Рециркуляция воды в системе горячего водоснабжения: цели и варианты реализации

Схемы горячего водоснабжения загородного дома

а — с использованием коллектора; б — с применением принудительной циркуляции; в — стандартная Кроме того, получить нагретую воду на дальних участках представляется затруднительным, поскольку она остывает. Диаметр основных труб обычно составляет 35-40 мм, а ответвлений к точкам, в которых осуществляется водозабор, — 16 мм.

Принудительная циркуляция воды пользуется большей популярностью. От коллектора к каждой точке забора воды проходит индивидуальный трубопровод. Коллекторов может быть несколько. Преимущество данной схемы заключается в том, что напор во всех магистралях от коллектора одинаков, а путь воды от нагревателя до «точки назначения» сокращается. Еще один плюс такого способа водоснабжения — отсутствие в перекрытиях различного рода соединений, которые в случае аварии значительно затрудняют ремонтные работы. Минусом является использование большего количества труб и, соответственно, большие денежные затраты. Диаметр трубопровода от коллектора к месту водозабора также составляет 16 мм. Согласно данной схеме, последовательному соединению подвергается не более 2 точек водозабора, которые расположены рядом. Их, как правило, не используют одновременно (например, раковина и унитаз). Трубы необходимо применять те, что имеют диаметр 20 мм.

Третья схема, замкнутая, представляется идеальным вариантом для жильцов. Циркуляцию воды обеспечивает встроенный насос, благодаря чему температура горячей воды поддерживается постоянной. В зонах, где циркуляция не предполагается, длина труб не превышает 1 м. К таким трубопроводам нередко присоединяют полотенцесушители, которые выступают в качестве отопительных приборов. Их можно будет использовать, когда не работает система отопления. Недостатками данной схемы являются значительный расход тепла и материала, а также высокая стоимость. Кроме того, организация подобной системы требует монтажа в бистему горячего водоснабжения обратного клапана на линии подачи воды.

Горячее водоснабжение в частном доме обеспечивается с помощью водогрейного оборудования, которое монтируется в систему водоснабжения. К подобному оборудованию можно отнести газовые колонки, двухконтурные котлы и всевозможные электрические нагреватели.

Многие владельцы частных домов предпочитают совмещать систему горячего водоснабжения с отопительной системой. В таком случае сразу же исчезает необходимость монтажа дополнительного оборудования для нагрева воды.

В том случае, если горячая вода требуется постоянно и в большом количестве, создается сеть горячего водоснабжения, вариантов которой имеется множество. Одной из популярных сетей является такая, в которой применяется бойлер и специальный отопительный котел — одноконтурный.

Двухконтурное отопление

При этом в пересчёте на погонаж сами трубы обходятся значительно дешевле полипропиленовых и металлопластиковых, а срок их службы несопоставимо выше.

Видео об организации рециркуляции горячей воды. Благодаря этому горячая вода поступает из крана сразу после открытия, к тому же её температура может быть точно отрегулирована вне зависимости от режима работы нагревательного прибора.

Но она эффективна в том, что не приходится сливать холодную воду, то есть, сливать деньги в канализацию.

Подключение бойлера косвенного нагрева для этого случая изображено на схеме ниже. Вне зависимости от вида устройства — напольного или настенного — при возможности его монтируют выше уровня, на котором установлен котел, либо на таком же уровне. Хотя насос здесь будет нелишним в плане равномерного распределения теплоносителя по всем отопительным батареям.

Схема подключения к котлу с автоматическим управлением Циркуляционный насос может быть установлен либо на подающем патрубке, либо на обратном. В ней четко определены контуры, по которым теплоноситель будет проходить и возвращаться обратно в бойлер или котел.

Упрощенно это выглядит так: Так как полотенцесушителей великое множество я не буду расписывать как подключить полотенцесушитель. Когда длины ветот не сильно отличаются друг от друга. Циркуляционные насосы обязательно устанавливаются на обратке около отопительного котла. Врезать дополнительное устройство уже в существующую сеть гораздо труднее.

Сколько уходит горячей воды впустую?

Работает она от батареек, внешнего питания не требует. Сама же горячая вода из бойлера циркулирует постоянно по водопроводу горячего водоснабжения.

Рекомендую поставить насос на втором этаже. Не самый эффективный вариант, потому что, чтобы получить горячую воду, к примеру, в ванной, расположенной на втором этаже частного дома, придется сливать достаточно большой объем воды, который охладился и находится в трубе, ведущей к ванной комнате.
Мои выводы о бойлере косвенного нагрева на 300 литров. ЧАСТЬ 4

Виды и схема обвязки бойлера косвенного нагрева

Обвязка бойлера косвенного нагрева ведет за собой соединение труб бойлера с водопроводом. Этот этап считается наиболее значимым, но в то же время тяжелым. Именно от качества обвязки зависит дальнейшая работа бойлера.

Есть несколько способов обвязки. Какой из них лучше подойдет для вас, нужно смотреть на месте.

Виды схем обвязки бойлера:

1. Обвязка с использованием трехходового распределительного клапана и сервопривода. Такую обвязку сделать проще всего. Ее используют, когда предполагается большой расход горячей воды. В этом случае котел подключают к основному и дополнительному контуру. Первый обеспечивает обогрев воды в водонагревательных трубах, а второй делает теплой воду в бойлере. Чтобы легче было делать обвязку, используют трехходовой распределительный клапан. Сервопривод нужен для перенаправления горячей воды в отопление и обратно. Терморегулятор отслеживает температуру воды, когда она достигает необходимой отметки, вода передается сервоприводу, который перенаправляет ее в отопление, после того, как вода остывает, она забирается обратно в котел.
2. Обвязка с использование двух насосов происходит следующим образом: один насос устанавливается на контур отопления, а второй на контуры водоснабжения горячей водой. Насосами управляет терморегулятор, который переключает режимы работы.
3. Обвязка с применением гидравлической стрелки применяется, когда помимо подачи горячей воды и общей системы отопления, котел связан с системой теплый пол. Гидравлический распределитель позволяет предотвратить трудности с системой с системой, в которой каждый из контуров имеет свой насос с рециркуляцией.

У каждого типа обвязки своя схема. Какую из них выбрать нужно решать в зависимости от ваших потребностей. Для частного дома с собственной котельной подойдут все три варианта. Если вы хотите установить в своем доме систему теплый пол, то используйте для обвязки бойлера гидравлическую стрелку.

Преимущества циркуляции ГВС и область применения

Достаточно широко распространены ситуации, когда в частных домах вся система водоподготовки объединяется в одном техническом помещении, максимально удалённом от обитаемой зоны. Также часто можно встретить проекты домов, имеющих несколько санузлов, в том числе на разных этажах. Для таких ситуаций характерна значительная протяжённость трубопроводов горячего водоснабжения, что сулит жильцам некоторые неудобства.

Например, при открытии горячей точки водоразбора требуется время, порой немалое, пока вода, проследовав по каналам и отдав им часть собственного тепла, начнёт поступать из крана при номинальной температуре. Это не только вызывает определённые неудобства при каждом использовании санузла, но также приводит к перерасходу воды, которая на многих объектах частного строительства служит стратегическим ресурсом.

Проблему решает узел рециркуляции, поддерживающий постоянный проток в системе ГВС. Благодаря этому горячая вода поступает из крана сразу после открытия, к тому же её температура может быть точно отрегулирована вне зависимости от режима работы нагревательного прибора.

Узлами рециркуляции могут быть укомплектованы те системы, в которых за нагрев воды отвечает накопительный нагреватель, бойлер косвенного нагрева или второй контур котла. При использовании проточных газовых и электрических нагревателей их гораздо разумнее переместить ближе к точкам водоразбора.

Нужно отметить, что рециркуляция ГВС подразумевает совершенно иную топологию системы. Поэтому реализация такой идеи возможна только в процессе строительства, ну или как минимум капитального ремонта. При попытках доработать имеющийся сантехнический комплекс с целью организовать рециркуляцию, вряд ли получится обойтись малой кровью.

Насосный узел и обвязка

Схема компоновки узла рециркуляции может отличаться в зависимости от используемого водогрейного и насосного оборудования. Например, конструкцией некоторых бойлеров косвенного нагрева предусмотрен третий отвод из верхней трети ёмкости для подключения возвратной трубы рециркуляции. Если такого отвода нет, обратный поток подключается через тройник к патрубку подачи холодной воды.

Пример схемы обвязки бойлера косвенного нагрева с рециркуляцией ГВС: 1 — котёл отопления; 2 — группа безопасности котла с расширительным баком; 3 — циркуляционный насос системы ГВС; 4 — группа безопасности бойлера с расширительным баком; 5 — потребители горячей воды; 6 — радиаторы отопления; 7 — бойлер косвенного нагрева; 8 — циркуляционный насос бойлера; 9 — обратные клапаны; 10 — циркуляционный насос системы отопления; 11 — сетчатый фильтр грубой очистки

Если взять в качестве примера стандартный электрический водонагреватель с двумя отводами, то на патрубке подачи холодной воды сначала устанавливается разъёмное соединение с накидной гайкой и группа безопасности для бойлеров. Ниже монтируется тройник, на два свободных отвода которого устанавливают шаровые краны. Один из них предназначен для подключения к магистрали ХВС, другой — для обратной трубы петли рециркуляции.

Схема рециркуляции ГВС с накопительным бойлером: 1 — накопительный водонагреватель; 2 — кран для подсоса воздуха при сливе бака; 3 — группа безопасности; 4 — обратные клапаны; 5 — циркуляционный насос; 6 — недельно-суточный таймер; 7 — потребители горячей воды

Таким образом, подача холодной воды в систему происходит только при снижении давления от открытия водоразбора, в остальных случаях горячая вода циркулирует по замкнутой петле, включающей весь объём бойлера.

Это главный недостаток водонагревательных приборов, конструкция которых не предусматривает их использование в системах ГВС с рециркуляцией. При такой схеме подключения бойлер не будет как положено отдавать 2/3 своего объёма с неизменно высокой температурой, ведь при подпитке весь объём жидкости будет равномерно охлаждаться.

Что касается самого насоса, для этих целей ведущими производителями сантехнического оборудования (Wilo, Grundfos) разработаны целые серии приборов. Их основное отличие от стандартных циркуляционных насосов — резьбовые патрубки для подключения такого же типоразмера, который обычно используется в бытовых системах водоснабжения — под резьбу 1/2″ или 1/4″.

Схема горячего водоснабжения с проточным водонагревателем

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.

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.

Трубы

Какие трубы можно использовать на отоплении и ГВС?

Давайте отделим, так сказать, мух от котлет: централизованные (с элеваторными узлами)  и автономные инженерные системы выдвигают абсолютно разные требования к материалам.

Для центрального отопления нормальна температура до +95°С при давлении в 4-5 атмосфер, что уже вплотную подходит к границам возможностей полимерных материалов. На ГВС ниже штатная температура (75°С), зато выше давление (до 6 кгс/см2). Картина усугубляется большой вероятностью отклонения значений от  штатных, и возникновения гидроударов.

Разрыв трубы при гидроударе

В автономных системах отопления поддерживается давление до 2,5 кгс/см2 при температуре до 75-80°С, на автономном ГВС — до 4,5 кгс/см2 при 60-75°С. Параметры стабильны, гидроудары исключены (точнее, могут быть созданы только владельцем дома, что не в его интересах).

Из этого видео Вы узнаете о трубах для отопления и водоснабжения.

На центральных ГВС и отоплении применяются:

Для автономных инженерных систем могут использоваться:

Схемы организации рециркуляции ГВС

Если электричество отключается, то схема ГВС тут же перестает работать в эффективном режиме.
Это обстоятельство нужно учитывать при рассмотрении различных схем прокладки, чтобы минимизировать расход материалов на организацию петли. Что еще можно сказать по особенностям конструкции? Рекомендую перед воздухоотводчиком поставить клапан — отсекатель, чтобы легко можно было менять при неисправности.
Рециркуляция ГВС может быть относительно легко автоматизирована.
Сегодня производители предлагают бойлеры, в которые устанавливаются ТЭНы. Проблему решает узел рециркуляции, поддерживающий постоянный проток в системе ГВС. Другое дело, когда строится новый дом или проводится его капитальная реконструкция, что позволяет безболезненно смонтировать все линии, которые можно спрятать в стены или пол.
Мы не можем просто соединить ветку на втором этаже с коллектором, который на первом. Самой эффективной считается схема, предложенная ниже. Даже если насос не снабжён встроенным программируемым таймером, ничто не мешает установить отдельное управляющее устройство и отключить работу системы ночью или в отсутствие хозяев.

2. Всесезонная работа полотенцесушителей.

Например, на другом этаже или через несколько этажей. В качестве источника нагрева воды может быть газ, электричество или теплообменник. В остальном такие насосы практически полностью идентичны оборудованию, которое используется в системах отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Есть другая технологическая разводка, она также двухконтурная, но в ее схему устанавливается бак с водой, который называется бойлером. В итоге человеку не придется ждать, пока вода нагреется, пропуская воду на протяжении некоторого времени.

Таким образом, рециркуляция горячей воды через бойлер, проходит при помощи циркуляционного насоса, теплообменника и дополнительного оборудования, которое монтируется в единую систему ГВС. Поэтому в данный контур обязательно устанавливается насос.
Рециркуляция ГВС — расчет рециркуляции ГВС — горячее водоснабжение

Процесс монтажа

Монтаж рециркуляционной обвязки представляет собой один из этапов сборки линии ГВС и отопления. Обычно, его производят одновременно с установкой котла, сборкой отопительного контура и прочими работами.

Рекомендуется поручать сборку опытным специалистам, имеющим необходимые навыки и подготовку. Однако, иногда владельцы домов собирают систему самостоятельно.

Инструменты и материалы

Для сборки петли рециркуляции понадобятся:

• сварочный аппарат той или иной конструкции (в зависимости от типа водопроводных труб);
• приспособление для резки труб (болгарка, электропила, электролобзик);
• набор сантехнической подмотки, резьбовой пасты типа Унипак;
• набор фитингов, переходников, крепежных элементов.

Кроме этого, понадобятся инструменты для установки несущих элементов:

• перфоратор с бурами;
• ударная электродрель и т.п.

Необходимое оборудование

Для монтажа линии понадобятся следующие устройства:

• трубы и фитинги (используются разные виды, от медных до металлопластиковых);
• циркуляционный насос;
• запорная арматура (вентили или шаровые краны, трехходовые краны, обратные клапаны и т.п.).

Циркуляционный насос должен быть маломощным. Он нужен только для создания небольшого давления, обеспечивающего перемещение потока. Нельзя использовать модели, которые устанавливаются в систему отопления.

Выбор трубопроводов диктуется условиями эксплуатации и личными предпочтениями владельца. Например, для монтажа медных (латунных) труб понадобится пайка соединений, для которой нужна горелка, припой и опытный мастер.

Можно использовать компрессионные фитинги в сочетании с полиэтиленовыми или металлопластиковыми трубами. Это не требует использования сложного оборудования, но подходит только для систем ГВС с низким рабочим давлением.

Алгоритм действий по монтажу

Сборка циркуляционной петли производится поэтапно:

• разметка стен или других несущих поверхностей в соответствии с разработанной схемой;
• установка несущих элементов (кронштейнов, клипс, хомутов);
• нарезка труб по длине участков трассировки;
• последовательное соединение линии, подключение фитингов и переходников;
• подключение узлов смешивания, циркуляционного насоса, запорной арматуры;
• подключение обратной линии к бойлеру.

При сборке сложных линий возможны некоторые отклонения от приведенной схемы работ. Как правило, добавляют дополнительные элементы, или подключают контрольные приборы.

Разбор рециркуляции горячей воды в частном доме – схемы и технологические нюансы

Система отопления частного дома – это несколько вариантов технологических схем, состоящих в основном из нагревательного элемента (котел, печь), трубной разводки, запорной арматуры и отопительных радиаторов. Сам же способ нагрева помещения достаточно прост.

В котле вода нагревается и начинает движение по трубам, действуя по чисто физическим законам, перемещаясь вверх. При этом остывшая вода выталкивается горячей, спускаясь вниз, перетекая в котел. Это и есть цикл движения воды системы отопления.

Сегодня нередко, упрощая схему и увеличивая эффективность ее работы, в систему устанавливают циркуляционные насосы, которые отвечают за такой критерий, как рециркуляция горячей воды в частном доме.

Блок с системой рециркуляции

Сами по себе насосы внутри отопления создают небольшое давление, которое и создает движение горячей воды. Скорость небольшая, но она резко повышает эффективность теплоотдачи, потому что горячая вода, таким образом, равномерно распределяется по всем радиаторам. Поэтому температура во всех комнатах частного дома практически одинаковая.

Внимание! Циркуляционные насосы обязательно устанавливаются на обратке около отопительного котла. Это делается с той целью, что в конструкции насоса присутствуют различного рода уплотнители и манжеты, отвечающие за герметичность соединений его частей

Это делается с той целью, что в конструкции насоса присутствуют различного рода уплотнители и манжеты, отвечающие за герметичность соединений его частей.

Уплотнительные элементы обычно изготавливаются из резины, которая быстро выходит из строя под действием высоких температур. А температура воды в обратке самая низкая в отопительной системе частного дома.

Двухконтурное отопление

Почему необходимо рассмотреть именно двухконтурное отопление, чтобы разобраться в рециркуляции и циркуляции горячей воды в частном доме? Все дело в том, что двухконтурное отопления – это система, которая обслуживает и отопление, и горячее водоснабжение. Чтобы было понятно, о чем идет речь, необходимо подробно разобрать схему на фото ниже.

Схема двухконтурного котла

На схеме четко видно, что от котла отходят сразу два трубопровода горячей воды. Один снабжает ею отопление, второй ГВС. Поэтому в самом котле располагаются два теплообменника, которые соответствуют двум разным контурам.

Не самый эффективный вариант, потому что, чтобы получить горячую воду, к примеру, в ванной, расположенной на втором этаже частного дома, придется сливать достаточно большой объем воды, который охладился и находится в трубе, ведущей к ванной комнате.

Есть другая технологическая разводка, она также двухконтурная, но в ее схему устанавливается бак с водой, который называется бойлером. Сам отопительный котел имеет обычную технологию нагрева с одним теплообменником, то есть, он одноконтурный.

Из него выходит одна труба горячей воды, которая соединяется с теплообменником (змеевиком) бойлера. То есть, проходя по этой конструкции, теплоноситель нагревает воду внутри бака, обеспечивая частный дом горячей водой для бытовых нужд.

От бойлера он дальше поступает в отопительную систему.

Есть схема, где теплоноситель распределяется по двух контурам. То есть, часть его объема уходит напрямую в отопление, другая часть используется для обогрева бойлера. На фото ниже такая технология показана.

Два раздельных контура

Понятно, что в этой схеме говорить о рециркуляции можно лишь в отоплении. Но она опять-таки не самая эффективная по той же причине, имеется в виду подача горячей воды на потребители.

Самой эффективной считается схема, предложенная ниже. В ней четко определены контуры, по которым теплоноситель будет проходить и возвращаться обратно в бойлер или котел.

Это касается и отопительного контура, и ГВС.

Эффективная схема рециркуляция воды в системе отопления и водоснабжения