Схемы подключения котлов отопления и ГВС

Выбор отопительного оборудования сегодня настолько широк, что только на его обозрение и изучение может уйти уйма времени. Но выбирать надо, причем глупо было бы отказываться от новых технологий, которые предлагает современный рынок.

Казалось бы, за то долгое время, которое человек занимается отоплением собственного жилья, должны были бы выработаться четкие схемы на все случаи жизни. Однако как показывает практика для каждого такого случая, для каждого конкретно взятого дома, при желании можно найти наиболее эффективное индивидуальное решение.

К любой системе отопления предъявляется ряд стандартных требований. Она должна быть надежной, экономичной, удобной в эксплуатации. Но чтобы получить такую систему необходимо провести обширный анализ способов достижения указанных требований. Заранее должны быть определены тепловые нагрузки не только на обогрев, но и на подогрев воды. Кроме того, существует целый ряд дополнительных факторов, которые также должны быть учтены. Выбор котла и комплектующих системы отопления во многом зависит и от ее схемы. Таких схем бывает несколько. Рассмотрим все их в отдельности.

Проточные схемы предполагают работу с двухконтурным газовым котлом, оснащенным встроенным теплообменником пластинчатого типа. Вода для хознужд подогревается в нем посредством теплообмена с отопительным контуром. Главным преимуществом такой схемы является компактность и невысокая стоимость. Объем нагретой воды в проточных схемах напрямую зависит от мощности котла, однако при ее выборе приоритетом все же должно являться отопление. Напомню, что в любой проточной схеме существует задержка выхода на требуемую температуру воды при открытии водоразборного крана. Этот факт можно отнести к недостаткам проточных схем. Кроме того, проточная схема ограничивает расход горячей воды. Если говорить о бытовых котлах, то речь идет о расходе равном около 14-15 л/м. Этого вполне хватит для горячего водоснабжения квартиры или небольшого дома, но будет мало для коттеджа, где проживает большая семья.

Двухконтурные котлы могут иметь как естественный (конвекционный), так и принудительный отвод газообразных продуктов сгорания. В них может быть использована технология конденсации, повышающая эффективность сжигания газа примерно на 15%. Таким образом, конденсационные котлы помогают быстрее окупить первоначальные инвестиции, вложенные заказчиком. К слову, стоимость современных конденсационных котлов уже вплотную приблизилась к стоимости котлов с классической турбированной схемой. В качестве примера приведу линейку котлов ecoTECpro (23, 28, 35 кВт) компании Vaillant. Такие котлы отлично зарекомендовали себя в Европе. Вот уже второй сезон они занимают лидирующие позиции в Германии и Великобритании.

Накопительные схемы используют бойлеры для предварительного нагрева воды одноконтурным котлом. Они были придуманы с целью получения максимального комфорта пользования горячей водой. Преимущество накопительной схемы перед проточной состоит в наличии большого количестве горячей воды, доступной одновременно нескольким потребителям. При этом вода имеет постоянную температуру, и нет необходимости ожидать, пока она нагреется, как в случае с проточными водонагревателями. Кроме того, накопительная схема не предъявляет жестких требований к качеству воды. Однако сама накопительная емкость занимает определенное место – это неизбежная плата за комфорт пользования горячей водой. Объем такой емкости зависит от предполагаемого водорасхода.

Производители водонагревателей преимущественно предлагают емкости от 100 до 500 л. Наиболее выгодны бойлеры послойного нагрева, однако они требуют более высокой мощности котла.

Одноконтурный котел, работающий в паре с бойлером, может иметь меньшую мощность, чем двухконтурный. Чтобы узнать, сколько времени потребуется котлу на нагрев воды в бойлере, можно воспользоваться формулой:

t = m•cw(t2-t1)/Q, где

 t – время нагрева воды (с); 

 m – масса воды в бойлере (кг) – в данном случае то же, что объем в литрах (л); 

 сw – удельная теплоемкость воды (4,2 кДж/(кг•К); 

 t2 – требуемая температура нагрева воды; 

 t1 – исходная температура воды; 

 Q – мощность котла в кВт. 

Комбинированные схемы применяют для объединения двухконтурного котла с небольшим бойлером для ГВС. Это некий компромисс, где с одной стороны используется компактность двухконтурных котлов, а с другой – повышается комфорт пользования горячим водоснабжением. У потребителя всегда имеется небольшой запас горячей воды, который компенсирует недостатки проточной схемы. Комбинированные схемы идеально подходят для ГВС с большой и средней пиковой нагрузкой.

Выше были приведены три классические схемы, используемые в теплоснабжение на протяжении нескольких десятилетий. Сегодня они все чаще используют альтернативные источники тепла, в частности гилиоколлекторами, теплонасосами, твердотопливными котлами. Однако надо заметить, что системы с альтернативными тепловыми источниками, как правило, проигрывают газовым в удобстве эксплуатации. Многие из них сложнее в устройстве и доставляют ряд проблем при их выполнении. Их основным преимуществом является повышение автономности. Стоимость оборудования альтернативных источников выше, чем у традиционных, что также связано с более продолжительным сроком окупаемости. Но зато, если в трубе пропадет газ, владельцы таких систем не останутся без тепла.

Оценка эффективности котла

С целью увеличения комфорта пользования ГВС производители ищут все новые и более эффективные технические решения. Оценка эффективности котлов, в частности касающиеся подготовки горячей воды, производится согласно европейскому нормативу ЕN 13203-1:2006 (Бытовое газовое водогрейное оборудование. Оборудование с тепловой мощностью до 70 кВт и бойлером объемом не более 300 л.).

Оценка эффективности приготовления горячей воды (ч.1). Эффективность котлов указывается в баллах – 1-3 звездочки (*).

1. Время ожидания горячей воды от начала водоразбора до момента выхода на температуру 50°С. 

Классификация:

•  *** < 5 c; 
•  ** < 35 с; 
•  * < 120 с. 

2. Температурные отклонения при непрерывном разборе воды с интенсивностью 5 и 7 л/мин. Контрольное время замера – 8 минут. 

Классификация:

•  *** < 2К;  
•  ** < 3К;  
•  * < 5К .  

3. Температурные отклонения при изменчивом водоразборе. Количество баллов показывает условную величину отклонения температуры воды от заданного значения в системе ГВС.  

Классификация:

•  *** <2К;  
•  ** <5К;  
•  * <10К.  

4. Время восстановления температуры воды до заданных параметров после изменения интенсивности водоразбора. Количество баллов показывает время реакции системы ГВС на увеличение или уменьшение водоразбора.  

Классификация:

•  *** < 10 с;  
•  ** < 30 с;  
•  * < 60 с.  

5. Температурное отклонение при последующем водоразборе. Количество баллов выражает разницу температуры воды, замеренную через каждые 10 с в течение 120 с.  

Классификация:

•  *** < 5К;  
•  ** < 10К;  
•  * < 20К.  

6. Минимальная величина напора вытекающей воды. Количество баллов зависит от возможностей котла регулировать температуру воды с точностью до 5К при минимальной струе (л/мин).  

Классификация:

•  *** < 2 л/мин;  
•  ** < 4 л/мин;  
•  * < 6 л/мин.  

7. Специфическое прохождение воды в ГВС с двухконтурными котлами и котлами с бойлером. Количество баллов зависит от объема горячей воды, произведенной оборудованием в течение 10 минут. Баллы данной характеристики символизируются не звездочками (*), а пиктограммами с изображением крана (кр.).  

Классификация:

•  1 кр. – 75-100 л/ 10 мин;  
• 2 кр. – 100-150 л/10 мин;  
•  3 кр. – 150-200 л/10 мин;  
•  1 кр – 200-275 л/10 мин.