания кра­на ее необходимо слить, и так же, как при использовании проточных водонагревателей, подождать, пока из водонагревателя поступит горя­чая вода. Это неудобство позволя­ет устранить система циркуляции. Она представляет собой соединение наиболее отдаленной водоразбор­ной точки с водонагревателем с помощью трубы малого диаметра, оснащенной небольшим циркуляци­онным насосом. Насос перекачивает находящуюся в подающих трубах во­ду обратно к водонагревателю.

Цир­куляция предотвращает остывание воды. Возвращающаяся к водона­гревателю вода требует постоянного подогрева (это увеличивает расход газа), а циркуляционный насос по­требляет электроэнергию.

Дополни­тельные расходы ощутимы, особенно если перерывы в разборе воды явля­ются продолжительными. Эти расхо­ды можно снизить. Для этого трубы системы необходимо хорошо теплоизолировать, а насос оборудовать командоконтроллером, который будет включать его только в определенное время, например, утром, во время мытья посуды, после обеда и вече­ром - после возвращения жильцов. Чтобы вода в трубах не остыва­ла, можно также использовать электрические нагревательные ка­бели, которые укладывают вдоль трубы и покрывают теплоизоляци­ей. Вода остывать не будет, но при этом увеличится потребление электроэнергии.

Проточные водонагреватели лучше всего устанавливать рядом с местами разбора горячей воды, напри­мер, на кухне. Благодаря небольшим размерам и эстетичному виду выпускаемые в настоящее время приборы прекрасно вписываются в дизайн современных и элегантных помещений


Проточные водонагреватели лучше всего устанавливать рядом с местами разбора горячей воды, напри­мер, на кухне. Благодаря небольшим размерам и эстетичному виду выпускаемые в настоящее время приборы прекрасно вписываются в дизайн современных и элегантных помещений

Экономии также будет способство­вать снижение командоконтроллером температуры воды в водонагревателе в те часы, когда ее не используют. Недостатком накопительных водо­нагревателей является застой воды в резервуаре и связанная с этим опас­ность развития бактерии Legionella. Поэтому время от времени необхо­димо проводить дезинфекцию во­ды в системе, которая заключается в периодическом повышении ее тем­пературы во всех точках системы до уровня более 70°С. Это необходимо делать ночью - для того чтобы никто из домочадцев случайно не обжегся.

Накопительный водонагреватель обычно обладает большими разме­рами, чем проточный, поэтому для него необходимо предусмотреть больше места.

Поджиг газа и защита

В водонагревателях используются разные виды поджига газа, которые, в общем, можно разделить на две группы: поджиг с дежурным фити­лем или без него. В приборах с дежурным фитилем го­релку необходимо сначала поджечь вручную или с помощью электронно­го или пьезоэлектрического поджига. Такие водонагреватели потребляют больше газа, потому что определен­ное его количество сгорает в посто­янно горящем дежурном фитиле.

В водонагревателях без фитиля под­жиг происходит автоматически с помощью электронного или гидродинамического поджига. Элек­тронный поджиг может работать от батареи или электрической сети.

Сигналом для включения является начало протока воды. В устройствах с гидродинамическим поджигом для поджига горелки не ну­жен внешний источник энергии, по­скольку вода, протекающая через водонагреватель, приводит в движе­ние турбинку гидродинамического генератора, которая создает электри­ческую искру, поджигающую газ.

Газовые водонагреватели оснащены автоматическими клапанами, отсе­кающими подачу газа к главной го­релке. Защита вводится в действие автоматически в случаях:
  • прекращения протока воды через теплообменник;
  • незажигания газа, поступающего в горелку;
  • отсутствия или ослабевания дымо­ходной тяги.
Использование качественного ста­билизатора давления газа позволяет поддерживать постоянную темпера­туру воды независимо от колебаний давления газа в сети и исключает риск получения ожога при поль­зовании горячей водой. Это также позволяет стабилизировать пламя и управлять мощностью пропорцио­нально интенсивности протока воды, а также обеспечивает бесшумную работу устройства.

Автоматика


Обычно водонагреватели оснаще­ны терморегулятором, с помощью которого можно регулировать тем­пературу вытекающей воды. Необ­ходимую температуру выставляют поворотом ручки. Существуют также устройства, в которых температуру горячей воды регулируют с помощью влагозащищенного пульта. Некоторые накопительные водо­нагреватели могут быть оснащены программируемым недельным ко- мандоконтроллером. Он позволя­ет получать заданную температуру в определенные часы и отключать устройство во время отсутствия жильцов. Такое решение позволяет снизить затраты на нагрев воды.

Вид топлива

Газовые водонагреватели могут рабо­тать на природном или сжиженном газе. Обычно они оснащены горел­ками для сжигания природного газа. Если предполагается, что водонагре­ватель будет работать на сжиженном газе, то, кроме переоборудования горелки, необходимо дополнительно установить редуктор давления.

Температура горячей воды


Согласно рекомендациям, темпе­ратура в водоразборных точках не должна быть ниже, чем 55°С, и выше, чем 60°С. Систему необ­ходимо выполнить таким образом и из таких материалов, чтобы можно было проводить периодическую тер­мическую дезинфекцию, нагревая воду до температуры не менее 70°С. В проточных водонагревателях температуру горячей воды обычно устанавливают в пределах 35-60°С, в накопительных - 40-70°С. Вода для принятия ванны или душа должна иметь температуру около 40°С, для мытья посуды она должна быть не­много горячее - около 50°С.

Установка температуры на очень высоком уровне необоснованна как с экономической точки зрения, так и с точки зрения ожидаемого ком­форта. В воде, температура которой превышает 60°С, начинает интен­сивно образовываться накипь.

Как подобрать размер водонагревателя?


Для проточных водонагревателей основным параметром является ве­личина потока воды, который они способны нагреть. Согласно ре­комендациям горячая вода долж­на иметь температуру +55°С.


Холодная вода, поступающая из водо­провода, имеет температуру +10°С, а вода из своего колодца - +5°С. Следовательно, воду необходимо подогревать соответственно на At = 45°С (водопроводную) и на At = 50°С (из своего колодца). В технических характеристиках на водонагреватели производители указывают величину потока горячей воды для At = 25°С и At = 50°С. Для разных водоразборных точек не­обходим разный поток. Необходи­мый поток можно приблизительно оценить на основании содержащихся в нормативных документах рекомен­даций. В соответствии с ними коли­чество воды температурой +55°С, в зависимости от места водоразбора, приблизительно должно составлять:
  • 0,07 л/с (4,2 л/мин) - из крана мой­ки или умывальника;
  • 0,15 л/с (9 л/мин) - из крана душа или ванны.
В автономных системах ГВС каждая водоразборная точка должна быть подсоединена к своему нагревате­лю. Однако в домах на одну семью, как правило, один водонагреватель обеспечивает горячей водой одно помещение. В этом случае произво­дительность водонагревателя подби­рается с учетом потребностей самого большого приемника, разве что предусмотрена, например, возмож­ность одновременного наполнения ванны и пользования умывальником (тогда нужно просуммировать пото­ки, которые необходимы для обеих водоразборных точек).

Пример

В ванную комнату, в которой установлены ванна и умывальник, необходимо подвести поток горя­чей воды, составляющий по меньшей мере 9 л/мин, а если жильцы хотят пользоваться одновременно обоими санитарными приборами -13,2 л/мин. В кухне для мойки необходим водонагреватель про­изводительностью минимум 4,2 л/мин.

В случае накопительных водона­гревателей следует определить необходимый объем резервуара. Определение объема всегда явля­ется компромиссом между ком­фортом пользования и затратами, связанными с покупкой и экс­плуатацией устройства, и мо­жет использоваться для создания следующей зависимости:
15-30 л на человека в сутки - умерен­ный комфорт;
30-60 л на человека в сутки - повышенный комфорт;
60-100 л на человека в сутки - высо­кий комфорт.

Обычно при умеренном комфорте имеется ограничение количества одновременно используемых водо­разборных точек. Например, это мо­жет быть система с умывальником и душем в ванной, а также мойкой - на кухне. В этом случае достаточ­но накопительного водонагревателя меньшего объема. В домах высоко­го стандарта (дорогих в эксплуата­ции) смонтированы разветвленные системы горячего водоснабжения. В них есть возможность использо­вания горячей воды одновременно в нескольких водоразборных точках. В этом случае емкость водонагрева­теля должна быть очень большой.

Вторым важным параметром нако­пительного водонагревателя явля­ется время нагрева, то есть время с момента наполнения резервуара холодной водой до ее нагрева до не­обходимой температуры. Это время зависит от мощности прибора. Чем большей нагревательной мощно­стью обладает прибор, тем быстрее он нагревается.

Пример

В доме повышенного комфорта (30-60 л на человека в сутки), в котором проживает четыре человека, ем­кость резервуара должна составлять: минимальная - 4 х 30 х 0,8 = 96 л; максимальная - 4 х 60 х 0,8 = 192 л. Водонагреватель мощностью Q = 20 кВт и емкостью 96 л будет греться около 15 минут, прибор с такой же мощностью, но емкостью 192 л - 30 минут. При принятии ванны будет использована почти вся горячая вода из нагревателя емкостью 96 литров, и другие пользователи вынуждены будут ожидать, пока она нагреется.

Приобретая водонагреватель мень­шей емкости, необходимо выби­рать прибор с горелкой большей мощности, это сокращает время нагрева воды для следующего поль­зователя. При подборе накопительных водонагревателей действует принцип: чем больше его емкость, тем мощность горелки может быть меньше. По поводу предварительно выбран­ного способа нагрева воды и при­бора стоит проконсультироваться у специалиста. Сотрудники техни­ческой поддержки производителей или дистрибьюторов водонагревате­лей на основании разговора с поку­пателем относительно количества приемников, необходимого комфор­та и вида системы, используя специ­альные компьютерные программы, помогут подобрать наиболее опти­мальное решение.

Монтаж водонагревателя

Размещение водонагревателя. Накопительные во­донагреватели чаще всего уста­навливаются в подвалах или в технических помещениях, отку­да горячая вода разводится по тру­бам к отдельным водоразборным точкам. Проточные водонагрева­тели, как правило, монтируются в помещении, в котором находят­ся водоразборные точки, например на кухне. При монтаже водонагре­вателя следует помнить о том, что помещение, в котором он установ­лен, должно отапливаться и быть защищено от мороза. В противном случае может произойти замерза­ние воды и повреждение устройства. Стена, на которой будет смонтиро­ван водонагреватель, должна быть из негорючих материалов, чтобы ее нагревание не привело к пожару. Кубатура помещения с проточным газовым водонагревателем с открытой камерой сгорания долж­на быть не менее 8 м3, или не менее 6,5 м3, если прибор оснащен за­крытой камерой сгорания. Высота помещения, независимо от вида обо­рудования, должно быть не меньше 2,2 м и иметь естественную вытяж­ную вентиляцию. Если устройство с открытой камерой сгорания, не­обходимо также обеспечить приток свежего воздуха, хотя бы косвенный, через щели или отверстия в дверях из соседних помещений.

АКТИВНАЯ ИЛИ ПАССИВНАЯ ЗАЩИТА ВОДОНАГРЕВАТЕЛЯ
Для защиты емкостей накопи­тельных водонагревателей используются пассивные или актив­ные аноды. Пассивные - выполне­ны из магниевого стержня, который окисляется в результате перемеще­ния электрических зарядов между ним и стенками резервуара. Активные (титановые) аноды исполь­зуют внешний источник низкого напряжения. Они могут работать много лет, в отличие от магниевых, которые изнашиваются и требуют замены через каждые год-два в зави­симости от качества воды.


Отведение продуктов сгорания.

Из приборов с открытой камерой сгорания продукты сгорания отво­дятся через дымоход с естественной тягой. Поскольку продукты сгора­ния газа при контакте с водяным паром, конденсирующимся из про­дуктов сгорания, создают агрессив­ные кислоты, вызывающие сильную коррозию, дымоход должен быть выполнен из кислотостойкой стали или - если он кирпичный - защищен стальным вкладышем.

Подключение холодной воды к водонагревателю
На трубах, подводящих газ и холодную воду к водонагревателю, должна быть установлена отсекающая и защитная арматура

Подключение системы холодного водоснабжения к бойлеру

Продукты сгорания из водонагрева­телей с закрытой камерой сгорания отводятся коаксиальным каналом. Если мощность устройства не превы­шает 21 кВт, каналы можно вывести через наружную стену дома, не за­бывая о том, что выходное отвер­стие, из соображений безопасности, должно быть расположено минимум на 2,5 м выше поверхности земли и не ближе, чем 0,5 м от края бли­жайшего окна. Подключение холодной воды к водонагревателю На трубах, подводящих газ и холодную воду к водонагревателю, должна быть установлена отсекающая и защитная арматура. фильтр предохранительным клапан обратный клапан редуктор давления отсекающии кран Подключение системы холодного водоснабжения к бойлеру

Часто производители газовых во­донагревателей требуют, чтобы их монтаж выполняли сотрудники авторизованной сервисной службы. Только такой монтаж гарантирует безопасное и правильное функцио­нирование устройства. Как прави­ло, он также является условием получения гарантии на устройство. Неправильно установленный водона­греватель может не только непра­вильно работать, но даже взорваться из-за утечки газа из системы.

Подключение газа к водонагре­вателю.


Газ подводится к водона­гревателю стальными или медными трубами. На входе устройства мон­тируется отсекающий газовый кран и механический фильтр, предотвра­щающий проникновение в горелку загрязнений из сети.

Если водонагреватель работает на сжиженном газе, давление ко­торого превышает 36 мбар, необ­ходимо дополнительно установить редуктор давления.

Подключение холодной воды.

Производители водонагревателей определяют минимальное и макси­мальное давление подаваемой во­ды, обеспечивающее правильное функционирование устройства.

На трубе, подающей холодную воду в водонагреватель, необходимо уста­новить отсекающий кран, который, в случае аварии устройства, позво­лит перекрыть приток воды и про­извести демонтаж водонагревателя. Кроме того, устанавливают обратный клапан, который делает невозмож­ным возврат нагретой воды в систему водопровода, что могло бы приве­сти к её вторичному загрязнению. Если давление воды, поступающей из водопровода, превышает значе­ние, рекомендуемое производителем, необходимо также установить редук­тор давления воды.

Во время нагрева воды может воз­никнуть аварийная ситуация, при которой давление в водонагре­вателе возрастет до уровня выше 6 бар, что несет угрозу его повреж­дения. Тогда должен сработать предохранительный клапан. Его срабатывание свидетельствует о не­правильной работе водонагревате­ля и является сигналом для вызова сотрудника сервисной службы для проведения ремонта.

Перед водонагревателем следует установить механический фильтр, защищающий его от механических загрязнений, - таких, как песок и продукты коррозии стальных труб. Эти загрязнения, оседая в теплооб­меннике, забивают его, снижая ско­рость протока, тем самым ухудшая тепловые характеристики прибора. Давление холодной воды, поступаю­щей в водонагреватель, не должно быть слишком низким, поскольку за­щита (из-за угрозы перегрева) бло­кирует его работу.

Обслуживание водонагревателя.

Любое техническое оборудование требует периодических осмотров для обеспечения его безотказной работы и продолжительного срока службы. После монтажа водонагре­вателя авторизованной сервисной фирмой на протяжении гарантий­ного срока, как правило, требует­ся проведение ежегодных осмотров.

Во время проведения осмотров сотрудники сервисной фирмы проверяют уровень загрязнения те­плообменника со стороны камеры сгорания, а также систему поджига, регулируют или производят замену отработанных элементов. В накопи­тельном водонагревателе необхо­димо проверить степень засорения емкости накипью, а также состоя­ние анода, защищающего емкость от коррозии. Накипь может вызы­вать возникновение шумов во время работы водонагревателя.

Кроме того, раз в квартал пользова­тель должен проверять техническое состояние предохранительного кла­пана, который защищает устройство от возможных повреждений. ■

Текст Дариуш Томашевски, Федор Чуй
Журнал Murator 8, 2012



Категория: Водоснабжение | Добавил: Редактор (06.08.2012) Просмотров: 5316 | Теги: газовый водонагреватель, водоснабжение, водонагреватель, насосы
Back to Top