Автономные электрические водонагревательные приборы
Электрические водонагреватели делятся на проточные и накопительные.
Проточный нагревает воду почти мгновенно при прохождении ее через корпус с термоэлектронагревателем (ТЭН). Он срабатывает автоматически, сразу после включения крана горячей воды. Преимуществ у проточного водонагревателя довольно много: компактные размеры, моментальный нагрев и, как следствие, постоянно в наличии горячая вода. Приборы данного типа с мощностью 3 – 6 кВт рассчитаны на стандартное напряжение 220 В. Их производительность - 2 - 3 л/мин. горячей воды температурой 25 - 30 ºС (в функционирование прибора заложен принцип: чем меньше воды проходит через теплообменник, тем она сильнее нагревается). В точках водозабора с большей потребностью в горячей воде необходим более мощный (от 7 до 32 кВт и выше) водонагреватель. Обычно домашняя электропроводка не рассчитана на подключение такого мощного прибора, поэтому для его электропитания потребуется отдельная линия с собственным автоматическим выключателем, проводами соответствующего сечения и заземлением. Водонагреватели мощностью более 10 кВт (например, немецкие SIEMENS) рассчитаны на трехфазное питание. Кроме того, такие модели можно использовать только в одной точке водозабора. Эти ограничения и являются главными сдерживающими факторами использования приборов подобного типа.
Второй тип электрических водонагревателей – накопительные (бойлеры), которые оборудованы емкостью для набора воды объемом от 10 до 500 литров и выше. В отличие от проточных, где нагрев воды начинается в момент ее расхода, в накопительных водонагревателях нагрев воды до заданной температуры происходит заранее и, как правило, с использованием относительно малой мощности.
Конструктивно бойлеры устроены следующим образом: теплоизолированная емкость с нагревательным элементом (ТЭНом) внутри и эмалированная облицовка снаружи; на ней обычно располагаются элементы управления нагревом. Температуру можно задать на термостате в диапазоне от 7 ºС до 85 ºС. Вода нагревается до заданного уровня, который в дальнейшем поддерживается автоматически с помощью термостата, включающего и выключающего ТЭНы. Современная высококачественная теплоизоляция эффективно предотвращает теплопотери и долго сохраняет воду горячей.
Немаловажную роль при выборе играет мощность бойлера, от которой зависит скорость нагрева воды. Накопительные водонагреватели небольших объемов (до 100 л) обычно имеют мощность 2 кВт и питаются от сети 220В (например, TI Tronic от ARISTON российского производства). Для более крупных объемов этого бывает недостаточно, т.к. вода в них будет нагреваться слишком долго. Для устранения этого недостатка некоторые фирмы предлагают модели объемом 50-150 л и 200-500 л, имеющие, помимо обычного, режим ускоренного нагрева на мощности до 6 кВт.
Накопительные водонагреватели пользуются большой популярностью, во-первых, из-за небольшой мощности нагревательных элементов, что позволяет устанавливать их практически в любом помещении. Второе преимущество заключается в том, что нагретая вода может расходоваться несколькими водозаборными точками одновременно. Выбирая водонагреватель, нужно исходить из того, что приборы объемом 5-15 л «справятся» лишь с мойкой и умывальником. Водонагреватели емкостью 30-50 л можно использовать для душа. Если вы планируете пользоваться ванной, необходим бак объемом 80-150 л. Если же потребность в горячей воде еще больше, то целесообразно использовать напольный водонагреватель на 200-500 л.
Автономные газовые водонагревательные приборы
Подобно электрическим, газовые водонагреватели также делятся на проточные и накопительные. Проточным водонагревателем, работающим на газе, является газовая колонка. Конструктивно она состоит из металлического корпуса, внутри которого расположена горелка, нагревающая проходящую через теплообменник воду, и автоматика, обеспечивающая ее безопасную работу, в т. ч. защиту от закипания. При открытии крана с водой открывается клапан, и газ поступает в горелку. Продукты горения газа удаляются через дымоход, расположенный в верхней части короба, а труба с горячей водой идет к потребителю. Возможны два варианта: пьезо- или электрический розжиг горелки. Газовые колонки с пьезорозжигом включаются путем нажатия специальной кнопки, а при отключении колонки остается гореть запальный фитиль, который обеспечивает дальнейший розжиг горелки. В колонках с электрическим розжигом от батареек (например, ARISTON FAST) включение происходит автоматически, за счет электрической искры. Водонагреватели с электророзжигом экономичнее, так как отсутствует запальник с постоянно горящим пламенем. Современные колонки имеют защиту от аварийных ситуаций и выключаются при перегреве, недостаточной тяге дымохода, на случай угасания пламени, утечки газа, отсутствия воды в теплообменнике и т.п. Газовые колонки нашли широкое применение благодаря своей компактности. Производительность этих приборов по горячей воде составляет от 10 до 17 л/мин. при мощности от 17 до 30 кВт и минимальном давлении воды от 0,1 до 1,0 атм.
Сфера применения другого типа приборов, работающих на газе, - газовых накопительных водонагревателей - несколько ограничена. Причина – достаточно большие габариты. Однако если площадь позволяет, то лучше использовать именно их. Конструктивно газовые водонагреватели выполняются в виде цилиндрического теплоизолированного бака, вверху которого выведен дымоход, а внизу расположена горелка. Как и газовые колонки, прибор имеет элементы управления и защиты: индикатор нагрева, основной и дублирующий термостаты, термометр для контроля за температурой нагрева воды. С помощью рабочего термостата можно задать требуемую температуру воды в диапазоне 40-72 ºС. В приборах такого типа объединены возможности запаса горячей воды впрок с ее нагревом при помощи довольно мощной газовой горелки 7-26 кВт. Накопительного водонагревателя объемом 150 л (например, SGA 150) достаточно, чтобы обеспечить три – четыре точки водоразбора.
Следует иметь в виду, что объем накопителя подбирается исходя из запросов отдельного потребителя, количества проживающих в доме, а также видов расхода воды (ванна, душ и т.д.) При этом порядок расчета необходимой емкости горячей воды температурой 40 ºС в перерасчете на одноразовое пользование одним человеком может быть следующим. Из таблицы 1 видно, что максимальный расход горячей воды происходит при пользовании ванной. Бойлер способен нагреть воду до 70 ºС. Экономичный режим эксплуатации оборудования данного типа - 60 ºС. Расчеты по предлагаемой ниже методике показывают, что при разбавлении ста литров горячей воды холодной водой, равной 10 ºС (средняя температура воды в водопроводе), можно получить:
Мm = = воды с Т=40ºС, где:
Мm – объем разбавленной воды (л),
m2 - объем нагретой воды (л),
Т1 - температура нагретой воды (ºС),
Т2 - температура холодной воды в водопроводе (ºС),
Тm - температура воды, которую вы хотите получить (ºС).
Основным достоинством газовых водонагревателей является их устойчивость к перепадам давления воды и газа. Безопасность работы аппарата обеспечивают четыре степени защиты: он автоматически выключается при уменьшении тяги в дымоходе, при погасании запальной горелки или при возникновении любой технической неисправности, а основная горелка включится только при поступлении воды в теплообменник и при наличии запального пламени.
Индивидуальная система горячего водоснабжения (ГВС) на базе отопительного котла
Систему ГВС в индивидуальных домах и при поквартирном отоплении, как правило, монтируют на базе котла, используемого в системе. Это обычно одно- или двухконтурные газовые теплогенераторы, выпускаемые как в напольном, так и в настенном варианте. Подготовка горячей воды в них может быть осуществлена также проточным или накопительным способом. Необходимо отметить, что такая организация горячего водоснабжения - наиболее простой и удобный способ получить достаточное для комфортной жизни количество горячей воды.
Как правило, в небольших домах (до 150 м2) или в современных системах поквартирного отопления применяются двухконтурные котлы с проточной схемой горячего водоснабжения (например, ARISTON UNO, самый компактный в своем классе). Это значит, что если открыт «горячий» кран, котел начинает работать как газовая колонка (следует заметить, что в таких системах горячее водоснабжение является приоритетным, то есть вся мощность горелки направляется именно на нагрев расходуемой воды). Если точек разбора несколько или потребность в теплой воде высока, лучше предпочесть котел со встроенным накопительным баком.
В этом случае бак является частью котла, его емкость составляет, как правило, 40-60 л (ARISTON GENIA MAXI). Здесь нагрев производится за счет прохождения отопительной воды по расположенному внутри бака контуру. Очевидными преимуществами таких систем являются достаточная компактность и возможность обеспечения довольно значительного количества горячей воды (до 22 л/мин).
Если требуется отопить здание большой площади, рекомендуется использоватьодноконтурный котел. В этом случае, для обеспечения достаточного количества горячей воды, целесообразно применять бойлеры косвенного нагрева. Оничерез специальные вводы подключаются к отопительному контуру на выходе из теплогенератора и нагреваются теплоносителем, проходящим по внутреннему контуру бака. При этом такой бойлер можетиметь встроенный электрический ТЭН, который начинает работать, если газ временно отключается.
Итак, на сегодняшний день, очевидно, что обеспечение достойного комфорта как в условиях перебоев с горячей водой при централизованном снабжении, так и в условиях индивидуального строительства – задача вполне выполнимая. Следует лишь объективно оценить все факторы и сделать взвешенный выбор соответствующей нагревательной техники.
