Топовая баня
Назад

Горячая вода в бане от печки схема

Опубликовано: 12.04.2020
0
2

Печь для бани с теплообменником: принцип работы и установка

Если в парной установлена печь для бани с теплообменником, то не возникнет необходимости тратить дополнительные средства на монтаж бойлера, который требуется для нагревания воды. Такие конструкции являются наиболее оптимальными вариантами, что обусловлено тем, что они не только обогревают помещение, но и обеспечивают хозяев горячей водой.

Принцип работы

Если вы решили установить печь для бани с теплообменником, то вам необходимо для начала ознакомиться с принципом работы данного устройства. Теплообменники еще называются водяными контурами. Независимо от того, в каком месте они располагаются, их функционирование происходит по единому принципу. Тепловая энергия от печи поступает к рубашке или к регистру.

Теплоноситель, который находится в теплообменнике, начинает нагреваться. В баке вода имеет температуру ниже комнатной или немного выше. За счет данной разницы в контуре возникает давление, способствующее циркуляции теплоносителя. Таким образом, нагретая вода поступает в бак. Из него теплоноситель расходуется на гигиенические процедуры.

После этого в емкость поступает очередная порция холодной воды. Она переносится в теплообменник, где и осуществляется ее последующей нагрев. В том случае, если система обладает закрытым типом, что предполагает работу бака в качестве отопительного прибора, то заливку воды следует осуществлять еще до момента розжига печи.

В этом случае разница температур может стать причиной деформации и повреждения металла теплообменника. Циркуляция будет продолжаться до тех пор, пока в конструкции будет поддерживаться достаточно высокая температура. Если вы установите печь для бани с теплообменником, то не возникнет необходимости в монтаже водонагревателя, который устанавливается в душевой. Помимо прочего, перед хозяевами не встанет вопрос об обустройстве источников тепла в помещениях.

Владельцы частных бань иногда сталкиваются с проблемой, которая выражена в том, что вода не может передвигаться самотеком. Этот процесс может быть только частично затруднен. При этом контур обязательно следует дополнить насосом циркуляционного типа. Важно помнить перед проведением таких работ, что система хоть и станет отличаться эффективностью, но будет энергозависимой.

Установка печи

Если вы решили выбрать печь для бани с теплообменником, то важно для начала ознакомиться с технологией ее установки. Монтажные работы производятся после обустройства фундамента, который обязательно заливается в грунт на 40 сантиметров. Основание должно возвышаться над уровнем земли, однако при этом следует руководствоваться основанием пола.

При установке печи в баню с теплообменником нагретая вода будет поступать в бак или подключенные радиаторы. В последнем случае следует использовать трубы, которые должны быть обмотаны теплоизоляцией. Дымовая труба должна быть выведена сквозь заблаговременно обустроенное отверстие в крыше. Оно закрывается стальным полотном, в котором проделывается вырез. Полученные стыки необходимо хорошо загерметизировать.

Если вами была выбрана печь для бани с теплообменником и баком для воды, то необходимо усвоить тот момент, что конструкция в первую очередь предназначается для нагрева парной, второстепенная задача состоит в подогреве воды. Управлять несколькими процессами одновременно будет невозможно. Парилка находится в приоритете.

Если теплообменник имеет вид экономайзера или змеевика, то необходимо установить в бане выносной бак, монтируя его выше уровня печи. Для монтажа данной системы допустимо использовать металлические или полимерные трубы, однако полиэтиленовые применяться не должны. Диаметр трубопроводов и сетей, где вода поступает самотеком, необходимо выбрать таким образом, чтобы показатель не был меньше габаритов патрубков нагревателя. Лучше всего, чтобы диаметр оказался на один размер больше. При этом шаг от бака до нагревательного оборудования не должен быть больше трех метров.

Если вы решили предпочесть печь для бани с теплообменником для воды, то последнюю составляющую можно изготовить самостоятельно. Для этого следует подготовить металл, толщина которого равна 2,5 мм. Сверху расположенная емкость цилиндрической формы должна быть соединена с нижней емкостью прямоугольной формы.

Если вами изготавливается печь-камин с теплообменником, то подготовленные раскроенные заготовки, которые вырезаются из металлического листа, должны быть зафиксированы сваркой. После того как все расчеты были сделаны, а вы полностью убеждены, что в них нет ошибок, можно собрать всю систему окончательно.

После окончательной сборки систему следует проверить на прочность. При этом можно использовать следующую технологию. Нижнюю трубу необходимо заварить, а после залить ее водой до самого верха. Выходное отверстие нужно соединить с емкостью. Далее нагнетается сжатый воздух, а манометр позволяет анализировать давление.

Если вы выбрали печь для бани с теплообменником для отопления, то важно учесть, что устанавливать водяной контур в топку или газоход будет гораздо сложнее по сравнению с тем случаем, когда теплообменник находится в комплекте с приобретаемой печью, выполненной из металла. В первом случае регистр необходимо изготовить заблаговременно, используя толстостенную черную трубу или нержавейку.

Если выполнить контур с незначительной поверхностью обмена, то теплоноситель будет постоянно закипать, это нужно исключить. Тогда как излишне большие размеры, напротив, станут причиной долгого разогрева. В конечном итоге при необходимости использования воды она будет оставаться прохладной. Именно поэтому столь важно сделать контур с оптимальной поверхностью обмена.

Заключение

Если печь-камин с теплообменником будет установлена правильно, то прослужит такая конструкция довольно долго, не предполагая необходимости проведения ремонтных работ.

Водяной контур можно установить на готовую металлическую конструкцию, в значительном ассортименте представленную в продаже. Также для этого подойдет традиционная печь из кирпича. Роль водяного котла в таком случае выполняет обычная металлическая труба или емкость из листового металла. Их коммутируют с домовой отопительной системой.

Проект печи с водяным контуром содержит указания на ее расположение и размеры. При этом важно учесть, каким образом расположены межкомнатные перегородки и мебель. Для габаритных сооружений значительного веса закладывают основательный фундамент из бетона. Основание печи и отделочный материал на полу необходимо отделить предохраняющим отступом, для защиты от пожара.

Для осуществления кладка применяется специальный раствор и кирпичи высокого качества. Учитывая сложность приготовления смеси и требования к качеству, иногда надежнее приобрести ее в готовом виде. Фундамент нуждается в обязательной гидроизоляции. Перед укладкой кирпичи рекомендуется погружать в воду на сутки. Вооружившись размерами кладочных элементов, подбирают соответствующую порядовку.

Внутрь сооружаемой конструкции монтируется регистр-змеевик: к нему впоследствии коммутируются подающие и обратные трубы. Одна из них служит для подачи горячего теплоносителя через расширительную емкость в систему. Вторая труба является каналом для возращения остывшей жидкости обратно к регистру. Перемещение воды обеспечивают гравитационные силы.

Как известно, двухконтурный газовый котел может обеспечить дом горячей водой и быть источником тепла в системе отопления. Приготовление горячей воды осуществляется в проточном теплообменнике котла. Об общих недостатках системы ГВС с проточным нагревателем читайте в начале этой статьи. Но у газовых аппаратов с проточным нагревателем есть еще одна проблема — это сложность выбора максимальной мощности двухконтурного котла или водогрейной газовой колонки.

Чаще всего оказывается, что необходимая мощность котла для приготовления горячей воды, значительно больше мощности, необходимой для отопления всех помещений в доме.

Как уже упоминалось в статье выше, для получения горячей воды необходимой температуры и максимальном её расходе, двухконтурные газовые котлы и водогрейные газовые колонки имеют достаточно большую максимальную мощность, около 24 кВт. или более.  Котлы и колонки оснащены автоматикой, которая может за счет модуляции пламени горелки уменьшать их мощность до минимальной, равной примерно 30% от максимальной.

Как выбрать проточный водонагреватель

Наличие в бане воды существенно повышает комфортность принятия водных процедур и облегчает подготовку бани. Кроме того, нет надобности отводить специальные места в помещениях для емкостей под воду, отпадает необходимость периодического наполнения этих емкостей водой.

Носить воду ведрами тяжело и уже не актуально

печь с водяным контуром своими руками

При отсутствии водопровода бочки наполняются водой с запасом, излишки после бани выливаются на пол, в противном случае она зимой замерзнет и лед повредит емкости, а летом в результате длительного стояния воды в ней размножаются различные микроорганизмы и бактерии – вода приобретает неприятный цвет и запах.

Есть еще один плюс водопровода в бане – значительно сокращается количество выливаемой воды под баню, а это всегда проблема для деревянных конструкций и фундамента.

Водоснабжение в бане — это удобно и экономично

Как можно своими руками провести воду в баню, какое для этого требуется оборудование и какие строительные работы следует выполнять? Чтобы принять оптимальное решение в каждом конкретном случае, следует ознакомиться с существующими видами и схемами водоснабжения бани.

Типы водоснабжения

В зависимости от периодичности использования бани водоснабжение может быть летним или всесезонным.

Необходимость в горячей воде при проведении помывочных процедур существует в любое время года. Обеспечить ее наличие в бане можно, используя, помимо дедовского способа с печью-каменкой, с помощью современных технологий.

Важно! Выбор конкретного метода и оборудования обусловлен особенностями планировки участка, доступностью инженерных коммуникаций, сезонностью использования бани.

Такое решение требует выполнения ряда условий. Главный фактор — способность имеющегося оборудования обеспечить нагрев достаточного объема воды. Например, производительность газового котла может оказаться недостаточной, поскольку расход воды в бане иногда существенно превышает потребность в ней в доме.

Рациональность применения такой схемы необходимо рассматривать с учетом требуемой протяженности коммуникаций — большое расстояние между строениями может потребовать использования насоса, что увеличивает эксплуатационные расходы. Необходимо также оценить затраты на прокладку водопровода от дома — принципиально он выполняется аналогично подаче холодной воды.

печь для бани с теплообменником

Это наиболее распространенный способ, при котором для подогрева используется печь или разнообразные виды нагревательного оборудования. В этих случаях горячая вода производится непосредственно на месте и ее транспортировка из другой точки участка не требуется.

Преимущества установки водонагревателей:

  • Отсутствие необходимости в накопительном баке для горячей воды;
  • Возможность установки оборудования в любом удобном месте;
  • Автономность использования парной и душа;
  • Возможность регулировки температуры нагрева воды.

Совет! Наиболее рациональный вариант — устройство комбинированного водонагревателя с теплообменником, сообщающемся с печью. Это универсально решение. Схема позволяет раздельно использовать подогрев электричеством и печью, или одновременно обоими источниками тепла, что значительно ускоряет процесс.

По принципу работы любое оборудование для подогрева подразделяется на два вида:

  • Проточные установки увеличивают температуру воды во время прохождения ее через теплообменник. Нагрев происходит быстро, но объем теплой жидкости в емкости обратно пропорционален израсходованному. То есть, чем больше используется воды при приеме душа, тем быстрее она остывает. Этот тип водонагревателей, имеющих компактные размеры – отличное решение для небольших бань.
  • Накопительное оборудование характеризуется большим объемом и, соответственно, размерами, поэтому ему не всегда можно найти место в скромной баньке. Нагрев воды происходит медленно, но и израсходовать ее быстро не получится.
Предлагаем ознакомиться  Жидкое стекло для гидроизоляции кирпича: его особенности и нанесение

Водонагреватели

В качестве проточного водонагревателя можно использовать:

  • газовую колонку ГВС;
  • греющий контур ГВС двухконтурного отопительного котла;
  • электрический проточный подогреватель воды.
  • пластинчатый теплообменник, подключенный к контуру отопления.

Проточный подогреватель воды начинает греть воду в момент начала разбора воды, когда открывают кран горячей воды.

Горячая вода в бане от печки схема

Вся энергия, расходуемая на нагрев, переходит от нагревателя к воде практически мгновенно, за очень короткое время движения воды через нагреватель. Чтобы получить воду необходимой температуры за малый промежуток времени конструкция проточного водонагревателя предусматривает ограничение скорости потока воды. Температура воды на выходе из проточного нагревателя очень сильно зависит от расхода воды — величины струи горячей воды, текущей из крана.

Для нормального снабжения горячей водой только одного рожка в душе мощность проточного водонагревателя должна быть не менее 10 кВт. Наполнить ванную за разумное время можно от нагревателя мощностью более 18 кВт. А если при наполнении ванны или работе душа открыть еще и кран горячей воды на кухне, то для комфортного пользования горячей водой потребуется мощность проточного нагревателя не менее 28 кВт.

Для отопления дома эконом класса обычно достаточно котла меньшей мощности. Поэтому, мощность двухконтурного котла выбирают исходя из потребности в горячей воде.

Схема ГВС с проточным водонагревателем не может обеспечить комфортное и экономное пользование горячей водой в доме по следующим причинам:

  • Температура и напор воды в трубах очень сильно зависят от величины расхода воды. По этой причине при открывании еще одного крана очень сильно меняется температура воды и напор в системе ГВС. Одновременно пользоваться водой даже в двух местах очень не комфортно.

  • При малом расходе горячей воды проточный водонагреватель вообще не включается и не греет воду. Для получения воды необходимой температуры часто приходится расходовать больше воды, чем это необходимо.
  • При каждом открытии водоразборного крана проточный водонагреватель запускается вновь. Постоянно то включается, то выключается, что сокращает ресурс его работы. Каждый раз горячая вода появляется с задержкой, только после того, как режим нагрева стабилизируется. Частый перезапуск нагревателя снижает КПД и увеличивает расход энергии. Часть воды бесполезно уходит в канализацию.
  • Невозможно сделать рециркуляцию воды в трубах разводки по дому. Горячая вода из крана появляется с некоторой задержкой. Время ожидания растет по мере увеличения длины труб от водонагревателя до места разбора воды. Часть воды в самом начале приходится бесполезно сливать в канализацию. Причем это вода, которая уже была нагрета, но успела остыть в трубах.
  • Быстро накапливаются отложения накипи на небольшой поверхности внутри камеры нагрева проточного водонагревателя. При жесткой воде потребуется частая чистка от накипи.

В конечном итоге, использование проточного водонагревателя в системе ГВС приводит к не обоснованному росту потребление воды и объема стоков канализации, к увеличению расхода энергии на нагрев, а также к недостаточно комфортному пользованию горячей водой в доме.

Систему ГВС с проточным водонагревателем используют, не смотря на её недостатки, по причине сравнительно низкой стоимости и малых размеров оборудования.

Система работает лучше, если отдельный индивидуальный проточный водонагреватель установить возле каждого места разбора воды.

В этом случае удобно устанавливать электрические проточные нагреватели. Однако, такие нагреватели во время разбора воды одновременно в нескольких местах  могут потреблять из электросети значительную мощность (до 20 – 30 кВт).  Обычно электросеть частного дома на это не рассчитана, да и стоимость электроэнергии высока.

Основным параметром для выбора проточного водонагревателя является величина потока воды, который он сможет нагреть.

Горячая вода в бане от печки схема

Для комфортного пользования рекомендуется ориентироваться на следующие объемы расхода горячей воды температурой 55 оС в точках разбора:

  • из крана мойки или умывальника 4,2 л/мин (0,07 л/сек);
  • из крана ванны или душа 9 л/мин (0,15 л/сек).

Например.

К одному проточному водонагревателю присоединены три точки разбора -мойка на кухне, умывальник и ванна (душ). Для наполнения только ванны необходимо выбрать нагреватель, который способен выдать не менее 9 л/мин. воды с температурой 55 оС. Такой водонагреватель также обеспечит пользование горячей водой одновременно из двух кранов — в мойке и умывальнике.

Пользоваться горячей водой одновременно в душе и умывальнике будет комфортно, если производительность нагревателя будет уже не менее 9 л/мин 4,2 л/мин=13,2 л/мин.

Производители в технических характеристиках обычно указывают максимальную производительность проточного водонагревателя, из расчета нагрева воды на определенную разность температур, dT, например, 25 оС, 35 оС или 45 оС. Это значит, что если температура воды в водопроводе 10 оС, то при максимальной производительности из крана будет течь вода с температурой 35 оС, 45 оС или 55 оС.

Будьте внимательны. Некоторые продавцы в рекламе указывают максимальную производительность аппарата, но «забывают» написать, для какой разности температур она определена. Можно купить газовую колонку производительностью 10 л/мин., но окажется, что при таком расходе она будет нагревать воду голько на 25 оС., т.е. до 35 оС. Пользоваться горячей водой с такой колонкой может оказаться не очень комфортно.

Для нашего примера подойдет газовая колонка или двухконтурный котел с максимальной производительностью не менее 13,2 л/мин при dT=45 оС. Мощность газового аппарата при этих параметрах горячей воды будет около 32 кВт.

печное водяное отопление

При выборе проточного водонагревателя обратите внимание на еще один параметр — минимальную производительность, расход л/мин, при которой включается нагрев.

Если расход воды в трубе будет меньше величины, указанной в технических характеристиках аппарата, то водонагреватель не включится. По этой причине, часто приходится расходовать больше воды, чем это необходимо. Постарайтесь выбрать аппарат с как можно меньшей величиной минимальной производительности, например, не более 1,1 л/мин.

Электрические проточные водонагреватели, предназначенные для применения в быту, имеют максимальную мощность нагревателя около 5,5 — 6,5 кВт. При максимальной производительности 3,1 — 3,7 л/мин нагревают воду на dT=25 оС. Один такой водонагреватель устанавливают для обслуживания одной водоразборной точки — душа, умывальника или мойки.

Основные виды

Сооружая печное водяное отопление, можно пойти по одному из двух путей:

  1. Если в доме уже имеется печь, то необходимо изготовить змеевик для установки внутрь конструкции. Этот прием применяется нечасто по причине своей трудоемкости. В таком случае довольно непросто изготовить топливник под имеющиеся габариты конструкции.
  2. Сооружение тепловой установки своими силами, с учетом размеров регистра. Если все сделать правильно, гарантируется надежность и долговечность службы печи. Сугубого внимания заслуживают внутренние размеры рубашки. Ее толщина должна начинаться от 4-5 см, во избежание угрозы закипания воды. Чтобы уберечься от проблем с циркуляцией теплоносителя, обычно монтируют подходящую помпу.
  3. При выборе толщины стенок за ориентир берутся теплотворные возможности выбранного топлива. Если в качестве энергоносителей предполагается использовать исключительно дрова, то достаточно будет и 3-х мм. Если планируется использовать уголь, толщину следует увеличить до 5 мм. Расстояние от регистра для печи до ее стенок рекомендовано в пределах 10-20 мм. Это позволит полностью нивелировать тепловое расширение металлических элементов, сохранив их от преждевременного разрушения.

Как обеспечить нагрев воды в бане

При отоплении деревянных домов традиционными печами наблюдается откровенная неравномерность обогрева. Наиболее теплые участки в таком доме располагаются в непосредственной близости от кирпичного обогревателя. В дальних углах при этом может быть довольно прохладно. Вариант с несколькими печами обходится очень дорого. Кроме того, это приводит к значительному сокращению жилого пространства.

Наиболее оптимальное решение – применить комбинацию кирпичной печки с водяным отоплением. Подобный опыт уже имеется у многих жителей нашей страны, сумевших решить задачу по созданию тепла и уюта в своем жилище. Для этого обычная кирпичная печь оснащается теплообменником, имеющим вид змеевика. Местом его установки выступает топка или основание дымоходной трубы.

Достоинства печки с контуром отопления:

  • Эффективность и равномерность отопления. Этому способствует расположение радиаторов в разных комнатах и постоянное нагревание теплоносителя.
  • Абсолютная независимость. Данные конструкции не зависят от наличия в доме газа и электричества. Хозяева в этом случае сами выбирают время и интенсивность обогрева.
  • Возможность самостоятельного обслуживания систем отопления. Для осуществления этих несложных мероприятий присутствие специалистов не требуется.
  • Экономичность. Хоть такую систему и приходится запускать каждый день, однако за счет дешевизны топлива расходы на ее функционирования довольно небольшие.

Вопрос, как обустроить нагрев воды в бане, возникает сразу же после того, как вы туда подвели водопровод. За всю историю эксплуатации бань было разработано несколько более или менее эффективных способов нагрева воды, из которых можно выбрать тот метод, который будет соответствовать особенностям вашей парной.

регистр для печи

Итак, перечислим эти способы и расскажем подробнее о том, как нагреть воду в бане.

Оптимальная температура воды — залог комфорта в бане

Нагрев воды в емкости, установленной на водогрейной трубе от печного отопления

За всю историю эксплуатации бань можно выделить следующие методики обустройства нагрева воды:

  • Установка дровяной колонки;
  • Установка электрического водонагревателя большой емкости;
  • Установка газовой колонки, подключенной или к централизованной газораспределительной магистрали или к сменному баллону;
  • Использование системы нагрева воды в емкости, установленной на водогрейной трубе бани от печного отопления;
  • Гибридная система с нагревом от водогрейной трубы печного отопления, когда работает отопительный котел, и от дополнительных электрических ТЭНов, когда котёл не работает.

Схема нагрева от водогрейной трубы печного отопления

Несмотря на разнообразие перечисленных способов, наибольшую популярность получил подогрев воды в бане с применением дровяных и газовых колонок и электрических обогревателей. Надо сказать, что все эти устройства работают только при наличии постоянной подачи проточной воды в трубопроводе.

Схема ГВС с накопительным подогревателем (бойлером) и циркуляцией воды

Накопительный водонагреватель (бойлер) представляет собой теплоизолированный металлический бак довольно большого объема.

В нижнюю часть бака водонагревателя чаще всего встраивают сразу два нагревателя – электрический ТЭН и трубчатый теплообменник, подключенный к отопительному котлу (схема подключения бойлера к котлу). Вода в баке большую часть времени подогревается котлом.

Электрический нагреватель включается по мере необходимости, в период остановки котла. Такой бойлер часто называют бойлером косвенного нагрева.

Горячая вода в бойлере косвенного нагрева расходуется из верхней части бака. На её место в нижнюю часть бака тут же поступает холодная вода из водопровода, нагревается теплообменником и поднимается вверх.

Предлагаем ознакомиться  Усилитель тяги дымохода чертежи, фото

В странах Евросоюза системы ГВС в новых домах в обязательном порядке оснащают солнечным нагревателем — коллектором. Для подключения солнечного коллектора в нижнюю часть бойлера косвенного нагрева устанавливают еще один теплообменник.

Вода в бойлере нагревается солнечным коллектором. Если тепла от коллектора не хватает, то включается в работу котел или электрический нагреватель. Читайте: «Система ГВС с солнечным коллектором» .

Рекомендации к проведению строительных мероприятий

Принцип работы

Прежде, чем приступить к кладке печи с водяным контуром, нужно проконсультироваться с опытными специалистами. Оптимальным местом для установки конструкции считается центральный участок дома. Топка должна выходить в кухню или другое нежилое помещение. Корпус, наоборот, важно разместить внутри жилой комнаты. Подобная планировка обеспечит эффективное отопление сразу нескольких комнат.

На размеры печи влияет общая площадь обогреваемого здания. По приблизительным расчетам, 1 м2 печи в состоянии обогреть примерно 35 м2 дома. Исходя из этого соотношения, можно легко рассчитать габариты обогревателя в каждом конкретном случае. Бывают ситуации, когда приобретаются регистры для готовых конструкций. Более практично вначале купить регистр, а потом под него проектировать печь подходящих размеров.

При сооружении печи с варочной поверхностью и водяным контуром необходимо придерживаться следующих нормативов:

  • Печку и ближайшие поверхности нужно отделить безопасным расстоянием. Перед топкой в этих целях дополнительно устанавливается металлический лист, защищающий пол и перегородки.
  • Чтобы кладка была максимально прочной, проводят армирование каждого 4-го кирпичного ряда металлическими штырями.
  • В качестве монтажной смеси применяют глиняный раствор средней пластичности. Скатанный из него небольшой шарик при ударе о пол не должен трескаться и рассыпаться.
  • Дымовая труба должна иметь высоту не менее 5 м: наличие оголовника является обязательным условием. Этот элемент призван защищать дымоход от климатических осадков и засорений. Кроме того, он способствует усилению тяги и украшению постройки.

Возведение своими руками печи для дома с котлом обычно не вызывает особенных сложностей. Довольно часто можно встретить металлические конструкции, не уступающие кирпичным с точки зрения внешней эстетичности. Такое изделие способно в значительной мере украсить жилищный интерьер. Для сооружения кирпичных печей подбирается особый строительный материал. Лучший вариант – керамические красные кирпичи обожженного типа. Их отличает равномерный цвет и металлический звук при простукивании.

Как можно нагреть воду в бане?

Например.

Схема ГВС с бойлером послойного нагрева и проточным водонагревателем
Схема ГВС с бойлером послойного
нагрева и проточным водоподогревателем

В последнее время набирает популярность система ГВС с бойлером послойного нагрева, вода в котором нагревается проточным водонагревателем. В таком бойлере отсутствует теплообменник, что снижает его стоимость. 

Горячая вода расходуется из верхней части бака. На её место в нижнюю часть бака тут же поступает холодная вода из водопровода. Насосом вода из бака прогоняется через проточный нагреватель, и подается сразу в верхнюю часть бака. За счет этого, горячая вода у потребителя появляется очень быстро — не нужно ждать пока прогреется  почти весь объем воды, как это происходит в бойлере косвенного нагрева.

Быстрый нагрев верхнего слоя воды, позволяет устанавливать в доме бойлер меньших размеров, а также снизить мощность проточного нагревателя, без ущерба для комфорта.

Двухконтурный газовый котел с накопительным бойлером послойного нагрева
Бойлер послойного нагрева Galmet SG (S) Fusion 100 L подключают к контуру ГВС двухконтурного котла или к газовой колонке. Бойлер имеет встроенный трехскоростной циркуляционный насос. Высота бойлера 90 см., диаметр 60 см.

Производители выпускают двухконтурные котлы со встроенным или выносным бойлером послойного нагрева. В результате, стоимость и габариты оборудования системы ГВС получаются несколько меньше, чем с бойлером косвенного нагрева. 

Вода в бойлере подогревается заранее, независимо от того, расходуется она или нет. Запас горячей воды в баке позволяет пользоваться горячей водой в доме в течении нескольких часов.

Благодаря этому, нагрев воды в баке можно производить довольно длительное время, постепенно накапливая тепловую энергию в горячей воде. Отсюда и еще одно название бойлера — накопительный водоподогреватель.

Большая продолжительность нагрева воды позволяет использовать нагреватель сравнительно небольшой мощности.

печи с варочной поверхностью и водяным контуром

Накопительные бойлеры, вода в которых нагревается газовой горелкой, менее популярны в системах ГВС частного дома. Устройство в доме систем отопления и ГВС с двумя газовыми аппаратами — газовым котлом и газовым бойлером, получается заметно дороже.

Газовые бойлеры бывает выгодно ставить в квартирах с центральным отоплением или в частных домах с отоплением твердотопливным котлом и нагревом воды в системе ГВС сжиженным газом.

Газовые водонагреватели также, как и котлы, выпускаются с открытой камерой сгорания и с закрытой, с принудительным удалением дымовых газов и с естественной тягой в дымоходе.

В продаже имеются накопительные газовые бойлеры,  которые не требуют подключения к дымоходу. (Бытовые газовые плиты тоже ведь работают без дымохода.)  Мощность газовых горелок таких аппаратов небольшая.

Газовые бойлеры объемом до 100 литров предназначены для крепления на стену. Водонагреватели большого объема устанавливаются на пол.

В водонагревателях применяются разные способы зажигания газа — с дежурным фитилем, электронный на батарейках или гидродинамический поджиг.

В аппаратах с дежурным фитилем постоянно горит маленькое пламя, которое вначале зажигается вручную. Какое-то количество газа бесполезно сгорает в этом факеле.

Электронный поджиг работает от электросети или батарейки, аккумулятора.

кирпичная печка с водяным отоплением

Гидродинамический поджиг запускается от вращения турбинки, которая приводится в действие потоком воды при открытии крана. 

Чем больше объем накопительного водонагревателя — тем выше комфорт пользования горячей водой в доме. Но с другой стороны, чем больше размеры бойлера, тем он дороже, тем выше затраты на его ремонт и техническое обслуживание, тем больше места он занимает.

Размер бойлера выбирают исходя из следующих соображений.

Принято считать, что объем бойлера, выбранный из расчета 20-30 литров на человека, обеспечит минимально необходимый комфорт пользования горячей водой в доме.

Повышенный комфорт обеспечит бойлер, объем которого выбран из расчета 30 — 60 литров на одного пользователя водой.

Высокий уровень комфорта обеспечит водонагреватель объемом из расчета 60-100 литров на одного проживающего в доме.

Для заполнения ванны необходимо израсходовать почти всю воду из бойлера объемом 80 — 100 литров.

Как нагреть воду в бане? Вопрос, который уместен в загородном доме, где поместилась и небольшая банька. Он только с первого взгляда кажется совсем простым, а на самом деле потребность в большом количестве горячей воды требует приложения определенных усилий для сооружения необходимой конструкции. В принципе нагреватель для сауны или бани можно приобрести готовый и просто установить, но можно решить проблему и своими руками, соорудив нестандартный водонагреватель для бани, например, на дровах.

Особенности нагрева

Проблема большинства бань в загородном или деревенском доме – отсутствие горячего водоснабжения, что приводит к необходимости создавать системы для нагрева воды. В принципе нагрев воды в бане можно обеспечить двумя способами: устанавливаются отдельные водогрейные устройства или используются банные нагревательные печи.

В первом варианте могут использоваться различные стандартные водогрейные котлы, например, газовые обогреватели или электрические теплоэлектронагреватели (ТЭНы), которые способны быстро подогревать большой объем воды. Однако такие конструкции придется устанавливать в моечном помещении, что создает проблему горячей воды в парилке.

Банная нагревательная печь способна, помимо главной функции – обогрева, обеспечить и подогрев воды. В этом случае для нагрева воды устанавливается специальный бак нужной емкости (от 30 до 100 л) с водой, и используется тепло, которое все равно вырабатывается для обогрева парилки. Для поддержания нужной температуры используется классический русский вариант – на дровах. Причем принцип нагрева может быть различным, но его желательно заложить в конструкцию печей уже на стадии проекта.

Совет от мастера!

В основном находят применение 3 системы: бак на печи (или в тесном контакте с ней); бак с теплообменником и бак-«самовар».

Встроенная система

Наиболее простой и распространенный способ установки бака для нагрева воды – установка его на одну из сторон или сверху банной печи. Идеальный вариант – бак с водой установлен внутри печи и выходит одновременно в два помещения (парилка и мойка). Емкость такого бака может быть любой, а способ нагрева – на дровах.

Другое дело, если банная нагревательная печь уже построена и в ней не предусмотрен бак. В этом случае применяется навесной вариант (обычно сбоку или спереди в парилке). Емкость бака составляет порядка 40-70 л, и нагревается такой объем (на дровах) за 1,2-1,6 ч. Ускорить нагревание можно обеспечив теплоизоляцию стенок бака.

Брать воду из такой системы можно различным способом. Самый простой метод – крышка сверху, и черпание жидкости какой-либо удобной емкостью. Более сложный вариант предусматривает изготовление сливного крана – в верхней или нижней части, в зависимости от высоты расположения бака.

Если есть необходимость привязки бака для нагрева воды к определенному месту в стороне от печи, то применяется конструкция с теплообменником. Эта конструкция основывается на том, что внутри нагревательные печи имеют змеевик из стальной трубы, через который подается холодная вода. Проходя через печь, жидкость нагревается и поступает в отдельно стоящую емкость, где и накапливается горячая вода. Объем бака обычно составляет 60-80 л и нагревается в течение 1,6-2,2 ч.

Теплообменник использует известный физический закон – холодная масса опускается вниз, а нагретая жидкость подается вверх. Этим и обуславливается размещение бака. Основное преимущество теплообменной системы – отсутствие необходимости привязки бака к печи. Минусом нагревателя является более сложная конструкция.

Нагреватель можно соорудить на дымоходной трубе, и разогрев будет производиться от отводящего вверх дыма. Такой источник тепла может разогреваться до температуры свыше 500ºС, что можно использовать с пользой, перед тем как дым уйдет в трубу. Главная проблема конструкции – обеспечение герметичности места ввода дымоходной трубы в нагревательный бак.

Применение цементного раствора не рекомендуется из-за его растрескивания при таких термических нагрузках.

Основное преимущество системы «самовар» – использование бесполезно уходящей энергии с пользой для дела. Кроме того, достаточно высокое расположение бака дает возможность его использования в качестве душа, если установить соответствующий распылитель для воды.

Большим недостатком является сложность конструкции и более сложное заливание воды с учетом высоты верхней крышки.

Выбор материалов

Выбор материала для нагревательного бака только кажется простым. Самый обычный вариант – сталь. Главное преимущество – дешевизна и простота изготовления с помощью обычных сварочных операций. Однако в условиях русской бани при постоянной высокой температуре, высокой влажности и воздействии перегретого пара этот материал быстро ржавеет, и срок службы его невелик.

Другой вариант – чугун. В чугунной емкости вода долго разогревается, но зато долго и охлаждается, что дает возможность сохранять тепло и после прекращения топки печи. Недостатки – большой вес, высокая цена и проблемы с коррозией.

Самый хороший вариант – нержавеющая сталь. Конечно, она значительно дороже обычного стального листа, но зато не подвергается коррозии и способна прослужить много лет. Наиболее распространенные марки стали для изготовления банных нагревательных баков – 8-12X18H10 (304) и 08X17 (430). Нержавеющие емкости достаточно легкие, обладают прекрасной теплопроводностью, а коэффициент деформации при резких колебаниях температур ничтожно мал.

Предлагаем ознакомиться  Рисунки на пластиковых панелях

В принципе возможно применение готовых эмалированных баков. Однако такие емкости хороши пока цело эмалированное защитное покрытие. При появлении малейших сколов начинается активная коррозия. Значит, эмалированные баки требуют повышенной осторожности при эксплуатации, что обеспечить весьма сложно.

Что необходимо для хорошей эффективности

отопительно варочные печи с водяным контуром

Работоспособность печи с водяным контуром из трубы зависит от постоянства циркуляции теплоносителя в трубах. Для этого необходимо предусмотреть обязательный уклон. Кроме того, рекомендуется применить циркуляционный насос, что в комплексе послужит гарантией стабильной циркуляции, и защитит воду от закипания.

Накопительный газовый водонагреватель — бойлер

При выборе бойлера необходимо обратить внимание и на мощность нагревательного элемента, который в нем установлен. Например, чтобы нагреть 100 литров воды до температуры 55 оС за 15 минут в бойлере должен быть установлен нагреватель (теплообменник для котла, встроенная газовая горелка или ТЭН) мощностью около 20 кВт.

В реальных условиях эксплуатации температура воды в бойлере равна температуре воды в водопроводе только при первом включении нагрева. В дальнейшем, в бойлере почти всегда находится уже подогретая до некоторой температуры вода. Для догрева воды до необходимой температуры за приемлемое время используют нагревательные устройства меньшей мощности.

t = m•cw•(t2 – t1)/Q, в которой:t – время нагревания воды, секунды (с);m – масса воды в бойлере, кг (масса воды в килограммах равняется объему бойлера в литрах);cw – удельная теплоемкость воды, равная 4,2 кДж/(кг•K);t2 – температура, до которой должна быть нагрета вода;t1 – начальная температура воды в бойлере;Q – мощность котла, кВт.

Пример:Время нагревания воды котлом мощностью 15 кВт в 200-литровом бойлере от температуры 10°C (принимаем, что вода, поступающая в бойлер, имеет такую температуру) до 50°C составит:200 x 4,2 x (50 – 10)/15 = 2240 с, то есть около 37 мин.

Использование накопительного водоподогревателя в системе ГВС позволяет организовать рециркуляцию горячей воды в трубопроводах. Все места отбора горячей воды подключены к кольцевому трубопроводу, по которому постоянно циркулирует горячая вода.

кладки печей с водяным контуром

Длина участка трубы от каждого места расхода горячей воды до кольцевого трубопровода не должна быть более 2 метров.

Циркуляционный насос системы рециркуляции горячей воды в доме
Циркуляционный насос системы рециркуляции горячей воды ГВС имеет маленькие размеры и небольшую мощность

Рециркуляцию воды в системе ГВС обеспечивает циркуляционный насос. Мощность насоса невелика, несколько десятков ватт.

Насосы для ГВС, в отличие от насосов отопления, должны иметь максимальное рабочее давление не менее 10 бар. Отопительные насосы часто рассчитаны на максимальное давление не более 6 бар. Другое отличие состоит в том, что насос для ГВС должен иметь гигиенический сертификат, разрешающий применение в системах питьевого водоснабжения.

Вода в системах ГВС постоянно обновляется и содержание кислорода в ней остается достаточно большим. Коррозионная активность горячей воды высокая. К тому же, горячая вода должна соответствовать санитарным требованиям к питьевой воде. Поэтому, для изготовления насосов ГВС применяют стойкие к коррозии цветные металлы или нержавеющую сталь. По этим причинам циркуляционные насосы для ГВС заметно дороже аналогичных для систем отопления.

В некоторых конструкциях трубопроводов ГВС удается создать естественную рециркуляцию воды, без насоса.

В результате циркуляции воды в системе ГВС горячая вода к местам отбора подается постоянно.

В системе ГВС с накопительным подогревателем и рециркуляцией воды режим водоснабжения более стабилен:

  • В местах отбора горячая вода присутствует постоянно.
  • Отбор воды возможен одновременно в нескольких местах. Температура и напор воды при изменении расхода меняются незначительно.
  • Из крана можно забрать любое, сколь угодно малое, количество горячей воды.

металлическая печь с водяным контуром своими руками

Рециркуляционный контур позволяет не только повысить комфортность водоснабжения в удаленных точках дома, но дает возможность подключить к нему контуры теплых полов в отдельных помещениях. Например, в ванной водяной теплый пол будет комфортным круглый год.

В системе ГВС с рециркуляцией воды постоянно расходуется энергия для работы циркуляционного насоса, а также на компенсацию потерь тепла в самом бойлере и в трубах с циркулирующей водой. Для снижения расхода энергии рекомендуется устанавливать циркуляционный насос со встроенным программируемым таймером, который отключает циркуляцию воды в часы, когда она не нужна. Бойлер и трубы с горячей водой утепляют.

Итог

Для обеспечения обогрева дома обычно рассматривается несколько вариантов. Популярное газовое или электрическое оборудование работает на дорогостоящих энергоносителях. Самой экономичной разновидностью являются отопительно варочные печи с водяным контуром. Их несложно соорудить самостоятельно, что выливается в заметную экономию финансов.

Такой тип отопления предполагает комбинацию традиционной кирпичной конструкции и современных технологий. В результате жилище получает необходимое тепло и уют. Кроме кирпичных, нередко изготовляют своими руками металлические печи с водяным контуром. Обеспечив надлежащее обслуживание отопительной системы, можно на долгие годы гарантировать подходящий микроклимат в своем доме.

Схема ГВС с рекуператором тепла стоков канализации

В Западной Европе и в мире популярны различные способы экономии энергии при эксплуатации частного дома.

Из дома горячая вода после использования стекает в канализацию и уносит с собой значительную часть тепловой энергии, которую затратили на её подогрев.

Рекуператор тепловой энергии стоков канализации
Схема рекуперации тепловой энергии стоков канализации в систему ГВС

Для сокращения потерь энергии в доме применяют схему рекуперации (возврата) тепла из канализационных стоков в систему ГВС частного дома.

Холодная вода, прежде чем попасть в бойлер ГВС, проходит через теплообменник. В теплообменник же направляются стоки от санитарно технических приборов.

В теплообменнике два потока, холодная вода из водопровода и горячая вода стоков, встречаются, но не смешиваются. Часть тепла от горячей воды передается холодной. В бойлер ГВС поступает уже подогретая вода.

На схеме, показанной на рисунке, к теплообменнику направляют стоки только тех санитарно-технических приборов, которые работают с протоком горячей воды. Такую схему рекуперации выгодно применять при любом способе нагрева воды — как с бойлером, так и с проточным нагревателем.

Чтобы возвращать тепло из стоков санитарно-технических приборов, которые сначала накапливают горячую воду, а затем спускают её в канализацию (ванна, бассейн, стиральная и посудомоечная машины), применяют более сложную схему с циркуляцией воды между бойлером и теплообменником на время опорожнения этих устройств.

Советы застройщику

Для домов и квартир с постоянным проживанием очень советую использовать систему ГВС с бойлером послойного нагрева и двухконтурным котлом, или с бойлером косвенного нагрева и одноконтурным котлом. Объем бойлера не менее 100 литров. Система обеспечит хороший комфорт пользования горячей водой, экономное расходование газа и воды, а также меньший объем стоков в канализацию. Единственный минус такой системы — это более высокая стоимость оборудования.

При ограниченном бюджете строительства в небольших загородных дачных домах для сезонного проживания можно установить систему ГВС с проточным нагревателем.

Схема ГВС с накопительным подогревателем воды

Схему ГВС с проточным нагревателем целесообразно использовать в домах с кухней и одной ванной, где источник нагрева и места отбора горячей воды расположены компактно, на небольшом расстоянии друг от друга. К одному проточному подогревателю воды рекомендуется подключать не более трех кранов для разбора воды.

Стоимость такой системы сравнительно невелика, а недостатки эксплуатации в этом случае менее выражены. Двухконтурный газовый котел или газовая колонка занимает мало места. Практически все необходимое оборудование смонтировано в корпусе аппарата. Для установки котла мощностью до 30 кВт или газовой колонки не требуется отдельное помещение.

Для приготовления горячей воды и отопления домов и квартир с отапливаемой площадью до 140 м2, с одним душем в ванной комнате, рекомендую устанавливать двухконтурные газовые котлы максимальной мощностью 12 кВт.

В системе ГВС с газовой колонкой или двухконтурным котлом стабильность режима подачи воды значительно возрастет, если в схему между нагревателем и точками разбора воды установить буферную емкость — обычный накопительный электроводонагреватель. Особенно рекомендуется устанавливать такой буферный накопительный электроводонагреватель вблизи точек разбора, удаленных от газового аппарата.

Подключение бойлера ГВС к двухконтурному газовому котлу или колонке
Подробнее читать: Подключение электрического бойлера ГВС к двухконтурному газовому котлу или колонке

В схеме с буферным баком горячая вода от газовой колонки или двухконтурного котла сначала поступает в бак электрического бойлера — водонагревателя. Таким образом, в баке всегда содержится запас горячей воды. Электрический нагреватель в баке лишь компенсирует теплопотери и поддерживает необходимую температуру горячей воды в период, когда отсутствует разбор воды. Достаточно  электроводонагревателя с баком небольшой емкости — даже литров 30, и пользование горячей водой станет намного комфортнее.

Система ГВС с проточным водонагревателем и встроенным в котел или выносным бойлером послойного нагрева будет несколько дороже. Зато здесь не потребуется расходовать дорогую электроэнергию на поддержание температуры воды, а комфорт пользования водой будет таким же, как и с бойлером косвенного нагрева.

В домах с разветвленной сетью ГВС реализуйте схему с накопительным водоподогревателем (бойлером) и рециркуляцией воды. Только такая схема обеспечит необходимый комфорт и экономную эксплуатацию системы ГВС. Правда, первоначальные затраты на её создание самые большие.Рекомендуется покупать котлы, которые продаются в комплекте с бойлером.

Если отопление в доме осуществляется твердотопливным котлом, то выгодно установить буферный бак – аккумулятор тепла, к которому и подключить систему ГВС с циркуляцией воды.

Система ГВС с бойлером косвенного нагрева

В ином случае, для подогрева воды в доме, к твердотопливному котлу присоединяют бойлер косвенного нагрева, дополнительно оснащенный электронагревателем.

Электрический бойлер с тремя патрубками
Электрический бойлер ГВС выгодно использовать в доме с твердотопливным котлом

Часто для нагрева воды в доме с твердотопливным котлом, используется только электроэнергия. Для ГВС в доме, вблизи точек разбора воды, устанавливают накопительный электрический бойлер — водоподогреватель. Систему циркуляции горячей воды в этом варианте не делают. Возле удаленных точек разбора воды выгоднее установить свой отдельный накопительный подогреватель.  В этом случае электроэнергия на подогрев воды расходуется более экономно.

При нагревании воды выше 54 оС из воды выделяются соли жесткости.  Для уменьшения образования накипи по возможности нагревайте воду до температуры ниже указанной.

Особенно чувствительны к образованию накипи проточные водонагреватели. Если вода жесткая, содержит более 140 мг CaCO3 в 1 литре, то применение для нагрева воды проточных водонагревателей, в том числе и с бойлерами послойного нагрева, не рекомендуется. Даже небольшие отложения накипи забивают каналы в проточном нагревателе, что ведет к прекращению протока воды через него.

Подачу воды в проточный водонагреватедль рекомендуется производить через антинакипный фильтр, который снижает жесткость воды. Фильтр имеет сменный картридж, который придется регулярно менять.

Для подогрева жесткой воды лучше выбрать накопительную систему ГВС с бойлером косвенного нагрева. Отложения солей на нагревательном элементе бойлера не препятствуют протоку воды, а только снижают производительность бойлера. Бойлер проще чистить от накипи.

Следует помнить, что длительный нагрев воды до температуры менее 60 оС может привести к появлению в накопительном баке (бойлере) с горячей водой вредных для здоровья человека бактерий вида Legionella. Рекомендуется периодически выполнять термическую дезинфекцию системы ГВС, повышая на какое-то время температуру воды до 70 оС.

, ,
Поделиться
Похожие записи
Комментарии:
Комментариев еще нет. Будь первым!
Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Adblock detector