Существует несколько способов организации горячего водоснабжения загородного дома:
1. установка двухконтурного водогрейного котла, который не только будет отапливать, но и снабжать дом горячей водой;
2. установка водонагревателя накопительного;
3. установка одноконтурного котла в паре с бойлером;
4. монтаж нескольких проточных нагревателей;
5. установка отдельного комбинированного нагревателя, имеющего основной (за счет теплоносителя системы отопления) и дополнительный (за счет электроэнергии) нагрев.
Чаще всего котельный пункт небольшого дома обустраивают на базе двухконтурного котла или одноконтурного котла в паре с пассивным водонагревателем накопительного типа (бойлером). У двухконтурного котла водонагреватель встроен в корпус. Во втором случае речь идет о "союзе" двух самостоятельных приборов - одноконтурного котла и водонагревателя.
Двухконтурный котел занимает меньше места, чем одноконтурный котел и водонагреватель, однако емкость встроенного водонагревателя двухконтурного котла не превышает 130-150 л. Это значит, если вы привыкли не ограничивать себя в потреблении горячей воды, численность вашей семьи немалая, а размер дома внушительный, то двухконтурного котла будет недостаточно.
Самостоятельные водонагреватели делят: - по способу нагрева воды - на накопительные и проточные; - по источнику энергии - на электрические, газовые и косвенного нагрева (водоводяные).
В свою очередь водонагреватели, работающие на газообразном топливе, могут быть с открытой или закрытой камерой горения топлива. Первые используют для горения воздух из помещения; при этом продуты сгорания топлива выводятся через дымоход в атмосферу. У вторых забор воздуха ведется снаружи жилого помещения, туда же выводятся и продукты сгорания топлива.
Независимо от типа прибора, процесс нагрева воды в водонагревателе проходит 2 этапа:
1. преобразование энергии топлива в тепло;
2. передачу тепла воде.
На первом этапе КПД водонагревателя обеспечивают источник энергии и материал, из которого изготовлен нагревательный элемент (в электрических водонагревателях). На втором этапе многое зависит от площади соприкосновения нагревательной поверхности с водой. Наибольшим КПД обладает водонагреватель косвенного нагрева (бойлер).
Накопительный (емкостный) водонагреватель имеет в своей конструкции некую емкость (бак), в которой проиходит нагрев воды. Работает такой водонагреватель по принципу термоса: воду нагревают до заданной температуры (в диапазоне от 7 до 85 °С), которую затем при помощи термостата поддерживают на одном уровне. Данный принцип работы предъявляет особые требования к теплоизоляции бака: чем толще слой изолирующего материала, тем меньше энергозатраты на поддержание требуемой температуры воды. Внутри накопительного бака, способного выдерживать давление воды до 10 бар, смонтирован теплообменник. На корпусе накопительного водонагревателя размещены элементы управления мощностью прибора и температурой нагрева воды.
Электрический водонагреватель накопительного типа представляет собой емкость с нагревательным элементом (ТЭНами) внутри и защитной облицовкой снаружи. Термостат позволяет по мере необходимости включать и выключать ТЭНы, тем самым поддерживая нужную температуру воды. При достижении заданного уровня температуры подогрев воды автоматически отключается. При остывании воды ТЭНы включаются снова, пока температура воды не достигнет заданного значения. Время разогрева воды определяется сетью электропитания. Обычно электрические накопительные водонагреватели оборудованы системой защиты от замерзания, не допускающей падения температуры воды ниже 5-7 *С.
К преимуществам накопительных водонагревателей, работающих от электросети, относятся: - большая мощность теплообменника (по сравнению с газовым водонагревателем того же объема); - отсутствие дымохода для отвода продуктов сгорания топлива; - простота технического обслуживания из-за отсутствия камеры сгорания.
Кроме того, во многих электрических водонагревателях немецкого производства существует режим ночного нагрева воды, когда действует льготный тариф электроэнергии. Тем не менее перед покупкой электрического водонагревателя следует уточнить параметры, необходимые для правильной эксплуатации прибора. Как правило, для работы накопительных водонагревателей достаточно стандартного напряжения электричества в 220 В.
Накопительные водонагреватели, работающие на газе и в отличие от электронагревателей оборудованы атмосферной горелкой и дымоходом.
Большинство накопительных водонагревателей крепят специальными кронштейнами в горизонтальном или вертикальном положении на стену. Горизонтальные водонагреватели обычно размещают в труднодоступных уголках помещения. В отличие от проточных водонагревателей, приборы накопительного типа хорошо совместимы с индивидуальным водопроводом, при помощи насоса забирающим воду из деревенского колодца или скважины. Кроме того, накопительные водонагреватели более продуктивны, чем проточные, так как сохранить тепло легче, чем нагреть новую порцию воды.
Водонагреватели накопительного типа выпускают следующие фирмы: "Ariston", "Baxi", "Isea" и "Idropi" (Италия), "Electrolux" (Швеция), "Dimplex", "Siemens", "Stiebel Eltron" и "Vaillant" (Германия), "Wester" (Великобритания), "Austria Email" (Австрия), "Drazice" (Чехия), "Tatramat" (Словакия), "Gorenje" (Словения) и НПКЦ "Энергоинвест " (Россия).
Главное требование к баку накопительного водонагревателя заключается в том, что он обязан иметь антикоррозийное покрытие. На накопительный бак оказывают разрушающее воздействие сразу несколько факторов: высокое давление, резкий перепад температур, агрессивные вещества, содержащиеся в воде, поэтому от качества покрытия внутренней поверхности бака зависит срок службы всего водонагревателя. В дешевых моделях обычно используют оцинкованную сталь, которая вряд ли прослужит долго. У более дорогих водонагревателей на внутреннюю поверхность стального бака, как правило, нанесена специальная антикоррозийная эмаль. Причем у каждой фирмы свои секреты изготовления этой эмали. Так, баки водонагревателей новой серии Ti-Tech итальянской фирмы "Ariston" покрыты титановой эмалью. Титан - редкий в природе металл с уникальными свойствами, востребованными во многих сферах человеческой жизнедеятельности - от космонавтики и до медицины. Это один из самых прочных и одновременно легких металлов с высокой коррозийной устойчивостью. Благодаря хорошей пластичности металла титановая эмаль легко приспосабливается к постоянным изменениям объема внутреннего бака водонагревателя за счет изменения температуры воды. Накопительный бак водонагревателей серии EWH шведской компании "Electrolux" покрыт изнутри мелкодисперсионной эмалью с алюминиевыми добавками. Под действием высоких температур такая эмаль закаляется и становится гладкой, как стекло, но при этом не теряет своей пластичности. Встречаются модели водонагревателей с баком из высокопрочного пластика (например, у "Dimplex") или с керамическим покрытием. И если гарантийный срок службы у простых оцинкованных водонагревателей составляет всего 3 года, то для приборов с антикоррозийным эмалевым покрытием он возрастает в 2 раза.
Коррозия стального бака начинается с трещин на его внутренней поверхности, возникающих в результате постоянного расширения/сужения бака под действием разности температур. Для дополнительной защиты от коррозии в водонагревателях емкостного типа используют специальные магниевые аноды. В результате агрессивного воздействия горячей воды и пара магниевые аноды разрушаются, превращая нерастворимые соли в растворимые и заполняя собой микротрещины во внутреннем покрытии бака. Срок службы магниевых анодов не превышает 3 лет (у дешевых водонагревателей - и того меньше). У длинных анодов продолжительность "жизни" иногда достигает 7 лет.
По мере разрушения магниевых анодов их необходимо заменять новыми, что может повлечь за собой некоторые проблемы (так же как и профилактическая проверка состояния действующих анодов). Даже, чтобы проверить на какой стадии разрушения находятся аноды, не говоря уже об их замене, придется слить всю воду из бака и демонтировать ТЭН. Операция контроля и замены магниевых анодов - трудоемкая и дорогостоящая. Самостоятельно ее выполнить практически невозможно: обычно для таких целей приглашают работника сервисной службы. Для замены коротких магниевых анодов работника придется вызывать дважды в год. Исключение составляют водонагреватели немецкой фирмы "Stiebel Eltron": во-первых, они оборудованы индикатором состояния магниевых анодов; во- вторых, сами аноды имеют специальную конструкцию, позволяющую выкручивать их из накопительного бака без демонтажа нагревательного элемента.
Мощность накопительного водонагревателя находится в прямой зависимости от емкости его бака. На российском рынке можно встретить электронагреватели накопительного типа с баком емкостью от 5 до 10ОО л. Водонагреватели объемом всего 5-15 л справятся лишь с мойкой или умывальником. Водонагреватели емкостью от 30 до 50 л можно использовать для душа. Более вместительные приборы с баком, рассчитанным на 80-150 л, используют в том случае, если вы планируете, помимо всего прочего, принимать ванну. Именно нагреватели среднэй емкости (до 200 л) обычно приобретают для горячего снабжения небольших домов, упуская из внимания тот факт, что нагрев каждой следующей порции воды придется ждать весьма продолжительное время: именно от мощности водонагревателя зависит скорость нагрева воды.
Если вы планируете эксплуатировать водонагреватель часто и подолгу, то лучше приобрести вместительный прибор большой мощности, но использовать его не на температурном пределе (при 85'С), а при 60"С. Это гарантирует вам: - щадящий режим для бака и трубопровода; - меньшее образование накипи; - снижение потребления электроэнергии.
Использование слишком маленькой мощности для нагревателей большой емкости нецелесообразно, так как вода будет нагреваться слишком медленно. Хотя некоторые зарубежные фирмы предлагают модели водонагревателей с режимом ускоренного нагрева воды за счет временного усиления мощности прибора, позволяющего за короткое время восстановить запас израсходованной горячей воды. У отдельных моделей накопительных водонагревателей от "Electrolux" и "Siemens" предусмотрен дополнительный экономичный режим, при котором экономится время нагрева воды и практически не образуется накипь. Температура воды при таком нагреве поддерживается на уровне 55'С на протяжении всего дня.
В любом случае не стоит приобретать накопительный водонагреватель слишком маленькой емкости! Электроводонагреватели небольшой емкости не более 2 кВт питаются от сети 220 В. Некоторые модели таких водонагревателей снабжены сетевым штекером и могут включаться в евророзетку. Водонагреватели средней и большой мощности (более 2 кВт) обычно подключают к отдельному автомату. При этом рекомендуют провести отдельный кабель с заземлением, так как к обычной двухпроводной розетке столь мощные приборы подключать нельзя. Кроме того, заземление необходимо для правильного функционирования антикоррозийных магниевых анодов
Дабы не промахнуться с мощностью накопительного водонагревателя, необходимо заранее подсчитать, сколько горячей воды в день необходимо вашей семье. Для этого производят ряд несложных расчетов:
1. подсчитывают количество водоразборных точек в доме и суммарную величину расходуемой воды, учитывая, что каждая точка водоразбора потребляет свое количество воды (как горячей, так и холодной, ибо вода поступает к потребителю через смеситель). В среднем раковина в ванной комнате расходует порядка 3-4 л/мин, а душевая - 6-7 л/мин.
2. умножают единицу расходуемой воды (л/мин) на необходимый объем (подсчет производят для каждой водоразборной точки). Например: для ванны объемом 160 л потребуется примерно 80 л горячей воды (с температурой около 40'С) плюс еще 10-40 л на душ после принятия ванны. Итого: во время водных процедур на одного человека израсходуется порядка 100-120 л воды.
3. посчитывают общий объем потребляемой воды с учетом количества водных процедур за день. Задача это непростая, так как в течение суток воду расходуют неравномерно. В среднем больше всего воды потребляют утром, в обеденное время и под вечер. Для более точных расчетов необходимо принимать во внимание индивидуальные привычки обитателей дома.
Естественно, что окончательный результат будет весьма приблизительным. При большом расходе воды (до 1 мЗ/ч) лучше купить комбинированный водонагреватель с баком емкостью от 200 до 1000 л. Такие модели предлагают фирмы "Ariston", "Stiebel Eltron", "Dimplex", "Siemens", "Vaillant", "Unitherm" 'Tatramat", "Oso", "Austria Email", "Gorenje".
Особая конструкция накопительного бака комбинированного водонагревателя позволяет установить дополнительный ТЭН или теплообменник, благодаря которому возникнет возможность использовать тепловую энергию котла для нагрева воды, тем самым экономя электроэнергию. Более того, одновременная работа двух нагревательных элементов позволит сократить время нагрева воды.
