Как закольцевать горячую воду в частном доме через водонагреватель
Для чего нужна рециркуляция горячей воды?
Системы ГВС традиционного типа имеют ряд недостатков, среди которых основным является изношенность, неспособность обеспечить нормативные параметры подачи ресурсов.
Во многих частных или многоквартирных домах уже перешли на альтернативные системы нагрева горячей воды, которые показывают большую эффективность и экономичность.
Одним из удачных элементов таких систем является рециркуляция горячей воды, о которой следует поговорить подробнее.
Что это такое?
Рециркуляция — это система обвязки отопительного контура, а также линии ГВС, предназначенная для постоянного движения теплоносителя или горячей воды.
Она предназначена для увеличения эффективности использования бойлеров, а также для повышения комфорта жителей при пользовании горячей водой.
Если используется рециркуляция, вода постоянно движется от бойлера к точке водоразбора и обратно. Она не остывает, что дает возможность пользоваться ГВС сразу, без ожидания.
В системах отопления циркуляция обеспечивает оптимальный тепловой режим. В отопительный контур поступает горячий теплоноситель, который проходит через каскад радиаторов и отдает свою тепловую энергию.
Возвращаясь в бойлер, остывший теплоноситель снова нагревается и выходит в тепловой контур на новый цикл. От скорости движения воды зависит эффективность обогрева, равномерная отдача тепла в начальных и конечных точках контура.
В частном доме
Рециркуляция горячей воды в частном доме выполняется путем трубопроводной обвязки бойлера или, реже, отопительного котла.
Есть одно- и двухконтурные модели, способные только подготавливать теплоноситель для отопления, или одновременно подавать теплоноситель и горячую воду для бытовых нужд. Кроме этого, существуют энергозависимые и энергонезависимые модели котлов.
Первые способны работать без подключения к сети электропитания и нуждаются только в подаче топлива. Вторые нуждаются в подключении к сети электропитания. Они оснащены собственными циркуляционными наосами, обеспечивающими передвижение теплоносителя по отопительному контуру.
Как правило, циркуляцию теплоносителя обеспечивает сам котел. Для рециркуляции горячей воды используют дополнительную обвязку, оснащенную циркуляционным насосом.
Ее подключают к бойлеру, проводят до самого отдаленного прибора потребления, и возвращают обратно к бойлеру. Возникает дополнительный расход электроэнергии для питания насоса, но появляется заметная экономия воды, увеличивается удобство пользования ГВС.
В многоэтажном доме
Современные схемы ГВС используют бойлерную систему, при которой сетевая горячая вода в квартиры не подается. Производится нагрев воды косвенным способом в бойлере, из которого горячая вода подается в систему полотенцесушителей и ГВС.
Каждая квартира многоэтажного дома является одним из участков общей схемы рециркуляции. Ее особенностью является движение воды по вертикали — с нижней точки до верхнего этажа, и обратно. Как правило, циркуляцию организуют по линии полотенцесушителей.
Она запитана от трубопровода ГВС, поэтому в бойлере вода никогда не остывает и сохраняет свою рабочую температуру.
Горячая вода поднимается по стояку, соединяется с трубопроводом полотенцесушителей и уходит обратно в бойлер.
Однако, организовать собственную циркуляцию для каждой точки водоразбора (кухонной раковины, умывальника или ванны) невозможно, поэтому вода в отводах от стояка часто остывает.
Как сделать самостоятельно?
Обвязка бойлера частного дома делается в каждом случае по собственной схеме. Причиной этого является большое количество проектов, разная конфигурация и планировка домов. Кроме этого, выбор зависит от конструкции бойлера, его особенностей и объема.
Перед началом работ, следует составить схему разводки и отметить на ней точки установки всех приборов потребления, насосного оборудования и других элементов.
Обычно используется два варианта:
Рассмотрим оба варианта подробно.
Через бойлер косвенного нагрева
Бойлер косвенного нагрева представляет собой емкость, внутри которой установлен змеевик. Он подключен к отопительному котлу, и теплоноситель циркулирует по замкнутой петле, не смешиваясь с горячей бытовой водой.
Такой бойлер оснащен пятью патрубками:
Циркуляционный насос устанавливается на обратном трубопроводе. Это делается для создания нормального режима работы устройства, исключения перегрева деталей.
На схеме виден полотенцесушитель, который всегда остается горячим благодаря рециркуляции. Это позволяет обеспечить сухой и теплый микроклимат в ванне, исключить появление сырости или плесени.
Через накопительный бойлер
Бойлер-накопитель представляет собой обычную емкость с теплоизолированными стенками, в которую поступает горячая вода из котла.
Резервуар содержит рабочий объем горячей воды, достаточный для бытовых потребностей семьи. Обычно его емкость составляет от 100 до 1000 литров, в зависимости от численности жителей дома и их потребностей.
Схема подключения рециркуляции к накопительному бойлеру представляет собой петлю, где Т3 — подача, Т4 — обратная линия.
Она входит в трубопровод подпитки В1, причем, точка входа находится после узла запорной арматуры с обратным клапаном. Циркулярный насос также ставят на обратной линии, вместе с запорными и регулирующими элементами.
Особенность этой схемы состоит в том, что температура H2O в бойлере и линии подпитки разные. Это достигается с помощью настройки узла смешивания, соединяющего горячую воду из трубы подпитки с остывшей обраткой.
При этом, необходимо учитывать возможность смешивания слоев воды в емкости. Если подпитка производится не слишком горячей водой, температура в бойлере будет заметно ниже нормативного значения.
Специфика работы накопительных бойлеров такова, что подогрев воды происходит только путем ее пополнения при разборе.
При длительном простое падение температуры неизбежно, и рециркуляция здесь становится бесполезна. Поэтому, использование накопителей рекомендуется для домов с высоким и постоянным потреблением горячей воды.
Процесс монтажа
Монтаж рециркуляционной обвязки представляет собой один из этапов сборки линии ГВС и отопления. Обычно, его производят одновременно с установкой котла, сборкой отопительного контура и прочими работами.
Инструменты и материалы
Для сборки петли рециркуляции понадобятся:
Кроме этого, понадобятся инструменты для установки несущих элементов:
Необходимое оборудование
Для монтажа линии понадобятся следующие устройства:
Циркуляционный насос должен быть маломощным. Он нужен только для создания небольшого давления, обеспечивающего перемещение потока. Нельзя использовать модели, которые устанавливаются в систему отопления.
Выбор трубопроводов диктуется условиями эксплуатации и личными предпочтениями владельца. Например, для монтажа медных (латунных) труб понадобится пайка соединений, для которой нужна горелка, припой и опытный мастер.
Алгоритм действий по монтажу
Сборка циркуляционной петли производится поэтапно:
При сборке сложных линий возможны некоторые отклонения от приведенной схемы работ. Как правило, добавляют дополнительные элементы, или подключают контрольные приборы.
Эксплуатация и режим работы
После сборки и проверки работоспособности, систему рециркуляции вводят в эксплуатацию. Она работает в непрерывном режиме.
Это вполне эффективное решение, но придется по утрам вставать пораньше, чтобы запустить движение воды и поднять ее температуру. Однако, можно немного потратиться и установить блок управления. Он будет автоматически останавливать циркуляцию и вновь запускать ее согласно установленной программе.
В частном
Для частного дома рекомендуется непрерывный режим работы циркуляции. Это особенно важно, если в доме используется автономная канализация.
Сброс лишней воды вызовет необходимость частой откачки приемного резервуара, что потребует лишних расходов и добавит забот.
В многоэтажном
Рециркуляция ГВС в многоэтажных домах работает автоматически, без участия жильцов. Система настроена так, что все управление расположено в подвале (в бойлерной), и не требует постороннего вмешательства.
Заключение
Рециркуляция горячей воды используется для выравнивания температуры и создания равномерного режима подачи ресурса.
В домах, где она отсутствует, приходится подолгу пропускать воду, ожидая подъема ее температуры. Все это время жидкость бесцельно сливается в канализацию.
Система рециркуляции требует некоторых затрат денег, использования электроэнергии. Однако, эти расходы несравнимы с экономией воды и с повышенным комфортом для пользователей.
Что такое циркуляция горячей воды?
Действующие нормативы ограничивают температуру горячей воды диапазоном 60-75°. На практике обеспечить заданное значение непросто, поскольку вода, оказавшись в тупиковой линии, быстро остынет.
Необходим постоянный подогрев, который будет поддерживать температуру в необходимых пределах. Для решения вопроса используется циркуляция горячей воды.
Это простое и эффективное решение, о котором следует поговорить особо.
Что это такое?
Организовать непрерывный подогрев воды обычными методами невозможно, поэтому используется простой и действенный способ — линию ГВС закольцовывают и запускают процесс циркуляции.
Поток выходит из бойлера, проходит по кругу и возвращается в нагревательную емкость.
Остается лишь настроить скорость перемещения, чтобы обеспечить подачу воды с нормативной температурой для всех абонентов линии.
Когда необходима?
Необходимость циркуляции возникает в протяженных линиях с большим количеством абонентов, например, в многоквартирных домах или общественных зданиях. В тупиковом трубопроводе вода быстро остынет.
Это явление ярко выражено в ночное время, когда водоразбор практически прекращается, и вода теряет тепловую энергию.
Запуск циркуляции позволяет:
В небольших системах водоснабжения одноэтажных частных домов циркуляция используется редко. Расстояние от водонагревателя до точек водоразбора сравнительно невелико, поэтому нецелесообразно тратиться на приобретение или установку насоса, собирать петлю, запускать процесс.
Проще пропустить немного воды, успевшей остыть, чтобы получить нормальный горячий поток.
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.
Схема
Существуют разные схемы циркуляции, отличающиеся степенью сложности и точкой установки насоса. Наиболее эффективный и надежный вариант — сборка петли с выходом и возвратом в бойлер (прямой и обратной линиями).
Насос ставится на обратной линии, в точке с самой низкой температурой воды. Обычно, это участок перед входным патрубком нагревателя.
Есть другие варианты, где линии ГВС и ХВС соединяются в одну петлю. Остывшая горячая вода становится холодной, обратная линия подключается к кранам ХВС сантехники. Этот вариант нельзя использовать для систем с большим количеством абонентов. Рассмотрим типичные схемы для систем водоснабжения разного типа.
В частном доме
Система ГВС частного дома сравнительно невелика, длина трубопроводов заметно меньше, чем в МКД. Это позволяет использовать естественную тип циркуляции, которой достаточно для поддержания температуры в подающем участке трубы.
Степень нагрева обратной линии особого значения не имеет, только в отношении экономии топлива или электроэнергии, потраченных на подогрев воды в бойлере. Чем короче трубы, тем меньше расход энергоносителей. Использование циркуляционного насоса в данном случае не имеет смысла.
Схема циркуляции горячей воды в частном доме:
В многоквартирном при теплоснабжении
Подача горячей воды в многоквартирные дома производится путем местного нагрева холодного потока в бойлерах, установленных в подвале. Эта схема называется закрытой. Открытая схема подачи ГВС предполагает подключение к магистральному трубопроводу с горячей водой.
В настоящее время открытые схемы законодательно запрещены и используются только в некоторых старых кварталах, где монтаж бойлеров по каким-либо причинам невозможен.
Поскольку вода находится в постоянном движении, она не остывает, всем абонентам обеспечена нормативная подача горячей воды. Однако, часто стояк проходит по квартирам и возвращается в подвал как отдельный трубопровод. Это делается в многоэтажных домах, где обеспечить достаточный напор для нескольких стояков технически невыполнимо.
Открытом
При открытом теплоснабжении подача ГВС зависит от конструкции отопительной и водопроводной сетей. Обычно используется закольцованная схема подачи теплоносителя, из которой отбирают горячую воду.
Такая схема использовалась ранее, но сегодня она считается неэффективной и расточительной.
Отбор воды из системы обогрева не позволяет использовать специальные добавки против накипи, создает неравномерное наполнение системы ЦО.
Закрытом
Закрытая система работает на холодной воде, которую нагревают в бойлере. Этот вариант позволяет создавать петлю из трубопровода ГВС и запускать циркуляцию, поддерживая нормативную температуру и стабильное давление.
Эта схема дает возможность:
Как организовать самостоятельно?
Схема циркуляции частного дома обычно создается самостоятельно, с учетом конфигурации помещений, количества точек водоразбора, ответвлений, дополнительных линий. Основная задача — постоянная работа полотенцесушителя, который устанавливают в разрыв линии ГВС.
Если вода остынет, прибор перестанет греть помещение и сушить полотенца, в ванной будет сыро и холодно.
Для построек среднего размера используют один розлив, но для коттеджей большой величины часто устанавливают несколько бойлеров с собственными системами. Рассмотрим наиболее распространенные варианты.
Через накопительный бойлер
Накопительный бойлер представляет собой емкость с утепленными стенками, где аккумулируется и выдается по необходимости горячая вода.
Система циркуляции для него не принципиальна, поскольку температура обратной линии будет ниже, чем в основном резервуаре. Это потребует подогрева или замены воды.
Поэтому, для организации перемещения потока, выполняют следующие действия:
Подпитка емкости производится только при падении давления в системе ГВС или при сильном понижении температуры. Для правильной работы такой системы необходим блок управления с системой датчиков, которые в непрерывном режиме будут давать информацию о состоянии потока.
Такая схема требует использования отдельного котла, не связанного с системой обогрева. Поэтому, она используется только в южных регионах.
Через бойлер косвенного нагрева
Бойлер косвенного нагрева представляет собой нагреватель, где рабочим «органом» служит змеевик с горячим теплоносителем. Как правило, он встроен в систему отопления.
Горячий поток проходит через змеевик с достаточной скоростью, чтобы тепловой энергии оставалось достаточно для обогрева дома. При этом, линия ГВС всегда готова к выдаче воды нужной температуры. Циркуляция нужна только для того, чтобы исключить остывание воды в тупиковых линиях.
Эксплуатация и режим работы
Эксплуатация линий ГВС с циркуляцией требует периодической проверки состояния насосного оборудования, удаления воздушных пробок и прочих необходимых действий. Однако, если монтаж линии был выполнен правильно, проблем с воздушными пробками и трубопроводами не будет.
В своем доме
Система подачи ГВС частного дома полностью находится в ведении его владельца. Это позволяет ему производить ремонт без оглядки на УК или ТСЖ, но создает дополнительные заботы.
Основная задача состоит в наблюдении за состоянием циркуляционного насоса, поскольку выход его из строя станет причиной прекращения подачи горячей воды.
Кроме этого, приходится заботиться о работоспособности котельного оборудования и прочих элементов системы подачи воды.
В многоквартирном
От абонента никаких действий не требуется. Все заботы о состоянии систем и работе насосов производят специалисты УК.
Если движение приостановилось — что делать?
Несмотря на высокую эффективность работы, циркуляция в линиях ГВС иногда останавливается. Рассмотрим основные причины и способы решения проблемы.
В частном
Основная причина — выход из строя циркуляционного насоса. Решением проблемы станет ремонт или замена этого узла. Иногда причиной неисправности становится обычное отсутствие электропитания — обрыв провода или ложное срабатывание УЗО.
Вторая распространенная причина — завоздушивание трубопровода. В этом виновата неправильная сборка линии, где имеются вертикальные изгибы трубы.
В них понемногу накапливаются воздушные пузырьки, которые рано или поздно перекрывают все сечение и останавливают поток. Решение проблемы — установка крана Маевского.
В МКД
Прекращение циркуляции в системах ГВС многоквартирного дома практически всегда обусловлено выходом из строя циркуляционного насоса. При обнаружении проблемы, необходимо сразу обратиться в управляющую компанию, чтобы не затягивать ремонт.
Еще одна причина остановки циркуляции — неправильное подключение полотенцесушителя к стояку ГВС в одной из квартир.
Если на байпас установлен отсечной кран, появляется возможность остановки циркуляции и полное прекращение подачи горячей воды для всех абонентов, расположенных дальше по линии.
Заключение
Циркуляция горячей воды является важной и полезной функцией, позволяющей экономить тепловую энергию и удешевить систему ГВС в целом. Она одинаково нужна в частном доме и в МКД, поскольку вода остывает в любой системе, независимо от ее конфигурации и степени сложности.
Для организации процесса необходим монтаж обратной линии и установка циркуляционного насоса. Это несколько усложняет эксплуатацию системы, но дает возможность получать ресурсы, соответствующие нормативным показателям.
Бойлер косвенного нагрева с рециркуляцией
В автономных системах ГВС, для многоуровневых объектов разводка имеет повышенную протяженность, что влияет не только на срок подачи горячей воды, но и на перерасход водных и энергоресурсов из-за того, что их приходится сбрасывать в канализацию, пока не пойдёт из крана вода нужного качества.
Такие действия сегодня просто не допустимы, когда весь мир борется за сохранение водных ресурсов на планете. Несложные расчеты говорят о том, что семья с составом в 4-е человека в год может “слить” до 14 тыс. л воды. Эта проблема тревожит научный потенциал ЕС, поэтому там повсеместно реконструируют схемы ГВС с обвязкой бойлера косвенного нагрева с рециркуляцией (БКНсР).
По этому направлению реализуются передовые, инновационные технологии в системе горячего водоснабжения в России.
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.
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.
Расчёт мощности и выбор оборудования
Первоначально, чтобы выбрать схему БКНсР и подобрать оборудование требуется выполнить расчет тепловой нагрузки на ГВС для конкретного потребителя. Неправильный выбранный метод подключения приведет к неэффективности системы рециркуляции ГВС или поломки основного и насосного оборудования.
Например, чтобы выполнить расчет, для семьи из 4-х человек берут нормы горячей воды по СНиП 2.04.01-85 «Внутренний водопровод и канализация зданий».
Несложные расчеты показывают, что на мытье посуды потребуется 336 л/неделю, душ- 1280 л/неделю, на мелкие действия еще 280 л/неделю, итого 2856 л/неделю или 17л/час.
Формула для определения мощности:
17х0.0375=0.637кВт
Расчетные параметры нагревателя:
Бойлер косвенного нагрева Drazice
В торговой сети имеются надежные, проверенные практикой, бойлеры косвенного нагрева Drazice с объёмами от 80 до 200 л без ТЭНов. Корпус нагревателя подключают к внешнему источнику тепловой энергии с максимальными параметрами 110 C и 10 Бар. Теплопередача происходит через спиральный теплообменник с развитой поверхностью нагрева.
Бойлер комплектуется регулятором выходящей температуры, термостатом для управления трёхходовым вентилем или насосом циркуляции.
В нижней части предусмотрен люк, закрепленный на фланце для проведения работ по ремонту и обслуживанию, например, во время очистки бака от мусора и накипи.
Преимущества косвенных бойлеров Drazice:
Схема обвязки бойлера косвенного нагрева с рециркуляцией
Принцип подключения водонагревателя косвенного нагрева не отличается от обычного бойлера.
Стандартное устройство выглядят так как большие баки и состоят из следующих элементов:
Самое сложное оборудование — это змеевики, которые выполняют из стали или латуни. Они изготавливаются сложной конфигурацией поближе к днищу бака для равномерного нагрева среды. которая поступает в змеевик емкости.
Обвязка БКНсР производится согласно чертежам с учетом индивидуальных характеристик схемы теплоснабжения.
Для создания контура ГВС через бойлер используют 3 стандартные схемы монтажа:
Трехходовые клапаны применяются с баками повышенного объема, а схема рассчитывается по принципу двухконтурного отопления. Схема с трёхходовым клапаном предусматривает установку 2-х циркуляционных насосов для распределения поступающей среды по потокам на отопление и ГВС и комплектуются термостатами и автоматическими переключателями сред.
Гидравлические стрелки используют на объектах, имеющих больше 2 контуров, например, радиаторы, тёплые полы или ГВС. Можно рециркуляцию воды выполнить по упрощенной схеме подключения бойлера косвенного нагрева, используя полотенцесушитель, для этого его устанавливают в разрыв закольцованного циркуляционного контура с насосом. Он создает напор движения среды по замкнутому контуру, БКНсР в этом случае имеет 3 врезки, 2- для ГВС и одну для подпитки системы.
Если водонагреватель имеет безнасосную схему циркуляции, рециркуляцию выполняют с помощью трехходового термостатического смесителя: ГВС, подогреваясь, циркулирует по замкнутому контуру, по мере расхода, подпитывается холодной водой.
Советы по монтажу
Считается, что легче выполнить обвязку, когда БКНсР монтируется одновременно с котлом и другим дополнительным оборудованием ГВС, поскольку врезать его в действующую схему сложнее из-за габаритов и недостаточности свободных площадей котельного зала.
Основные правила установки:
Требования безопасности при установке:
Главная задача с которой успешно справляется БКНсР — повышение качества услуги ГВС в энергоэффективном режиме. Фактически, система ГВС с бойлером косвенного нагрева совместила в себе лучшие качества накопительных и проточных агрегатов.