Почему не греет водяной полотенцесушитель? Схемы и способы подключения!

 

Как правильно подключить водяной полотенцесушитель.

В настоящее время наблюдается катастрофическая ситуация с неквалифицированным вмешательством в работу общедомовых систем, в частности, при установке или переделке водяных полотенцесушителей (ПС), подключённых к стоякам горячего водоснабжения.

В этой статье рассказано о принципах функционирования полотенцесушителя для ванной, приведены примеры как грамотного подключения, так и изначально нерабочие либо неустойчивые варианты с пояснением причин их неработоспособности.

В данной статье пойдет речь об относительно новых домах, в которых полотенцесушители подключаются к тому же стояку горячего водоснабжения, от которого же и происходит горячее водоснабжение квартир. Но в некоторых домах (подавляющий процент вторичного жилфонда) для полотенцесушителей предназначен отдельный стояк рециркуляции горячего водоснабжения. Или стояк полотенцесушителей работает от центрального отопления, т.е. ПС летом не работают. Тема этой статьи не относиться к таким домам.

Немного истории, старые типы ПС

Ещё лет двадцать назад полотенцесушитель «от застройщика» представлял из себя монолитную трубу стояка, изогнутую в виде буквы «П» или «М».

Рисунок 1. П-образный ПС, являющийся частью стояка.

Рисунок 2. М-образный ПС, являющийся частью стояка.

Несмотря на неказистый внешний вид, данный тип ПС имел неоспоримые преимущества: был постоянно горячим, не вносил сколь-нибудь заметного гидравлического сопротивления и не позволял жильцам никак нарушить работу стояка горячего водоснабжения (ГВС).

Однако время шло, и жильцы в старом жилом фонде, делая ремонт, меняли старый и некрасивый ПС на новый и блестящий полотенцесушитель из нержавейки. При хорошем раскладе получалось вот так:

Рисунок 3. Новый водяной полотенцесушитель, являющийся частью стояка, грамотная замена.

Диаметр полотенцесушителя соответствует диаметру стояка, подключение выполнено без заужений и без запорной арматуры (кранов).

При неудачном раскладе – вот так:

Рисунок 4. Новый полотенцесушитель, являющийся частью стояка, безграмотная замена.

В стояке появилось четыре лишних заужения от применённых фитингов:

Рисунок 5. Внутреннее сечение фитинга для металлополимерных труб.

Но бывает гораздо хуже:

Рисунок 6. Новый полотенцесушитель, являющийся частью стояка, абсолютно безграмотная замена.

Кроме уже упоминавшихся выше заужений, добавлены отсечные краны. При перекрытии любого из них в стояке полностью останавливается циркуляция, давление в следующих по направлению подачи квартирах падает вплоть до нуля (вода может кое-как поступать из магистрали «обратки»), стояк при отсутствии водоразбора остывает, при открытии смесителя приходится долго сливать холодную воду.

Установка запорно-регулировочной арматуры (кранов) на стояках категорически запрещена!

Отводы от стояка ГВС для полотенцесушителей.

Со временем застройщики стали применять более современные технологии и вместо гнутой страшной трубы начали делать два отвода от стояка для подключения водяных полотенцесушителей на выбор самих жильцов. Однако, к сожалению, ни тип, ни высота этих отводов от пола, ни расстояние между ними - никак не нормированы. Это приводит к массовым проблемам при подключении ПС, о которых будет рассказано ниже.

Рисунок 7. Отводы от стояка, несмещённый и незауженный байпас.

Рисунок 8. Отводы от стояка, зауженный байпас.

Рисунок 9. Отводы от стояка, смещённый незауженный байпас.

Между отводами всегда присутствует байпас – участок трубы с диаметром, равным диаметру стояка или на 1 шаг меньше.

Байпас у полотенцесушителя решает несколько задач:

• Сохранение нормальной скорости циркуляции по всему стояку горячей воды (ГВ). Принудительная циркуляция в стояке обеспечивает подачу равномерно горячей воды (по нормам — 60 градусов) в любую квартиру, на любом этаже, независимо от её удалённости от начала подачи в стояк.
• Через один ПС проходит только часть общего потока теплоносителя (воды), другая часть идёт мимо, сохраняя больше тепла для следующих санузлов. Ведь от одного стояка могут работать один-два десятка полотенцесушителей.
• Возможно полное отключение полотенцесушителя или регулировка его температуры жильцами без влияния на остальные квартиры (последнее требует установки дополнительного регулировочного вентиля на один из отводов, т. к. с помощью шарового крана регулировать что-либо невозможно).

Поговорим о физике. Гравитационый насос в ПС.

Если работоспособность полотенцесушителя у зауженного или смещённого байпаса ещё как-то укладывается в головах сантехников, мыслящих категориями «продавит – не продавит», то схема без смещения байпаса и без заужения стояка повергает их в полный ступор: «Вся вода проходит мимо полотенчика! Туда ж не затечёт! Это никогда не может работать!».

Однако ПС при таком подключении прекрасно работает! В основе его работоспособности лежит «гравитационный насос»:

Остывающий в полотенцесушителе теплоноситель стремится вниз, так как обладает большей плотностью (удельным весом) относительно более горячего теплоносителя. В итоге из нижней точки ПС охлаждённый теплоноситель выталкивается в стояк, и одновременно в верхнюю точку ПС из стояка поступает более горячий теплоноситель. Который снова охлаждается и уходит вниз – получаем «гравитационный насос», вечным двигателем которому служит охлаждаемая вода.

Рисунок 10. Термограмма радиатора, работающего исключительно на естественной циркуляции.

Рисунок 11. Термограмма полотенцесушителя, работающего исключительно на естественной циркуляции.

Как правильно подключить полотенцесушитель.

Рассмотрим несколько гарантированно рабочих схем подключения полотенцесушителя из нержавеющей стали.

Схема №1: боковое и диагональное подключения, незауженный и несмещённый байпас.

Самое эффективное подключение для абсолютного большинства ПС (исключения будут добавлены чуть позже) – с подачей теплоносителя в верхнюю часть и с выпуском остывшего теплоносителя снизу. Обеспечить это можно применением бокового или диагонального подключения с незауженным и несмещённым байпасом.

Рисунок 12. Подключение ПС-лесенки, работающее на естественной циркуляции, без заужения и без смещения байпаса. Боковое подключение.

Рисунок 13. Подключение полотенцесушителя лесенки, работающее на естественной циркуляции, без заужения и без смещения байпаса. Диагональное подключение.

Схемы равнозначны, диагональный вариант практически не имеет никаких преимуществ перед боковым.

Эта схема подключения ПС самая универсальная:

• Работает при любом направлении подачи в стояке.
• Совершенно не зависит от скорости циркуляции в стояке.
• Не требуется стравливание воздуха из ПС после отключения воды.
• Удалённость от стояка – произвольно большая.

Условия работоспособности схемы:

• Нижний отвод стояка должен быть ниже точки подключения к ПС, а верхний отвод стояка - выше точки подключения к ПС.
• Необходимо соблюдать уклон подводящих труб (направление показано на рисунке). Для определённости можно взять перепад в 3...30мм на метр. Больше — лучше. При небольших расстояниях от стояка (пара метров) и большом диаметре подводящих труб (ППР 32мм) допустима строго горизонтальная укладка.
• Не должно быть «горбов» (совершенно недопустимы, иначе в них будет скапливаться воздух и циркуляция остановится) или провалов на горизонтальных трассах (допустимы только в небольших пределах, глубокие «ямы» будут служить «карманами» для завоздушивания).
• При нижней подаче между отводами однозначно не должно быть никакого заужения! Оно будет препятствовать работе ПС вплоть до полной неработоспособности! При верхней подаче допустимо в крайнем случае заужение байпаса на 1 шаг диаметра стояка (этот вариант мы рассмотрим подробно ниже), но для работы ПС оно не требуется.
• Диаметр труб для обеспечения максимальной циркуляции – желательно не менее ДУ20 ( 3/4” для стали, 25мм для хорошего армированного ППР), шаровые краны – не менее 3/4”. Практическая максимальная удалённость ПС от стояка при применении пластиковой трубы диаметром 25мм — примерно 4,5 метра.
• Крайне желательно помещение подводящих труб в теплоизоляцию. Кроме того что это является обязательным при замоноличивании любых пластиковых труб (обеспечивает механическую защиту и компенсацию температурных расширений), подобная изоляция может улучшить работу ПС в определённых случаях (провисания труб или «ямы» на них).

Категорически запрещается установка любых кранов на байпасе – это вандализм и вредительство себе и соседям. Перекрытие либо чрезмерное заужение байпаса:

1. Замедляет циркуляцию во всём стояке (падает температура горячей воды с точек водоразбора в квартирах).
2. Радикально ухудшает напор воды во всех квартирах, расположенных далее по направлению подачи. А при определённом расположении отвода горячей воды – и у самого вандала. Ведь при сужении байпаса на один типоразмер труб его пропускная способность становится примерно вдвое меньше.
3. Не улучшает сколь-нибудь заметно эффективность приведённой схемы, а при нижней подаче даже наоборот – мешает работе ПС.

Допустимые варианты исполнения схемы №1.

Рисунок 14. Боковое подключение, пример верного исполнения.

Полотенцесушитель по вертикали находится целиком между отводами, никакие условия работоспособности схемы не нарушены.

Рисунок 15. Боковое подключение, пример допустимого исполнения.

Верх ПС находится выше верхнего отвода. Потребуется стравливание воздуха из ПС после отключения воды.

Схема №2: нижнее подключение.

Менее эффективное, чем боковое, имеет свои преимущества и недостатки.

Рисунок 16. Подключение ПС-лесенки, работающее на естественной циркуляции, без заужения и без смещения байпаса. Нижнее подключение.

Рисунок 17. Подключение ПС-лесенки, работающее на сочетании принудительной и естественной циркуляций, со смещением байпаса. Нижнее подключение.

Рисунок 18. Подключение ПС-лесенки, работающее на сочетании принудительной и естественной циркуляций, с заужением байпаса. Нижнее подключение.

Преимущества схемы:

• Работает при любом направлении подачи в стояке.
• Возможность пустить трубы где-нибудь скрытно под ванной, без штрабления стен.

Недостатки схемы:

• Требуется стравливание воздуха через краны Маевского.
• Меньшая эффективность по сравнению с боковым или диагональным подключениями.

Условия работоспособности схемы:

• Верхний отвод стояка со смещённым или зауженным байпасом должен быть ниже точки подключения к ПС. Это гарантирует независимость работы ПС от направления подачи.
• Нижний отвод обязан быть ниже ПС во всех вариантах этой схемы.
• Необходимо соблюдать уклон подводящих труб (направление показано на рисунке). Для определённости можно взять перепад в 3...30мм на метр. Больше — лучше. При небольших расстояниях от стояка (пара метров) и большом диаметре подводящих труб (ППР 32мм) допустима строго горизонтальная укладка.
• Не должно быть «горбов» (совершенно недопустимы, в них будет скапливаться воздух и циркуляция остановится) или провалов на горизонтальных трассах (допустимы только в небольших пределах, глубокие «ямы» будут завоздушивать подводку к ПС).
• Диаметр труб для обеспечения максимальной циркуляции – желательно не менее ДУ20 ( 3/4” для стали, 25мм для хорошего армированного ППР), шаровые краны – не менее 3/4”. Практическая максимальная удалённость ПС от стояка при применении пластиковой трубы диаметром 25мм — примерно 4,5 метра.
• Крайне желательно помещение подводящих труб в теплоизоляцию. Кроме того что это является обязательным при замоноличивании любых пластиковых труб (обеспечивает механическую защиту и компенсацию температурных расширений), подобная изоляция может улучшить работу ПС в определённых случаях (провисания труб или «ямы» на них).

Категорически запрещается установка любых кранов на байпасе – это вандализм и вредительство себе и соседям. Перекрытие либо чрезмерное заужение байпаса:

1. Замедляет циркуляцию во всём стояке (падает температура горячей воды точках водоразбора квартир).
2. Радикально ухудшает напор воды во всех квартирах, расположенных далее по направлению подачи. А при определённом расположении отвода горячей воды – и у самого вандала. Ведь при сужении байпаса на один типоразмер труб его пропускная способность становится примерно вдвое меньше.
3. Не улучшает сколь-нибудь заметно эффективность приведённой схемы.

Допустимые варианты исполнения схемы №2.

Рисунок 19. Нижнее подключение, пример допустимого исполнения 1.

Все отводы ниже ПС, никакие условия не нарушены.

Рисунок 20. Нижнее подключение, пример допустимого исполнения 2.

Верхний отвод выше низа ПС. Обратите внимание, это сразу накладывает ограничение на направление подачи – только сверху! С нижней подачей такое подключение работает нестабильно.

Схема №3: боковое и диагональное подключения с зауженным или смещённым байпасом.

Абсолютное большинство сантехников считают, что между отводами на ПС обязательно должно быть заужение – иначе ничего работать не будет. Во-первых, это не так (см. схемы № 1 и 2), а во-вторых, в случае нижней подачи воды в стояке и слабой циркуляции заужение мешает работать полотенцесушителю вплоть до полного охлаждения, несмотря на внешне нормальное подключение. Поэтому всегда стоит стремиться к тому, чтобы диаметр байпаса был равен диаметру стояка.

Рисунок 21. Подключение ПС-лесенки, работающее на сочетании принудительной и естественной циркуляций, с заужением байпаса. Боковое подключение.

Рисунок 22. Подключение ПС-лесенки, работающее на сочетании принудительной и естественной циркуляций, со смещением байпаса. Боковое подключение.

Рисунок 23. Подключение ПС-лесенки, работающее на сочетании принудительной и естественной циркуляций, с заужением байпаса. Диагональное подключение.

Рисунок 24. Подключение ПС-лесенки, работающее на сочетании принудительной и естественной циркуляций, со смещением байпаса. Диагональное подключение.

Обратите внимание, что направление подачи в стояке теперь однозначно указано верхним.

При нижней подаче эти варианты использовать категорически не рекомендуется, причины будут описаны ниже.

Минусы этой схемы:

• Гарантируется стабильная работа только для верхней подачи.

Плюсы этой схемы:

• Однозначно и стабильно работает при верхней подаче в стояке.
• Не требуется стравливание воздуха из ПС после отключения воды.
• Удалённость от стояка – произвольно большая.

Условия работоспособности схемы:

• Ещё раз напомним, что при нижней подаче заужение/смещение между отводами препятствует работе ПС вплоть до полной его неработоспособности! При верхней подаче допустимо заужение байпаса максимум на 1 шаг от диаметра стояка. Заужение смещённого байпаса вообще никогда не требуется.
• Нижний отвод стояка должен быть ниже низа ПС, а верхний отвод стояка - выше верха ПС.
• Необходимо соблюдать уклон подводящих труб (направление показано на рисунке). Для определённости можно взять перепад в 3...30мм на метр. Больше — лучше. При небольших расстояниях от стояка (пара метров) и большом диаметре подводящих труб (ППР 32мм) допустима строго горизонтальная укладка.
• Не должно быть «горбов» (совершенно недопустимы, в них будет скапливаться воздух и циркуляция остановится) или провалов на горизонтальных трассах (допустимы только в небольших пределах, глубокие «ямы» будут мешать циркуляции).
• Диаметр труб для обеспечения максимальной циркуляции – желательно не менее ДУ20 ( 3/4” для стали, 25мм для хорошего армированного ППР), шаровые краны – не менее 3/4”. Практическая максимальная удалённость ПС от стояка при применении пластиковой трубы диаметром 25мм — примерно 4,5 метра.
• Крайне желательно помещение подводящих труб в теплоизоляцию. Кроме того что это является обязательным при замоноличивании любых пластиковых труб (обеспечивает механическую защиту и компенсацию температурных расширений), подобная изоляция может улучшить работу ПС в определённых случаях (провисания труб или «ямы» на них).

Категорически запрещается установка любых кранов на байпасе – это вандализм и вредительство себе и соседям. Перекрытие либо чрезмерное заужение байпаса:

1. Замедляет циркуляцию во всём стояке (падает температура горячей воды).
2. Радикально ухудшает напор воды во всех квартирах, расположенных далее по направлению подачи. А при определённом расположении отвода горячей воды – и у самого вандала. Ведь при сужении байпаса на один типоразмер труб его пропускная способность становится примерно вдвое меньше.
3. Не улучшает сколь-нибудь заметно эффективность приведённой схемы, а при нижней подаче даже наоборот – мешает работе ПС.

Почему у меня не работает ПС?

Разберём типичные ошибки подключения полотенцесушителя (раздел будет постепенно пополняться со ссылками на реальные примеры).

Рисунок 25. Боковое подключение, пример НЕВЕРНОГО исполнения 1.

Рисунок 26. Нижнее подключение, пример НЕВЕРНОГО исполнения 2.

ПС находится ниже нижнего отвода. Охладившаяся в ПС и опустившаяся вниз вода оказывается в ловушке, образованной нижней частью ПС и трубой (застойная зона – от низа ПС до уровня нижнего отвода), и не выталкивается обратно в стояк, т. к. сверху на неё давит более лёгкая горячая вода. Подключенный с подобным нарушением ПС работает, пока не превышена определённая разница высот «нижний отвод – низ ПС» (точное значение предсказать невозможно) – тогда естественная циркуляция в ПС останавливается.

Рисунок 27. Боковое подключение, пример НЕВЕРНОГО исполнения 3.

Верхняя труба образует петлю, в которой скапливается воздух – циркуляция в ПС останавливается. Теоретически возможна эксплуатация при наличии в верхней точке трубы спускника для воздуха (автоматического или Маевского).

Рисунок 28. Боковое подключение, пример НЕВЕРНОГО исполнения 4.

Комбинация из предыдущих нерабочих случаев, обычно образуется при попытке проложить одну трубу за потолком, а вторую – в стяжке пола.

Верхняя труба образует петлю, в которой скапливается воздух, а охладившаяся в ПС вода оказывается в «отстойнике», образованном петлёй нижней трубы и не выталкивается обратно в стояк. Циркуляция в ПС останавливается.

Рисунок 29. Боковое подключение, пример НЕВЕРНОГО исполнения 5.

Работоспособность бокового подключения при смещённом или зауженном байпасе и НИЖНЕЙ подаче критически зависит от циркуляции в стояке.

При малой скорости циркуляции ПС не работает, т. к. в нижнем отводе из-за смещения/заужения давление больше, чем в верхнем – циркуляционный насос стремится подать воду в ПС через нижний отвод, а «гравитационный насос» внутри ПС стремится опустить охлаждающуюся воду вниз. Взаимно противоположные потоки тормозят друг друга и циркуляция в ПС останавливается.

Если стояк ещё не изувечен соседями, а в подвале стоит мощный циркуляционный насос, то как правило насос «побеждает» и в ПС запускается круговая циркуляция: по левому коллектору горячая вода поднимается вверх, по правому – остывающая вода опускается вниз, постепенно смешиваясь с горячей в левом коллекторе через горизонтальные перемычки. Однако стоит кому-нибудь поставить, например, варварский кран на байпас – скорость циркуляции может упасть настолько, что ПС перестанет работать. Либо будет то работать, то нет в зависимости от времени суток (разный водоразбор из стояка).

Диагональное подключение тут ещё хуже бокового. Шансов на успешный запуск меньше, т.к. увеличивается гидравлическое сопротивление ПС, которое приходится преодолевать насосу, а противодействие гравитационного насоса остаётся прежним.

Автор: Непочатов Алексей Николаевич

1. Стандартное боковое подключение. Возможно любое направление подачи воды.
2. Это подключение работает при любом направлении подачи воды за счёт её естественной циркуляции. Заужение не предусмотрено. Нет смещения байпаса. Подключение боковое.
3. Диагональное подключение, работающее за счёт естественной циркуляции. Заужения и смещения байпаса нет.
4. Боковое подключение, байпас заужен — таким образом создается дополнительная принудительная циркуляция в сочетании с естественной. Одностороннее направление подачи воды.
5. To же, что и на схеме 4. но подключение диагональное.
6. Боковое подключение со смещением байпаса.
7. Диагональное подключение со смещением байпаса.
8. Нижнее подключение с естественной циркуляцией.
9. Нижнее подключение с эаужением байпаса работает за счёт принудительной и естественной циркуляции.
10. Подключение ПС-лесенки, работающее на сочетании принудительной и естественной циркуляции, со смещением байпаса. Нижнее подключение.

В данных схемах полотенцесушитель представлен как радиатор – с множеством параллельных ветвей. Жидкость по полотенцесушителю в этом случае будет циркулировать не только за счет разности давлений на входе и выходе, но и за счет остывания. Для полотенцесушителя не нужна большая мощность, поэтому обычная схема с байпасом без уменьшения сечения является предпочтительной. В отдельных случаях на полотенцесушителе ставится кран Маевского для выпуска воздуха в верхней точке системы.

В общем, выбрать, купить и подключить полотенцесушитель не проблематично, можно сделать и своими руками. Но работа эта ответственная, особенно если речь идет об общедомовом стояке.