Эффективная система горячего водоснабжения от А до Я

Эффективно функционирующая система горячего водоснабжения - один из важнейших элементов, определяющих комфортное использование любого дома. При выборе отопительных приборов необходимо учитывать доступность и эффективность источника энергии, предполагаемое потребление горячей воды и расположение точек ее забора. Системы ГВС чаще всего работают с котламицентрального отопления, которые выступают в качестве источника тепла, но также можно установить автономные устройства, работающие от газа, электричества или солнечной энергии.

1. Сколько горячей воды потребляет домохозяйство? 

Спрос на горячую воду в частном доме зависит не только от количества жителей, но и от образа жизни, гигиенических привычек и может очень сильно отличаться. При проектировании установки предполагается, что каждый человек потребляет 50 литров горячей воды с температурой 55 градусов Цельсия, что соответствует потребности в тепловой энергии на уровне примерно 3 кВтч в день на одного жителя. 

Гигиенические меры обычно потребляют больше всего энергии на приготовление горячей воды для бытового потребления, например, ванна требует примерно 150 литров воды, а отопление - примерно 6 кВтч - для сравнения, быстрый душ требует как минимум в 3 раза меньше. Чтобы обеспечить комфортность использования горячей воды, важно обеспечить достаточно интенсивную струю ее розлива и стабильную температуру.

2. Системы водяного отопления

В зависимости от технических возможностей устанавливаются размеры установки и необходимая производительность, расход или емкость. Можно сказать, что проточные устройства позволяют набирать воду неограниченное время, но интенсивность забираемого водяного потока и его температура зависят от мощности нагрева нагревателя.

3. Емкостные нагреватели

С другой стороны, емкостные нагреватели обеспечивают возможность получения определенного количества воды, ограниченного давлением, емкостью батареи и емкостью резервуара для бытового потребления. В зависимости от расположения источника тепла (встроенного или внешнего) эти устройства бывают в виде бойлераили резервуара для горячей технической воды.
Емкостные нагреватели (бойлеры) - это в основном электрические устройства, а резервуары для горячей воды для бытового потребления могут работать с любым внешним источником теплоснабжения (например, газовым или угольным котлом, солнечной установкой, тепловым насосом).
В зависимости от места назначения их мощность варьируется в широких пределах: от небольших одноразовых нагревателей емкостью 5 литров до 300 литров с устройствами, обеспечивающими централизованное снабжение всей системы горячего водоснабжения.

4. Проточные нагреватели 

В проточной системе работают газовые или электрические устройства, потому что с такими источниками энергии легко сделать включение нагрева воды в зависимости от начала ее подачи.

Их эффективность определяется мощностью нагрева, которая определяет количество воды при желаемой температуре. Предполагается, что при производительности 5 л / мин и нагреве воды на 35 градусов Цельсия мощность нагрева должна быть не менее 12 кВт, но если водонагреватель будет обеспечивать несколько точек водоснабжения. Его мощность необходимо увеличить до 24-28. кВт, что обеспечит комфортное одновременное потребление горячей воды, например, из двух кранов или быстрое наполнение ванны. Недостатком проточных водонагревателей является вариативность интенсивности потока воды при многоточечном розливе, а также ожидание вытекания горячей воды при нахождении водонагревателя на большом расстоянии от аккумулятора. Если горячая вода хранится слишком долго, энергия теряется. 

Тепловые потери связаны с хранением горячей воды - особенно в течение длительного времени - в зависимости от эффективности теплоизоляции бака и принадлежностей, а также температуры окружающей среды. Примерно можно предположить, что за сутки из бака выделяется 0,8–1 кВтч энергии на каждые 100 литров его емкости.

5. Конфигурация установки ГВС 

Наиболее часто используемая система приготовления горячей воды требует, чтобы установка была подключена ко всем точкам потребления, что из-за их большого разброса вызывает потери при передаче и увеличивает время ожидания оттока достаточно горячей воды. Эти проблемы могут быть уменьшены за счет использования достаточно эффективной теплоизоляции монтажных труб и установки циркуляционной системы, которая, однако, вызывает некоторые потери энергии и требует установки насоса, обеспечивающего циркуляцию воды. 

Согласно действующим нормам, все трубы в системе горячего водоснабжения, то есть подающие и циркуляционные трубы, должны быть покрыты теплоизоляцией с толщиной стенки не менее 20 мм, проводимость которой не превышает 0,035 Вт / мК. При использовании изоляционного материала с другим коэффициентом теплопроводности следует соответствующим образом отрегулировать толщину изоляционного слоя. 

Потери энергии, связанные с циркуляцией, - это плата за удобство получения горячей воды немедленно, но их можно уменьшить, например, установив таймер для циркуляционного насоса, который активируется только на период ожидаемого потребления горячей воды, и термостата, который поддерживает температуру в трубах немного ниже заданной в лотке.

6. Безопасность использования систем горячего водоснабжения

Помимо защиты от рисков, связанных с эксплуатацией отопительных приборов (котлов, газовых и электрических установок), неумелое оборудование и использование горячей водопроводной воды также могут быть опасны - это может привести к ожогам или заражению легионеллезом. С другой стороны, отказ установки, приводящий, например, к затоплению, может вызвать чрезмерное повышение давления, и эти риски связаны с использованием емкостных устройств для горячего водоснабжения.

7. Термостатический смесительный клапан 

Отправка воды с температурой выше 60 градусов Цельсия из аккумуляторного поддона - если кран горячей воды для бытового потребления открыт, например, ребенком - может привести к ожогам. Поэтому на выходе воды из бака следует установить термостатический смесительный клапан, который не только обеспечит безопасное использование, но и улучшит температурную стабильность при заборе смешанной воды.

8. Бактерии легионеллы 

Риски для здоровья также вызваны более длительным хранением горячей воды в резервуаре, что способствует развитию патогенных бактерий Legionella. Для эффективной борьбы с ними требуется систематическая - каждые 1-2 недели - термическая дезинфекция всей установки путем повышения температуры воды до более 70 градусов Цельсия и поддержания ее не менее 10 минут. 

Некоторые котлы, взаимодействующие с накопительными баками, имеют встроенные системы для автоматической дезинфекции установки, и при включении этой функции процесс запускается автоматически, а опция программирования гарантирует, что эта операция будет запущена в нерабочее время, когда используется горячая вода.

9. Расширительный бак в системе ГВС 

Хотя большинство емкостных устройств оснащены предохранительным клапаном, срабатывание клапана приводит к утечке воды и может затопить расположенные поблизости устройства и оборудование. 

Таким образом, установка расширительного бака необходима при размещении обратных клапанов на подаче холодной воды, например, в качестве анти-загрязнения клапанов на резервуаре высокого давления или насоса.