Циркуляция воды в системе горячего водоснабжения: реализация, расчет, схемы для частного дома

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″.

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.

Несколько полезных советов

Не всегда для решения проблемы с низким напором воды в системе нужен непременно повышающий насос. Для начала не помешает продиагностировать состояние водопроводных труб. Их прочистка или полная замена может восстановить нормальный напор без дополнительной техники.

Чтобы понять, что проблема в плохом состоянии водопроводных труб, иногда достаточно расспросить соседей, проживающих в квартирах на этом же этаже или выше. Если у них напор нормальный, почти наверняка нужно чистить трубы.

Если же картина у всех одинаковая, возможно, имеются более серьезные проблемы, касающиеся всей водопроводной системы дома и даже района. В высотных домах вода порой просто не поступает на верхние этажи. Здесь требуется высокомощное и достаточно дорогое оборудование.

Эксплуатация и режим работы

После сборки и проверки работоспособности, систему рециркуляции вводят в эксплуатацию. Она работает в непрерывном режиме.

Некоторые пользователи, стараясь сэкономить электроэнергию и ресурс оборудования, отключают систему на ночь или на время долгого отсутствия.

Это вполне эффективное решение, но придется по утрам вставать пораньше, чтобы запустить движение воды и поднять ее температуру. Однако, можно немного потратиться и установить блок управления. Он будет автоматически останавливать циркуляцию и вновь запускать ее согласно установленной программе.

В частном

Для частного дома рекомендуется непрерывный режим работы циркуляции

Это особенно важно, если в доме используется автономная канализация

Сброс лишней воды вызовет необходимость частой откачки приемного резервуара, что потребует лишних расходов и добавит забот.

В многоэтажном

Рециркуляция ГВС в многоэтажных домах работает автоматически, без участия жильцов. Система настроена так, что все управление расположено в подвале (в бойлерной), и не требует постороннего вмешательства.

Все обслуживание, ремонт и прочие работы осуществляются работниками управляющей компании. Это удобно для жильцов квартир, поскольку снимает с них заботу о состоянии оборудования.

Рециркуляция ГВС в частном доме: схема обвязки водонагревателя

При большом расстоянии от бойлера до точки забора воды может потребоваться рециркуляция ГВС. Она необходима для постоянного перемещения жидкости в контуре горячего водоснабжения.

Для чего необходима рециркуляция

Трубопровод горячего водоснабжения может иметь различную длину. Если точка забора расположена на большом расстоянии от бойлера, то при открывании крана горячая вода пойдёт не сразу. Необходимо будет подождать некоторое время, пока из трубопровода не вытечет холодная жидкость.

Рециркуляция ГВС может быть и через теплый пол и полотенцесушитель

В частных домах расстояние от места расположения бойлера до точки забора воды может быть достаточно большим. Это делает использование системы горячего водоснабжения некомфортным и приводит к нерациональному расходованию воды. Для поступления горячей воды в момент открывания крана необходима постоянная её циркуляция.

Рециркуляция ГВС представляет собой принудительное перемещение жидкости в контуре горячего водоснабжения с помощью насоса.

Следует учитывать, эффективность возможна только при использовании бойлера накопительного типа. Проточные водонагреватели включать в систему рециркуляции нецелесообразно.

Насос периодически перекачивает жидкость. При этом теплоноситель не выходит за пределы контура и возвращается в накопительную емкость. Это позволяет постоянно поддерживать необходимый показатель температуры жидкости в трубопроводе.

Схема рециркуляции

Изготовление контура, в котором будет постоянно поддерживаться температура воды, возможно при строительстве или глубокой модернизации системы ГВС.

Схема рециркуляции выполняется следующим образом:

1. Прокладка трубопровода. Схема предусматривает замкнутый контур. Труба прокладывается через нужные помещения к дальней точке и обратно к бойлеру.
2. Подключение точек забора воды. Монтаж предусматривает последовательное включение точек водозабора в систему. В дальнем месте потребления воды труба не заканчивается, а возвращается к водонагревателю.
3. Включение в контур насоса. Он необходим для принудительной циркуляции теплоносителя. Лучше включить насос и установить запорное устройство в схему на промежутке, где вода поступает не к потребителям, а к накопительной емкости. Это позволит при необходимости отключить принудительную циркуляцию.

Схема рециркуляции. Источник фото: tolyatty.blizko.ru

Правила монтажа

Чтобы выполнить монтаж рециркуляции горячего водоснабжения, необходимо наличие определенных знаний. Можно обратиться за помощью к квалифицированным специалистам.

При монтаже своими руками необходимо придерживаться нескольких правил:

1. Правильно рассчитать объём водонагревателя. Недостаточный размер накопительной емкости приведет к попаданию в контур воды из трубопровода ХВС. При расчете объема бойлера учитывается количество людей, проживающих в доме.
2. Использовать в обвязке водонагревателя обязательные элементы, рекомендуемые заводом изготовителем. Для безопасного использования бойлера может потребоваться монтаж определенных элементов обвязки. Часто производители поставляют такие элементы в комплекте с водонагревателем.
3. Утеплить трубопровод. Для уменьшения теплопотерь при циркуляции теплоносителя в контуре горячего водоснабжения следует нанести на трубы слой теплоизоляции. Можно использовать полиэтиленовую теплоизоляцию для труб. Утеплению в обязательном порядке подлежат и фитинги.
4. Использовать насос для рециркуляции ГВС. В отличие от помп, предназначенных для перемещения жидкости в системе отопления, диаметр резьбовых соединений рециркуляционных насосов предназначен для соединения с фитингами систем водоснабжения.

Отключение системы

В некоторых случаях возникает необходимость отключить принудительную циркуляцию жидкости. Это может быть связано с сезонными явлениями, отсутствием людей в доме и т.п.

Для прекращения принудительной циркуляции нужно отключить насос и перекрыть запорный кран на обратной стороне трубопровода.

Насос и запорный кран на обратке

Включение системы осуществляется в обратной последовательности. Существует возможность автоматизировать процесс.

Для этого можно установить насос со встроенным таймером или подключить помпу к отдельно стоящему управляющему устройству.

Таким образом можно включать циркуляцию в нужное время суток на определенный промежуток времени. Рециркуляция ГВС нужна для комфортного использования накопительного водонагревателя и экономного расходования воды.

Схема подключения рециркуляции ГВС: как сделать ее самому

Существует как минимум несколько популярных вариантов обвязки, появившихся в связи с принципиальными различиями в проектировании, планировке и конфигурации домов.

Поэтому до начала работ необходимо не только выбрать конкретное решение (с учетом типа, объема и особенностей ТЭНа), но и составить чертеж с точками установки всех элементов – насоса, приборов потребления и тому подобное.

На практике наиболее востребованы 4 вида подсоединения – рассмотрим каждый.

Через бойлер косвенного нагрева

По своей сути это резервуар со змеевиком, подключенный к котлу таким образом, чтобы теплоноситель перемещался по замкнутому контуру и ни в коем случае не смешивался с жидкостью бытового назначения. С данной целью он обладает пятью патрубками:

1. прямой, от емкости к спирали;
2. обратный, обеспечивающий возвратное движение;
3. холодной подпитки;
4. подачи потока к точке потребления;
5. реверсный, ведущий к баку.

Внимание, для успешной циркуляции ГВС схема также предусматривает установку насоса строго на обратной трубе. Такой инженерный ход предотвратит перегрев элементов, а значит способствует поддержанию нормального режима эксплуатации

Важно, что все установленные полотенцесушители будут постоянно горячими, а это залог здорового и комфортабельного микроклимата в ванной комнате, а также отсутствия плесени и грибков

Через накопительный бойлер

Это уже резервуар с теплоизолированными стенками, получающий от котла необходимый объем жидкости – 100-1000 л, зависит от количества жителей в здании и от их нужд.

Его контур – петля, с прямой подачей и обратной линией. Последняя подсоединена к трубе подпитки, причем так, что точка ее входа оказывается за узлом запорной арматуры. На ней же расположен насос, укомплектованный регулирующими устройствами.

У такого решения есть две важных особенности:

• Та среда, что находится в резервуаре, обладает одной температурой, а другая, что бежит по линии пополнения, – второй, из-за остывшей «обратки» и/или эффекта смешивания слоев.
• Подогрев осуществляется исключительно за счет добавления потока после траты части запасов.

При простое носитель очень быстро остывает. Поэтому система рециркуляции ГВС с накопителем актуальна только для тех домов, где потребление воды постоянное и достаточно высокое, то есть для тех же многоэтажных, но не для дачных.

С использованием двухконтурного газового котла

Данный вариант обычно выбирается при малом количестве точек конечного потребления и тогда, когда предполагается одновременная эксплуатация только одного из типов, например, исключительно умывальников. В таких случаях вполне подходит и проточный нагреватель средней мощности, способный обеспечивать до 20 л/мин. Он окажется достаточно простым (а значит надежным и долговечным) и экономичным.

Для его монтажа нужно лишь организовать подачу холодной жидкости в резервуар и обеспечить вывод потока нужной температуры. Учитывайте, что за время пробега по трубам среда может несколько остыть. Из-за этой особенности вариант слабо подходит для зданий большой площади и этажности.

Установка газового котла со встроенным бойлером

Когда нужно организовать циркуляцию горячей воды в частном доме, схема с интегрированным ТЭНом подходит лучше, чем с вынесенным двухконтурным. Почему? Сразу по трем причинам:

Диспенсер магистральный настольный AquaPro 919H/RO (горячая и холодная вода)

Диспенсер магистральный настольный AquaPro 929CH/RO (охлаждение/нагрев)

Диспенсер напольный AquaPro 311 (пустой, без охлаждения)

• нагрев стабильнее;
• пользоваться сантехникой удобнее – можно включать хоть все приборы и открывать каждый кран;
• не составляет труда создать запас в 40-60 л хорошо теплой жидкости (хоть и постепенно остывающей).

Но минусы тоже есть, и это:

• крупные габариты – комплект оборудования и места занимает порядочно, и весит прилично, что не всегда удобно;
• дороговизна – реализация такого решения обходится сравнительно недешево;
• серьезные сопутствующие расходы – для обеспечения и поддержания нужной температуры жидкости приходится тратить много топлива.

На практике эти недостатки перевешивают достоинства, поэтому данный вариант внедряют все реже.

Схемы и правила подключения БКН

Схема подключения и особенности монтажа бойлера косвенного нагрева зависят от класса прибора и системы отопления в доме. Необходимо правильно выбрать место установки, ориентируясь на расположение котла, врезку насосов и уже имеющуюся разводку. Попробуем разобраться, что необходимо учесть при монтаже нагревательного оборудования.

#1: Способ обвязки с трехходовым клапаном

Это одна из наиболее популярных схем, так как при ее применении происходит параллельное подключение отопительной системы и БКН, оснащенное запорной арматурой. Бойлер необходимо установить около котла, на подачу врезать циркуляционный насос, затем трехходовой клапан. Данная схема успешно применяется, если используется несколько обогревательных приборов, например, два разных котла.

Трехходовой клапан – это своеобразный переключатель, который управляется термореле. При понижении температуры срабатывает автоматика, и поток теплоносителя с обогревательного контура перенаправляется в БКН (+)

По сути, это система с приоритетом, которая обеспечивает быстрый нагрев воды в бойлере при полном отключении радиаторов на некоторое время. Как только температура повышается до заданного значения, вновь срабатывает трехходовой клапан и возвращает теплоноситель в прежнее русло – в отопительную систему. Этот способ обвязки пригодится тем, кто использует бойлер в постоянном режиме

#2: Вариант с двумя циркуляционными насосами

Если бойлер применяют редко (например, сезонно или по выходным) или появилась необходимость в воде, температура которой ниже, чем в системе обогрева, применяют схему с двумя циркуляционными насосами. Первый устанавливают на трубе подачи, непосредственно перед БКН, второй – на контуре отопления.

Циркуляционный насос запитан через термореле, поэтому начинает действовать только при снижении температуры ниже требуемой. Ускорение нагрева происходит вместе с включением принудительной циркуляции (+)

Трехходовой клапан в данной схеме отсутствует, обвязка оборудована с применением простых соединительных тройников.

#3: Обвязка с гидравлической стрелкой

Это подключение используют для объемных бойлеров (200 л и более) и разветвленных отопительных систем с множеством дополнительных контуров. Примером может служить система отопления в двухэтажном доме, где кроме многоконтурной радиаторной сети используются теплые полы.

Гидравлический распределитель (гидрострелка) необходим, чтобы упростить схему отопительной системы и избежать монтажа рециркуляционных насосов на каждую отопительную ветку (+)

Оборудование гидрострелки позволяет избежать теплового удара, так как давление воды в каждом контуре будет одинаковым. Самостоятельно сделать обвязку по данной схеме довольно сложно, поэтому лучше обратиться к профессиональным монтажникам.

#4: Использование рециркуляции теплоносителя

Рециркуляция полезна, когда присутствует контур, нуждающийся в постоянной подаче горячей воды – например, полотенцесушитель. Если его подключить к системе отопления, теплоноситель будет постоянно циркулировать, а сушилка функционировать и одновременно служить отопительным прибором.

Применение рециркуляции обладает одним большим преимуществом – не нужно ждать, когда вода нагреется до нужной температуры, она всегда будет горячей (+)

Но у этой схемы есть и недостатки. Главный – это увеличение расходов на топливо, потому что требуется постоянный прогрев охлаждаемой в контуре воды. Второй минус – смешивание воды в бойлере. Обычно горячая вода находится в верхней части, и оттуда поступает к точкам водоразбора, здесь же она перемешивается с холодной, вследствие чего на выходе температура немного ниже.

Существуют модели бойлеров со встроенной рециркуляцией, то есть с готовыми патрубками для подключения полотенцесушителя. Но дешевле приобрести обычный бак, применив для подключения тройники.

#5: Система для работы с энергонезависимым котлом

Отличительная особенность данной схемы – установка бойлера на более высоком уровне, чем котел и отопительные приборы. Предпочтение отдается настенным моделям, которые можно подвесить на высоте 1 м над полом.

Напольные модели конкретно в рамках данной схемы уступают настенным скоростью и качеством нагрева. Температура воды значительно ниже (примерно как в обратном трубопроводе), следовательно, и запас горячей воды меньше (+)

Энергонезависимый тип отопления строится на применении законов гравитации, следовательно, теплоноситель будет циркулировать и при отключении электричества. В обычном режиме можно подключит циркуляционные насосы.

Управление рециркуляцией воды в системе горячего водоснабжения

Организовать процесс контроля можно одним из трех способов:

• по температуре носителя;
• по времени;
• сразу по обоим этим параметрам.

Любой современный и качественный насос обладает всей автоматикой, необходимой для реализации каждого из этих методов. Зачастую он даже может похвастаться функцией «обучения»: на основе статистики определяется, когда и сколько жидкости потребляют люди и, в соответствии с полученными данными, корректируется время простоя и активной эксплуатации. Недорогие модели требуют дополнительного навесного оборудования, например, таймера.

Полезные советы

Теплоизоляция должна размещаться вплотную к фитингам, все стыки между оболочкой нужно обязательно проклеить металлизированным скотчем. Если появятся вопросы — пишите мне volkov teploclub. Из него, под действием насоса вода растекается по веткам тёплого пола, отдаёт своё тепло цементной стяжке пола.
Категорически не рекомендуется использование гофрированных шлангов и материала порошковой металлургии. Габариты важны при монтаже.
Как видите, я применил шаровые краны со сгоном американкой.
Что касается самого насоса, для этих целей ведущими производителями сантехнического оборудования Wilo, Grundfos разработаны целые серии приборов.
Пока вода преодолеет определенное расстояние до точки разбора, она успевает остыть.
Конечно, надо отметить, что это самый затратный вариант двухконтурного отопления, потому что в ней присутствует большая разводка труб.
Водонагреватель в этой системе выступает основным теплоносителем. На лицевой части панели есть места для установки датчика температуры или термореле, в некоторых моделях есть возможность установки ТЭНа — для дополнительного догрева воды при нехватке мощности отопления.
Рециркуляция гвс(бойлер и насос гвс)

Читайте дополнительно: Энергоаудит что это