Советы профессионалов

Накопительные водонагреватели, проточные водонагреватели: расчет, анализ, рекомендации

Тема статьи: Водонагреватели, газовые колонки, Общие вопросы

Для горячего водоснабжения в индивидуальном доме можно использовать различное оборудование. Выбор зависит от типа используемой энергии.

Электричество очень удобно, но для быстрого приготовления большого количества воды требуются очень большие токи, которые невозможно обеспечить в индивидуальном доме.

Газ для подготовки воды можно использовать практически без ограничений. Проточные водонагреватели очень эффективны с точки зрения экономии эксплуатационных затрат — нагрев происходит только в момент подготовки воды. Но при одновременном включении нескольких пользователей снижение температуры горячей воды происходит одновременно во всех точках водоразбора. При небольшом доме можно рекомендовать проточные водонагреватели, в других случаях — накопительные.

Необходимое количество горячей воды для вашего дома можно определить по методу подсчета секундных расходов системы, взяв значения часовых расходов горячей воды для расчета накопительного водонагревателя и мгновенных секундных расходов — для проточного.

Например, душ расходует 60 литров в час, кран в кухне — 40 литров в час, остальные точки водоразбора (туалет, стиральная машина и пр.) не потребляют горячую воду.

Итого расход составляет 100 литров горячей воды в час для накопительного и 0,09 + 0,09 = 0,18 литров в секунду (10,8 литра в минуту) — для проточного водонагревателя.

Ниже приведены таблицы, по которым можно определить необходимую мощность проточного нагревателя (без учета КПД) для нагрева воды до температуры на выходе 38 и 55 градусов цельсия.

В нашем случае это 18 кВт для температуры 14 градусов на входе и 38 — на выходе, а для создания температуры в 55 градусов на выходе из водонагревателя даже 27 киловатт недостаточно.

Представленные таблицы еще раз показывают, что использование проточных газовых и, тем более, электрических водонагревателей возможно только для одной точки водоразбора.

Температура воды на входе		Количество воды на выходе проточных водонагревателей с t = 38 °С за 1 минуту
		3 кВт	6 кВт	8 кВт	12 кВт	15 кВт	18 кВт	21  кВт	24 кВт	27 кВт
6 °С		1,3 л	2,7 л	3,6 л	5,4 л	6,7 л	8,2 л	9,4 л	10,7 л	12,0 л
10°С		1,5 л	3,0 л	4,1 л	6,1 л	7,7 л	9,2 л	10,7 л	12,3 л	13,8 л
14°С		1,8 л	3,6 л	4,8 л	7,2 л	9,0 л	10,7 л	12,7 л	14,3 л	16,1 л
18°С		2,1 л	4,3 л	5,7 л	8,6 л	10,7 л	12,9 л	15,0 л	17,3 л	19,3 л

Температура воды на входе		Количество воды на выходе проточных водонагревателей с t = 55 °С за 1 минуту
		6 кВт	8 кВт	12 кВт	15 кВт	18 кВт	21  кВт	24 кВт	27 кВт
6 °С		-	2,3 л	3,5 л	4,4 л	5,2 л	6,1 л	7,0 л	7,9 л
10°С		-	2,5 л	3,8 л	4,8 л	5,7 л	6,7 л	7,6 л	8,6 л
14°С		-	2,8 л	4,1 л	5,2 л	6,3 л	7,3 л	8,4 л	9,4 л
18°С		2,3 л	3,1 л	4,8 л	5,7 л	6,9 л	8,1 л	9,2 л	10,3 л

Температура в накопительном водонагревателе обычно составляет около 60 градусов цельсия. Пользоваться такой водой опасно, но при этой температуре практически не размножаются бактерии, например, известная легионелла.

Необходимый объем накопительного водонагревателя приблизительно можно определить из простой формулы смешивания:

V водонагревателя = V теплой воды х ( Т теплой воды — Т холодной воды) / ( Т воды водонагр. — Т холодной воды),

где:

V теплой воды - требуемое количество теплой воды (в нашем случае 100 л),

Т теплой воды — требуемая температура теплой воды (возьмем 38 и 55 °С),

Т холодной воды — температура воды, которой разбавляется горячая вода из бойлера (возьмем 14 °С ),

Т воды водонагр. — температура нагретой воды в водонагревателе (обычно 60 °С ).

Получаем: V водонагревателя= 100 х (38 — 14) / (60 — 14) = 54,54 литра

100 х (55 — 14) / (60 — 14) = 89,1 литра

В данном примере потребность в горячей воде равна приблизительно 54 и 89 литрам при требуемой температуре воды на выходе 38 и 55°С соответственно.

Осталось только выбрать водонагреватель с ближайшей к этой цифре емкостью. В нашем случае, это 80 и 100-литровые водонагреватели.

Однако ясно, что если возникнет желание второго человека принять душ сразу после первого, то вода в накопительном водонагревателе не успеет нагреться и душ будет прохладным.

Если использовать для нагрева в накопительном водонагревателе электричество, то при мощности около 2 киловатт пауза в использовании горячей воды должна составлять не менее 30 минут.

Именно здесь владелец должен определиться: ждать, пока электрический накопительный водонагреватель нагреется, или установить накопительный водонагреватель косвенного нагрева.

При использовании накопительных водонагревателей с косвенным нагревом (внутри накопительного бака находится трубчатый змеевик, по которому протекает горячая вода) решается вопрос падения температуры горячей воды при одновременном включении нескольких точек разбора.

Проточные водонагреватели с этой проблемой не справляются из-за невозможности предоставить необходимое количество энергии для нагрева, а накопительные — из-за того, что при значительном разборе воды температура в них падает, а мощности небольшого нагревательного элемента недостаточно для ее поддержания.

Расчет накопительного водонагревателя косвенного нагрева сложнее. Ограничимся только рекомендациями: мощность контура подогрева воды должна быть не менее 5 киловатт, а объем такого накопительного водонагревателя определяется исходя из количества постоянно проживающих в доме людей по формуле: 100 литров плюс 20 литров на каждого проживающего, начиная с четвертого.

То есть, если у вас проживает пять человек, то можно использовать водонагреватель косвенного подогрева мощностью 5 киловатт и объемом 100 + 20 х (5 — 3) = 140 литров.

По книге А. Л. Торопова «Бытовые насосы и индивидуальные системы водоснабжения».