Система рециркуляции с бойлером прямого нагрева. монтаж

Схема горячего водоснабжения с проточным водонагревателем

В качестве проточного водонагревателя можно использовать:

  • газовую колонку ГВС;
  • греющий контур ГВС двухконтурного отопительного котла;
  • электрический проточный подогреватель воды.
  • пластинчатый теплообменник, подключенный к контуру отопления.

Проточный подогреватель воды начинает греть воду в момент начала разбора воды, когда открывают кран горячей воды.

Вся энергия, расходуемая на нагрев, переходит от нагревателя к воде практически мгновенно, за очень короткое время движения воды через нагреватель. Чтобы получить воду необходимой температуры за малый промежуток времени конструкция проточного водонагревателя предусматривает ограничение скорости потока воды. Температура воды на выходе из проточного нагревателя очень сильно зависит от расхода воды — величины струи горячей воды, текущей из крана.

Для нормального снабжения горячей водой только одного рожка в душе мощность проточного водонагревателя должна быть не менее 10 кВт. Наполнить ванную за разумное время можно от нагревателя мощностью более 18 кВт. А если при наполнении ванны или работе душа открыть еще и кран горячей воды на кухне, то для комфортного пользования горячей водой потребуется мощность проточного нагревателя не менее 28 кВт.

Для отопления дома эконом класса обычно достаточно котла меньшей мощности. Поэтому, мощность двухконтурного котла выбирают исходя из потребности в горячей воде.

Схема ГВС с проточным водонагревателем не может обеспечить комфортное и экономное пользование горячей водой в доме по следующим причинам:

  • Температура и напор воды в трубах очень сильно зависят от величины расхода воды. По этой причине при открывании еще одного крана очень сильно меняется температура воды и напор в системе ГВС. Одновременно пользоваться водой даже в двух местах очень не комфортно.
  • При малом расходе горячей воды проточный водонагреватель вообще не включается и не греет воду. Для получения воды необходимой температуры часто приходится расходовать больше воды, чем это необходимо.
  • При каждом открытии водоразборного крана проточный водонагреватель запускается вновь. Постоянно то включается, то выключается, что сокращает ресурс его работы. Каждый раз горячая вода появляется с задержкой, только после того, как режим нагрева стабилизируется. Частый перезапуск нагревателя снижает КПД и увеличивает расход энергии. Часть воды бесполезно уходит в канализацию.
  • Невозможно сделать рециркуляцию воды в трубах разводки по дому. Горячая вода из крана появляется с некоторой задержкой. Время ожидания растет по мере увеличения длины труб от водонагревателя до места разбора воды. Часть воды в самом начале приходится бесполезно сливать в канализацию. Причем это вода, которая уже была нагрета, но успела остыть в трубах.
  • Быстро накапливаются отложения накипи на небольшой поверхности внутри камеры нагрева проточного водонагревателя. При жесткой воде потребуется частая чистка от накипи.

В конечном итоге, использование проточного водонагревателя в системе ГВС приводит к не обоснованному росту потребление воды и объема стоков канализации, к увеличению расхода энергии на нагрев, а также к недостаточно комфортному пользованию горячей водой в доме.

Систему ГВС с проточным водонагревателем используют, не смотря на её недостатки, по причине сравнительно низкой стоимости и малых размеров оборудования.

Система работает лучше, если отдельный индивидуальный проточный водонагреватель установить возле каждого места разбора воды.

В этом случае удобно устанавливать электрические проточные нагреватели. Однако, такие нагреватели во время разбора воды одновременно в нескольких местах  могут потреблять из электросети значительную мощность (до 20 – 30 кВт).  Обычно электросеть частного дома на это не рассчитана, да и стоимость электроэнергии высока.

Реализация

Какие схемы горячего водоснабжения с рециркуляцией возможны в многоквартирных и частных домах?

Многоквартирные дома

Чтобы создать непрерывную циркуляцию воды, систему ГВС нужно закольцевать.

В многоквартирных домах это достигается следующим образом:

Изображение Описание

По подвалу проходят розливы ХВС, ГВС и полотенцесушителей

По дому разводится два розлива горячей воды. Стояки подключаются к ним поочередно.

Как вариант — к одному из розливов подключаются только стояки ГВС, ко второму — только стояки с полотенцесушителями

Стояк полотенцесушителей служит обраткой для ГВС

Стояки ГВС (опционально — ГВС и полотенцесушителей) объединяются перемычками на верхнем этаже.

В группу может объединяться 2-4 стояка. В верхней точке перемычки монтируется воздушник (кран Маевского), позволяющий стравить препятствующий циркуляции воздух.

Понятно, что описанная схема водоснабжения с рециркуляцией не будет работать без перепада давлений.

Как он обеспечивается:

Вне отопительного сезона ГВС включается между подающей и обратной нитками;

Летний режим: циркуляция ГВС между подающей и обратной нитками

Во время работы отопления при таком подключении система горячего водоснабжения будет представлять собой байпас для отопительной системы, катастрофически уменьшающий перепад на водоструйном элеваторе. Поэтому ГВС подключается в зависимости от температуры воды из подачи в подачу или из обратки в обратку, а перепад обеспечивают установленные на фланцах между врезками подпорные шайбы.

Современный элеваторный узел с циркуляционными врезками

Если стояки завоздушены

Что делать, если после сброса системы горячего водоснабжения оставшаяся в стояках воздушная пробка препятствует циркуляции, и полотенцесушители остаются холодными?

Для стравливания воздуха служит кран Маевского в верхней точке перемычки. Однако для доступа к нему нужно попасть в верхнюю квартиру по стояку, что не всегда возможно.

Вот простая пошаговая инструкция, которая поможет вам устранить проблему своими руками:

  1. Перекрываем любой из соединенных перемычкой стояков ГВС;
  2. Открываем до упора один, а лучше — два крана горячей воды в любой квартире по этому стояку. Воздушная пробка вылетает через смеситель на фронте потока воды;

Полностью откройте кран — и воздух из стояка вылетит на фронте потока воды

  1. Запускаем стояки в штатном режиме.

Частные дома

Какие схемы рециркуляции горячего водоснабжения можно реализовать в частном доме с автономным приготовлением горячей воды? За создание циркуляционного напора в такой системе вполне предсказуемо будет отвечать циркуляционный насос минимальной мощности (от 25 ватт).

Циркуляцию в контуре ГВС способен обеспечить насос минимальной мощности

Контур ГВС должен быть закольцован по всей длине: после дальнего от водонагревателя сантехнического прибора розлив возвращается к исходной точке. А вот схема подключения водонагревателя зависит от того, есть ли у него дополнительный отвод для рециркуляции.

Схема для бойлера с патрубком для подключения контура с рециркуляцией

Наличие трех патрубков для подключения ГВС и ХВС типично для большинства бойлеров косвенного нагрева и некоторых накопительных электрических водонагревателей.

Бойлер с дополнительным выходом для рециркуляции

Замкнутый контур снабжается только циркуляционным насосом: поскольку температура воды в контуре после его запуска постоянна, проблемы теплового расширения воды решать не приходится, а раз так — предохранительный клапан и расширительный бачок не требуются.

Можно ли задействовать в такой схеме обычный бойлер с двумя выводами (для ГВС и ХВС)? Да, но в этом случае разводка будет заметно сложнее.

Водоснабжение с рециркуляцией: схема для бойлера с двумя патрубками

За постоянную температуру воды в рециркуляционном контуре отвечает трехходовой термостатический смеситель. По мере ее охлаждения он подмешивает горячую воду из бойлера;

Трехходовой смеситель-термостат способен обеспечить постоянную температуру воды на выходе при любых температурах на входе

  • Для компенсации расхода горячей воды к трехходовому смесителю подведена холодная вода;
  • Обратные клапаны ограничивают движение воды в контуре одним направлением независимо от ее расхода.

Устройство и внешний вид автоматического воздухоотводчика

Рециркуляция ГВС в частном доме: схема обвязки водонагревателя

При большом расстоянии от бойлера до точки забора воды может потребоваться рециркуляция ГВС. Она необходима для постоянного перемещения жидкости в контуре горячего водоснабжения.

Для чего необходима рециркуляция

Трубопровод горячего водоснабжения может иметь различную длину. Если точка забора расположена на большом расстоянии от бойлера, то при открывании крана горячая вода пойдёт не сразу. Необходимо будет подождать некоторое время, пока из трубопровода не вытечет холодная жидкость.

Рециркуляция ГВС может быть и через теплый пол и полотенцесушитель

В частных домах расстояние от места расположения бойлера до точки забора воды может быть достаточно большим. Это делает использование системы горячего водоснабжения некомфортным и приводит к нерациональному расходованию воды. Для поступления горячей воды в момент открывания крана необходима постоянная её циркуляция.

Рециркуляция ГВС представляет собой принудительное перемещение жидкости в контуре горячего водоснабжения с помощью насоса.

Следует учитывать, эффективность возможна только при использовании бойлера накопительного типа. Проточные водонагреватели включать в систему рециркуляции нецелесообразно.

Насос периодически перекачивает жидкость. При этом теплоноситель не выходит за пределы контура и возвращается в накопительную емкость. Это позволяет постоянно поддерживать необходимый показатель температуры жидкости в трубопроводе.

Схема рециркуляции

Изготовление контура, в котором будет постоянно поддерживаться температура воды, возможно при строительстве или глубокой модернизации системы ГВС.

Схема рециркуляции выполняется следующим образом:

  1. Прокладка трубопровода. Схема предусматривает замкнутый контур. Труба прокладывается через нужные помещения к дальней точке и обратно к бойлеру.
  2. Подключение точек забора воды. Монтаж предусматривает последовательное включение точек водозабора в систему. В дальнем месте потребления воды труба не заканчивается, а возвращается к водонагревателю.
  3. Включение в контур насоса. Он необходим для принудительной циркуляции теплоносителя. Лучше включить насос и установить запорное устройство в схему на промежутке, где вода поступает не к потребителям, а к накопительной емкости. Это позволит при необходимости отключить принудительную циркуляцию.

Схема рециркуляции. Источник фото: tolyatty.blizko.ru

Правила монтажа

Чтобы выполнить монтаж рециркуляции горячего водоснабжения, необходимо наличие определенных знаний. Можно обратиться за помощью к квалифицированным специалистам.

При монтаже своими руками необходимо придерживаться нескольких правил:

  1. Правильно рассчитать объём водонагревателя. Недостаточный размер накопительной емкости приведет к попаданию в контур воды из трубопровода ХВС. При расчете объема бойлера учитывается количество людей, проживающих в доме.
  2. Использовать в обвязке водонагревателя обязательные элементы, рекомендуемые заводом изготовителем. Для безопасного использования бойлера может потребоваться монтаж определенных элементов обвязки. Часто производители поставляют такие элементы в комплекте с водонагревателем.
  3. Утеплить трубопровод. Для уменьшения теплопотерь при циркуляции теплоносителя в контуре горячего водоснабжения следует нанести на трубы слой теплоизоляции. Можно использовать полиэтиленовую теплоизоляцию для труб. Утеплению в обязательном порядке подлежат и фитинги.
  4. Использовать насос для рециркуляции ГВС. В отличие от помп, предназначенных для перемещения жидкости в системе отопления, диаметр резьбовых соединений рециркуляционных насосов предназначен для соединения с фитингами систем водоснабжения.

Отключение системы

В некоторых случаях возникает необходимость отключить принудительную циркуляцию жидкости. Это может быть связано с сезонными явлениями, отсутствием людей в доме и т.п.

Для прекращения принудительной циркуляции нужно отключить насос и перекрыть запорный кран на обратной стороне трубопровода.

Насос и запорный кран на обратке

Включение системы осуществляется в обратной последовательности. Существует возможность автоматизировать процесс.

Для этого можно установить насос со встроенным таймером или подключить помпу к отдельно стоящему управляющему устройству.

Таким образом можно включать циркуляцию в нужное время суток на определенный промежуток времени. Рециркуляция ГВС нужна для комфортного использования накопительного водонагревателя и экономного расходования воды.

Преимущества циркуляции ГВС и область применения

Достаточно широко распространены ситуации, когда в частных домах вся система водоподготовки объединяется в одном техническом помещении, максимально удалённом от обитаемой зоны. Также часто можно встретить проекты домов, имеющих несколько санузлов, в том числе на разных этажах. Для таких ситуаций характерна значительная протяжённость трубопроводов горячего водоснабжения, что сулит жильцам некоторые неудобства.

Например, при открытии горячей точки водоразбора требуется время, порой немалое, пока вода, проследовав по каналам и отдав им часть собственного тепла, начнёт поступать из крана при номинальной температуре. Это не только вызывает определённые неудобства при каждом использовании санузла, но также приводит к перерасходу воды, которая на многих объектах частного строительства служит стратегическим ресурсом.

Проблему решает узел рециркуляции, поддерживающий постоянный проток в системе ГВС. Благодаря этому горячая вода поступает из крана сразу после открытия, к тому же её температура может быть точно отрегулирована вне зависимости от режима работы нагревательного прибора.

Узлами рециркуляции могут быть укомплектованы те системы, в которых за нагрев воды отвечает накопительный нагреватель, бойлер косвенного нагрева или второй контур котла. При использовании проточных газовых и электрических нагревателей их гораздо разумнее переместить ближе к точкам водоразбора.

Нужно отметить, что рециркуляция ГВС подразумевает совершенно иную топологию системы. Поэтому реализация такой идеи возможна только в процессе строительства, ну или как минимум капитального ремонта. При попытках доработать имеющийся сантехнический комплекс с целью организовать рециркуляцию, вряд ли получится обойтись малой кровью.

Насосный узел и обвязка

Схема компоновки узла рециркуляции может отличаться в зависимости от используемого водогрейного и насосного оборудования. Например, конструкцией некоторых бойлеров косвенного нагрева предусмотрен третий отвод из верхней трети ёмкости для подключения возвратной трубы рециркуляции. Если такого отвода нет, обратный поток подключается через тройник к патрубку подачи холодной воды.

Пример схемы обвязки бойлера косвенного нагрева с рециркуляцией ГВС: 1 — котёл отопления; 2 — группа безопасности котла с расширительным баком; 3 — циркуляционный насос системы ГВС; 4 — группа безопасности бойлера с расширительным баком; 5 — потребители горячей воды; 6 — радиаторы отопления; 7 — бойлер косвенного нагрева; 8 — циркуляционный насос бойлера; 9 — обратные клапаны; 10 — циркуляционный насос системы отопления; 11 — сетчатый фильтр грубой очистки

Если взять в качестве примера стандартный электрический водонагреватель с двумя отводами, то на патрубке подачи холодной воды сначала устанавливается разъёмное соединение с накидной гайкой и группа безопасности для бойлеров. Ниже монтируется тройник, на два свободных отвода которого устанавливают шаровые краны. Один из них предназначен для подключения к магистрали ХВС, другой — для обратной трубы петли рециркуляции.

Схема рециркуляции ГВС с накопительным бойлером: 1 — накопительный водонагреватель; 2 — кран для подсоса воздуха при сливе бака; 3 — группа безопасности; 4 — обратные клапаны; 5 — циркуляционный насос; 6 — недельно-суточный таймер; 7 — потребители горячей воды

Таким образом, подача холодной воды в систему происходит только при снижении давления от открытия водоразбора, в остальных случаях горячая вода циркулирует по замкнутой петле, включающей весь объём бойлера.

Это главный недостаток водонагревательных приборов, конструкция которых не предусматривает их использование в системах ГВС с рециркуляцией. При такой схеме подключения бойлер не будет как положено отдавать 2/3 своего объёма с неизменно высокой температурой, ведь при подпитке весь объём жидкости будет равномерно охлаждаться.

Что касается самого насоса, для этих целей ведущими производителями сантехнического оборудования (Wilo, Grundfos) разработаны целые серии приборов. Их основное отличие от стандартных циркуляционных насосов — резьбовые патрубки для подключения такого же типоразмера, который обычно используется в бытовых системах водоснабжения — под резьбу 1/2″ или 1/4″.

Схемы обвязки бойлера косвенного нагрева

Рециркуляционная схема ГВС с бойлером косвенного нагрева.

При монтаже бойлера косвенного нагрева нужно грамотно сделать его обвязку. В принципе в контуре он расценивается как обычный отопительный прибор, ничем не отличающийся от батарей отопления. Поэтому по аналогии с радиаторами БКН может устанавливаться на систему с двухтрубной коллекторной разводкой. Особенность обвязки бойлера косвенного нагрева в коллекторной схеме заключается в возможности применения сервоприводов. В этом случае команды на сервопривод будут подаваться встроенным в резервуар термостатом.

Подключение бойлера косвенного нагрева к одноконтурному котлу в двухтрубной системе можно выполнить используя:

  • трехходовой клапан;
  • обычный тройник + циркуляционный насос.

Трехходовой клапан ставится на магистрали подачи и соединяется со встроенным в БКН датчиком. Насосы общего контура гоняют теплоноситель по системе. В БКН теплоноситель циркулирует до тех пор, пока на трехходовой клапан не поступит сигнал от термостата. После этого клапан закрывает проход воде в змеевик бака, и она течет дальше по трубам. Когда вода остывает, клапан открывается.

Если БКН устанавливается через обычный тройник, то на обратке из змеевика монтируется циркуляционный насос. К такой схеме обвязки прибегают, если мощности насосов общего контура недостаточно. Принцип работы такой же: термостат дает команду на выключение/включение насоса.

Важные моменты:

  • на все патрубки устанавливается запорная арматура с американками – БКН должен быть съемным;
  • на подаче холодной воды в бак ставится обратный клапан – на случай, если давление холодной воды упадет;
  • на подаче горячей воды к точкам потребления устанавливается расширительный бак и группа безопасности.

Схема обвязки бойлера косвенного нагрева с рециркуляцией почти такая же, за исключением того, что подача горячей воды к точкам потребления возвращается обратно в бак. Тройники для отвода воды в точки потребления должны быть максимально близко к смесителям. Давления в баке может быть недостаточно для циркуляции, поэтому, скорее всего, нужен будет насос. Его нужно ставить на обратке, естественно, перед насосом грязевик.

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

Рис. 1 Схемы горячего водоснабжения частного дома.

а) стандартная;

б) с принудительной циркуляцией;

в) с использованием коллектора.

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

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

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

Естественное и принудительное циркулирование — в чем разница?

Естественная построена на физическом процессе подъема нагретой воды вверх. Плотность горячей воды меньше, чем холодной, поэтому теплые слои вытесняются менее нагретыми слоями. Это явление происходит без участия человека, надо лишь создать условия для запуска процесса.

Однако, естественная циркуляция проходит нестабильно, без необходимого напора. Скорость перемещения слоев воды невелика, протолкнуть поток сквозь трубопровод она не может. Кроме того, регулировать естественный процесс практически невозможно, только запустить или остановить его.

Принудительная — это перемещение воды с помощью специального насосного оборудования. Процесс происходит равномерно, его можно регулировать, изменять параметры потока или останавливать по необходимости. Насос создает давление, позволяющее перемещать воду по разветвленной, протяженной системе.

Естественный процесс используется там, где достаточно медленного, малоэффективного перемешивания слоев воды с разной температурой. Как правило, она применяется в небольших системах водоснабжения частного дома, когда нужен лишь небольшой обмен слоев.

Для многоквартирных домов подходит только принудительная циркуляция, позволяющая поднимать водный поток до верхних этажей, производить эффективную замену остывшей воды.

Принцип рециркуляции

Многие такие бойлеры стали оснащать специальным отводом для подключения линий рециркуляция воды для ГВС, чтобы обеспечить постоянную температуру нагретой воды. Поэтому при монтаже системы прокладывают дополнительную трубу, которая обеспечивает движение среды по замкнутому кольцу с возможностью ее отбора. Система рециркуляция ГВС имеет смысл, если длина труб будет более 10 м. Принцип ее довольно простой, с небольшими конструкционными различиями, зависящими от схемы обвязки бойлера косвенного нагрева, способа разводки для конкретных потребителей: коллекторной, двухтрубной или стандартной.

При коллекторной схеме вода проходит последовательно через коллекторы, и возвращается к исходной точке системы с бойлером косвенного нагрева. В двухтрубной — вода движется параллельно с холодной, но у конечного потребителя она не останавливается, а возвращается к исходной точке.

Что такое рециркуляция

В стандартной схеме применяют обратную линию, от самого дальнего водозабора имеющей общую точку у спускного вентиля бойлера косвенного нагрева к тройнику или к холодной линии в ёмкости. Поэтому горячая вода циркулирует и поступает с расчетными параметрами к потребителю.

Насос рециркуляция горячей воды монтируется в обратку. Регулировка системы выполняется датчиком температуры и таймером, включающего оборудование системы, обычно, во время пиковой нагрузки горячего водоснабжения.

Косвенный нагрев — используется, когда у пользователя в схеме теплоснабжения есть вторичные энергоресурсы, например, в автономной системе теплоснабжения, запитанной от котла, в котором частично энергии идет на нагрев отопление, а другая — на БКНсР.

Греющий теплоноситель движется по внутреннему змеевику емкости, нагревая воду внешнего контура отопления. После чего холодный теплоноситель насосом направляется в котёл для повторного цикла, а вода из и бака-аккумулятора попадает в систему ГВС.

Конструкционно подключение бойлеров могут выполняться с несколькими контурами, в виде змеевиков, работающих от разных источников тепла: к котловому теплоносителю, к дымовым газам, к солнечному генератору и к электрическому ТЭНу.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector