Горячее водоснабжение частного дома – важная инженерная система, обустройство которой всегда остается актуальным вопросом. Это необходимое условие для того, чтобы наполнить дом уютом и сделать его комфортным для проживания. Установка современных водонагревателей успешно решает проблемы горячего водоснабжения и отопления в частном доме, и для этого теперь необязательно иметь мощную электропроводку, газ или дымоход. Все, что вам нужно, – ознакомиться с принципами работы различных систем, подобрать подходящую схему, а монтаж, при желании, можно осуществить самостоятельно.
С чего начинается горячее водоснабжение частного дома
Прежде чем приступить к монтажу горячего водоснабжения частного дома, необходимо определиться с некоторыми параметрами этой системы.
Прежде всего, необходимо разобраться, какую именно сантехнику вы будете использовать, в каком количестве и где вы будете размещать оборудование. Как правило, это мойка, ванна, душевая кабина, умывальник, джакузи, биде и т. д.
После того как вы определились с тем, где вы разместите сантехнику, необходимо выделить место в частном доме для установки водонагревательного оборудования. Для этого необходимо учитывать технические возможности прибора. Специалисты рекомендуют размещать его на одинаковом расстоянии от потребителей горячего водоснабжения.
Затем уже подбирают трубы и всю сопутствующую фурнитуру. Как правило, для внутренней разводки подходят трубы, диаметр которых составляет 15 или 20 мм. Для этих целей используют оцинкованные или неоционкованные трубы, а также изделия из металлопластика, полиэтилена или полипропилена. Наибольшей популярностью пользуются полипропиленовые трубы. Вам потребуется определенное количество фитингов, муфт и иных элементов, которые необходимо приобрести в необходимом количестве в соответствии с планом разводки системы горячего водоснабжения частного дома.
На сегодняшний день существует большое количество компаний, которые оперативно помогут решить проблему с обеспечением горячего водоснабжения частного дома, а также предоставят оборудование, необходимое для очистки воды. Данные процедуры обязательны, поскольку в частных домах, как правило, источниками воды служат колодцы, артезианские скважины и т. д., и вода в них, как правило, имеет далекий от идеала состав. Поэтому такую воду нельзя использовать не только для приготовления пищи, но и в системах горячего водоснабжения. Это обусловлено тем, что в ней содержатся соли кальция, магния и иные элементы, за счет чего вода становится более жесткой.
Что следует учесть при организации горячего водоснабжения частного дома
Как правило, монтаж любого водонагревательного прибора в частном доме осуществляется профессионалом, поскольку для этого необходимо подготовить подходящую схему, получить разрешение, а также установить вентиляцию или дымоход, если возникнет такая необходимость.
Если использовать пластиковые трубы, процесс установки существенно упрощается благодаря их долговечности и прочности, к тому же данные изделия не требуют использования сварочного аппарата. Следует приобрести фитинги, силикон, паклю, запасные крепления для труб и батарей. Также необходим набор инструментов, состоящий из специального паяльника, ножниц, перфоратора, шуруповерта, уровня и молотка, нескольких разновидностей ключей, плоскогубцев, ножниц по металлу и т. д.
Подвесной котел следует располагать на расстоянии не менее 50 см от потолка. Для него и радиаторов используют надежные крепежные элементы. Когда вы будете обустраивать котельную, стены и пол рекомендуется облицевать с помощью огнеупорной плитки и не забыть обеспечить свободный доступ к водонагревателю для его периодического обслуживания.
Также необходимо установить дымоход и вентиляционную систему. Понадобится и циркуляционный насос, он достаточно компактен, способен обеспечить постоянный напор, в результате чего вода быстро нагревается.
Если вы работаете с пластиковыми трубами, вам понадобится помощник, поскольку соединение происходит мгновенно и необходимо избежать перекосов. Радиаторы устанавливают в самый последний момент.
Удостоверьтесь, что они находятся на одном уровне. Расстояние до пола должно составлять от 10 до 15 см, от стены – от 2 до 5 см. Установив запорную арматуру и термодатчики, вы сможете контролировать температуру воды и перекрывать ее в случае необходимости.
Если вы не обладаете необходимыми навыками монтажа, лучше обратиться к профессионалам. Важно выполнить правильные расчеты. Первое, что вам нужно будет сделать для правильного монтажа горячего водоснабжения частного дома своими руками – схему.
Горячее водоснабжение частного дома: схема с проточным водонагревателем
Проточный водонагреватель может быть представлен:
газовой колонкой горячего водоснабжения частного дома;
греющим контуром горячего водоснабжения частного дома от двухконтурного котла;
электрическим проточным подогревателем воды;
пластичным теплообменником, подключенным к контуру отопления.
Проточный водонагреватель в частном доме начинает греть воду с момента открытия крана с горячей водой.
Вся энергия, которая расходуется на нагрев воды, переходит от нагревателя к воде моментально. Чтобы получить воду необходимой температуры за короткий промежуток времени, конструкция проточного нагревателя предусматривает ограничение скорости потока воды. Температуру регулируют величиной струи горячей воды, вытекающей из-под крана.
Для достаточного снабжения горячей водой одного рожка в душе мощность проточного водонагревателя должна составлять как минимум 10 кВт. Для того чтобы заполнить ванну горячей водой в разумные сроки, потребуется мощность нагревателя более 18 кВт. Если в этот момент параллельно будет открыт кран с горячей водой на кухне, то для комфортного пользования горячей водой необходимо будет использовать нагреватель мощностью от 28 кВт.
Для того чтобы обеспечить горячее водоснабжение частного дома эконом-класса, необходим котел меньшей мощности. Таким образом, мощность двухконтурного котла выбирают исходя из потребностей в расходовании горячей воды.
Схема горячего водоснабжения с использованием проточного водонагревателя не в состоянии обеспечить экономное и комфортное использование горячей воды в частном доме по ряду причин:
Температура и напор воды в трубах определяется величиной расхода жидкости. В результате, когда вы открываете еще один кран резко меняется температура воды и напора в системе горячего водоснабжения. Следовательно, использовать воду в двух местах одновременно крайне неудобно.
При небольшом расходе горячей воды проточный водонагреватель вовсе не функционирует, а для того чтобы получить воду нужной температуры, приходится увеличивать расход воды.
Горячее водоснабжение обеспечивается с запозданием. При этом время ожидания зависит от длины трубы, проложенной от водонагревательного прибора до места разбора воды. Некоторое количество воды, когда вы только откроете кран, придется просто слить в канализацию. Это та вода, которую уже разогревали, но она успела остыть.
Довольно быстро накапливается накипь внутри камеры нагрева проточного водонагревательного устройства. Если состав воды отличается повышенной жесткостью, вам придется часто чистить устройство от накипи.
Таким образом, эксплуатация проточного водонагревателя в системе горячего водоснабжения частного дома провоцирует необоснованный рост потребления воды и объемов стоков канализации, увеличение расхода электроэнергии на нагрев воды, а также не позволяет комфортно использовать горячую воду в частном доме.
Вместе с тем, система горячего водоснабжения частного дома с использованием проточного водонагревателя является весьма популярной среди потребителей, поскольку отличается относительно низкой ценой и компактными габаритами прибора.
Данная система горячего водоснабжения в частном доме функционирует эффективнее в том случае, если отдельный проточный водонагреватель установить рядом с местом разбора жидкости.
В такой ситуации целесообразно поставить электрические проточные нагреватели воды. Тем не менее, данный способ будет достаточно энергозатратным (потребуется мощность до 30 кВт). Как правило, электросеть частного дома не рассчитана на подобные нагрузки, к тому же стоимость электроэнергии довольна высока.
Как выбрать проточный нагреватель для горячего водоснабжения частного дома
Основной параметр, на который ориентируются, выбирая проточный водонагреватель, – это показатель объема воды, который он в состоянии подогреть.
Для того чтобы комфортно использовать данный водонагревательный прибор в частном доме, следует придерживаться следующих показателей в точках забора:
из крана раковины – 4,2 литра в минуту (0,07 литров/секунду);
из крана ванны или душа – 9 литров в минуту (0,15 л/сек).
К примеру, один проточный водонагреватель снабжен тремя точками разбора, представленными мойкой на кухне, умывальником и ванной (душем). Если ваша цель – подобрать нагреватель для ванны, тогда вам понадобится прибор, способный выдавать как минимум 9 литров воды в минуту температурой +55 °С. Данный водонагреватель позволяет использовать горячую воду сразу из двух источников – мойки и умывальника.
Параллельно использовать горячую воду и в душе, и в умывальнике можно будет в том случае, если нагреватель будет производить как минимум 9 л/мин + 4,2 л/мин = 13,2 л/мин.
Компании-изготовители, как правило, в технических характеристиках прибора указывают максимальный показатель производительности с учетом подогрева воды на некоторую разность температур, dT, к примеру, +25 °C, +35 °C или +45 °C. Таким образом, если показатель температуры воды в водопроводе +10 °C, то температура воды из-под крана после нагревания достигнет +35 °C, +45 °C или +55 °C.
Следует учесть, что ряд продавцов могут указать уровень максимальной производительности прибора, но при этом не пишут, для какой разницы температур она предназначена. К примеру, вы можете приобрести газовую колонку, производительность которой составляет 10 литров в минуту и она будет нагреваться максимум до +35 °C. Использовать горячее водоснабжение частного дома с таким прибором может быть не так комфортно.
В этом случае в частном доме лучше использовать газовую колонку или двухконтурный котел, наибольший показатель производительности которых составит минимум 13,2 л/мин при dT равной +45 °C. Мощность газового прибора при этом составит примерно 32 кВт.
Когда вы будете выбирать прибор для горячего водоснабжения в частном доме, также следует обратить внимание на показатель минимальной производительности, при котором активируется нагрев.
Если скорость движения воды в трубе не достигнет данной величины, водонагреватель не начнет работать. Поэтому зачастую приходится расходовать гораздо большее количество воды, чем нужно. Целесообразно будет подобрать прибор с наименьшим показателем минимальной производительности, к примеру, не более 1,1 литров в минуту.
Максимальная мощность электрических проточных водонагревателей, часто используемых в частном доме, составляет от 5,5 до 6,5 кВт. При условии, что максимальная производительность прибора составляет от 3,1 до 3,7 литра/минуту, вода нагревается на dT равную +25 °C. Один прибор рассчитан на обслуживание одной точки разбора воды в частном доме, в качестве которой может выступать душ, умывальник или мойка.
Выгодно ли горячее водоснабжение частного дома с накопительным подогревателем (бойлером) и циркуляцией воды
Накопительный водонагреватель (иначе его называют бойлер) является довольно объемным теплоизолированным металлическим баком.
Как правило, нижняя часть бака водонагревательного прибора содержит два нагревательных элемента – это электрический теплообменник и трубчатый нагреватель, работающий от отопительного котла. Для того чтобы нагреть воду в баке, используется котел.
Такой нагреватель также носит название бойлера косвенного нагрева.
Горячая вода в бойлере косвенного нагрева расходуется из верхней части бака. При этом нижняя часть мгновенно наполняется холодной водой из водопровода, подогревается посредством теплообменника и поступает наверх.
В европейских странах все системы ГВС в современных частных домах обязательно оснащены таким элементом, как коллектор (солнечный нагреватель). Для того чтобы подключить солнечный коллектор к нижней части бойлера косвенного нагрева, следует установить дополнительный теплообменник.
Вода в бойлере разогревается за счет солнечного коллектора. В том случае, когда этого недостаточно, следует подключить котел или электронагреватель.
Как работает горячее водоснабжение частного дома с бойлером послойного нагрева
Сейчас большой популярностью пользуется система ГВС частного дома, оснащенная бойлером послойного прогрева. Вода в таком устройстве нагревается с помощью проточного бойлера двухконтурного котла. Такой нагреватель не оснащен теплообменником, за счет чего его стоимость значительно снижается.
Подогретая вода поступает из верхней части бака. Взамен в нижнюю часть тут же начинает поступать холодная водопроводная вода. С помощью насоса вода из бака проходит сквозь проточный нагреватель, затем поступает в верхнюю часть бака. Благодаря этому потребитель мгновенно получает горячую воду, при этом нет необходимости ждать, когда нагреется весь объем воды, как в том случае, если вы используете бойлер косвенного нагрева.
Благодаря тому что верхний слой воды прогревается достаточно быстро, вы можете установить в частном доме бойлер более компактных размеров и уменьшить мощность проточного водонагревателя.
Различают двухконтурные котлы, оснащенные встроенным нагревателем, либо выносным послойного нагрева. Таким образом, данное оборудование системы ГВС частного дома отличается меньшей стоимостью и компактными габаритами, в отличие от бойлеров косвенного нагрева.
Вода в устройстве нагревается заблаговременно, даже если вы ее не расходуете. Количества подогретой воды хватит на несколько часов расходования.
За счет данных свойств вода в баке разогревается в течение длительного времени, при этом тепловая энергия в горячей воде будет постоянно накапливаться. Поэтому такой нагреватель еще называется накопительным водонагревателем.
Благодаря большой продолжительности нагрева воды вы можете отдать предпочтение нагревателю относительно малой мощности.
Как выбрать накопительный газовый водонагреватель для горячего водоснабжения частного дома
Накопительный бойлер, вода в котором подогревается посредством газовой горелки, не так популярен среди систем ГВС частного дома. Использование двух газовых аппаратов – газового котла и газового бойлера одновременно обходится довольно дорого.
Газовые бойлеры удобны в использовании в квартирах с централизованным отоплением, также их часто используют в частных домах с твердотопливным котлом, где для подогрева воды используют системы горячего водоснабжения со сжиженным газом.
Газовые нагреватели оснащены открытыми и закрытыми камерами сгорания, с принудительным удалением дымового газа и с естественной тягой в дымоходе.
Рынок предлагает модели накопительных газовых бойлеров для частных домов, которые не нужно подключать к дымоходу. Такие аппараты отличаются небольшой мощностью газовых горелок.
Газовый бойлер, объем которого не превышает 100 л, крепится на стену, а нагреватели большего объема устанавливают на полу.
В водонагревателях используют различные способы зажигания газа – с этой целью используют дежурный фитиль, электронный на батарейках либо гидродинамический поджиг.
В приборе, оснащенным дежурным фитилем, горит небольшой огонек, который сначала зажигают вручную.
Электронный поджиг подключается к электрической сети или работает на батарейках или аккумуляторах.
Гидродинамический поджиг активизируется благодаря вращению турбинки, которая, в свою очередь, активируется посредством потока воды.
Комфорт от использования горячего водоснабжения в частном доме напрямую зависит от объема накопительного нагревателя. Но чем больше бойлер, тем выше его стоимость и дороже расходы на его содержание и ремонтные работы.
Как определить, какой размер бойлера для частного дома выбрать:
объем бойлера, который обеспечит минимальный комфорт, рассчитывают, исходя из расхода от 20 до 30 литров горячей воды на каждого человека;
больший комфорт сможет обеспечить прибор ГВС частного дома, объем которого составляет от 30 до 60 литров на одного пользователя;
для высокого уровня комфорта выбирают нагреватель, объем которого составляет от 60 до 100 литров на каждого человека, приживающего в частном доме;
для того чтобы заполнить ванну, вам потребуется около 100 литров горячей воды.
Когда вы будете выбирать бойлер, обратите особое внимание на то, насколько мощным нагревательным элементом он оснащен. К примеру, для нагревания ста литров воды до +55 °C в течение четверти часа бойлер должен быть оснащен нагревателем (газовой горелкой и т. д.), мощность которой составляет 20 кВт.
Какими преимуществами обладает горячее водоснабжение частного дома с циркуляцией воды в системе
За счет использования накопительного нагревателя воды в системе ГВС частного дома осуществляется циркуляция горячей воды в трубах. Каждая точка водоразбора при этом подключена к кольцевому трубопроводу, по которому осуществляется циркуляция горячей воды.
Участок трубы от каждой точки водоразбора до кольцевого трубопровода должен быть не длиннее двух метров.
Циркуляция воды в системе ГВС частного дома обеспечивается за счет работы циркуляционного насоса с небольшой мощностью (до нескольких десятков ватт).
В системах ГВС частного дома, оснащенных накопительным подогревателем, режим подачи теплой воды отличается следующими характеристиками:
в точках водоразбора горячая вода всегда в наличии;
можно включить воду сразу в нескольких точках, при этом температурный режим и уровень напора воды существенно не меняются;
возможность набрать любое количество подогретой воды, даже самое малое.
В системе ГВС частного дома с циркуляцией воды регулярно потребляется энергия для обеспечения работы насоса и компенсации тепловых потерь в бойлере и трубах. Для того чтобы снизить уровень расхода энергии, используют автоматическую программу, отключающую циркуляцию воды в тот период времени, когда она не востребована. Также снижению энергозатрат будет способствовать утепление бойлера и водопровода.
Как организовать горячее водоснабжение частного дома через теплообменник
В странах Западной Европы, как и во всем мире, большой популярностью пользуются разнообразные методы экономии энергии.
Использованная горячая вода отходит в канализационный сток, унося с собой большую долю энергии, затраченной на ее подогрев.
Для того чтобы сократить потери энергии в частном доме, следует использовать схему возврата энергии из канализационных стоков.
Холодная вода, перед тем как оказаться в нагревателе, протекает сквозь теплообменник, в который, в свою очередь, отходят в стоки от сантехнического оборудования.
В теплообменнике различаются два потока – холодная водопроводная вода и сточная горячая вода, которые сталкиваются, но при этом не перемешиваются. Определенное количество тепла от горячей воды передается холодной, и в нагреватель поступает уже теплая вода.
Схема, изображенная выше, показывает, что к теплообменнику направлены стоки только того сантехнического оборудования, которое работает на горячей воде. Данная схема весьма выгодна при всех методах нагрева воды в частном доме.
Как сделать горячее водоснабжение частного дома своими руками
Для обеспечения ГВС в частном доме необходимо установить систему горячего водоснабжения, оснащенную бойлером косвенного или послойного нагрева объемом не менее ста литров. Данная система обеспечивает комфорт использования подогретой воды, экономный расход жидкости и меньший объем канализационных стоков. Единственным недостатком подобной системы является высокая цена устройства.
Если бюджет ограничен либо вы проживаете на даче только один сезон, оптимальным вариантом является система ГВС частного дома с проточным бойлером.
Данная система подходит для использования в частных домах, где источник нагрева и точки водоразбора не слишком отдалены друг от друга. К одному проточному водонагревателю можно подсоединить максимум три крана для разбора воды.
Стоит такая система относительно недорого, при этом минусы ее использования не особо выражены.
Двухконтурный газовый котел или газовая колонка не займут много места. Все оборудование, необходимое для функционирования системы, содержится в корпусе прибора. Обустройство системы ГВС частного дома от котла, мощность которого составляет не более 30 кВт, не требует отдельного помещения.
Система горячего водоснабжения частного дома с газовой колонкой или двухконтурным котлом отличается стабильным режимом подачи воды в том случае, если в схему между нагревателем и местами водоразбора установлена буферная емкость в виде обычного накопительного электроводонагревателя. Данный прибор рекомендуется устанавливать недалеко от точек разбора, удаленных от газового аппарата.
В схеме с буферным баком горячая вода сначала попадает в бак электрического нагревателя. За счет этого бак всегда наполнен горячей водой. Электронагреватель в баке способен компенсировать тепловые потери и поддержать необходимую температуру горячей воды в тот период времени, когда воду не используют. Таким образом, вам вполне хватит электрического водонагревателя небольшого объема (литров 30) для комфортного использования системы ГВС частного дома.
Система ГВС частного дома с проточным нагревателем воды, оснащенная встроенным в котел или выносным бойлером послойного нагрева, обойдется потребителям на порядок дороже. Но данное оборудование обладает несомненными достоинствами, в частности, не требует расхода энергии для поддержания тепла, к тому же использовать данный прибор так же комфортно, как и бойлер косвенного нагрева.
В частном доме с разветвленной сетью горячего водоснабжения целесообразно использовать схему с накопительным бойлером и циркуляцией воды. Только данная схема способна обеспечить максимальный комфорт и экономное использование горячей воды. Однако, следует учесть, что такой вариант требует больших затрат на ее установку.
Специалисты рекомендуют приобретать котлы, в комплекте с которыми идет бойлер. Только в этом случае параметры котла и бойлера будут в точности соответствовать друг другу, при этом основная часть дополнительного оборудования находится в корпусе котла.
Если отопление в частном доме обеспечивается посредством твердотопливного котла, в этом случае целесообразна установка буферного бака – аккумулятора тепла, к которому подсоединяют систему горячего водоснабжения с циркуляцией воды.
В некоторых случаях для обеспечения горячего водоснабжения частного дома от твердотопливного котла присоединяется бойлер косвенного нагрева, который дополнительно оснащен электрическим нагревателем.
Зачастую для подогрева воды в частном доме, где установлен твердотопливный котел, используют только электроэнергию. Для обеспечения ГВС в частном доме рядом с точками водоразбора устанавливается накопительный электрический нагреватель воды. Система циркуляции горячей воды в данном случае не предусмотрена. Рядом с удаленными точками водоразбора лучше всего разместить отдельный накопительный бойлер. И тогда электроэнергия для подогрева воды будет расходоваться экономнее.
Когда воду нагревают до температуры, превышающей +54 °С, вода начинает выделять соли жесткости. Чтобы избежать образования накипи, рекомендуется нагревать воду до температуры ниже указанной.
В особенности подвержены образованию накипи проточные нагреватели воды. Если вода отличается повышенным содержанием соли (более 140 мг CaCO3 в 1 л), тогда проточные водонагреватели использовать не следует. Даже незначительные отложения накипи способны забить каналы в проточном нагревателе, в результате чего может прекратиться проток воды.
Подача воды в проточном водонагревателе осуществляется посредством антинакипного фильтра, снижающего уровень жесткости воды. Фильтр оснащен сменным картриджем, который подлежит периодической замене.
Для нагрева воды с повышенным уровнем жесткости в частном доме лучше всего выбрать накопительную систему горячего водоснабжения с накопителем косвенного нагрева. Отложения накипи на нагревательном элементе бойлера не будут препятствовать протоку воды, но сократят производительность бойлера.
Не забывайте о том, что продолжительный нагрев воды до температуры менее +60 °С способен спровоцировать появление в накопительном баке опасных для человека бактерий Legionella. Следует регулярно осуществлять термическую дезинфекцию системы горячего водоснабжения частного дома и повышать на определенное время температурный режим нагрева воды до +70 °С.
Создание любой инженерной системы, будь то горячее водоснабжение частного дома или отопительная система, не может обойтись без труб, фитингов и прочих расходных материалов. Немаловажным аспектом при выборе данных сантехнических изделий, является их качество. Только проверенный поставщик с отменной репутацией сможет обеспечить вас материалами высокого качества, необходимыми для долговечной и беспроблемной работы любой инженерной системы.
Итак, сотрудничая с «СантехСтандарт», вы приобретаете следующие преимущества:
качественную продукцию по разумным ценам;
постоянное наличие продукции на складе в любых количествах;
удобно расположенные складские комплексы в Санкт-Петербурге, Москве, Новосибирске и Самаре;
бесплатную доставку по Санкт-Петербургу, Москве, Новосибирску, Самаре, в том числе до транспортных компаний;
доставку товара в регионы через любые транспортные компании;
индивидуальный подход и гибкую работу с каждым клиентом;
скидки и различные акции для постоянных клиентов;
сертифицированную и застрахованную продукцию;
зарегистрированные в России торговые марки, что является дополнительной защитой от некачественных подделок.
Специалисты нашей компании «СантехСтандарт» готовы помочь выбрать сантехническое оборудование как частным лицам, так и компаниям. Вам нужно всего лишь обратиться по телефонам:
Солнечный водонагреватель представляет собой систему подогрева воды с помощью солнечной энергии. Этот вид коллектора является теплообменником, который преобразует солнечную энергию в тепловую. Такой способ аккумуляции энергии позволяет получать горячую воду с минимальными затратами финансовых средств.
Если рассматривать устройство этого оборудования, то главной его частью является непосредственно коллектор. Эта часть водонагревателя представляет собой своеобразный радиатор, который состоит из системы тонких трубочек. По ним происходит циркуляция теплоносителя, в данном случае воды, и поглощение солнечной энергии.
Также выделяют резервуар, в котором находится вода. Это своеобразное хранилище выполняет функцию расширительного бачка, а при некоторых вариантах исполнения еще и роль теплообменника.
Стандартный вариант функционирования водонагревателя:
- Из накопительного бака посредством естественной силы тяжести, теплоноситель переходит в нижнюю часть коллектора.
- В ходе нагрева, вода, постепенно по специальным трубкам поднимется вверх, а свободная часть снова наполняется теплоносителем.
- После того, как вода прошла коллектор, она снова наполняет приемный резервуар. Получаем замкнутый цикл.
- Нагретая вода из резервуара подается потребителю через систему отопления и водоснабжения или же снова переходит в теплообменник.
Это классическая и упрощенная схема работы, которая может быть усложнена в зависимости от разновидности нагревателя.
Типы солнечных водонагревателей и их характеристики
Выделяют несколько принципиальных классификаций:
По типу циркуляции
- Естественная – в этом случае циркуляция протекает благодаря физическим свойствам воды. Нагретая жидкость, как известно, имеет меньшую плотность, но увеличивается в объеме. На основе этого происходит ее перемещение по трубкам в самый верх. На освободившееся место поступает новая порция воды.
- Принудительная – для того, чтобы происходила естественная циркуляция, резервуар необходимо размещать над коллектором. Но такая схема монтажа не всегда целесообразна, и ее можно воплотить в жизнь, особенно, если резервуар большого объема.
В случае солнечного водонагревателя при естественной циркуляции коллектор размещают на скате крыши и тут же устанавливают резервуар. Если последний имеет большой объем, то такая нагрузка для кровли может стать критической. Решением будет размещение резервуара в подвальной части здания, тогда в этом случае применяют принудительную циркуляцию специальными насосами.
При таком способе циркуляции в качестве теплоносителя можно использовать масла. Способности к естественной циркуляции у них практически нет, но с функцией теплоносителя справляются отлично.
По типу коллектора
- Панельный – наиболее простое исполнение. Трубки коллектора покрыты черной краской и установлены в панельном корпусе, который закрыт стеклом или прозрачным пластиком. Хотя конструкция очень простая, но и эффективность также небольшая, поскольку теплоноситель теряет часть тепла, находясь в коллекторе. Потери накопленного тепла могут быть значительными, потому что конструкция коллектора идентична радиатору. Такой тип солнечного коллектора подойдет для местности, где солнечное освещение регулярное или полученная подогретая вода будет использоваться как вспомогательная.
- Вакуумный – в трубке находится теплоноситель. Сама же трубка помещена во внутрь вакуумной колбы, которая способна пропускать солнечное тепло.
Такая конструкция практически полностью исключает потерю тепла, при этом водный теплоноситель нагревается до температуры кипения, а масляный – до 200-300 градусов, что дает возможность использовать полученное тепло для отопления здания. Закономерно, что такой коллектор дороже панельного, но полученный результат оправдает затраты.
По типу контура циркуляции
- Разомкнутый – применяется для обеспечения горячей водой жилого помещения. Теплоносителем в этом случае выступает вода, которую используют для различных бытовых нужд и, соответственно, она уже не попадает обратно в контур.
- Система с одним контуром – используют для отопления дома. Нагретый таким способом теплоноситель используют как добавку к теплоносителю, который подогрели традиционным методом. В этом случае нагретый теплоноситель переходит в отопительную систему, после которой опять переносится в приемный резервуар и в коллектор.
- Двухконтурная нагревательная система – самая универсальная. Есть возможность использования таковой для отопления зимой или для водоснабжения.
Также можно выбрать один из возможных теплоносителей – вода, масло или антифриз. После коллектора теплоноситель проходит теплообменник, в котором происходит теплоотдача на второй контур. Второй используемый теплоноситель уже идет по назначению – для отопления или водоснабжения.
Для чего можно использовать?
С помощью таких водонагревателей можно решить вопрос не только о регулярном горячем водоснабжении, но и обеспечить теплом дом.
Водонагреватели помогут решить такие задачи:
- Обеспечение круглый год горячей водой.
- Поддержание отопительной системы.
- Подогрев воды для бассейнов.
- Нагрев воды для различных промышленных и сельскохозяйственных нужд.
Установка
Поскольку оборудование работает от солнечной энергии, то, соответственно, установка обогревателя будет проводиться на открытом воздухе. Монтаж рекомендуют проводить на крышах зданий, на балконах или других архитектурных выступах.
Экран водонагревателя должен быть направлен на юг. Установку проводят под определенным углом к горизонту, который эквивалентен географической широте местности.
Водонагреватель постоянно поглощает энергию и по понятным причинам источник энергии выключить нельзя, поэтому, в случае малого потребления воды, температура застоя может достигать до 300°С.
По этой причине не допускается использование пластиковых и стальных труб с цинковым покрытием. Оптимальными в эксплуатации станут трубопроводы, изготовленные из меди или нержавеющей стали.
Горячий контур солнечного водонагревателя должен иметь теплоизоляцию, это позволит избежать ожогов и возгораний. Следует учесть температурный режим работы оборудования при выборе теплоизоляции и крепежей.
Производители солнечных водонагревателей на корпусе своей продукции указывают точную температуру застоя.
Панели коллектора должны находиться на открытом пространстве, чтобы был открытый доступ к солнечному свету. Необходимо исключить наличие возможных преград.
Чаще всего углом наклона коллектора будет наклон ската крыши. Для того, чтобы эффективность работы водонагревателя приблизить к максимальной, лучше придерживаться рекомендаций и использовать специальный стеллаж, на который будет крепиться коллектор.
Т.е. залогом правильной и эффективной работы оборудования являются всего несколько правил:
- направление на юг;
- правильный угол наклона;
- беспрепятственный доступ к солнечному свету;
Некорректная установка снизит качество работы водонагревателя, а вложенные средства не будут оправданы. Тип нагревателя также может играть роль в способе его установки. При монтаже учитывают тип используемого оборудования.
Различают такие системы:
Пассивная
Подразумевает само собой протекающую абсорбцию и аккумулирование энергии. Солнечная энергия попадает на объект нагрева без контроля этого процесса, т.е. отсутствуют какие-либо механизмы и контролирующие элементы. Это простая система, которая не требует особых затрат. Однако недостатки в том, что водонагреватель работает неравномерно и не на полную мощность.
Самый наглядный пример – это затемненный бак, который размещен над летним душем. В таком пассивном режиме работают одноконтурные системы, в которых применяется процесс естественной циркуляции. Для полноценной работы системы приемный бак размещают выше коллектора, но такой способ установки не всегда удобен. Решить вопрос можно с помощью другого способа работы системы.
Активная
Лишена недостатков пассивной системы. Ее функционирование основано на том, что солнечные лучи благодаря специальным устройствам переходят в тепловую энергию, которая систематически передается нагревательному баку и потребителю. Функционирование такого нагревателя достигается благодаря принудительной циркуляции, которая может поддерживаться в одно- и двухконтурных системах. Также применяют и дополнительно устанавливают двигатели, которые поворачивают панели и насосы, измерительную аппаратуру, а также устройства контроля и управления работой системы.
Обзор солнечных водонагревателей на рынке: производители и модели
Широкое применение на практике таких водонагревателей наблюдается во многих европейских странах: Израиле, Турции, Саудовской Аравии, Китае и др. Поскольку распространение данного вида продукции активно возрастает, то соответственно увеличивается и количество компаний, которые занимаются изготовлением солнечных водонагревателей и предоставляют услуги по их монтажу и обслуживанию.
Ниже приведен список топ производителей, которые вышли на мировой рынок:
- Sunrain Solar Energy Co., Ltd. – Китай, имеет полный цикл производства данного оборудования и их комплектующих.
- Viessmann – Германия, выпускает две модели нагревателей: Vitosol 200 и Vitosol 300. Отличие состоит в разном строении узла нагрева.
- Buderus – Германия. Модельный ряд представлен тремя возможными исполнениями – SKR6, SKR12, SKR21.
- Ariston – Италия. Модель вакуумного коллектора KAIROS VT выпускается двух видов – на 15 или 20 трубок.
- Ferroli – Италия. Коллектор Ecotube представлен в одной модели.
- Vaillant – Германия. Модели их производства выпускаются по 6 или 12 трубок, которые можно формировать в блоки для повышения производительности.
Приобретая продукцию производителей с мировым именем, можно быть уверенными в качестве товара и гарантиях, которые даются на само оборудование и его дальнейшее обслуживание. Цена, соответственно, будет также на уровне.
В любом случае, при выборе солнечного водонагревателя необходимо обращать внимание на такие технические параметры:
- оптическое КПД;
- коэффициенты тепловых потерь;
- площадь коллектора;
С помощью этих показателей можно оценить энергетическую эффективность водонагревателя. Если такая информация отсутствует, то оценить работу приобретаемого оборудования невозможно и все подводные камни будут обнаружены уже непосредственно во время эксплуатации и после определенных капиталовложений, которые могут быть просто неоправданными.
Обзор цен
Кроме мирового имени на стоимость нагревателя могут влиять:
- качество сборки;
- материал абсорбера и корпуса;
- толщина и вариант укладки изоляции;
- толщина стекла и др.;
Так как, конструктивных различий, которые могут влиять на стоимость оборудования немало, то и цены колеблются в большом диапазоне. К примеру, коллектор российского производства будет стоить в пределах 21 тыс. руб. (Сокол-Эффект), вакуумный коллектор 30HP – 795 $ (тм «Atmosfera» Китай), водонагреватель VFK 150V – 690 евро (Vaillant, Германия), Solar 7000TF – 875 евро (Bosch, Германия).
Немецкие производители в комплект включают оригинальные крепежи, которые зачастую изготовлены из нержавейки или алюминия, а это также оказывает влияние на цену. В конечную стоимость войдет оплата за проведение монтажных работ, покупка необходимых расходных и вспомогательных материалов.
В нынешнее время автономное горячее водоснабжение в квартирах и частных домах становится все более популярным. Централизованное ГВС стало дорогим и неэкономичным, оттого оно постепенно уходит в прошлое. На смену ему приходят водонагреватели различных конструкций, самые распространенные из них – аппараты накопительного типа. В данной статье мы как раз и рассмотрим устройство и принцип работы бойлера для нагрева воды.
Виды накопительных водонагревателей
На данный момент существует несколько разновидностей агрегатов для автономного горячего водоснабжения. Все они созданы с одной целью, но достигают ее по-разному, то бишь, с использованием различных энергоносителей. Домовладелец имеет возможность выбрать тот, что оптимально подходит ему по всем параметрам.
Итак, на современном рынке предлагаются нагревательные бойлеры следующих видов:
- электрические накопительные нагреватели;
- бойлеры косвенного нагрева;
- газовые бойлеры;
- проточные нагреватели.
Примечание. В прямом переводе с английского слово «бойлер» означает «котел». Это значит, что к ним относятся не только накопительные, но и всяческие проточные водонагреватели. Не принимать их во внимание будет некорректным по отношению к пользователям.
Электрические бойлеры
Это самый распространенный вид аппаратов для ГВС, чаще всего применяющийся в квартирах и небольших частных домах. Причина такой популярности - относительно невысокая стоимость и простота установки, для которой не требуется никаких разрешительных документов. Аппараты довольно надежны в эксплуатации и удовлетворяют большинству требований пользователей. Чтобы понимать принцип действия водонагревателя, рассмотрим его устройство, показанное на рисунке:
Агрегат представляет собой бак, обычно – круглой или овальной формы, заключенный в слой теплоизоляционного материала (как правило – пенополиуретан), прикрытого декоративным кожухом. Сама емкость может быть сделана из таких материалов:
- сталь с эмалированным покрытием;
- нержавеющая сталь;
- пластик.
Электрический ТЭН, размещенный в нижней части бака, нагревает воду до температуры, ограничиваемой термостатом. Ее максимальное значение, принятое во всех электрических бойлерах, равно 75 ºС. Пока нет водоразбора, устройство электрического бойлера предусматривает поддержание установленной температуры в режиме автоматического включения и выключения ТЭНа. Последний имеет дополнительную защиту от перегрева и в нештатной ситуации автоматически отключится при достижении температуры воды 85 ºС.
Примечание . Оптимальный режим работы для бойлера – это нагрев до 55 ºС. В таком режиме аппарат обеспечивает нужное количество воды для ГВС и в то же время экономит электроэнергию. К сожалению, часто накопительный водонагреватель работает на максимальной мощности из-за того, что в зимнее время из водопровода поступает слишком холодная вода и ТЭН в экономичном режиме не успевает ее прогревать.
Водоразбор происходит через трубку, выведенную в верхнюю зону бака, где вода самая горячая. В то же время подпитка холодной водой предусмотрена в нижнюю часть бойлера, где установлен ТЭН. Для защиты стальных баков от электрохимической коррозии устройство водонагревателя включает в себя магниевый анод. С течением времени он разрушается, а потому требует замены приблизительно 1 раз в 2-3 года.
Бойлеры косвенного нагрева
Эти аппараты не производят тепловую энергию самостоятельно, хотя некоторые модели имеют встроенный ТЭН для поддержания температуры воды в разных ситуациях. В обычном режиме бойлер готовит воду для ГВС, подогревая ее змеевиком с протекающим по нему теплоносителем. Ниже на схеме показано устройство бойлера косвенного нагрева:
В утепленный бак большой емкости (бывает до 1000 л) встроен змеевик с подведенным к нему теплоносителем от котла. Как и в электрическом бойлере, подача холодной воды осуществляется в нижнюю часть емкости, отбор горячей – из верхней части. Агрегат способен обеспечить значительный расход горячей воды, а потому применяется в частных домах с большим числом потребителей.
Обычный обмен теплом между средами с разной температурой – это и есть принцип работы бойлера косвенного нагрева. Но чтобы получить воду из крана с температурой 55 ºС, котел должен нагревать теплоноситель минимум до 80 ºС, это один из недостатков данного водонагревателя. Второй недостаток – длительное время загрузки бака большой емкости, так что в случае интенсивного водоразбора проживающим в доме людям надо приспособиться пользоваться ГВС по определенному графику.
Как и электрические бойлеры, водонагреватели косвенного нагрева оснащены магниевым анодом для защиты стального бака от коррозии. Боле сложные и дорогие модели оборудованы двумя змеевиками, через один протекает теплоноситель от котла, а второй можно присоединить к альтернативному источнику тепловой энергии. Им может служить другой котел либо солнечный коллектор. Для поддержания температуры в разных ситуациях в верхнюю зону емкости встраивается ТЭН с термостатом.
Агрегаты косвенного нагрева производятся в настенном и напольном исполнении, могут работать с любыми источниками тепловой энергии. Производители котельного оборудования часто предлагают их в связке с двухконтурными котлами. В этом случае теплогенератор поддерживает температуру отопления и загружает бойлер, поочередно переключаясь между этими двумя системами.
Газовые накопительные водонагреватели
Эти аппараты конструктивно и внешне напоминают электрические бойлеры. Все тот же подвешиваемый на стену бак, покрытый слоем утеплителя, только внизу установлена газовая горелка, а вверху имеется патрубок дымохода. Газовый бойлер работает по такому же принципу, только источником тепла служит горелка, нагревающая емкость с водой. Устройство водонагревателя показано на схеме:
Как видно на рисунке, нагрев осуществляется не только от горелки, но и путем отбора тепла продуктов горения. Это достигается за счет стального газохода с рассекателями, проходящего вертикально сквозь емкость и обменивающегося теплом с водой. Работой горелки управляет электронный блок, чья задача – потушить или разжечь ее при достижении установленной температуры либо ее понижении. Как водится, для защиты корпуса конструкция бойлера предусматривает магниевый анод.
Данный тип водонагревателей не слишком популярен из-за сложностей при оформлении и подключении газоиспользующих установок. Кроме того, для эксплуатации газового бойлера понадобится полноценный дымоход, выполнить это требование не всегда возможно или слишком дорого.
Достоинство накопительных водонагревателей состоит в том, что они сходу могут выдать большой расход воды для ГВС, но в течение ограниченного промежутка времени. После этого им требуется перерыв для приготовления очередной порции воды.
О проточных нагревателях воды
В отличие от накопительных бойлеров принцип работы проточного водонагревателя состоит в том, чтобы не заблаговременно, а быстро прогревать проточную воду по мере необходимости.
Источниками тепла служат те же электрические ТЭНы и газовые горелки, только включаются они после того, как в доме открывается кран горячей воды. К таким нагревателям относятся:
- газовые колонки;
- проточные электронагреватели.
Примечание. Иногда для обеспечения ГВС частного дома применяется пластинчатый бойлер, представляющий собой водоводяной теплообменник. Как и бойлер косвенного нагрева, он передает энергию теплоносителя воде, только делает это в проточном режиме.
Конструкция газовой колонки довольно сложна, а потому заслуживает отдельной темы. Электрический же водонагреватель прост: в нем проточную воду греет мощный ТЭН. Обладая таким достоинством, как небольшие размеры, аппарат имеет слишком высокую потребляемую мощность и оттого сфера его применения ограничена. Устройство проточного электрического бойлера показана на рисунке:
Преимущество проточных водогрейных аппаратов состоит в том, что нагретую воду они могут подавать без подготовки и в течение неограниченного времени. Зато имеет пределы ее расход, что важно при большом количестве потребителей.
Заключение
Если распределить все перечисленные приборы по популярности, то первое место уверенно займут электрические бойлеры, причины этому понятны. На втором месте находятся газовые колонки, третье остается за бойлерами косвенного нагрева.
Температура воды в бассейне, если на неё никак не воздействовать, становится равна температуре окружающего воздуха. Но если температуру воздуха градусов в 17-18 еще можно назвать сносной, то вот для плавания такая температура уже подойдет вряд ли. Именно поэтому в наших северных широтах довольно остро стоит вопрос нагрева воды в бассейне, особенно если он открытый (хотя и в закрытых помещениях, температура воды часто опускается ниже, чем хотелось бы).
Если отбросить субъективное восприятие, существуют регламентированные нормативы температуры для разных типов бассейнов. Для плавательных и спортивных бассейнов стандартом считается температура 24-26 °С, для детских бассейнов норма повышена до 28-30 °С, а в гидромассажных и спа-бассейнах норматив доходит до 32-38 °С. Но чтобы с поддержанием правильной температуры не возникало проблем, нужно подобрать правильное нагревательное оборудование, желательно, еще на этапе проектирования. Данная статья как раз и призвана помочь вам сориентироваться в этом вопросе и выбрать модель подходящих типа и мощности.
Все системы обогрева воды работают по принципу передачи тепла «от горячего к холодному». Различия заключаются в принципе получения тепла для нагрева. В рекурперативных теплообменниках циркулирующая вода, нагреваемая тем или иным способом, передает через стенки тепло, нагревая тем самым воду. Электронагреватели, предсказуемо, нагреваются за счет электроэнергии. Тепло передается воде напрямую от так называемых ТЭН-ов (трубчатых электронагревателей). Рассмотрим каждую из разновидностей подробнее.
Теплообменники
Представляет собой колбу, внутри которой находятся 2 контура. В первичном контуре, или контуре нагрева, циркулирует вода из бойлера. По вторичному контуру проходит вода из бассейна. Между контурами происходит теплообмен — вода из бассейна нагревается, а бойлер начинает догревать воду вышедшую из теплообменника. Цикл замкнутый и продолжается до тех пор, пока вода в бассейне не достигнет требуемой температуры.
Нагретая теплообменником вода обратно попадает в бассейн. Время, требующееся для достижения водой требуемой температуры, зависит от мощности нагревателя и от объема бассейна. По достижению заданной температуры нагреватель либо отключается, либо начинает работать в режиме поддержания температуры. Это зависит от настроек.
Водно-водяные теплообменники также принято разделять по типу контура нагрева. Называются они при этом вертикальными и горизонтальными, иллюстрируя своим названием положение в котором их удобнее монтировать.
Горизонтальными теплообменниками
называют модели с нагревательным контуром в форме спирали.
У вертикальных теплообменников
контур представляет собой пучок тонких трубок, по каждой из которых проходит вода. Наличие большого количества трубок в пучке повышает площадь теплопередачи. Также, некоторые производители предусматривают демонтируемый пучок трубок, что обеспечивает ремонтопригодность теплообменника.
Корпуса теплообменников изготавливаются либо из композитного пластика, либо из нержавеющей стали. Хотя в моделях премиум-класса встречаются и титановые корпуса. Контура нагрева (как горизонтальные, так и вертикальные) изготавливают из нержавеющей стали (обычно AISI316), титана, никеля и купроникеля. Первый вариант отлично подходит по соотношению цены/качества для бассейнов с пресной водой, однако для заполняемых морской водой следует выбрать более дорогие антикоррозийные материалы.
В большинстве случаев, водно-водяные теплообменники станут идеальным решением для подогрева воды. Они сравнительно дешевы и не требуют больших затрат в процессе эксплуатации. Однако, для его работы требуется наличие в доме газового котла. В случае его отсутствия, можно установить электрический котел, однако это дорогое и далеко не всегда оправданное решение.
Еще одной неприятной особенностью является то, что на заявленной мощности теплообменник будет работать только при указанных в тех.паспорте разнице температур первичного и вторичного контура, а также соотношении скоростей жидкости в них. Оценить падение производительности нагревателя, в случае отклонения от паспортных значений, можно по приложенным графикам. (диаграмма А и диаграмма Б)
Для оценки времени работы теплообменника по нагреву бассейна, без учета отклонений от заявленной мощности и потерь тепла, существует эмпирическая формула:
t = 1.16 * V * T / P,
где t — искомое время в часах, V — объем воды бассейна в кубометрах, T — требуемая разница температур в градусах, P — заявленная мощность.
С её помощью можно заранее оценить, сколько времени займет нагрев вашего бассейна теплообменником определенной мощности. И поверьте, процесс этот достаточно долгий. Например, для нагрева воды на 20 °С в бассейне объемом 30 куб.м. посредством теплообменника мощностью 6 кВт, вам потребуется 116 часов. И повторимся, это без учета потерь.
Стоит также помнить, что в комплекте с теплообменником не поставляются необходимые для подключения комплектующие. Так что при покупке потребуется также приобрести комплект обвязки, состоящий из накидных металлопластиковых муфт (для плавного перехода от пластиковых труб к металлическому стержню обогревателя), циркуляционного насоса (если его нет в котле изначально) для перекачки теплоносителя, электромагнитного клапана (для предотвращения самопроизвольной циркуляции), и, при необходимости терморегулятора.
Солнечные коллекторы
Помимо водно-водяных существует еще один тип рекурперативных теплообменников для бассейна. Солнечные батареи представляют собой коллектор, который нагревается под действием солнечных лучей и позволяет использовать это тепло для подогрева воды в бассейне, используя систему тонких трубок.
Казалось бы, не нужен газовый котел. Не нужно тратить электричество. Однако, вряд ли подобная система станет удачным решением в наших широтах. Даже в ясный день, при условии соблюдения всех правил эксплуатации, квадратный метр поверхности солнечной батареи будет выдавать тепловую энергию в диапазоне 0.6-0.9 кВт*ч. То есть, чтобы покрыть по мощности даже самый слабый водно-водный теплообменник, потребуется площадь батарей сравнимая с площадью поверхности бассейна. Если ещё и вспомнить, что в той же Москве за год в среднем 184 облачных дня и 98 — пасмурных, то использование «альтернативных источников энергии» окажется под очень большим вопросом. Мы не пытаемся вас всеми силами отговорить от приобретения солнечных батарей, однако наш опыт подсказывает, что данной системой нагрева можно пользоваться только солнечным летом.
Электронагреватели
Альтернативой теплообменникам выступают электронагреватели.
В их корпусе установлен ТЭН (трубчатый электронагревательный элемент), который и передает тепло протекающей через устройство воде. Каких-то принципиальных различий между моделями нет, так что подбирая подходящий электронагреватель , достаточно ориентироваться на выходную мощность и материал изготовления корпуса и ТЭНа. Как и в случае с теплообменниками, при использовании в бассейне морской воды, ТЭН нужно подбирать из устойчивого к агрессивным окислительным средам материала: титана, никеля или купроникеля.
Начиная с моделей среднего ценового диапазона, электронагреватели оснащаются термостатом с дисплеем, позволяющим регулировать температуру воды вплоть до десятых долей градуса. Что выгодно их отличает от теплообменников.
Есть у электронагревателей и еще одна важная особенность. Они оснащены комплектом автоматики, который не дает им работать при потоке воды ниже определенного значения. Для этого электронагреватели оснащаются датчиком потока, либо датчиком давления. Первый вариант лучше и точнее. Но вне зависимости от типа датчика, нужно всегда помнить, что при слишком медленной скорости воды в трубах, электронагреватель не будет работать.
Монтаж электронагревателей тоже имеет одну небольшую особенность. Ставить его надо через так называемую «петлю». Это значит, что труба входящая в нагреватель должна быть направлена вертикально вниз. Делается это для того, чтобы ёмкость прибора всегда была наполнена водой. В противном случае, при поломке автоматики, прибор включится без воды внутри. ТЭН нагревателя, в такой ситуации, может просто-напросто сгореть.
В отличие от теплообменников, электронагреватели изначально укомплектованы всем необходимым для их запуска и работы. Кроме датчика потока/давления, они оснащены ещё и датчиком регулировки температуры, датчиком защиты от перегрева, крепёжным комплектом.
Казалось бы, электронагреватели во всем лучше теплообменников, однако это не совсем так. Нагрев воды с их помощью расходует огромное количество электроэнергии,
значительно увеличивая затраты на обслуживание бассейна. И если уж переходить от теории к практике, для многих дачных участков действуют ограничения по общему количеству выделяемой энергии. Так что мало кто сможет позволить себе электронагреватель мощностью свыше 3-6 кВт. Модели большей мощности требуют трехфазного подключения к сети, которое тоже есть далеко не у всех. Так что, обычно, электронагреватели используются для совсем небольших частных бассейнов (не более 12 кубов для открытого и не более 20 — для закрытого). В остальных случаях, если позволяют условия, предпочтительно использовать теплообменник.
Стоит отметить, что несмотря на кажущуюся простоту, задачу по поддержанию в бассейне требуемой температуры решить не так-то просто. Формула для расчета времени нагрева воды не учитывает такую важную её особенность, как теплопотери при испарении. Из-за этих самых теплопотерь системе подогрева воды приходится работать ещё дольше, при том что процесс нагрева и так обычно занимает 2-3 дня. Именно поэтому стоит заранее подумать о вспомогательных средствах для подогрева: термическое покрывало, покрытие стенок бассейна теплоизоляционным напылением и использование системы солнечных батарей в качестве вспомогательного средства подогрева.
Определение мощности
Ну, и напоследок, немного практической информации. Существует несколько максимально упрощенных формул, позволяющих подобрать правильный водонагреватель:
Для уличных бассейнов мощность теплообменника (в киловаттах) подбирают равной объему бассейна (в метрах кубических).
В случае электрического водонагревателя мощность должна быть равна 1/2 от объема.
Для закрытых бассейнов теплообменник подбирается по мощности равным 3/4 объема.
Ну, а от электронагревателя потребуется мощность равная 1/3 объема бассейна.
Если вы все же решите рискнуть и приобрести систему подогрева на солнечных батареях, знайте, что суммарная площадь коллекторов должна равняться площади самого бассейна.
Итак, подведем краткие итоги:
—Для нагрева воды в бассейнах в основном используются водно-водные теплообменники, электронагреватели и солнечные батареи. Первые два варианта имеют свои достоинства и недостатки, а третий может использоваться в основном в качестве дополнительного средства нагрева.
—Выбор подходящей модели основывается в основном на мощности нагревателя.
—Используя бассейн с морской солью, нужно быть готовым прилично потратиться на нагреватель из антикоррозийных материалов.
—Сам процесс нагрева занимает достаточно долгое время.
Надеемся, данная статья поможет вам сориентироваться в многообразии систем подогрева воды и выбрать нужную вам модель.
Сегодня индукционное отопление создает довольно сильную конкуренцию газовым и электрическим котлам. А на рынке отопительного оборудования индукционные котлы позиционируют как один из самых экономичных вариантов. Если в промышленности такие котлы стали появляться в далеких 80-х, то уже в 90-х их начали использовать и в бытовых целях.
Основные принципы работы
Принцип работы индукционного котла
Уже из названия индукционного отопления можно понять, что в основе работы таких котлов – принцип электромагнитной индукции. И чтобы точно понять, как же работает система, достаточно через катушку толстой проволоки пустить большой ток. Вокруг этого устройства обязательно появится электромагнитное поле, и довольно сильное. И если поставить в него любой ферромагнетик – то есть тот металл, который притягивается, то он нагреется – и достаточно быстро.
Итак, простейший пример индукционного отопления, то есть, источника тепла, — это катушка, которая намотана на трубу из диэлектрика.
Вовнутрь необходимо поместить сердечник из стали. Катушка, которая подсоединена к источнику электричества, будет нагревать стержень из металла. Теперь остается подключить устройство к магистрали, где циркулирует носитель тепла, — и такое примитивное индукционное отопление своими руками начнет работать.
Если коротко описать принцип работы, то для этого потребуется всего лишь несколько суждений. Электрическая энергия создает электромагнитное поле. Металлический сердечник нагревается под воздействием электромагнитных волн. Избыточное тепло от стержня идет к теплоносителю, нагревая его.
Теплоноситель в таких системах может быть не только обычной водой, но и этиленгликолем, и маслом. Из-за того, что жидкость нагревается интенсивно, получаются конвекционные потоки. Горячий носитель тепла идет вверх, а его мощи уже достаточно, чтобы работал небольшой контур. Если же магистраль имеет большую протяженность, — то требуется ставить циркуляционный насос.
Система отопления с индукционным котлом
Развенчание мифов
Порой в магазинах, продающих оборудование, осуществляющее индукционное отопление дома, можно услышать просто нереальные характеристики, присваивающиеся ему. И, к сожалению, не всегда такие свойства являются правдивыми. Существует несколько основных моментов, о которых следует знать правду:
- Новизна принципа. Многие утверждают, что это инновационные технологии, которые построены на основе принципов физики. В реальности дело обстоит так: явление электромагнитной индукции было открыто Майклом Фарадеем еще в 1831 году. И уже с ХХ столетия индукционная система отопления вовсю использовалась в промышленности для того чтобы плавить сталь. Как видим, это не новая технология, а всего лишь известный принцип, нашедший применение в современности в бытовых целях.
Нагрев воды в индукционном котле
- Экономичность. Частое утверждение – что индукционный нагреватель для отопления использует на 20-30% менее энергии, нежели другие электрические аналоги. В реальности же все так: любой прибор нагревания все 100 процентов энергии, которую он использует, превращает в тепловую – конечно если он не делает механическую работу. КПД может быть и меньшим. Здесь все зависит от того, как рассеивается тепло вокруг прибора отопления. Время, за которое носитель тепла нагреется до нужной температуры, прямым образом зависит от того, насколько эффективна работа нагревательного элемента. Поэтому высокие речи о революционной экономичности – это лишь уловки. Ведь закон сохранения энергии никто не отменял. Чтобы получить 1 кВт тепла, нужно потратить не менее 1 кВт электричества. Помимо этого, какая-то часть тепла будет тратиться просто так. Например, сама катушка греется, так как сопротивление проводника не нулевое.
Экономический эффект использования индукционного котла
- Долговечность. Еще одно частое утверждение – это то, что отопление индукционной плитой будет работать у вас не менее 25-ти лет, и что это наиболее долговечный вариант отопления электричеством. Механическое изнашивание котлов такого типа невозможно, так как у них нет подвижных элементов. Медная обмотка обладает большим запасом прочности, и если использовать ее при надлежащем охлаждении, то прослужит она долго. Сердечник в любом случае будет постепенно разрушаться – так как на него могут влиять агрессивные примеси, а постоянный нагрев-остывание не будет придавать прочности. Но заметим, что даже этот процесс – очень долгий. В схеме управления – несколько транзисторов. Именно они и будут определяющими срока эксплуатации всего оборудования без отказа. Обычно дается гарантия на 10 лет. Хотя известны случаи, когда оборудование работало и 30 лет. Вывод из этого всего следующий: индукционные нагреватели воды для отопления будут намного дольше работать, чем аналоги – ТЭНы.
- Незаменимые свойства. Многие говорят, что индукционные котлы сохраняют свои первоначальные характеристики в течение десятилетий из-за того, что здесь не появляется накипь. Первым делом, скажем, что влияние накипи немного преувеличивается. Слой извести не имеет высоких теплоизолирующих свойств, а в замкнутой системе много отложений не появится. Но этого нельзя сказать о сердечнике – здесь накипь – это частое явление. Так, отопление с помощью индукционной плиты действительно не подвержено накипи.
- Бесшумная работа. На самом деле, если изучить отзывы, то можно сказать, что любой электробойлер не будет шуметь при нагревании воды, так как здесь нет акустических колебаний. Шум может появиться только от насосов. Так что суждение верно.
- Компактность. Индукционное оборудование можно устанавливать в любом помещении. Это утверждение верно: данное устройство – это отрезок трубы, который не требует особого места.
Индукционный котел
- Индукционный нагрев воды для отопления – безопасен. Если случится утечка носителя тепла, то электромагнитное поле не исчезнет автоматически. Сердечник продолжит нагреваться, если не прекратить электроснабжение, то корпус и крепление расплавятся через считанные секунды. Именно поэтому при установке следует предусмотреть автоматическое отключение индукционного котла в таких ситуациях.
