- 06.08.2012 Дата добавления
- 7383 Просмотра
 | Даже
те, кто любит принимать холодный
душ
для укрепления здоровья, не откажутся от ежедневного доступа к горячей воде.
Надлежащим образом функционирующая, проще говоря, комфортная система горячего
водоснабжения является для потребителей не менее важной, чем центральное
отопление. Газовые водонагреватели способны обеспечить такой комфорт.
|
В централизованной системе горячего водоснабжения используется один водонагреватель, от которого нагретая вода разводится по трубам к отдельным водоразборным точкам (кранам) по всему дому.
Учитывая необходимость обеспечения соответствующего количества воды, имеющей температуру 55°С, в таких случаях чаще всего используются накопительные водонагреватели. Их объем, (емкость) зависит от количества людей, пользующихся горячей водой, а также комфорта (стабильности ее подачи), который должен обеспечивать такой водонагреватель.
Чтобы в централизованных системах горячего водоснабжения горячая вода появлялась сразу же после открывания крана (особенно, наиболее удаленного), необходимо обеспечить постоянную циркуляцию горячей воды. Для обеспечения принудительной циркуляции в такой системе используются небольшие циркуляционные насосы. Однако непрерывная циркуляция воды и постоянно включенный подогрев (из-за её остывания) повышают эксплуатационные расходы системы ГВС. Для повышения экономичности системы на время отсутствия жильцов и на ночь (то есть когда горячей водой не пользуются) насос отключают. С этой целью систему ГВС оснащают специальным командоконтроллером.
Система ГВС с автономным подогревом является такая, в которой вода к каждой точке водоразбора подаётся от отдельного водонагревателя. В этом случае нет необходимости в трубах, разводящих горячую воду по дому. Но на покупку нескольких водонагревательных приборов придется потратить значительную сумму. Такие капиталовложения, как правило, экономически не оправданы. Вряд ли кто-то одновременно принимает душ и пользуется в той же ванной комнате умывальником и ванной. Если даже такая ситуация и возникнет, то это скорее исключение из правил. Поэтому вместо трех водонагревателей достаточно установить один, но с производительностью, которая обеспечивает работу самого большого приемника воды.
| Воду можно нагревать централизованно - с помощью одного водонагревателя
или автономно, установив в доме несколько водонагревателей. Каждая из систем имеет как преимущества, так и недостатки. Способы нагрева воды |
 |
 |
В реальных системах ГВС с автономным подогревом количество водонагревателей обычно соответствует количеству помещений, где есть точки разбора горячей воды. Каждое из предложенных решений имеет свои преимущества и недостатки.
В централизованной системе используется один накопительный водонагреватель, благодаря чему капиталовложения ниже, но во всей системе необходимо постоянно поддерживать определенную температуру горячей воды.
При автономном подогреве длина труб подачи горячей воды сведена к минимуму, но требуется большее количество водонагревателей. Для этого чаще всего используют проточные водонагреватели или комбинированные системы - с проточными водонагревателями на кухнях и накопительными - для ванных.
Проточные
водонагреватели
 | Это небольшие, быстродействующие теплообменники - медные трубы (чаще
всего свернутые в виде змеевика) или же пластинчатые, изготовленные из
нержавеющей стали. Они нагревают воду до температуры, которую только в
процессе ее использования можно регулировать в пределах 35-60°С. Подобно газовым
котлам, они могут быть оснащены открытой или закрытой камерой сгорания и,
подобно котлам, их можно устанавливать только в помещениях, отвечающих
определенным требованиям относительно размера и вида вентиляции. Накопительные водонагреватели считаются очень комфортными, но они менее эстетично выглядят и обладают большими, чем проточные, размерами, поэтому их обычно размещают в подвале или в хозяйственном помещении |
В новых домах с герметичными окнами лучше всего устанавливать водонагреватели с закрытой камерой сгорания (турбо), которые для сжигания газа берут воздух за пределами помещения, где они установлены.
Дополнительным преимуществом водонагревателя с закрытой камерой сгорания является более высокая безопасность эксплуатации. Газ или чад, образующиеся в случае его неисправности, отводятся коаксиальным каналом за пределы дома.
В традиционных водонагревателях (с открытой камерой сгорания) они могут попасть в помещение и создать угрозу здоровью и жизни жильцов.
Проточные водонагреватели имеют небольшие размеры и потребляют энергию только во время использования горячей воды. Но они не в состоянии обеспечить такой комфорт пользования горячей водой, как накопительные. После открывания крана, подключенного к проточному водонагревателю, начинает течь холодная вода. Это является сигналом для автоматики к включению процесса водонагрева, то есть открыванию газового клапана и поджигу горелки.
В современных водонагревателях поджиг происходит через 2-3 секунды (стоит уточнить этот параметр при покупке водонагревателя). Затем необходимо подождать еще несколько секунд до момента, пока подогретая вода дотечет до крана. Максимальная длина пути от водонагревателя до точки разбора не должна, по рекомендациям производителей, превышать 5-6 м. Иначе время ожидания горячей воды будет достаточно большим. Ожидание после открывания крана в течение нескольких секунд воспринимается потребителями как дискомфорт.
Характерным параметром проточных водонагревателей является максимальный поток воды, который они способны нагреть до определенной температуры за единицу времени. Если один водонагреватель обеспечивает несколько точек разбора, то, пользуясь одновременно двумя (или тремя) из них, мы получим в распоряжение около половины (или трети) потока воды, нагретой до нормальной температуры, или более сильный поток, но менее нагретой воды. Производители указывают производительность водонагревателя при нагреве воды на At = 25°С или At = 50°С. Чем более высокую температуру воды хотим получить, тем слабее будет ее поток.
Проточный водонагреватель
|
Газовые проточные водонагреватели, как и котлы,
производятся с открытой или закрытой камерой сгорания.
|
 Схема водонагревателя с открытой камерой сгорания
|
 Схема водонагревателя с закрытой камерой сгорания
|
К недостаткам проточных водонагревателей следует отнести возникающие в процессе его работы сложности с поддержанием в точке разбора необходимой температуры воды. Это неудобство можно минимизировать, установив термостатические клапаны. Они будут поддерживать необходимую температуру воды, автоматически регулируя соотношение количества холодной и горячей воды, поступающего к водоразборной точке.
Выбирая проточный водонагреватель, необходимо обратить внимание на минимальный поток воды, при котором устройство включается и начинает нагревать воду. Величина минимального потока связана с минимальной мощностью горелки, с которой он может работать. Слишком малый проток воды приведет к перегреву и срабатыванию защиты, блокирующей включение горелки, и как следствие, - из крана будет течь холодная вода.
Накопительные
водонагреватели
Это резервуары, чаще всего выполненные из обычной стали, покрытой изнутри несколькими слоями эмали или термоэмали, с установленным внутри анодом, защищающим резервуар от коррозии. Они также могут быть покрыты изнутри пластиком или сделаны из нержавеющей стали - такие резервуары не требуют защитного анода.
|
Резервуары накопительных водонагревателей
обычно имеют форму цилиндра. Их размеры зависят от емкости. Они бывают
вертикальными и горизонтальными, навесными (меньшего размера) или напольными
(большими).
|
 Схема накопительного водонагревателя |
Накопительный водонагреватель имеет резервуар емкостью от нескольких десятков и более литров, где нагревается и хранится горячая вода. Температуру нагрева воды устанавливает потребитель (обычно в пределах от 40 до 75°С). После нагрева температура воды поддерживается на постоянном уровне.
Такое решение позволяет в любой момент использовать большое количество горячей воды, несмотря на то что мощность накопительных приборов меньше, чем проточных. Доступ к горячей воде в момент открывания крана и отсутствие ограничения - как минимального, так и максимального разбора горячей воды - делают накопительные водонагреватели очень комфортными. Но система, с которой они работают, должна быть значительно более разветвленной, чем при использовании проточных устройств.
Потребители хотят, чтобы горячая вода постоянной температуры в любой момент была доступна в точках разбора. Выполнение только разводки труб подачи горячей воды этого не гарантирует. Ведь когда вода не используется, ее часть, которая находится в подающих трубах, остывает. После открывания крана ее необходимо слить, и так же, как при использовании проточных водонагревателей, подождать, пока из водонагревателя поступит горячая вода. Это неудобство позволяет устранить система циркуляции. Она представляет собой соединение наиболее отдаленной водоразборной точки с водонагревателем с помощью трубы малого диаметра, оснащенной небольшим циркуляционным насосом. Насос перекачивает находящуюся в подающих трубах воду обратно к водонагревателю.
Циркуляция предотвращает остывание воды. Возвращающаяся к водонагревателю вода требует постоянного подогрева (это увеличивает расход газа), а циркуляционный насос потребляет электроэнергию.
Дополнительные расходы ощутимы, особенно если перерывы в разборе воды являются продолжительными. Эти расходы можно снизить. Для этого трубы системы необходимо хорошо теплоизолировать, а насос оборудовать командоконтроллером, который будет включать его только в определенное время, например, утром, во время мытья посуды, после обеда и вечером - после возвращения жильцов. Чтобы вода в трубах не остывала, можно также использовать электрические нагревательные кабели, которые укладывают вдоль трубы и покрывают теплоизоляцией. Вода остывать не будет, но при этом увеличится потребление электроэнергии.
Проточные водонагреватели лучше всего устанавливать рядом с местами разбора горячей воды, например, на кухне. Благодаря небольшим размерам и эстетичному виду выпускаемые в настоящее время приборы прекрасно вписываются в дизайн современных и элегантных помещений
 Проточные водонагреватели лучше всего устанавливать рядом с местами разбора горячей воды, например, на кухне. Благодаря небольшим размерам и эстетичному виду выпускаемые в настоящее время приборы прекрасно вписываются в дизайн современных и элегантных помещений | Экономии также будет способствовать снижение командоконтроллером температуры воды в водонагревателе в те часы, когда ее не используют. Недостатком накопительных водонагревателей является застой воды в резервуаре и связанная с этим опасность развития бактерии Legionella. Поэтому время от времени необходимо проводить дезинфекцию воды в системе, которая заключается в периодическом повышении ее температуры во всех точках системы до уровня более 70°С. Это необходимо делать ночью - для того чтобы никто из домочадцев случайно не обжегся. |
Накопительный водонагреватель обычно обладает большими размерами, чем проточный, поэтому для него необходимо предусмотреть больше места.
Поджиг газа и защита
В водонагревателях используются разные виды поджига газа, которые, в общем, можно разделить на две группы: поджиг с дежурным фитилем или без него. В приборах с дежурным фитилем горелку необходимо сначала поджечь вручную или с помощью электронного или пьезоэлектрического поджига. Такие водонагреватели потребляют больше газа, потому что определенное его количество сгорает в постоянно горящем дежурном фитиле.
В водонагревателях без фитиля поджиг происходит автоматически с помощью электронного или гидродинамического поджига. Электронный поджиг может работать от батареи или электрической сети.
Сигналом для включения является начало протока воды. В устройствах с гидродинамическим поджигом для поджига горелки не нужен внешний источник энергии, поскольку вода, протекающая через водонагреватель, приводит в движение турбинку гидродинамического генератора, которая создает электрическую искру, поджигающую газ.
Газовые водонагреватели оснащены автоматическими клапанами, отсекающими подачу газа к главной горелке. Защита вводится в действие автоматически в случаях:
- прекращения протока воды через теплообменник;
- незажигания газа, поступающего в горелку;
- отсутствия или
ослабевания дымоходной тяги.
Автоматика
Обычно водонагреватели оснащены терморегулятором, с помощью которого можно регулировать температуру вытекающей воды. Необходимую температуру выставляют поворотом ручки. Существуют также устройства, в которых температуру горячей воды регулируют с помощью влагозащищенного пульта. Некоторые накопительные водонагреватели могут быть оснащены программируемым недельным ко- мандоконтроллером. Он позволяет получать заданную температуру в определенные часы и отключать устройство во время отсутствия жильцов. Такое решение позволяет снизить затраты на нагрев воды.
Вид топлива
Газовые водонагреватели могут работать на природном или сжиженном газе. Обычно они оснащены горелками для сжигания природного газа. Если предполагается, что водонагреватель будет работать на сжиженном газе, то, кроме переоборудования горелки, необходимо дополнительно установить редуктор давления.
Температура горячей воды
Согласно рекомендациям, температура в водоразборных точках не должна быть ниже, чем 55°С, и выше, чем 60°С. Систему необходимо выполнить таким образом и из таких материалов, чтобы можно было проводить периодическую термическую дезинфекцию, нагревая воду до температуры не менее 70°С. В проточных водонагревателях температуру горячей воды обычно устанавливают в пределах 35-60°С, в накопительных - 40-70°С. Вода для принятия ванны или душа должна иметь температуру около 40°С, для мытья посуды она должна быть немного горячее - около 50°С.
Установка температуры на очень высоком уровне необоснованна как с экономической точки зрения, так и с точки зрения ожидаемого комфорта. В воде, температура которой превышает 60°С, начинает интенсивно образовываться накипь.
Как подобрать размер водонагревателя?
Для проточных водонагревателей основным параметром является величина потока воды, который они способны нагреть. Согласно рекомендациям горячая вода должна иметь температуру +55°С.
Холодная вода, поступающая из водопровода, имеет температуру +10°С, а вода из своего колодца - +5°С. Следовательно, воду необходимо подогревать соответственно на At = 45°С (водопроводную) и на At = 50°С (из своего колодца). В технических характеристиках на водонагреватели производители указывают величину потока горячей воды для At = 25°С и At = 50°С. Для разных водоразборных точек необходим разный поток. Необходимый поток можно приблизительно оценить на основании содержащихся в нормативных документах рекомендаций. В соответствии с ними количество воды температурой +55°С, в зависимости от места водоразбора, приблизительно должно составлять:
- 0,07 л/с (4,2 л/мин) - из крана мойки или умывальника;
- 0,15
л/с (9 л/мин) - из крана душа или ванны.
Пример
В ванную комнату, в которой установлены ванна и умывальник, необходимо подвести поток горячей воды, составляющий по меньшей мере 9 л/мин, а если жильцы хотят пользоваться одновременно обоими санитарными приборами -13,2 л/мин. В кухне для мойки необходим водонагреватель производительностью минимум 4,2 л/мин.
В случае накопительных водонагревателей следует определить необходимый объем резервуара. Определение объема всегда является компромиссом между комфортом пользования и затратами, связанными с покупкой и эксплуатацией устройства, и может использоваться для создания следующей зависимости:
15-30 л на человека в сутки - умеренный комфорт;
30-60 л на человека в сутки - повышенный комфорт;
60-100 л на человека в сутки - высокий комфорт.
Обычно при умеренном комфорте имеется ограничение количества одновременно используемых водоразборных точек. Например, это может быть система с умывальником и душем в ванной, а также мойкой - на кухне. В этом случае достаточно накопительного водонагревателя меньшего объема. В домах высокого стандарта (дорогих в эксплуатации) смонтированы разветвленные системы горячего водоснабжения. В них есть возможность использования горячей воды одновременно в нескольких водоразборных точках. В этом случае емкость водонагревателя должна быть очень большой.
Вторым важным параметром накопительного водонагревателя является время нагрева, то есть время с момента наполнения резервуара холодной водой до ее нагрева до необходимой температуры. Это время зависит от мощности прибора. Чем большей нагревательной мощностью обладает прибор, тем быстрее он нагревается.
Пример
В доме повышенного комфорта (30-60 л на человека в сутки), в котором проживает четыре человека, емкость резервуара должна составлять: минимальная - 4 х 30 х 0,8 = 96 л; максимальная - 4 х 60 х 0,8 = 192 л. Водонагреватель мощностью Q = 20 кВт и емкостью 96 л будет греться около 15 минут, прибор с такой же мощностью, но емкостью 192 л - 30 минут. При принятии ванны будет использована почти вся горячая вода из нагревателя емкостью 96 литров, и другие пользователи вынуждены будут ожидать, пока она нагреется.
Приобретая водонагреватель меньшей емкости, необходимо выбирать прибор с горелкой большей мощности, это сокращает время нагрева воды для следующего пользователя. При подборе накопительных водонагревателей действует принцип: чем больше его емкость, тем мощность горелки может быть меньше. По поводу предварительно выбранного способа нагрева воды и прибора стоит проконсультироваться у специалиста. Сотрудники технической поддержки производителей или дистрибьюторов водонагревателей на основании разговора с покупателем относительно количества приемников, необходимого комфорта и вида системы, используя специальные компьютерные программы, помогут подобрать наиболее оптимальное решение.
Монтаж водонагревателя
Размещение водонагревателя. Накопительные водонагреватели чаще всего устанавливаются в подвалах или в технических помещениях, откуда горячая вода разводится по трубам к отдельным водоразборным точкам. Проточные водонагреватели, как правило, монтируются в помещении, в котором находятся водоразборные точки, например на кухне. При монтаже водонагревателя следует помнить о том, что помещение, в котором он установлен, должно отапливаться и быть защищено от мороза. В противном случае может произойти замерзание воды и повреждение устройства. Стена, на которой будет смонтирован водонагреватель, должна быть из негорючих материалов, чтобы ее нагревание не привело к пожару. Кубатура помещения с проточным газовым водонагревателем с открытой камерой сгорания должна быть не менее 8 м3, или не менее 6,5 м3, если прибор оснащен закрытой камерой сгорания. Высота помещения, независимо от вида оборудования, должно быть не меньше 2,2 м и иметь естественную вытяжную вентиляцию. Если устройство с открытой камерой сгорания, необходимо также обеспечить приток свежего воздуха, хотя бы косвенный, через щели или отверстия в дверях из соседних помещений.
| АКТИВНАЯ
ИЛИ ПАССИВНАЯ ЗАЩИТА
ВОДОНАГРЕВАТЕЛЯ Для защиты емкостей накопительных водонагревателей используются пассивные или активные аноды. Пассивные - выполнены из магниевого стержня, который окисляется в результате перемещения электрических зарядов между ним и стенками резервуара. Активные (титановые) аноды используют внешний источник низкого напряжения. Они могут работать много лет, в отличие от магниевых, которые изнашиваются и требуют замены через каждые год-два в зависимости от качества воды. |
Отведение продуктов сгорания.
Из приборов с открытой камерой сгорания продукты сгорания отводятся через дымоход с естественной тягой. Поскольку продукты сгорания газа при контакте с водяным паром, конденсирующимся из продуктов сгорания, создают агрессивные кислоты, вызывающие сильную коррозию, дымоход должен быть выполнен из кислотостойкой стали или - если он кирпичный - защищен стальным вкладышем.
| Подключение
холодной воды к водонагревателю |
| На трубах, подводящих газ и холодную воду к водонагревателю, должна быть
установлена отсекающая и защитная арматура |
 |
Продукты сгорания из водонагревателей с закрытой камерой сгорания отводятся коаксиальным каналом. Если мощность устройства не превышает 21 кВт, каналы можно вывести через наружную стену дома, не забывая о том, что выходное отверстие, из соображений безопасности, должно быть расположено минимум на 2,5 м выше поверхности земли и не ближе, чем 0,5 м от края ближайшего окна. Подключение холодной воды к водонагревателю На трубах, подводящих газ и холодную воду к водонагревателю, должна быть установлена отсекающая и защитная арматура. фильтр предохранительным клапан обратный клапан редуктор давления отсекающии кран Подключение системы холодного водоснабжения к бойлеру
Часто производители газовых водонагревателей требуют, чтобы их монтаж выполняли сотрудники авторизованной сервисной службы. Только такой монтаж гарантирует безопасное и правильное функционирование устройства. Как правило, он также является условием получения гарантии на устройство. Неправильно установленный водонагреватель может не только неправильно работать, но даже взорваться из-за утечки газа из системы.
Подключение газа к водонагревателю.
Газ подводится к водонагревателю стальными или медными трубами. На входе устройства монтируется отсекающий газовый кран и механический фильтр, предотвращающий проникновение в горелку загрязнений из сети.
Если водонагреватель работает на сжиженном газе, давление которого превышает 36 мбар, необходимо дополнительно установить редуктор давления.
Подключение холодной воды.
Производители водонагревателей определяют минимальное и максимальное давление подаваемой воды, обеспечивающее правильное функционирование устройства.
На трубе, подающей холодную воду в водонагреватель, необходимо установить отсекающий кран, который, в случае аварии устройства, позволит перекрыть приток воды и произвести демонтаж водонагревателя. Кроме того, устанавливают обратный клапан, который делает невозможным возврат нагретой воды в систему водопровода, что могло бы привести к её вторичному загрязнению. Если давление воды, поступающей из водопровода, превышает значение, рекомендуемое производителем, необходимо также установить редуктор давления воды.
Во время нагрева воды может возникнуть аварийная ситуация, при которой давление в водонагревателе возрастет до уровня выше 6 бар, что несет угрозу его повреждения. Тогда должен сработать предохранительный клапан. Его срабатывание свидетельствует о неправильной работе водонагревателя и является сигналом для вызова сотрудника сервисной службы для проведения ремонта.
Перед водонагревателем следует установить механический фильтр, защищающий его от механических загрязнений, - таких, как песок и продукты коррозии стальных труб. Эти загрязнения, оседая в теплообменнике, забивают его, снижая скорость протока, тем самым ухудшая тепловые характеристики прибора. Давление холодной воды, поступающей в водонагреватель, не должно быть слишком низким, поскольку защита (из-за угрозы перегрева) блокирует его работу.
Обслуживание водонагревателя.
Любое техническое оборудование требует периодических осмотров для обеспечения его безотказной работы и продолжительного срока службы. После монтажа водонагревателя авторизованной сервисной фирмой на протяжении гарантийного срока, как правило, требуется проведение ежегодных осмотров.
Во время проведения осмотров сотрудники сервисной фирмы проверяют уровень загрязнения теплообменника со стороны камеры сгорания, а также систему поджига, регулируют или производят замену отработанных элементов. В накопительном водонагревателе необходимо проверить степень засорения емкости накипью, а также состояние анода, защищающего емкость от коррозии. Накипь может вызывать возникновение шумов во время работы водонагревателя.
Кроме того, раз в квартал пользователь должен проверять техническое состояние предохранительного клапана, который защищает устройство от возможных повреждений. ■
Текст Дариуш Томашевски, Федор Чуй
Журнал Murator 8, 2012
Теги
