Накопительный электрический водонагреватель послойного нагрева, ГВС с двухконтурником
Двухступенчатый котел дает возможность создать систему горячего водообеспечения в доме почти не прикладуя усилий и не вкладывая в нее средств. Все что необходимо, в виде пластинчатого теплообменного аппарата, схемы управления и подключений, находится уже в самом котле. Остается присоединить котел к холодному и горячему трубопроводам.
При открывании горячего крана, прохладная вода пойдёт через котел, он автоматично включится и нагреет ее в проточном режиме… Минимум вложений и места не занимает.
Но большинство пользователей все же хотят освободится от этой нагревательной системы воды вторым контуром или улучшить ее.
Дальше рассмотрим причины, почему ГВС с двухконтурником оказывается с весомыми недостатками. Сможет помочь ли накопительный электрический водонагреватель послойного нагрева? — и как его применять.
Минусы горячего водообеспечения с двухступенчатым газовым котлом
Создав недорогую небольшую систему горячего водообеспечения с одним лишь двухконтурником можно основательно сэкономить, если сравнивать с одноконтурником и косвеником (бачок со змеевиком в середине). Но клиенты здесь же встречаются с минусами проточного нагрева.
- Температура воды неустойчивая, быстро меняется, можно обжечься, сложно настроить расход под необходимую температуру. Причинами являются, скачи давления в сети, различный потребление воды с крана, а при маленьком расходе котел будет работать в режиме «включился-выключился», тактовать.
- При открывании крана сначала идет прохладная вода. Необходимо ожидать пока котел включится, нагреет воду и она дойдет до крана. Много холодной воды сливается в канализацию. Но дальше тяжело угадать, какой будет температура…
- Котел включается при каждом открытии крана, шумит, изнашивается очень быстро.
Что сделать в подобной ситуации?
Как ликвидируют минусы ГВС от второго контура котла на газу
Понятно, что для выравнивания температуры воды необходимо применить бойлер-накопитель. Умельцы давно научились включать в сеть горячего водообеспечения от двухступенчатого котла так же и электрокотел. Приблизительная схема приведена на рисунке.
В результате на кранах устойчивая температура горячей воды. Но одновременно с тем:
- Котел как и раньше включается каждый раз и угрожает поломаться.
- Большой электрический расход, так как в накопительный электрический водонагреватель проникает и прохладная вода, а горячая долго хранится.
- Общие расходы на систему и ее массивность повысились без радикального изменения качества — полумеры.
Другой стереотипный выход из ситуации – забыть о существовании второго контура, а на первый включить косвеник и схему управления к нему – прекрасно, но дорого.
Совсем недавно нашлось дополнительное решение в виде водонагревателя электрического накопительного послойного нагрева.
Работа водонагревателя электрического накопительного послойного нагрева
Накопительный электрический водонагреватель послойного нагрева – утепленная емкость, работающая под давлением с традиционным анодом в середине, предотвращающим коррозию, и с несколькими трубками для подачи и водоразбора, выведенными на разнообразные высоты в середине бачка.
Многие послойные водонагреватели косвенного нагрева снабжены также вмонтированным циркулярным насосом. Рассмотрим, как подсоединяется послойный накопительный электрический водонагреватель и как не прекращает работу.
- Прохладная подается вода в нижнюю часть емкости, она вытесняет горячую, которая уходит на кран через комплекс сооружений для забора воды в самом верху бачка.
- Циркулярный насос включается когда холодная вода, забирает ее из части которая находится снизу и перегоняет понемножку через котел. Вода нагревается в котле и поступает в верхнюю часть емкости, где сразу подается на кран.
- Включением насоса управляет автоматика, измеритель которой наблюдает за температурой, а точнее – за толщиной горячего слоя вверху бачка. Как только горячей воды мало – включается насос. Но температура нагрева выставляется лишь примерно, устанавливается работоспособностью насоса, которая может меняться.
Необходим ли накопительный электрический водонагреватель послойного нагрева? – удаление минусов
Послойный накопительный электрический водонагреватель обеспечивает нужный комфорт водопользоавания с двухконтурником.
- На разбор поступает горячая вода стабильной температуры.
- Появляется возможность выполнить движение воды по замкнутому контуру между послойным накопителем и кранами, также как и с косвеником. В данном случае, при открывании крана, идет сразу горячая вода.
- Котел включается нечасто, если понадобится подогреть (зарядить) накопительный электрический водонагреватель.
Еще одно яркое преимущество: когда накопительный электрический водонагреватель холодный, ждать долго не нужно его полный подогрев. Горячая вода в кране возникнет, как только образуется прослойка горячей воды вверху емкости.
Что лучше, — косвенный накопительный электрический водонагреватель или послойный
Хозяева котлов с двумя контурами, которые стали жертвами минусов системы проточного водонагрева, а потом нашли выход в виде послойного накопителя, расхваливают заключительный на все лады – радуются. Отмечается следующее.
- С холодным электрическим водонагревателем горячую маленькую струйку воды в кране можно получить уже очень быстро, а не так как с неявным, — необходимо ожидать пока разогреется весь накопительный электрический водонагреватель – 10 — 15 минут.
- Температура воды в кране будет постоянно-стабильной горячей при большом расходе воды, пока не сольется весь горячий слой, который котел не будет успевать пополнять. В тоже, время у косвенных при большом расходе, большем, чем может обогревать котел «online», например 20 кВт, температура воды начнет поэтапно понижаться….
Но хозяева одноступенчатых котлов и косвенных накопительных водонагревателей отмечают следующее.
- У них температура выполняется более точная, какая выставляется, подобная и будет. При этом можно выставить комфортабельную и не пользоваться смешиванием в кране, как в послойных – «примерно горячая», какую нагреет котел.
- Выбор их накопительных водонагревателей большой, объемы их больше, выбрать накопительный электрический водонагреватель на 120 – 180 литров — проблем нет, который естественно очень быстро наполнит большую горячую ванную. В тоже время полного разогрева ожидать абсолютно не долго…
А расценки на эти разнообразные системы приблизительно выровнялись.
Как выполнить косвеник собственными руками: инструкция и рекомендации по изготовлению
Наличие водомерного узла с горячей водой – это часть обычного комфорта для современного дома. Однако не всегда удаётся решить задачу подвода централизованных коммуникаций к частной недвижимости.
Благодаря этому хозяева приватных домовладений организуют независимое снабжение горячей водой, применяя как источник нагрева контур отопления. Для выполнения задачи понадобится только лишь соорудить косвеник собственными руками.
Устройство косвеника
По существу, аппарат собой представляет традиционный трубный змеевик.
Правда, трубные змеевики классически возводят по принципу «труба в трубе», а в этом случае элементами теплового обмена являются сосуд и трубчатый полотенцесушитель.
Накопительный сосуд выполняет роль наружной «трубы», в середине которой размещается «труба» внутренняя — полотенцесушитель. Через трубчатый полотенцесушитель пропускается тепловой носитель системы для отопления, а внутренняя область сосуда заполняется холодной водичкой. Тепловой носитель нагревает стены трубчатого змеевика, а те, со своей стороны, греют холодную воду в сосуде.
Схема косвеника в большинстве случаев выполняется по технологии противотока 2-ух сред, различных по температурному уровню. Иначе говоря если выход подогреваемой воды имеется снизу ёмкости, а отрезок трубы подпитки холодной водичкой находится выше, в данном случае подача носителя тепла в полотенцесушитель выполняется на верхнем уровне.
Обратная конфигурация делается, если выход и вход холодной воды меняются местами. В практических условиях чаще встречаются схемы с верхним выходом воды которая нагрелась.
Если учесть, что косвеник относится к тепловому сантехническому оборудованию, аппарат и прилегающая к нему обвязка трубопроводами подлежат теплоизоляции. Умно устанавливать систему очень близко от узла-регулятора носителя тепла системы обогрева. Этот подход обеспечит меньше расходов на процесс установки оборудования, а теплопотери на пути от отопительной системы к косвенику будут значительно снижены.
Проект и процесс установки собственными руками
Основная задача на стадии проектирования собственными руками – это выбор накопительной ёмкости, которая бы собственным объёмом покрывала необходимости в горячей воде.
Выбор аккумулирующей ёмкости
Для многих случаев эксплуатации системы расчёт необходимости выполняется на 3-4 человека (средне-статистическая семья). Согласно нормативам, одна личность потребляет около 70 л/сут. Другими словами для семьи со средним достатком в реальности достаточно поставить водонагреватель косвенного нагрева объёмом 200 л. При подобной ёмкости необходимость удовлетворяется полностью.
Бачок для нагревания холодной воды в большинстве случаев подбирают под вертикальную установку, но не исключено также способ монтажа горизонтально. В качестве бойлерного бачка допускается задействовать тару, выполненную из крепких термоустойчивых материалов. Разумеется, материал тары необходимо подбирать с учитыванием его высоких антикоррозийных параметров, возможного теплового расширения, прочих рабочих свойств.
Подходящими материалами можно считать:
- алюминий;
- нержавейку;
- специализированные полимерные материалы.
Необходимо не забывать: водонагреватели косвенного нагрева разного типа относятся к сосудам, работающим под давлением. Стоит еще сказать, что тепловой носитель системы обогрева может разогреваться до большой температуры (90?С и выше). Исходя из таких свойств бойлерных установок, следует проектировать и возводить систему собственными руками.
В практических условиях нередко встречаются по настоящему абсурдные конструкции, тоже выполненные собственными руками, например, на базе обыкновенной молочной фляги или столовой кастрюли. Подобных решений необходимо избегать.
Проект косвеника, исполняемого собственными руками, в себя включает ещё и расчёт трубчатого змеевика. Тут нужно высчитать требуемую теплопроизводительность данного устройства, чтобы по результатам расчёта определить длину трубы змеевика и её диаметр.
Расчет длины змеевика
Обычным материалом для производства змеевиков накопительных водонагревателей считается медь или латунь. Лучше подбирать собственно один из данных материалов, так как оба материала обладают большим коэффициентом передачи тепла.
Для расчёта нужных значений на изготовление бойлерного змеевика подходит формула:
L = Q / D* (Tг – Тх) * 3,14
Буквенные определения тут:
- L – длина трубки,
- Q – теплопроизводительность змеевика,
- D – диаметр трубки,
- Tг – температура горячей воды,
- Tх – температура холодной воды.
Давайте разберем пример, как высчитать длину трубы из меди под спираль мощностью 20 кВт для косвеника.
Есть медная диаметр трубы 10 мм, приобретённая на рынке в бухте. Под накопительный электрический водонагреватель позаимствован сосуд ёмкостью 200 л. Расчётные значения температур горячей и холодной воды: 15?С и 80?С, естественно. Необходимо определить размер длины трубы из меди, достаточный для изготовления теплообменной трубчатой спирали мощностью 20 кВт. По формуле проходит следующий расчёт: 20/0,01*(80-15)*3,14. Результат расчёта: требуемая длина трубы из меди будет составлять 10 метров.
Изготовление и обработка змеевика
Для производства змеевика косвеника ёмкостью 150-200 литров, в основном, берётся медная или латунная трубка диаметром 10 – 20 мм. Трубка закручивается спиралью с учитыванием остаточного зазора в 5-7 мм между виточками.
Просвет необходимо делать в первую очередь (разрешается после намотки раздвигать витки), так как нужна компенсация увеличения металла. Стоит еще сказать, что при подобном выполнении спирали достигается полный контакт воды с поверхностью медной (латунной) трубки.
Как правило, медные или латунные змеевики можно отыскать уже готовые для эксплуатирования. К примеру, взять полотенцесушитель от какого-либо тех. оборудования. Но тогда нужно будет взять во внимание размеры имеющейся ёмкости и соответствие спирали по мощности теплопередачи.
Очень часто сделать выбор в точном согласии с параметрами не удаётся. Благодаря этому, дабы не терять дорогого времени, в этом смысле выгодно сделать трубчатый спиральный нагреватель своими силами.
Сделать полотенцесушитель собственными руками без опыта тяжело, но эта задача осуществима. Тут основное — сделать хорошую намотку спирали. Под намотку медной (латунной) трубки лучше всего применять барабан из оптимального материала. Диаметр барабана меньше диаметра внутри бойлерной ёмкости приблизительно на 10-15%. В конце концов, если диаметр внутри бачка 500 мм, значит, значение диаметра змеевика будет составлять: (500 – 500/10) = 450 мм.
На концевых частях трубки, свитой в спираль, понадобится установить контактные фитинги с резьбой. Для решения данной задачи нужно:
- Получить ровный срез на концах трубы, отделав их труборезом.
- Одеть на концевые части трубы обжимные гайки.
- Обработать края трубы развёрткой.
- Установить фитинги и плотно подтянуть их к трубе гайками.
Совсем не нужно использовать только резьбовые двухсторонние фитинги. Если есть способности пайки труб из меди и подходящий инструмент, можно способом пайки установить односторонние фитинги с резьбой.
Также, в зависимости от материала корпуса сосуда, не исключено вариант пайки конкретно к стенкам ёмкости. Но при самостоятельном изготовлении косвеника данный шаг не рекомендуется из-за причины сложной инновационной операции.
В собранном на фитингах или спаянном виде, теплообменный компонент (полотенцесушитель бойлерный) уже можно считать готовым к установке и дальнейшей эксплуатации. Остается приготовить место для установки конкретно на бойлерной ёмкости и внедрить водяной нагреватель в состав сосуда.
Подготовка бойлерной емкости
Как уместить готовую медную (латунную) спираль в середину бойлерного бачка, если ёмкость целостная? В данном случае нужно будет бережно обрезать верхнюю часть и выполнить крышку, которая будет закрепляться на корпусе сосуда болтами.
Места для посадки крышки и бачка становятся ровными, зашлифовываются, оборудуются прокладкой из резины. Между тем внутренний процесс установки (и обслуживание) видится намного комфортнее, если на ёмкости выполнить две крышки – снизу и сверху.
После того как произошла установка крышки на бойлерной ёмкости проблема с процессом установки змеевика в середине бачка отпадает сама собой. Сейчас достаточно просверлить два отверстия на корпусе сосуда, определяясь под размещение концевых частей трубы спирали. Диаметр отверстий должен подходить диаметру резьбовой части соединителей с запасом на 1-2 мм.
Резьбовые части соединителей пропускают в отверстия, заранее установив прокладки для уплотнения. Потом снаружи стены бачка накручивают встречные фитинги и плотно стягивают соединение.
При подобном креплении нагревательная спираль вполне неуязвима, но добавочные опоры выполнить нужно. Ход носителя тепла под давлением в середине трубы часто сопровождается возникновением вибрации. Добавочные опоры будут возместить изъян.
На корпусе косвеника также необходимо выполнить отверстия для набора и водного слива, запрессовать в них короткие отрезки трубы, а на патрубках установить краны запорного типа. Если появится желание можно дополнить аппарат стрелочным термометром. Завершив процесс установки всех элементов, корпус сосуда закрывают с наружной стороны материалом для утепления. Тут хорошо подходит вата на минеральной основе с верхним фольгированным покрытием.
Инструкция по подключению и запуску системы
В первую очередь рукодельный домашний косвеник необходимо присоединить к магистрали теплоснабжения. Там, где используется независимая система отопления, аппарат включают в сеть котла для дома.
Механическое подключение выполняется при открытой крышке на бойлерной ёмкости. После подсоединения необходимо приоткрыть кран запорный, связывающий с обратной линией носителя тепла, и удостовериться в отсутствии протечек как с наружной стороны устройства, так и в середине.
Если протечек не обнаружено, открывают линию подачи носителя тепла. Нужно выждать какое то время, чтобы полотенцесушитель прогрелся до температуры системы обогрева. В режиме полного нагрева ещё один раз с большим вниманием проверить полотенцесушитель и все точки соединений на предполагаемые утечки.
Если проверка показала цельность системы, закрывают крышку сосуда и подсоединяют линии подачи-разбора нагреваемой воды. Тестируют систему в режиме настоящего теплопередачи.
Выводы и нужное видео по теме
Бывший в использовании баллон с газом часто применяют для изготовления самодельных устройств. Хотим представить видеоролик про то, как из корпус баллона выполнить БКН.
Тут описан только один вариант из всех допустимых, которые есть и хорошо используются. Хотелось бы выделить, что вариантов самостоятельных конструкций косвеников есть много.
Например, заместь цилиндрической накопительной ёмкости применяются с прямыми углами сосуды. Намотку спирали змеевика выполняют не однослойной, а многослойной. Восполняют водяной нагреватель электрическим трубчатым нагревателем. Конструкторские задумки безграничны.
Накопительный электрический водонагреватель послойного нагрева для двухступенчатого газового котла Для чего необходим накопительный электрический водонагреватель ГВС для двухступенчатого газового котла Рабочий принцип водонагревателя электрического накопительного послойного нагрева ГВС Рабочая схема накопительного водонагревателя электрического накопительного послойного нагрева с двухконтурником
Иные публикации на данную тему:
Для чего необходим накопительный электрический водонагреватель ГВС для двухступенчатого газового котла
Для отапливания и горячего водообеспечения (ГВС) квартир и домов хозяева часто устанавливают двухступенчатые газовые котлы. Система ГВС с подобным котлом выходит относительно недорогой и места занимает очень мало.
Однако, через некоторое время владельцев начинают нервировать минусы в работе ГВС с двухконтурником.
Проточный трубный змеевик ГВС двухступенчатого котла начинает подогревать воду в момент начала разбора воды, когда открывают кран горячей воды.
Вся энергия, расходуемая на нагрев, переходит от нагревателя к воде фактически очень быстро, в минимально короткие сроки движения воды через нагреватель. Дабы получить воду нужной температуры за небольшой временной промежуток конструкция водогрея проточного типа учитывает ограничение скорости водного потока. Температура воды на выходе из нагревателя проточного типа особенно сильно зависит от водорасхода — величины струйки горячей воды, текущей из крана.
Для отапливания дома класса эконом в большинстве случаев достаточно котла низкой мощности. Благодаря этому, мощность двухступенчатого котла подбирают если исходить из необходимости в горячей воде.
- При малом расходе горячей воды водогрей проточного типа совсем не включается и не греет воду. Для получения воды нужной температуры нередко приходится тратить больше воды, чем это нужно.
- При каждом открытии водоразборного крана котел перезапускается. Аппаратура котла приходит в движение, регулярно то включается, то отключается, что уменьшает рабочий ресурс котла. Каждый раз горячая вода возникает с задержкой, исключительно после того, как рабочий режим котла стабилизируется. Часть воды бесполезно уходит в канализацию. Частое перезажигание горелки уменьшает Коэффициент полезного действия котла и повышает расход газа.
- В системах ГВС с двухконтурником нереально выполнить движение воды по замкнутому контуру в трубах разводки по дому. Время ожидания горячей воды растет по мере увеличения длины труб от котла до места разбора воды. Часть воды в начале приходится бесполезно сливать в канализацию. Причем это вода, которая уже была нагрета, но успела остынуть в трубах.
В конечном счете, применение двухступенчатого котла в системе ГВС приводит к не обоснованному росту водопотребление и объема канализационных стоков, к увеличению расхода электрической энергии и газа на нагрев, а еще к недостаточно комфортабельному пользованию горячей водой в доме.
Систему ГВС с двухконтурником применяют, не взирая на её минусы, из-за причины сравнительно сниженной цене и малых размеров оборудования.
Намного экономичной и удобной считается система обогрева и ГВС с одноконтурником и косвеником.
Подробно читайте: «Горячее водообеспечение приватного дома загородного»
Однако что делать, если двухступенчатый котел уже стоит в квартире или доме, а работа системы ГВС владельцев не устраивает, и хочется освободится от её минусов.
Существует вариант приобрести косвеник, с теплообменным аппаратом в середине, и присоединить его к отопительному контуру двухступенчатого котла. Но цена подобного водонагревателя электрического накопительного и добавочного оборудования для его подсоединения и обвязки более высокая.
В систему ГВС с двухконтурником советую поставить водонагреватель послойного нагрева. В таком бойлере отсутствует трубный змеевик, что прекрасно уменьшает его стоимость.
