Напольные газовые водонагреватели
Эти агрегаты имеют возможность нагревать большое количество воды, создавая нужный уровень комфорта при достаточно высоком КПД.
Напольные газовые водонагреватели представляют собой емкостные устройства, в которых объединены две функции – накопление горячей воды и ее нагрев с помощью достаточно мощной газовой горелки. Например, водонагреватель объемом 150 л может обеспечить горячей водой 3-4 водоразборных крана.
Такого рода водонагреватели можно использовать и как отопительный котел. Изготавливаются они в виде напольного бака цилиндрической формы. Накопитель бака имеет наружное утепление. Внутри бака выполнен водо-водяной теплообменник, воду в котором греет горелка, работающая на газе или жидком топливе.
Напольные обогреватели оснащены приборами управления и системой автоматической защиты с подведенной к ним под давлением холодной водой. Затем эта вода после подогрева распределяется по водоразборным точкам и подается на верхние этажи. Внутренние стенки бака имеют защитный противокоррозионный слой.
Напольные обогреватели бывают объемом от 80 до 280 л.
Электрические водонагреватели
Эти агрегаты становятся все более популярными в России. При их установке не требуется устраивать вытяжную трубу, выбирать подходящее помещение и пр. Для бесперебойной работы такого прибора достаточно выполнения всего двух условий: своевременная подача холодной воды и снабжение электрической энергией.
Современные электрические водонагреватели делятся на:
• накопительные (безнапорные и напорные);
• проточные.
Безнапорные накопительные нагреватели
Такого рода водонагреватели представляют собой агрегат объемом 5-50 л и предназначены для горячего водоснабжения одной водоразборной точки. Как правило, их устанавливают в тех местах, где имеется небольшая потребность в горячей воде. Постоянство и регулировку температуры осуществляет термоэлектрическое реле, которое плавно настраивает агрегат на нужный показатель.
Водонагреватели можно устанавливать и над раковиной, и под ней. Вода поступает в него из водопровода.
Напорные накопительные нагреватели
Они бывают объемом от 15 до 1000 л и предназначены для обеспечения горячей водой нескольких водоразборных точек. При этом сам водонагреватель и подводящие трубы всегда находятся под давлением, имеющемся в водопроводной системе.
Агрегаты изготавливаются в двух вариантах: напольный и настенный. Настенные аппараты объемом 200 л могут круглосуточно снабжать горячей водой небольшую семью.
Принцип работы накопительного водонагревателя аналогичен работе термоса с подогревом. Бак наполняют водой из водопровода и подключают к электросети. По мере использования горячей воды бак автоматически заполняется водой под действием давления в водопроводе. С помощью регулятора устанавливается требуемая температура (35-85° С). После этого нагревательный элемент начинает греть воду.
На российском рынке имеется множество видов водогрейного оборудования, так что подбор необходимого агрегата по мощности, емкости, дизайну и другим параметрам не составляет проблем.
Для однофазных электрических сетей выпускаются водонагреватели мощностью 1-4,5 кВт, а для трехфазной – 6 кВт и выше. Некоторые модели имеют сенсор теплосодержания, который расположен по всей высоте бака. Этот прибор выдает информацию о наличии горячей воды в баке на данный момент.
Самым главным элементом водонагревателя является бак. Если он придет в негодность, то его не ремонтируют, а выбрасывают и покупают новый.
Поскольку при эксплуатации водонагревателя наибольшая нагрузка приходится на внутренние стенки бака, то это способствует быстрому его износу. В качестве неблагоприятных факторов выступают давление, резкий перепад температур, агрессивные вещества, растворенные в воде, и пр.
В связи с этим многие фирмы-производители особое внимание уделяют именно баку водонагревателей. В качестве защитного слоя применяется эмаль, способ приготовления которой каждый изготовитель держит в строжайшем секрете.
Стеклофарфор используется для образования защитного слоя чаще других. Этот материал долгое время противостоит коррозии, но имеет один существенный недостаток: повышенную хрупкость под действием высокой температуры. В результате термических напряжений на стеклофарфоре появляются трещины и со временем слой разрушается, что приводит к выходу из строя всего агрегата.
Эмали обладают высокой пластичностью, менее подвержены растрескиванию. Поэтому водонагреватели, имеющие эмалевый защитный слой, дольше служат.
Титановая эмаль была разработана фирмой "Ariston". Титан является одним из самых прочных металлов, имеет высокую коррозионную стойкость при довольно небольшой массе. Титан устойчив к биохимическим процессам, происходящим в воде, поэтому его можно смело использовать, т. к. он безвреден для человеческого организма. К слову, титан используют даже для протезирования внутренних органов при их имплантации.
Титановая эмаль, использованная для нанесения защитного слоя, образует очень ровную поверхность. Это значительно увеличивает гигиеничность бака, т. к. любые микропоры становятся прибежищем болезнетворных микроорганизмов.
Титановая эмаль обладает пластичностью и легко приспосабливается к циклическим изменениям объема бака (увеличение при нагреве и уменьшение при охлаждении). Другие эмали в этом случае могут потрескаться.
Фирмы-производители водонагревателей с баком, имеющим титановый защитный слой, гарантируют потребителям, что срок службы их агрегатов составляет 7 лет. Остальные водонагреватели, как правило, служат только один год.
При выборе накопительного водонагревателя следует руководствоваться реальной потребностью в горячей воде. Если бытовые нужды семьи большие, то малый объем водонагревателя не сможет их возместить. В случае, когда агрегат имеет большую накопительную емкость, а горячей воды расходуется немного, потребуются дополнительные затраты на обогрев горячей воды. Частично можно решить эту проблему теплоизоляцией бака, которая позволит сохранить тепло в течение довольно продолжительного времени.
Проточные водонагреватели
Они нагревают холодную воду до 60° С сразу после включения. Проточные водонагреватели обладают небольшими габаритными размерами и могут нагревать неограниченное количество воды.
Принцип работы такого типа агрегатов следующий. Вода нагревается, проходя через колбу, внутри которой смонтирована спираль или ТЭН. Имея небольшие размеры, эта система способна нагревать до 38° С до 14 л воды в минуту.
К достоинствам этих водонагревателей можно отнести:
• использование электрической энергии почти без потерь;
• отсутствие ограничений в месте установки;
• наличие горячей воды в любой нужный момент;
• простоту монтажа и минимум затрат;
• экологичность, отсутствие шумов и запахов;
• отсутствие открытого пламени.
При выборе проточного водонагревателя нужно руководствоваться реальной потребностью в горячей воде и возможными ограничениями электрической мощности. Если таковых ограничений нет, то водонагреватель мощностью в 12 кВт обеспечит раздельное водопотребление в ванной комнате и кухне. При малой мощности агрегата он может обеспечивать горячей водой только один кран.
Если в приборе установлена открытая спираль, то нужно использовать его для нагрева жесткой воды, т. к. меньше шансов осаждения накипи. ТЭНовые нагреватели применяются при воде, имеющей в своем составе много воздуха.
Глава 7
Теплоизоляция инженерных коммуникаций
В последнее время на рынке появляется все больше и больше новинок в области теплоизоляционных материалов. Но многие специалисты и владельцы загородных домов по привычке пользуются старыми технологиями теплоизоляции трубопроводов и других коммуникаций. Случается, что происходит и наоборот, т. е. стараются использовать новые материалы, не учитывая их теплотехнических и эксплуатационных качеств. Такая стратегия чревата ухудшением теплоизоляции и приводит к большим потерям тепла.
Выбирая для теплоизоляции коммуникаций те или иные материалы, следует обращать внимание не только на параметры "цена – качество", но и оценивать условия, в которых будут работать сети, а также теплотехнические характеристики теплоносителя.
Основные рекомендации по выбору теплоизоляционного материала
Имея массу предложений, неопытный потребитель зачастую испытывает трудности при выборе того или иного теплоизоляционного материала. Бывает, что покупается совсем не тот материал, который требуется. Чаще всего виновата в этом навязчивая реклама. В рекламных роликах и объявлениях часто дается недостоверная информация. За обман покупателя никто ответственности не несет.
Каждый продавец старается убедить покупателя в том, что его товар имеет сертификат качества. Чтобы в общих чертах разобраться в этом вопросе, стоит немного подробнее осветить его.
Сертификация бывает обязательная и добровольная. В первом случае теплоизоляционный материал обязательно проверяют на соответствие его санитарным нормам и экологическим параметрам. Также при этом виде сертификации материал проверяется на пожарную безопасность. В связи с этим сертификаты на соответствие международным стандартам ИСО 9001, 9002, 9003 (а с 2001 г. только ИСО 9001) относятся только к системе качества предприятия, а технические характеристики материала не учитываются.
Все технические и эксплуатационные параметры материала проверяются при добровольной сертификации. Поэтому, прежде чем сделать окончательный выбор в пользу того или иного материала, следует проверить, какого рода сертификация была проведена, и ознакомиться с ее результатами.
Добровольная сертификация включает в себя независимые проверки и испытания, по результатам которых должны быть оформлены соответствующие акты и протоколы.
Самыми популярными и широко используемыми материалами, имеющимися на российском рынке, являются:
• минеральная вата;
• стекловата;
• пенополиуретан;
• вспененный синтетический каучук и пр. Каждый из перечисленных материалов имеет свою
область применения, обладает достоинствами и недостатками.
Минеральная вата
Это широко применяемый теплоизоляционный материал для утепления магистральных тепловых сетей, трубопроводов и пр. Внешний вид коммуникаций, изолированных минераловатными плитами, которые затем покрываются фольгой, оставляет желать лучшего.
Минераловатные плиты выпускаются не только российскими, но и зарубежными изготовителями. Хорошо известны материалы с такими названиями, как:
• "Руф батс";
• "Бенти батс";
• "Фасад батс";
• "Лайт батс" и т. д.
Для изоляции трубопроводов были разработаны и выпускаются серийно минераловатные цилиндры диаметром 18-273 мм. Изоляция трубопроводов таким видом материалов довольно значительно снижает затраты труда и времени, при этом качество получается очень хорошим. Теплоизоляционные цилиндры – это один из самых современных изоляционных материалов, имеющий модифицированные теплотехнические характеристики.
Производят такой материал из минеральной ваты, полученной из расплава горных пород. Сырье для изготовления цилиндров проходит строгий контроль по радиационной безопасности и сертифицирован как материал первого класса. Он не выделяет в процессе эксплуатации вредных, неприятно пахнущих веществ, устойчив к возгоранию и взрывам.
Минераловатные цилиндры снабжены гигиеническим и пожарным сертификатом, их можно применять в России без всяких ограничений. Они применяются для теплоизоляции трубопроводов при надземной и подземной прокладке. С ними легко работать, т. к. они имеют надрез по всей длине, легко закрепляются на трубе с помощью клипс или алюминиевого скотча. Цилиндры легко нарезаются на куски требуемой длины. Температурный диапазон такого материала колеблется в пределах от -180 до +600° С.
Синтетический каучук
Для изоляции систем вентиляции и кондиционирования, холодильных установок и других, так называемых холодных, объектов используется вспененный синтетический каучук.
Достоинствами этого изоляционного материала являются:
• прекрасные теплоизоляционные качества;
• надежность в работе;
• полная герметичность изоляционного слоя.
При выполнении изоляционных работ производится склеивание вспененного синтетического каучука. При этом возникает так называемое взаимное проникновение поверхностей, т. е. получается эффект холодной сварки. В результате швы имеют прочность, во много раз превышающую прочность самого материала.
Самый главный недостаток этого материала – дороговизна.
Пенополиэтилен
Пенополиэтилен намного дешевле, чем вспененный синтетический каучук, но область его применения ограничена. Он имеет низкую сопротивляемость проникновению водяного пара, что не дает возможности использовать его при изоляции "холодных" объектов. Кроме этого, при применении этого материала невозможно добиться полной герметичности изоляционного слоя, а это ведет к значительным тепловым потерям.
Существенным недостатком пенополиэтилена является невозможность качественного склеивания стыков. В процессе эксплуатации швы могут расклеиваться, приводя к негативным последствиям. Разгерметизация стыков возникает из-за усадки материала. В связи с этим теплоизоляционный слой нуждается в частом ремонте, вызывая дополнительные трудовые и финансовые затраты.
Преодолеть эти недостатки можно, применяя теплоизоляционные трубы из полиэтилена. Полиэтиленовые трубы вместе с листовыми материалами и необходимыми аксессуарами составляют единую универсальную систему изоляции различных инженерных коммуникаций.
Широкой популярностью пенополиэтилен пользуется потому, что легко и быстро монтируется, сравнительно недорого стоит и т. д. Полиэтиленовые трубы можно использовать и на вновь прокладываемых, и на уже действующих системах. Трубы имеют защелку, что очень удобно, особенно в тех местах, где производится постоянный демонтаж изоляции.
Прежде чем выполнять теплоизоляцию, изоляционные трубы разрезают по технологическому шву, чтобы после окончания работ склеить эти разрезы. Особое внимание необходимо уделять созданию небольшого натяга в сторон предыдущего стыка. Это делается для того, чтобы компенсировать возможную усадку полиэтилена. Выпускаются трубы длиной по 2 м.
Теплоизоляция наружных трубопроводов
Выполнение данной операции необходимо для того, чтобы снизить теплопотери в отопительных трубопроводах, а также для предохранения их от замерзания. Если на участке возведено одно строение (жилой дом), теплоизолировать нужно только трубопровод подключения к централизованным коммуникациям. Но для хозяев, имеющих на участке жилой дом, баню, гараж, теплицу, крытый бассейн и прочие строения, проблема тепловой изоляции труб весьма актуальна.
Нет смысла прокладывать локальную отопительную систему для каждого строения, а плохая теплоизоляция создаст дополнительные затраты на отопление. В некоторых случаях некачественная изоляция может привести к аварийным ситуациям – замораживанию трубопроводов.
Рис. 94. Укладка отопительных трубопроводов в лотки: 1 – лоток; 2 – опоры под трубы; 3 – крепление труб; 4 – труба; 5 – изоляция; 6 – плита перекрытия; 7 – грунт
Как правило, трубопровод холодного водоснабжения заглубляют ниже точки промерзания грунта, а трассы отопительных систем укладывают в железобетонные лотки, утепляя их каким-либо теплоизоляционным материалом (рис. 94).
Обычно производят изоляцию стальных труб, стыки которых при монтаже свариваются. После сварки стыки зачищают и изолируют. Если трубопровод выполнен из медных или металлополимерных труб, его можно прокладывать в грунте без бетонного лотка. Для этого трубы предварительно изолируют, помещают в обсадные изоляционные трубы из особо плотного полиэтилена, укладывают на слой из песка, а затем засыпают песком на глубину не менее 20 см. Полученный слой уплотняют с обеих сторон от трубопровода. После этого траншею закапывают, засыпая обычным грунтом, уплотняя его слой за слоем.
Такой способ монтажа и теплоизоляции трубопроводов влечет за собой большие затраты времени и сил, потому что приходится вынимать большое количество грунта. Избежать этого можно, если использовать новейшие технологии, которые совсем недавно появились на российском рынке.
Трубы "Ecoflex" – это суперсовременный материал, дающий возможность решить все проблемы, связанные с традиционным монтажом локальных теплосетей в лотках. Надежная изоляция этих труб позволяет укладывать их в грунт на глубине всего в 40-50 см. В некоторых случаях их прокладывают даже поверх грунта. Этим трубам не нужно дополнительного утепления.
Выпускают их в бухтах от 100 до 200 м. Данные трубы предназначены для устройства однотрубных (для холодного или горячего водоснабжения) и многотрубных систем. В одном трубопроводе "Ecoflex" может быть до четырех труб. Поскольку они поставляются в бухтах, то не требуют монтажных соединений, а это, в свою очередь, значительно увеличивает надежность сетей.
Эти трубы обладают повышенной гибкостью, что позволяет плавно обходить встречающиеся препятствия (это тоже упрощает монтаж). Естественно, что стоимость этих труб значительно выше, чем традиционных. Но, учитывая большую экономию на монтажных, изоляционных и земляных работах, цена компенсируется. Зато надежность системы "Ecoflex" очень высока, а сроки прокладки трубопроводов сокращаются в несколько раз. Для производства монтажных работ не требуется специального инструмента или квалификации монтажника.
Теплоизоляция "Thermaflex". Компания "Thermaflex" предлагает покупателям широкий выбор теплоизоляционных материалов, предназначенных для отопительных, сантехнических, вентиляционных и прочих трубопроводов.
Самая популярная серия "Thermaflex FR" включает в себя пять вариантов теплоизоляционных материалов, изготовленных из высококачественного полиэтилена с закрытой ячеистой структурой:
1. "Thermaflex FRZ" – трубные оболочки с продольным надрезом, предназначенные для изоляции как старых, так и новых трубопроводов.
2. "Thermaflex FRZ-A SmartLine" – трубные оболочки с внутренним диаметром 12-42 мм, с самоклеющимся слоем вдоль продольного надреза.
3. "Thermaflex FRM" – трубные оболочки с замком-защелкой.
4. "Thermasheet FR" – теплоизоляционные маты, предназначенные для изоляции каналов с круглым и прямоугольным сечением.
5. "Thermaduct FR" – теплоизоляционные ленты с замком-защелкой.
В последнее время появилась еще одна новинка фирмы "Thermaflex" – изоляционный материал "Ther-macompact", предназначенный для укладки труб в бетоне, внутри стен и полов. В красный цвет выкрашен верхний защитный слой этого материала, предохраняющий его от агрессивного воздействия влаги и механических повреждений. Поскольку теплоизолирующий слой имеет достаточную толщину, высоту стяжки можно значительно уменьшить.