Решаем главную проблему газовых котлов с горячей водой

В процессе эксплуатации двухконтурного газового котла каждый пользователь столкнётся с определёнными проблемами, связанными с работой контура горячего водоснабжения. Эти проблемы неизбежны. Они появляются всегда, вне зависимости от фирмы-производителя котла и от его теплообменника, от особенностей конструкции котла; неважно, является ли котёл настенным или напольным. Часто котел начинает плохо греть горячую воду или не греть ее совсем. Особенно когда вы используете несколько точек одновременно. Поговорим в этом материале, как избавиться от этой проблемы навсегда.

Проблемы, возникающие у пользователя

В любом помещении, где установлен двухконтурный газовый котёл, будь то квартира, загородный дом или офис, непременно присутствуют несколько мест, являющихся точками забора воды: умывальник в туалете, душ в ванной комнате, мойка на кухне. Все эти точки подсоединены к контуру горячего водоснабжения котла.

Что происходит, когда включают горячую воду на одной точке забора

Двухконтурный котёл выставлен на поддержание определённой температуры в контуре горячего водоснабжения. При включении горячей воды на одной из точек:

• некоторое время из крана продолжает идти холодная вода, которая до его открытия стояла в трубе,
• включается подогрев котла, при этом требуется определённое время для того, чтобы он вышел на заданную температуру,
• через несколько секунд подогретая вода поступает в трубу и начинает движение к точке забора,
• ещё несколько секунд необходимы для того, чтобы горячая вода дошла до точки забора,
• дополнительные несколько секунд необходимы в связи с тем, что поступившая вода кажется потребителю слишком горячей, и он регулирует подачу воды смесителем.

Таким образом, от момента открытия крана горячей воды и до момента начала подачи воды, имеющей комфортную температуру, проходит как минимум несколько секунд. Чем дальше расположена точка забора воды от котла, тем больше этот промежуток времени.

Всё это время пользователь не может полноценно использовать воду и он будем, что котел не греет нормально горячую воду. Он ожидает момента поступления воды, имеющей комфортную температуру. Между тем вода, имеющая не комфортную для пользователя температуру, просто уходит в канализацию.

Непроизводительный расход воды может составлять от нескольких литров до десятка литров в зависимости то того, как далеко находится точка забора воды от котла.

Что происходит, когда включают горячую воду одновременно на двух точках забора

Схема усложняется, если во время использования горячей воды на одной точке забора, возникает необходимость её включения на другой точке, например: при включенном душе в ванной комнате появилась необходимость помыть руки в умывальнике туалета. В этом случае:

• скорость использования горячей воды резко увеличивается, её расход возрастает,
• появляется слабый напор горячей воды;
• приход холодной воды в котёл увеличивается,
• падение температуры теплообменника котла приводит к тому, что температура воды на первой точке забора перестаёт быть комфортной,
• несколько секунд необходимы для включения автоматики котла на нагрев,
• еще несколько секунд — на то, чтобы оба пользователя на двух точках забора смогли пользоваться водой, имеющей комфортную температуру.

Всё это время оба пользователя не могут полноценно использовать горячую воду. Она поступает с перебоями. Непроизводительный расход воды, бесполезно уходящей в канализацию, резко увеличивается.

А вдруг один из пользователей выключил воду? В этом случае расход горячей воды резко падает. На обогревателе двухконтурного газового котла происходит скачок температуры. Как следствие, резко возрастает температура горячей воды на той точке забора, которая продолжает работать. Пользователь не может полноценно использовать воду, она уходит в канализацию до тех пор, пока на котле не сработает автоматика, и вода нужной температуры станет поступать к пользователю в стабильном режиме.

Поскольку подобные ситуации повторяются по несколько раз каждый день, то непроизводительный расход горячей воды нарастает с каждым днём. При этом не следует забывать и о дискомфорте, который испытывают пользователи в моменты нестабильной подачи горячей воды.

Способы решения проблемы

Проблема может быть решена способами, требующими значительных вложений средств, например:

• использование бойлера косвенного нагрева вместе с котлом,
• покупка нового котла с встроенным бойлером.

Однако есть способ менее затратный, но весьма продуктивный – врезка электрического накопительного нагревателя в контур горячего водоснабжения. Причём, для этой цели, вполне подходит любой стандартный нагреватель объёмом 30 л, вне зависимости от фирмы-производителя.

Используйте водонагреватель

Водонагреватель, врезанный в контур горячего водоснабжения, выступает в роли буферной ёмкости. Его предназначение – выравнивание температуры горячей воды и сглаживание возможных скачков температуры. Водонагреватель накопителя и нагреватель газового котла выставляют на одну и ту же рабочую температуру.

Даже в случае одновременного включения кранов горячей воды на разных точках её забора, все пользователи в первое время будут получать воду из накопителя. Снижаются затраты времени, связанные с ожиданием комфортной температуры воды. Снижается непроизводительный расход воды.

Включение и выключение подачи горячей воды на любой точке забора вызывает перепад температуры воды на выходе из газового котла. Однако эта вода попадает в нижнюю часть водонагревателя, а при её выходе из верхней части температурный скачок полностью сглаживается.

Подключение водонагревателя через шаровый кран позволяет в любой момент перейти на обычную систему работы газового котла, что может обеспечить бесперебойное горячее водоснабжение в случае поломки водонагревателя.

Использование байпас перемычки с краном в непосредственной близости к котлу позволяет исключить котёл из системы горячего водоснабжения. В случае нахождения котла на техническом обслуживании, использование имеющегося водонагревателя позволит обеспечить бесперебойную работу системы горячего водоснабжения.

Используйте расширительный бак

В зимний период, когда у котла задействован контур отопления, любое включение горячей воды приводит к тому, что контур отопления отключается для того, чтобы мог включиться контур горячего водоснабжения. В летний период, когда у котла не задействован контур отопления, каждое включение горячей воды приводит к включению газового котла.

Зачастую пользователь открывает кран горячей воды для того, чтобы просто ополоснуть руки. Котёл включается или переключается, горячая вода идёт по трубам. Но пользователь может её просто не дождаться, помыв руки холодной водой.

Между тем частые и бесполезные включения и переключения котла «съедают» его ресурс работы. Возможный выход – установка небольшого расширительного бака. Его устанавливают перед водонагревателем. При наличии такого бака, в первое время после включения крана горячая вода поступает в трубу исключительно из водонагревателя благодаря росту давления в баке. Таким образом, в случае непродолжительного использования горячей воды, отпадает необходимость включения и переключения котла.

Рекомендуют использовать бак, предназначенный для горячего водоснабжения. Использование бака, предназначенного для отопления, приведёт к появлению запаха, поскольку его мембрана изготовлена из резины.

Используйте рециркуляционный насос

Оптимальный вариант – водонагреватель расположен в непосредственной близости от точек забора горячей воды. Чем он ближе, тем быстрее горячая вода поступит в кран, тем эффективнее она используется. Если такой вариант установки водонагревателя невозможен, то рекомендуют установить рециркуляционный насос.

Насос устанавливают на отрезке между водонагревателем и точками забора горячей воды, обеспечивая медленное движение горячей воды по трубам. Кроме того, если врезать на этом отрезке полотенцесушитель, то он будет выполнять свою прямую функцию в любое время года вне зависимости от работы обогревательного контура котла.

Эффективность предложенного способа

При сравнительно небольших денежных затратах установка водонагревателя, расширителя и насоса позволяет:

• сэкономить до 25 тыс. литров воды в год, если в квартире живёт семья из четырёх человек,
• использовать воду комфортной температуры даже в случае одновременной работы нескольких точек забора воды,
• снизить расход газа и электроэнергии,
• продлить срок службы двухконтурного котла.

То холодная, то горячая вода идет из котла! Решение.

Как устранить тактование газового котла в режиме ГВС

Для отопления и горячего водоснабжения квартир и небольших частных домов с одной ванной обычно применяют двухконтурные газовые котлы. Хозяева таких котлов часто сталкиваются с тем, что из крана течет то холодная, то горячая вода. Как говорят в народе котел тактует, режим ГВС котла периодически то отключается, то снова включается.

Описанные в этой статье принципы регулировки, настройки системы горячего водоснабжения подойдут для двухконтурных газовых котлов многих торговых марок и производителей, а также газовых водогрейных колонок.

Почему из котла то холодная, то горячая вода

Двухконтурный газовый котел в режиме горячего водоснабжения (ГВС) работает в диапазоне мощностей от минимальной до максимальной. Например, в руководстве по эксплуатации котла Protherm Gepard 23 MTV указано, что с заводскими настройками максимальной мощности 23,3 кВт., котел обеспечивает нагрев воды на разницу температур dT=30 оС, при максимальном расходе горячей воды 11,1 л/мин.

Минимальная мощность котла в режиме ГВС 8,5 кВт. Не трудно рассчитать, что этой минимальной мощности достаточно для того, чтобы нагреть воду на ту же разницу температур, например dT=45-15=30 оС, при расходе горячей воды 4 л/мин. А для нагрева расхода воды 1,5 л/мин, при котором включается горелка котла, необходима работа котла с мощностью меньше минимальной — всего 3,15 кВт.

Конструкция современных смесителей делается с учетом необходимости экономии воды. Кроме того, в котлах и колонках имеются ограничители расхода горячей воды. Например, в доме с котлом, подключенным к центральному водопроводу, получены следующие результаты измерения максимального расхода горячей воды: через рожок смесителя ванны 6 л/мин., в умывальнике 4 л/мин., в мойке кухни 5 л/мин. Расход воды в кранах удобно измерять, если вызвать строку d.36 сервисного меню котла Protherm Gepard (Panther), или измерить время наполнения водой 3-х литровой банки (секундомер есть в смартфоне).

Обычно, в целях экономии, краны разбора воды на полный проток пользователи не открывают. Кроме того, для получения комфортной температуры, горячую воду всегда смешивают с холодной.

Горелка котла в режиме ГВС включается при расходе воды 1,5 л/мин. Выключается при 1,1 л/мин. Этот гистерезис является защитой от периодического включения/выключения горелки при колебаниях величины расхода.

С учетом всех этих обстоятельств, реальное количество воды, которое должен нагревать котел за минуту, будет примерно равно — 1,5-4,5 л/мин.

Очевидно, что разница между заводскими настройками минимальной и максимальной мощности котла, рассчитанными на нагрев 4-11,1 литров в минуту, и мощностью, которая требуется для нагрева реального расхода в водоразборном кране, будет значительной. Мощность горелки котла в пределах настройки минимальной и максимальной мощности (8,5 — 23,3 кВт) регулируется автоматикой. Очевидно, что огромная разница между настройками мощности котла, и мощностью, необходимой на нагрев реального расхода воды (3,15 — 9,4 кВт), приводит к тому, что автоматика котла не способна привести мощность котла в соответствие с потребностями системы ГВС.

Большое превышение установленной на заводе мощности газового котла в режиме ГВС над мощностью, необходимой для нагрева горячей воды в водоразборных кранах у пользователей, приводит к цикличности (тактованию) нагрева горячей воды. Горелка котла в режиме ГВС периодически то включается, то гаснет. Соответственно, из крана идет то холодная, то горячая вода.

Настройка, регулировка температуры горячей воды в системе ГВС

Диаграмма нагрева водопроводной воды двухконтурным газовым котлом в зависимости от температуры (Т оС) и расхода (Q л/мин) горячей воды. Жирной линией показаны границы Рабочей зоны. Серая зона, поз.1 — зона тактования котла (переключение между ВКЛ./ВЫКЛ.).

Для нормального подогрева воды котлом, на диаграмме точка пересечения линий температуры и расхода горячей воды (рабочая точка) должна всегда находиться внутри рабочей зоны, границы которой показаны на диаграмме жирной линией.

Если режим потребления горячей воды выбран так, что рабочая точка будет находиться в серой зоне, поз. 1 на диаграмме, то котел будет тактовать. В этой зоне, при маленьком протоке воды, мощность котла оказывается избыточной, котел отключается от перегрева, а затем снова включается.

Из диаграммы видно, что котел может нормально греть воду только при расходе горячей воды из крана в ограниченном диапазоне, 4-9 л/мин. При маленьком расходе мощность котла избыточна и он тактует. А при большом — мощности котла недостаточно для нагрева воды до требуемой температуры.

Как уже упоминалось выше, в доме отсутствует необходимость приготовления больших потоков горячей воды. Намного важнее обеспечить комфортное пользование горячей водой при малом её расходе. С этой целью рабочую зону на диаграмме необходимо переместить влево. Сделать это можно, если уменьшить мощность горелки котла, сократив подачу газа регулировкой газового клапана.

Как не надо бороться с тактованием

Некоторые «специалисты» советуют устанавливать температуру горячей воды поменьше, меньше 45 °С , для того, чтобы не разбавлять воду в смесителе при разборе воды, и открывать краны на полный проход. Тем самым, предлагают избавляться от тактования, увеличивая до максимума проток нагреваемой воды. Во многих случаях это действительно помогает, так как расход воды и температура попадают в рабочую зону на диаграме.

В системах ГВС с двухконтурным котлом или с газовой водогрейной колонкой так делать не советую, и вот почему. При таком способе приходится расходовать воды, а значит и газа, значительно больше, чем это необходимо. Кроме того, необходимо всегда держать большой поток воды из крана, невозможно регулировать температуру воды смесителем — все это, создает дискомфорт пользования горячей водой.

Кроме того, дисплей двухконтурного котла с вторичным пластинчатым теплообменником ГВС показывает не температуру горячей воды на выходе из котла, а температуру отопительной воды на выходе из отопительного контура теплообменника ГВС (температуру обратки из теплообменника ГВС).

В системах с двухконтурным котлом, в котором вода нагревается во вторичном теплообменнике ГВС, автоматика контролирует и поддерживает постоянной температуру отопительной воды на выходе из первичного контура теплообменника ГВС (температуру обратки из теплообменника ГВС), а температура горячей воды на выходе из вторичного контура теплообменника ГВС не контролируется.

Температура горячей воды на выходе из котла будет такая, какая получится, в зависимости от степени открытия водоразборного крана, от температуры и давления воды в водопроводе, от толщины слоя накипи. То есть, при каждом открытии водоразборного крана температура горячей воды будет разная.

Поэтому, необходимую температуру горячей воды на выходе из котла нельзя заранее установить на дисплее. Если на дисплее установить температуру отопительной воды, например 50 °С , то температура горячей воды из крана всегда будет меньше, и меньше каждый раз по разному.

В системе ГВС с двухконтурным котлом т емпературу воды удобнее регулировать непосредственно на кране в момент разбора, смешивая в смесителе с холодной водой. Чтобы такая возможность была, необходимо иметь некоторый запас по температуре воды на выходе из котла.

Для комфортного пользования горячей водой от двухконтурного котла или колонки рекомендую устанавливать на дисплее в режиме ГВС температуру 52 °С .

Величина температуры 52 °С выбрана из следующих соображений:

При температуре 54 °С и выше из водопроводной воды начинается интенсивное выделение солей жесткости, которые накапливаются в теплообменнике в виде накипи. Нагревание воды до меньшей температуры защищает теплообменник от отложений накипи.

Температура 52 °С остается достаточно высокой и позволяет настраивать комфортную температуру воды в смесителе, смешивая горячую воду с небольшим количеством холодной. В редких случаях, когда требуется более высокая температура (например, при наполнении ванны), выгоднее увеличить настройки температуры ГВС на дисплее котла.

Интенсивность отложения накипи в горячей воде зависит от температуры и скорости движения воды возле источника нагрева. По данным исследований, в неподвижной воде, при нагревании воды в баке, камень начинает образовываться уже при температуре 40 °С. При высокой скорости течения горячей воды в проточном теплообменнике, камень начинает образовываться при температуре выше 54 °С.

Настройка мощности горелки котла в режиме ГВС

Для того, чтобы котел в режиме ГВС нагревал воду равномерно, не тактовал даже при минимальном расходе воды, необходимо мощность горелки сделать меньше , сократив подачу газа с помощью настройки газового клапана. Тем самым, вся рабочая область на диаграмме переместится влево. Для этого, на газовом клапане уменьшают заводские настройки минимального и максимального давления на выходе газа из клапана, перед горелкой.

В результате регулировки газового клапана, признаки тактования работы горелки в режиме ГВС будут отсутствовать при изменении расхода горячей воды во всем диапазоне, от максимального (6 л/мин) до минимального, указанного в инструкции (1,5 л/мин). Температуру горячей воды можно будет регулировать смесителем, изменяя расход воды и смешивая её с холодной в ограниченных, но вполне комфортных пределах.