Устройство отопительной и водонагревательной систем

Устройство отопительной и водонагревательной систем

Прежде чем браться, засучив рукава, за инструменты, следует решить ряд немаловажных вопросов.

Главный из них — как именно вы собираетесь обеспечивать свое жилище теплом и горячей водой? Вариантов решения существует немало, и от того, на каком именно вы решите остановиться, зависит многое. Скажем, тот или иной тип отопления требует определенных подготовительных работ, влияет на схему прокладки коммуникаций и т. д., а нагреватели воды могут быть проточного или накопительного типа, работать на газе или электричестве, обеспечивать горячей водой весь дом централизованно или каждый прибор в отдельности. Моделей котлов и колонок существует такое множество, что немудрено и растеряться. Чтобы помочь вам сделать правильный выбор, мы расскажем обо всех существующих способах согреться и нагреть воду для кухни и ванной.

Начнем с отопления. Мы оставляем в стороне классическую дачу — сезонное проживание не требует устройства сложной отопительной системы, а про дровяные печи и камины вы узнаете из других книг этой серии. Газовые печи, все эти «контрамарки», «голландки» и прочие отопительные приборы, характерные для домов старой постройки, по понятным причинам также остаются вне сферы компетенции домашнего сантехника.

Говоря о тепле в доме, мы будем рассматривать исключительно автономную систему парового или водяного отопления для дома, в котором живут круглый год. Речь пойдет об устройстве простого и надежного в эксплуатации водяного отопления.

Проверенная временем система доступна в монтаже, не нуждается в специальных насосах, так как использует в работе естественную циркуляцию теплоносителя: горячая вода, как известно из школьного курса физики, расширяется, и в замкнутой системе будет подниматься от нагревателя. Проходя по трубам и радиаторам, она отдает тепло в воздух квартиры, охлаждается и возвращается к котлу, который вновь ее нагревает… Ну и так далее, пока вы не сочтете температуру в доме достаточно комфортной и не выключите котел.

Вам понадобятся, само собой, котел, трубы с соединительными элементами, излучающие устройства (проще говоря — радиаторы), расширительный бачок (он же компенсаторный), а также запорная арматура — краны и вентили.

Сердце нашей системы отопления — котел — представляет собой, упрощенно говоря, закрытую топку, в которой установлен змеевик (та же труба с выводом для нагретой и вводом для остывшей воды).

При сжигании того или иного типа топлива, вода нагревается, горячая поднимается, а с другой стороны на смену ей начинает поступать холодная вода. Процесс пошел.

Помимо газа, для нагрева воды могут использоваться и другие виды топлива в зависимости от модели самого котла и конкретных условий. Мазут и/или уголь, уголь и/или газ или же мазут-уголь-газ. Так, например, котел «Комфорт» С–ТГ–25У (мощность 25 кВт) может работать на газе, угле или от электричества. Для установки в сельской местности есть модели котлов, которые можно топить даже дровами. Современные экологически чистые нагреватели используют электрический ток.

В любой модели котла предусмотрен контроль температуры воды (термометр), а также возможность изменения степени нагрева (в простейшем случае регулируется подачей газа к форсункам). Все остальное — сервис, впрочем далеко не бесполезный.

Так, к примеру, отечественной промышленностью освоен выпуск котлов отопления с термостатом.

Это несложное устройство служит не только экономии, но и значительно повышает удобство пользования — вам нужно лишь установить нужную температуру, и она будет поддерживаться автоматически. По достижении заданной величины отопление отключается, а когда температура опустится ниже определенной границы, котел вновь заработает. Также возможно управление котлом с помощью таймера, когда задается не температурный «коридор», а время работы.

Газовые и электрические водонагреватели. Вторая важная проблема, которая требует решения при благоустройстве дома, — обеспечение горячей водой. Существуют различные варианты решения.

Первый и самый традиционный путь представляет собой установку газовой колонки, или ВПГ (водонагреватель проточный газовый). Назначение этого прибора ясно уже из его названия, а принцип действия достаточно прост и состоит в сжигании природного или сжиженного газа в горелках с передачей тепла воде, протекающей по трубкам теплообменника.

В простейших моделях газовых колонок зажигание основной горелки производится, как и в котле, запальной свечой или «вечным пламенем» (более сложные модели могут иметь пьезоэлектрическое зажигание). В любой модели газового водонагревателя предусмотрена блокировка (механическая или электронная) подачи газа к основной горелке, если нет свободного протекания воды, т. е. если кран горячей воды не открыт. Проточный газовый водонагреватель по своему назначению — агрегат централизованного водоподогрева, рассчитанный на многоточечный водоразбор.

Выше уже говорилось, что подключение газовых приборов должен выполнять только специалист соответствующей службы. Все же напомним, что трубопровод подачи газа должен проходить открыто, быть доступным для осмотра. Отдельный вентиль газа на подводящей магистрали обязателен!

Газовые колонки (проточные водонагреватели) фабричного изготовления могут иметь, в зависимости от своего класса и страны-производителя, различный набор опций и степень сложности конструкции. примеру, ВПГ импортного производства рассчитаны на два режима работы (экономное потребление газа и работа на полную мощность), к такой колонке просто необходим счетчик потребления газа. Для российских условий более актуальна другая функция: так называемый автоматический регулятор потока — он отвечает за поддержание температуры воды на заданном уровне.

Проточные газовые водонагреватели с АРП обеспечивают поступление из крана воды с постоянной температурой, независимо от возможных перепадов давления подводимой воды. Даже в том случае, если в любой точке водоразбора будет резко открыт или закрыт кран горячей воды в тот момент, когда вы находитесь в ванной, вы все равно можете не опасаться неожиданного контрастного душа. Колонка оперативно и совершенно автоматически отрегулирует свою мощность.

Как импортные, так и отечественные модели ВПГ последних лет выпуска имеют в своей конструкции предохранительный клапан, отключающий подачу газа в запальную и основную горелки при случайном погасании запального пламени. Повсеместно употребляются также газовые и водяные входные фильтры, которые предотвращают попадание загрязнений, способных нарушить работу прибора. Дополнительные устройства контроля и безопасности могут включать специальный датчик, который контролирует качество отвода продуктов сгорания (тягу) и автоматически прерывает подачу газа в случае ее нарушения (известно, что тяга способна заметно ухудшиться или даже совсем пропасть во время сильного ветра либо же может нарушиться просвет вытяжной трубы — во всех этих случаях вы будете избавлены от поступления газа в дом).

Помимо газовых, существуют и электрические водонагреватели. Они могут быть проточными — такие, как правило, имеют сравнительно невысокую мощность нагревательных элементов (от 2 до 6 кВт) и устанавливаются непосредственно перед «своим» потребителем (смесителем или краном) — или накопительного типа, предназначенными для нагрева воды для всего дома.

Самые простые по конструкции и возможностям — небольшие настенные электронагреватели проточного типа. Имея небольшие габариты, они устанавливаются прямо над (или под) кухонной мойкой, рядом с душевым смесителем и т. д. Могут снабжать горячей водой только душ, только кухонный смеситель или же имеют подключение и к душу, и к смесителю умывальника одновременно. В конструкции наиболее простых электронагревателей работа на смеситель вообще не предусмотрена, нагретая вода поступает прямо к душу или крану без возможности подмеса холодной воды (из-за невысокой степени нагрева этого и не требуется). В таких моделях температура воды на выходе регулируется только за счет изменения мощности нагрева (в устройствах совсем примитивных и того проще — контрольным вентилем на входе в самом простом случае или рукояткой крана в моделях, имеющих защиту от давления).

Более сложные модели этой группы продаются в сборе со смесителем и арматурой, которая обеспечивает подводку воды одновременно к «холодному» крану смесителя и в корпус нагревателя.

Нагретая вода, соответственно, подводится к «горячему» крану смесителя. Усовершенствованные модели допускают даже подключение современных одноручковых смесителей, управление такими приборами — полностью автоматическое: достаточно открыть кран — и нагреватель включается. Модели, переходные к более мощным нагревателям многоточечного водоразбора, имеют также накопительный резервуар емкостью до 5 л.

Основное требование к установке настенного электрического водонагревателя — обязательное заземление и надежное подключение к электросети. (Внимание! Нагреватели, рассчитанные на ток силой в 25 А, требуют для подключения провод сечением не меньше 2,5 мм и двухполюсный изолированный выключатель. Допускается также использование штепсельной розетки, надежно изолированной и рассчитанной на такую же силу тока.)

Крепление к стене — обычное, дюбелями и шурупами, соблюдая указанную в инструкции ориентацию в пространстве (не все электрические водонагреватели допускают размещение вверх ногами). В остальном все просто, важно лишь не перепутать входной и выходной патрубки, а также правильно установить вентиль. Последнее требование особенно актуально для недорогих моделей проточных электрических нагревателей, чья конструкция не рассчитана на высокое давление.

Не следует «нагружать» их в неработающем состоянии. Когда устройство отключено, давление воды должен принимать на себя вентиль, установленный на подающей магистрали. В начале эксплуатации, чтобы из корпуса прибора мог выйти воздух, требуется пропускать воду через нагреватель в течение нескольких минут, не включая нагрева.

Как всякий электроприбор, проточный нагреватель должен иметь в конструкции устройства безопасности и контроля. Простые модели имеют заранее установленную максимальную температуру нагрева. Ее контролирует отрегулированный на заводе датчик давления, который устанавливает объем протекающей воды при минимальном ее давлении (обычно около 3–3,5 л/мин). Если давление ниже установленного предела (через прибор проходит меньше воды), датчик сигнализирует перегрев или временно отключает прибор.

В отдельных моделях недорогих нагревателей сигнальная функция не предусмотрена вообще, а термовыключатель работает только в режиме аварийного предохранителя. Поэтому, ориентируясь на низкую цену, уточните, сможет ли нагреватель хотя бы предупредить о своих проблемах, прежде чем отключиться в самый неожиданный момент.

Если сигнализация все же предусмотрена, вам все равно придется отключить такой нагреватель независимо от того, хотите ли вы этого. Просто в данном случае функция автоматики предоставлена вам и выбирать не приходится — иначе ТЭН может просто сгореть. счастью, подобная примитивная техника быстро вытесняется с рынка усовершенствованной. При повышении температуры воды выше какого-то установленного предела (в моделях без смесителя он может составлять 45–50°) термовыключатель размыкает электрическую цепь, и нагрев прекращается до тех пор, пока температура не понизится, после чего включение происходит автоматически. Этот цикл повторяется до тех пор, пока вы не отрегулируете соответствующим образом поток воды или не отключите один из нагревательных элементов. Такая полуавтоматическая схема работы все же не вполне удобна — она требует от вас каких-то действий, если не устраивает постоянное колебание температуры на 2–10°.

Более плавно и уже совсем без вашего участия реагируют на изменение обстановки проточные электронагреватели современного типа. Когда водоразбор неожиданно увеличивается и давление в общей сети падает, они умеют автоматически подстраивать мощность своих нагревательных элементов, и перегрева воды вообще не происходит. В обратном случае, когда давление потока неожиданно возрастает, включается дополнительная спираль и температура нагреваемой воды опять-таки остается на выбранном вами уровне.

По-настоящему серьезные агрегаты используют в своей работе встроенную накопительную емкость и предназначены для мини-централизованного обеспечения горячей водой всего дома. Наиболее совершенные модели представлены на российском рынке продукцией фирмы Electrolux («Электролюкс»). Помимо надежной защиты всех элементов нагревателя от коррозии и обычного для моделей такого класса термостата, настенные накопительные нагреватели этой фирмы имеют эффективное внешнее покрытие из полиуретана, значительно сокращающее потери тепла — агрегат греет именно воду, а не воздух в помещении. При плоском дизайне «люкс» объем накопительной емкости, покрытой двойным, толщиной 1,5 мм слоем мелкодисперсной эмали, может составлять от 30 до 100 и даже до 150 л.

Большинство моделей серьезных производителей имеют клапан для защиты от избыточного давления — его применение позволяет не закрывать вентиль на подводке всякий раз, как нагреватель отключается.

Хорошими характеристиками считаются также бесступенчатый регулятор и автоматическое поддержание заданной температуры. Два-три режима мощности и несколько нагревательных элементов (ТЭНов), как правило, обеспечивают достаточно широкий диапазон температур на выходе, от 30 до 70 °C.

Кроме настенного исполнения, накопительные нагреватели воды могут быть также в варианте «башня», емкость последних доходит до 200 л — этого достаточно для надежного водоснабжения двухтрехэтажного коттеджа.

Электрическая схема накопительного водонагревателя обычно включает в себя несколько независимых термосопротивлений, которые снижают потребление электроэнергии при экономичном режиме. Если последний обозначен в паспорте изделия как отдельный режим работы, нагреватель можно считать защищенным от образования накипи — нагрев воды до 50–55 °C, реализуемый в «режиме экономии», практически не допускает ее появления. В качестве меры защиты от образования накипи могут применятся также встроенные фильтры, смягчающие воду, и специальные покрытия нагревательных элементов.

Комбинированные системы. Комбинированные системы объединяют такие функции, как нагрев воды для системы отопления и подготовка воды для системы горячего водоснабжения (ГВС). Как правило, эти приборы в той или иной степени автоматические — привычные нам АГВ (автоматический газовый водонагреватель) и АОГВ относятся именно к этой группе. По принципу устройства комбинированные системы можно отнести к емкостным, или накопительным; нагретая вода для системы отопления находится в расширительном баке, где проходит также теплообменник системы ГВС. Таким образом, нагревая воду для одного контура, емкостный газовый котел одновременно обеспечивает нагрев воды для другого. В ряде моделей котлов предусмотрен также раздельный нагрев того или иного контура.

Как видно из схемы, котел представляет собой сложную инженерную конструкцию с несколькими уровнями защиты и проточным нагревом ГВС. Продукты сгорания выводятся по традиционной схеме — в дымоход. Существуют и более сложные конструкции, в которых возможен отвод продуктов сгорания через наружную стену, в таких котлах применяется специальный вытяжной вентилятор, который одновременно ускоряет теплообмен «продукты сгорания–вода» (функция «ТУРБО»).

В некоторых моделях котлов, рассчитанных на больший разбор горячей воды, проточный нагрев имеет отопительная вода, которая нагревается, проходя через накопительный бак горячего водоснабжения.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.