Водонагреватели
косвенного нагрева
Бойлеры-эксплуататоры - именно так можно
в шутку назвать водонагреватели косвенного нагрева, о которых сегодня пойдет
речь. Дело в том, что для нагрева они используют не электрическую энергию,
твердое топливо или газ, а тепло, вырабатываемое другими источниками энергии. В
предыдущих публикациях неоднократно освещались вопросы, связанные с
электрическими или газовыми водонагревателями. Такие приборы имеют прямой
нагрев. Теперь пришло время рассмотреть водонагреватели с косвенным нагревом,
т.е. с использованием стороннего источника тепла.
При нагреве воды с помощью ТЭНа или
газовой горелки используется наиболее распространенная схема прямого нагрева.
Функционально такая схема достаточно проста. Вместе с тем она подразумевает
наличие в водонагревателе самого нагревательного элемента и его системы
контроля, управления и защиты. Важным достоинством таких приборов является их
автономность. При всех очевидных преимуществах на пути применения таких
приборов могут возникнуть труднопреодолимые проблемы. Например, слабость или
перегруженность электрической сети, отсутствие подвода газа или отсутствие
дымохода. Водонагреватели с косвенным нагревом зачастую позволяют успешно
решить подобные задачи.
Метод косвенного нагрева открывает широчайшие
возможности применения накопительных водонагревателей. В качестве
альтернативных источников тепла можно использовать котлы на любых видах
топлива, центральные системы отопления, солнечные установки. Такие
водонагреватели могут использоваться в схемах с тепловыми насосами, находят
свое применение в системах кондиционирования и охлаждения.
Принцип косвенного нагрева заключается в
том, что используется сторонний источник тепла, а перенос тепла осуществляется
с помощью промежуточного теплоносителя. В качестве последнего обычно выступает
вода или антифриз. Грамотное и рациональное использование бойлеров косвенного
нагрева позволяет существенно экономить энергоресурсы за счет использования
более дешевого энергоносителя (например, газа вместо электричества).
Эксплуатационные затраты на систему в целом снижаются.
Планируя установку водонагревателя
необходимо оценить целесообразность сочетания имеющегося источника тепла и
конкретного вида бойлера. В загородном коттеджном строительстве источником
тепла, как правило, является система отопления во главе с твердотопливным,
жидкотопливным или газовым котлом. Очевидно, что нерационально применять
водонагреватель косвенного нагрева в сочетании с электрокотлом. В этом случае
появляются потери тепла на циркуляционных трубопроводах и конструкция
получается излишне сложной. Такая система невыгодна ни с технической, ни с
экономической точек зрения. То же самое можно сказать и о сочетании
электроводонагреватель - дизель-генератор. Что касается газовых котлов, то
ситуация следующая: если планируется небольшое потребление горячей воды
(пиковый расход не превышает 12-13 л/мин) имеет смысл установить двухконтурный
настенный термоблок. Если же будет устанавливаться ванна, бассейн-СПА или
гидромассажная душевая стойка - необходим одноконтурный котел с бойлером
косвенного нагрева. Большой объем нагретой до высокой температуры воды,
находящейся в бойлере, позволяет компенсировать пиковые нагрузки, возникающие
при использовании перечисленной сантехники.
При выборе водонагревателя важно
учитывать мощность тепловой установки. Бойлер не должен оказывать существенного
влияния на систему отопления. Номинальный расход через теплообменник не должен
превышать 50% расхода через котел. В противном случае параметры системы
отопления могут существенно упасть, и это негативно отразится на микроклимате в
помещениях. При недостаточной мощности котла водонагревателя могут быть не выдержаны требования
к параметрам теплоносителя, и время нагрева увеличится.
Для эффективной работы теплообменника
кроме поддержания на заданном уровне температуры теплоносителя, необходимо
обеспечить заданную циркуляцию по контуру. Для обеспечения необходимого протока
через змеевик, как правило, устанавливается дополнительный циркуляционный насос
(не следует путать его с насосом циркуляции ГВС). Понятно, что нагрев воды в
бойлере не происходит круглосуточно. Поэтому, для того чтобы насос не работал
вхолостую, имеет смысл оснастить его автоматикой контроля параметров
теплоносителя. На нашем рынке можно найти такие насосы, например, под маркой
GRUNDFOS, WILO.
В теплое время года, когда система
отопления не используется, эксплуатировать твердотопливный или жидкотопливный
котел для нужд ГВС представляется затруднительным, в силу различных причин
(малый объем циркулирующего теплоносителя, большая инерция таких котлов и
т.п.). Настенные газовые котлы обладают малой инерцией и могут
эксплуатироваться круглый год. При данном способе эксплуатации полностью
оправдывает себя схема комбинированного нагрева: прямой + косвенный (обычно это
водонагреватель, оснащенный ТЭНом и теплообменником). Так, в течение
отопительного сезона водонагреватель работает от системы отопления, а летом
воду нагревает встроенный ТЭН.
Теплообменники для накопительных
водонагревателей бывают двух видов: встроенные и встраиваемые. Первые
устанавливаются на заводе и являются единым целым с водонагревателем. Вторые
устанавливаются на имеющиеся фланцевые разъемы и могут быть подобраны по
мощности согласно выпускаемым типоразмерам.
Необходимо соотносить габаритные и
присоединительные размеры водонагревателя и встраиваемого теплообменника.
С точки зрения конструкции, в
большинстве случаев используются трубчатые теплообменники, расположенные внутри
бака водонагревателя. Известны схемы с применением наружных пластинчатых
теплообменников. Но на практике такие схемы применяются достаточно редко.
Для защиты от коррозии встроенные теплообменники обычно покрываются той же
эмалью, что и внутренний бак. Встраиваемые змеевики изготавливаются из меди или
нержавеющей стали. Для увеличения поверхности теплообмена делается
дополнительное приобретение. Это позволяет очень существенно увеличить мощность
теплообменника при незначительном увеличении его габаритных размеров.
Не секрет, что в большинстве городских
домой горячая вода берется из системы отопления. Говорит о качестве такой воды
просто неуместно. Из-за того, что эта вода не проходит химическую подготовку,
быстро приходит в негодность система отопления. Немного отступая от темы, стоит
упомянуть о применении теплообменников в тепловых узлах зданий. Загрязненный и
химически агрессивный теплоноситель городской сети центрального отопления
циркулирует только в теплообменнике, а сама система работает на чистом и
химически нейтральном теплоносителе, который циркулирует с помощью специального
насоса. По такой же схеме строится и система горячего водоснабжения. Горячая
вода в данном случае вырабатывается в непосредственной близости от
потребителей.
Некоторые монтажники сантехнического
оборудования с целью получения более чистой горячей воды находят возможным
подключение бойлера косвенного нагрева к стояку горячего водоснабжения в
квартире. При этом нагревается отфильтрованная вода из холодного стояка. С
технической точки зрения эта схема вполне работоспособна. Однако имеются
некоторые нюансы. Для эффективной работы теплообменника температура
теплоносителя должна поддерживаться на уровне 70-90°С. В стояке горячей воды
она обычно не превышает 60°С. С одной стороны это сказывается на мощности
теплообменника. С другой - не позволяет нагреть воду в бойлере выше этой
отметки, даже при использовании электрического подогрева, т.к. в этом случае
начинается обратный процесс - бойлер нагревает сеть. Для организации правильной
работы в такой ситуации необходимо применение сложной и дорогостоящей обвязки.
Наконец, такой метод экономически выгоден, только если нет счетчика на горячую
воду.
Существует также и морально-правовой
аспект данного метода получения горячей воды. Дело в том, что при такой схеме
могут существенно изменится параметры сети ГВС (давление и температура). Так,
при реализации схемы со сбросом в обратный стояк ГВС (обычно это стояк для
полотенцесушила), может уменьшиться циркуляция в стояке и упасть давление. При
схеме с возвратом в подающий стояк - падает температура в стояке. Таким
образом, соседи в верхних квартирах получают горячую воду с пониженными
параметрами. На практике это изменение параметров не так уж заметно, но если на
одном стояке последовательно установлены несколько таких бойлеров, да еще и с
циркуляционными насосами - ситуация может измениться довольно заметно. Пожалуй,
самым "безболезненным" методом подключения водонагревателя может
оказаться врезка с обратный стояк прибора отопления в ванной комнате по
байпасной схеме с принудительной циркуляцией через теплообменник. Падение
температуры полотенцесушила на несколько градусов не внесет серьезных неудобств
в жизнь ваших соседей.
Также не стоит полагать, что
представители водоканала или ЖЭС одобрят такое "изобретение".
Подобное подключение является несанкционированным и может стать серьезным
препятствием на пути документального оформления помещения.
Идея использования такого
альтернативного источника тепла, как солнечная энергия выглядит весьма
привлекательно. Комбинация солнечной установки и бойлера косвенного нагрева
позволяет фактически бесплатно получать горячую воду в неограниченных
количествах. Следует заметить, что водонагреватель обязательно должен быть
комбинированным, т.к. одной только энергии солнца оказывается недостаточно для
стабильного поддержания температуры горячей воды. Догрев воды до нужной
температуры должен осуществляться либо с помощью ТЭНа, либо второго
теплообменника, питаемого от другого источника тепла. При всех неоспоримых
преимуществах данной системы не стоит забывать и о циклах солнечной активности.
В связи с этим возникают сомнения в целесообразности применения таких систем. Практически каждая зарубежная компания,
специализирующаяся на выпуске котельного оборудования, среди прочего
дополнительного оборудования выпускает водонагреватели такого класса. На украинском
рынке представлено оборудование таких фирм, как Gorenje (Словения), Buderus,
Wolf, Viessmann, Vaillant, De Dietrich (Германия), Saunier Duval (Франция),
ACV (Бельгия) и многих других. Следует заметить, что основная масса
фирм-производителей выпускает водонагреватели, максимально совместимые по своим
параметрам с одноименным оборудованием. Как правило, в принадлежностях
поставляются и фирменные комплекты "быстрой обвязки", т.е. уже
скомпонованные и собранные фрагменты трубопроводов с установленными насосами,
распределительными вентилями, датчиками, теплоизоляцией и т.п. Для монтажа
такой обвязки достаточно закрутить несколько гаек и вставить несколько штекеров
электрических разъемов. Кстати, перепутать их невозможно, т.к. каждая пара
разъемов - разная. Почти как в персональном компьютере. Все это необходимо
учитывать, если система отопления и горячего водоснабжения собирается из
компонентов разных марок. Определенным недостатком таких водонагревателей
является то, что в основной своей массе они оснащаются сравнительно маломощным
ТЭНом или вообще такового иметь не могут. Об этих особенностях желательно
узнать до того, как система отопления будет остановлена на летний период.
По сравнению с обычными электрическими
накопительными водонагревателями, бойлеры косвенного и комбинированного нагрева
являются несколько более сложными приборами и требуют более детального подхода
уже на стадии выбора и согласования оборудования. Для нахождения наиболее
рационального решения, безусловно, имеет смысл получить консультацию у
специалистов. Это позволит избежать многих проблем, которые могут возникнуть,
как на стадии монтажа оборудования, так и в процессе его эксплуатации.
Источник hotwater.ru
