Автономные системы горячего водоснабжения

У владельцев загородных домов, коттеджей и на различных объектах, когда нет централизованной подачи ГВС встаёт вопрос, как организовать автономную систему ГВС. Существует несколько вариантов: с помощью двухконтурного газового котла или газового нагревателя, с использованием электрического водонагревателя, с помощью бойлера косвенного нагрева и с помощью солнечных коллекторов.

Двухконтурный газовый котел, представляет из себя оборудование способное помимо нагрева теплоносителя для отопления — параллельно нагревать воду для горячего водоснабжения. Данный способ организации системы ГВС является самым простым, но подходит далеко не всем.

По способу нагрева воды, двухконтурные котлы можно разделить на 2 типа — котлы со встроенным бойлером, и котлы с проточным нагревом воды. Как, правило объем бойлера в двухконтурных котлах (доступных по цене) не превышает 60 литров, что слишком мало для загородного дома с несколькими санузлами и наличием ванн, не говоря уже о двухконтурных котлах с проточным нагревом воды.

Двухконтурный котел подойдет только для небольшого загородного дома, в котором нет высоких требований к объему приготавливаемой горячей воды.

Горячее водоснабжение с использованием газовых водонагревателей

Газовый водонагревательГазовый водонагреватель представляет собой автономное оборудование, в котором за счет газовой горелки осуществляется нагрев горячей воды. Иногда в быту их называют еще «газовыми колонками». Газовые водонагреватели бывают проточными и накопительными.

Для горячего водоснабжения загородного дома в большей степени подходит накопительный газовый водонагреватель. Данное оборудование мало распространено у нас в Сибири, из за не развитой газификации. При наличии магистрального газа выгодный способ ГВС.

Горячее водоснабжение с использованием электрических водонагревателей

Электрические водонагреватели также представляют собой автономное оборудование. Только в отличии от газовых водонагревателей, нагрев воды в них осуществляется с помощью специального элемента — тэна, нагрев которого происходит за счет преобразования электрической энергии.

Электрические водонагреватели бывают накопительные и проточные. Проточные нагреватели применяются для небольшого объёма воды. Накопительные более эффективны, бывают разного объёма от 50 до 300 л. Самый значительный минус электрических водонагревателей — высокая стоимость электроэнергии. Их применение в организации горячего водоснабжения загородного дома, мы рекомендуем только в случае, когда дом отапливается непосредственно самим электричеством или нет потребности в больших объёмах ГВС, или временно.

Способ организации системы ГВС загородного дома с использованием бойлера косвенного нагрева или его ещё называют водонагревателем со встроенным теплообменником, является самым популярным и наиболее эффективным.

Смысл его заключается в следующем: теплоноситель, приготавливаемый котлом, с помощью циркуляционного насоса поступает во внутренний змеевик бойлера ГВС, и нагревает находящуюся в бойлере воду. Подача теплоносителя регулируется с помощью специального элемента — термостата, который при достижение заданной температуры бойлера, размыкает электрическую цепь, тем самым выключая циркуляционный насос, подающий в бойлер теплоноситель. Некоторые модели дополнительно комплектуются электрическим тэном.
Бойлер косвенного нагрева

Основные плюсы водонагревателей косвенного нагрева: быстрота нагрева воды, недорогая стоимость эксплуатации в случае использования твердотопливного котла и независимость от электричества.(в отдельных случаях возможно смонтировать систему, когда нагрев воды в бойлере происходит без использования циркуляционного насоса).

В солнечных коллекторах происходит преобразование солнечной энергии в тепловую. Нельзя сказать, что использование солнечной энергии – это какое-то сверхновое изобретение. Такая возможность подсказана самой природой. Многие, наверное, знают, что если обычную бочку с холодной водой поставить на солнце, то вскоре вода нагреется. Эффект будет еще выше, если бочку выкрасить в черный цвет.

Но это довольно примитивный метод. Современные гелиосистемы способны преобразовывать солнечную энергию круглый год, при этом выигрывая по эксплуатационным характеристикам в загородных домах используются два типа солнечных коллекторов– плоский и состоящий из вакуумных труб.

Плоский солнечный коллектор. Данный тип солнечного коллектора состоит из невысокой коробки, в которую встроены защитное (обычно закаленное) стекло с объемом светопропускания до 95 %, светопоглощающая поверхность со степенью абсорбции (поглощения) до 90 %, медные или алюминиевые трубки, в которых находится специальный теплоноситель – антифриз, и наконец, слой изоляции. Вся конструкция зафиксирована в алюминиевой раме. Данный тип солнечного коллектора работает по типу парникового эффекта.

Солнечное излучение, падающее на поверхность коллектора, почти полностью пропускается стеклом. Нагреваясь от проникающего света, поглощающая поверхность излучает тепловую энергию, основная мощность которой находится в инфракрасном диапазоне. Тем самым достигается аккумуляция солнечной энергии внутри коллектора. Уже преобразованная тепловая энергия передаётся теплоносителю, находящемуся в трубках, и по ним отводится в теплообменник, где происходит передача тепловой энергии воде.

В среднем КПД плоской гелиосистемы составляет 50 %. Минусы плоской гелиосистемы в том, что уже при облачной погоде эффективность оборудования падает, а если температура ниже -5°С, то тепло потери столь значительны, что в работе системы уже нет смысла. Поэтому в зимний период плоский гелиоколлектор вынужден простаивать.

Коллектор с вакуумными трубами. В целом устройство коллектора с вакуумными трубами такое же, как и плоского. Принципиальное различие – в устройстве U-образной вакуумной тепловой трубы, которая состоит из двух трубок, находящихся одна внутри другой.Благодаря цилиндрической форме труба постоянно освещена солнцем, что дает стабильную энергию при различных углах падения солнечного излучения.

Внутри трубы находится нетоксичный реагент, который испаряется при нагревании, поднимаясь в верхнюю часть теплообменника – наконечник, с помощью которого отдает полученное тепло воде, текущей по теплопроводу, а сам реагент превращается в конденсат, который стекает по стенкам вниз, где опять в жидком состоянии нагревается, испаряется и поднимается к наконечнику. И таким образом процесс постоянно повторяется.

Солнечный коллектор с вакуумными трубами дает нужный результат и при ненастной погоде, и в облачные дни, так как трубы поглощают энергию инфракрасных лучей, которые проходят даже через облака. Система с вакуумными трубами может работать при температуре до — 25° С(с уменьшением КПД). Плюс солнечных коллекторов – бесплатная Солнечная энергия. Минус: высокая стоимость системы и невозможность круглогодичного использования в Сибирских условиях.

При выборе оптимальной системы ГВС, необходимо учитывать: объём потребления горячей воды, наличие мощностей электроэнергии, вид водонагревателя и способа ГВС, стоимость оборудования, себестоимость эксплуатации, место расположения и способ монтажа водонагревателя и оборудования, учесть расположение всех точек ГВС, расположение и материал трубопроводов горячей воды.