Закрытая и открытая системы горячего водоснабжения: устройство и главные отличия

Классификация систем теплоснабжения

В науке принято множество вариантов систематизации коммуникаций в зависимости от исследуемого параметра. Для нас, прежде всего, важно то, что бывает открытая и закрытая система теплоснабжения. Также она может являться централизованной (в рамках квартала, района, поселения или даже целого региона) и децентрализованной (индивидуальной либо местной). По качеству водоснабжения системы делятся на коммунальные и промышленные. Общее количество классификаций гораздо шире, но к рассматриваемой теме они не относятся.

Как подается?

Системы подачи горячей воды подразделяются на два вида: открытые и закрытые. При открытой используется теплоноситель, поступающий из централизованной тепломагистрали в дом, далее вода распределяется по внутридомовым сетям.
Эта схема была разработана и реализована при массовой застройке еще в советский период, доказала свою эффективность, надежность. Большая часть многоэтажного жилого фонда снабжается теплоносителем по этой схеме.

При закрытой используется холодная вода магистрального водопровода. Вода поступает в автономный тепловой узел, где нагревается до нужной температуры, и закачивается в водоразборную сеть.

Основные элементы теплового узла:

• газовые или электрические котлы для индивидуального отопления;
• проточные водонагреватели;
• теплообменники, использующие горячую воду центральных магистральных сетей.

Преимущества:

1. Горячая вода по качеству соответствует требованиям нормативной документации на питьевую воду.
2. Снижается расход централизованного теплоносителя.

Закрытые системы применяются в современном домостроении. Наибольшая эффективность этих систем проявляется при использовании крышных котельных. В этом случае не требуется подключение к теплотрассам.

О терминологии

Вначале — несколько слов о том, насколько правильно само определение «открытая схема водоснабжения».

Оно является лингвистической ошибкой и представляет собой искажение совсем другого понятия. Правильный термин — открытая схема теплоснабжения. Открытой она называется потому, что из системы отопления возможен отбор теплоносителя — нагретой в котле ТЭЦ или местной котельной технической воды.

Тем не менее: мы отнесемся с уважением к устоявшейся системе определений, и в дальнейшем будем использовать термин «схема открытого водоснабжения».

Нормы

Согласно «Правилам предоставления коммунальных услуг» норма температуры горячей воды должна соответствовать значению от +60 до +75 градусов Цельсия. Это значение полностью соответствует санитарным нормам и правилам по Законодательству Российской Федерации.

Стоит учесть, что существуют некоторые допустимые отклонения, а именно:

• в ночное время (от 00: 00 до 05: 00 часов) допускается отклонение до 5 градусов Цельсия;
• в дневное время (с 05: 00 до 00: 00 часов) отклонение не должно быть более 3 градусов Цельсия.

Согласно правилам, если подаваемая горячая вода холоднее, чем значение нормативов, пользователь может сделать перерасчет и оплатить ее по стоимости холодного водоснабжения. Но для этого придется выполнить замеры температуры. Самостоятельно этого сделать не получится. Первым делом нужно позвонить в ЖКХ или в управляющую компанию и оставить заявку на замер. Если данный спад температуры обусловлен неисправностями, ремонтом или другой причиной, об этом обязан сообщить диспетчер.

Если же все в порядке, необходимо зафиксировать заявку. После визита мастера нужно составить акт замера температуры в двух экземплярах. Именно на основании этого акта и будет производиться перерасчет стоимости.

Во время замера необходимо обратить внимание на следующие факторы:

• сливать воду обязательно в течение нескольких минут;
• отметить, откуда производится замер – из трубы полотенцесушителя либо из независимой трубы.

Согласно статье СанПиНа данное нарушение предполагает оплату штрафа.

Установленные нормы температурного режима связаны со следующими факторами:

• данная температура не позволяет размножаться бактериям;
• при такой температуре исключается возможность получения ожогов.

Температура воды в хранилищах должна быть очень высокой, но ее использование в домашних условиях должно быть обязательно в сочетании с холодной.

Виды систем теплоснабжения

Системы теплоснабжения классифицируются по:

• температурному режиму (высокопотенциальные, среднепотенциальные и низкопотенциальные);
• типу теплоносителя (паровые и водяные);
• числу трубопроводов (однотрубные, многотрубные);
• способу подключения (одноступенчатые и многоступенчатые);
• способу подачи воды на ГВС (открытые и закрытые).

Открытая и закрытая система – это принцип организации систем теплоснабжения, а не ГВС.

Схемы подачи горячей воды можно разделить на две группы в зависимости от размещения источника тепла:

1. Децентрализованная. Обслуживает один объект.
2. Централизованная (ЦСГВ). Подогрев воды обеспечивает ТЭЦ или котельные. Могут использоваться закрытые или открытые системы водоснабжения.

На промышленных предприятиях зачастую применят вторичный пар. Для населения и организаций используется сильно перегретая одна и та же вода.

Открытая система

Что такое открытая система горячего водоснабжения? Тупиковая сеть относится к удобным вариантам для малоэтажных домов с короткими стояками. Она проектируется для хозяйственных и бытовых водопроводов, где требуется длительный расход горячей воды. Кроме жилых домов, это могут быть бани, предприятия общепита, оздоровительные организации.

Открытая система более выгодна из-за металлоемкости, но из-за быстрого остывания приходится сливать остывшую воду и какое-то время дожидаться в кране горячей воды.

Поэтому водный ресурс используется нерационально, из-за чего в многоэтажных домах такую систему не применяют.

Структура открытой схемы

Как работает открытая система? Она состоит из подающей и обратной тубы, которые соединяются в тепловом пункте или элеваторном узле, где вода доводится до 60°С. После чего она подается во внутренний трубопровод дома.

Принцип работы тупиковой сети достаточно прост. В схеме присутствует нагревательный прибор, циркуляционный насос, обеспечивающий транспортировку, и трубопровод, ведущий к точкам раздачи.

Открытая система состоит из:

• труб различного сечения (с диметром 20 — 200 мм);
• термометров;
• тепловой изоляцией;
• обратных клапанов;
• манометров;
• шаровых кранов;
• задвижек;
• регуляторов температуры (с контроллером и без).

Варианты монтажа отличаются, они бывают:

1. С верхней разводкой. Реализуется на подкровельных технических этажах в зданиях с возможностью установки водонагревательных баков.
2. С нижней разводкой. Оборудование устанавливается в подвале, что обеспечивает более простое обслуживание. Однако при таком способе давление для всех этажей не бывает одинаковым, поэтому для его поддержания обычно устанавливаются повысительные насосы.

На скорость движения воды оказывает влияние:

• высота, на которую подается вода;
• динамическое давление;
• неизбежные потери.

Поэтому на трубах устанавливаются реле давления, а в резервуарах – поплавковые датчики. Чтобы не приходилось сливать воду из всей системы для осуществления ремонта, ветви трубопровода оснащаются запорной арматурой, чтобы можно было временно отсечь участок от сети.

Плюсы и минусы

Стабильность напора в открытой системе поддерживается гидравлическим способом, то есть горячая вода выдавливает остывающую. Тепловая энергия выдается по максимуму, не требуя высоких затрат на теплоноситель.

Эксплуатацию облегчает минимум оборудования и простота монтажа, что делает ее экономичной. Для обслуживания открытой сети достаточно одного слесаря-сантехника.

Минусы:

• по качеству вода не является питьевой;
• наличие вредных химических примесей, которые могут вызывать раздражения и сушить кожу;
• наличие оранжевого цвета из-за ржавчины;
• неприятный запах от горячей воды;
• в централизованных условиях вода имеет высокую стоимость;
• требуется оплата более дорогой обессоленной воды;
• из-за неправильной эксплуатации системы возможно появление воды более 100°С, что приводит к ожогам.

Основным минусом открытой сети является быстрое остывание горячей воды. Многие жильцы по утрам включают кран и долго ждут, пока сольется холодная вода и пойдет горячая. Квартиры, в которых установлены счетчики, страдают больше всего.

К недостатку можно отнести не слишком стабильную температуру в отопительных радиаторах из-за быстро остывающей воды. Выгода также теряется из-за затрат на очистку воды.

Большинство старых застроек получают воду по тупиковой схеме. В новостройках применяется новая закрытая система, где установлено специальное оборудование, которое подогревает воду. В соответствии с ФЗ №190, с 2022 года все объекты строительства в обязательном порядке перейдут на закрытые схемы.

Закрытая система

Что такое закрытая система горячего водоснабжения? В отличие от открытой схемы, в закрытой или кольцевой схеме вода нагревается от воды из тепловой сети, не смешиваясь с теплоносителем, из-за чего возникает теплообмен. То есть, пользователь забирает из водопровода питьевую холодную воду и нагревает ее в дополнительном теплообменнике за счет сетевой воды.

Кроме оборудования, которое используется в тупиковой схеме, здесь установлены:

• контроллеры;
• насосы;
• пластинчатые теплообменники для ГВС;
• щиты управления.

Обслуживание открытой сети проводится в комплексе персоналом различной квалификации. Так, бригада слесарей или слесарь-сантехник проводит обслуживание тепловой изоляции, труб различного сечения, задвижек, термометров, манометров, кранов регуляторов температуры, клапанов.

Электрик необходим для обслуживания электрических узлов, а сотрудники специализированной организации отвечают за тепловую автоматику и контроллеры.

Положительные характеристики закрытой системы:

• хорошее качество горячей воды, приближенной к питьевой;
• отсутствие неприятного запаха;
• постоянная температура, начиная от +60°С, но не выше 100°С, как в открытой схеме;
• более простой контроль системы;
• более низкая стоимость приготовления воды, нет необходимости переплачивать за химически-обессоленную воду.

Недостатки системы

Такие неоспоримые преимущества влекут за собой удорожание сети, что относится к существенным минусам закольцованной системы. Более сложная в техническом плане схема ведет к удорожанию за счет внедрения в них индивидуальных водонагревателей с богатым арсеналом коммуникаций. Поэтому к минусам системы относится использование дорогого оборудования, что ведет к высоким капитальным затратам и более дорогое обслуживание.

При подключении данной сети применяются недешевые латунные трубки, так как полимерные не выдерживают интенсивный подогрев. Но латунь не подвержена коррозии, позволяет обойтись без компенсаторов и упрощает конструкцию.

Также сюда можно отнести сложность регулирования расхода воды. Технически не всегда возможно установить возле каждого котла аккумулирующую емкость. Также возрастают расходы и на электроэнергию, так как оборудование работает от электричества.

Теплосети в закрытой схеме даже при правильной эксплуатации несут 0,5% потери воды, из-за чего их необходимо регулярно подпитывать насосом подкачки. Качество воды обеспечивается вакуумными деаэраторами, установленными в ЦТП.

Итак, между открытой и закрытой системами существуют отличия, имеются свои преимущества и минусы. Открытая схема дешевле и проще, но качество горячей воды ниже, чем в закрытой. Закольцованная сеть хоть и требует к себе большего внимания и дороже, однако, вода в ней лучшего качества.

Специалисты рекомендуют устанавливать кольцованную схему, когда водоснабжение централизованное. Для тех, кто пользуется подземным водозабором, дешевле и проще установить тупиковую сеть, сэкономив немало средств. Не забывайте, что в 2021 году ею еще можно будет пользоваться, но только до 2022 года.

Назначение и область применения

У насосов для рециркуляции горячей воды очень важная функция. При помощи таких устройств обеспечивается работа в требуемом режиме замкнутых трубопроводов, по которым транспортируется горячая вода. Нагнетая жидкость в трубопровод за счет вращения специальных элементов, рециркуляционные электронасосы повышают напор перекачиваемой ими жидкой среды и, соответственно, скорость ее перемещения.

Чаще всего рециркуляционными насосами оснащают системы отопления, что позволяет повысить не только эффективность, но и экономичность последних. Большинство таких систем, как известно, работает за счет теплоносителя, который, перемещаясь по трубопроводу, отдает тепло в помещение. Нагрев теплоносителя (в данном случае перед его подачей в трубопровод) обеспечивается котлом, бойлером или водонагревателем. После прохождения всего отопительного контура вода должна вернуться к нагревательному оборудованию, где ей снова придается требуемая температура.

Без использования специального насосного оборудования циркуляция воды в системе отопления будет протекать медленно, а в некоторых случаях может вообще не протекать, так как напор потока теплоносителя, никаким образом дополнительно не увеличиваемый, будет гаситься элементами трубопровода. Результат этого – неравномерно прогретые отопительные трубы и, соответственно, некомфортная температура в помещениях дома.

Циркуляционный насос для горячего водоснабжения повышает напор и давление горячей жидкости, перемещающейся по замкнутому трубопроводному контуру. Особенно актуально применение циркуляционных насосов для горячей воды в трубопроводных системах домов площадью более 200 м2, в которых имеется несколько точек водозабора, а бойлер установлен в отдельном помещении или в подвале. Вода в таких трубопроводах (как правило, достаточно протяженных), если в них не предусмотрена система рециркуляции при помощи специального насоса, остывает достаточно быстро. Это приводит к тому, что при открытии крана приходится долго ждать, пока из него польется нагретая до требуемой температуры жидкость.

Кроме того, при открытии сразу некоторых кранов в водозаборных точках напор воды в них падает, потому что давление жидкости, перемещающейся по трубопроводу самотеком, ничем дополнительно не поддерживается. Для решения именно таких проблем, с которыми сталкиваются владельцы частных и жители многоквартирных домов, предназначен насос ГВС, обеспечивающий принудительное перемещение, а также создание стабильного напора и давления воды в системе горячего водоснабжения.

Рециркуляционный насос не следует устанавливать вблизи баков и водонагревателей, тепло от которых может действовать на термостат

Использование циркуляционного насоса для отопления и горячего водоснабжения частного дома, кроме вышеперечисленных преимуществ, позволяет экономить на затратах на энергоносители. Поскольку в системах с рециркуляцией вода от котла транспортируется по трубам принудительно и значительно быстрее достигает всех точек водозабора и радиаторов отопления, ее температура при такой транспортировке снижается незначительно. Котлу, если в обслуживаемом им трубопроводе предусмотрена принудительная рециркуляция воды, требуется меньше времени, чтобы нагреть ее, соответственно, расход энергоносителей, используемых для работы нагревательного оборудования, снижается.

Насосы для циркуляции горячей воды активно используются для оснащения систем «теплый пол», схема которых предполагает наличие протяженного трубопроводного контура сложной конфигурации, состоящего из труб небольшого диаметра. Насос циркуляционный в таких случаях обеспечивает постоянное движение теплоносителя по трубам.

Какие элементы включает схема водоснабжения многоквартирного жилого дома?

Практически в каждом многоквартирном доме можно встретить холодное и горячее водоснабжение. Вода является важным природным ресурсом, который может применяться для приготовления пищи, различных бытовых нужд или употребления. Современная система представлена сочетанием нескольких элементов:

1. Водомерный узел.
2. Элеваторный узел.
3. Розливы.
4. Стояки.
5. Подводки.

Схема горячего водоснабжения многоквартирного дома должна разрабатываться исключительно специалистом, который специализируется на проведении подобной работы.

Элеваторный узел

Для нагрева среды в систему включается элеваторный узел. Температура воды регулируется за счет подобного узла. Дополнительные функции заключаются в следующем:

1. Обеспечивается полноценная и непрерывная работа всей отопительной системы.
2. Теплоноситель в системе подается к многоквартирному дому напрямую от центрального трубопровода снабжения.
3. Тепловой пункт может переключать подачу горячей воды между подачей и обратным ходом. Эта функция часто применяется в случае, если температура окружающей среды снижается до малых показателей.

Конструкция элеваторного узла предусматривает сочетание большого количества различных элементов. Подключение может проводиться различным образом, переходник врезается на входе трассы и теплопункта. При этом количество врезок существенно отличается, все зависит от предназначения системы.

ХВС для ГВС создается при применении тупиковой схемы врезки с двумя подключениями водомерного узла. Она определяет то, что вода будет перемещаться только при открытии смесителя или крана. Недостатки подключения заключаются в нижеприведенных моментах:

1. При отсутствии водозабора по установленному стояку вода будет постоянно холодной.
2. Устанавливаемые полотенцесушилки будут теплыми только в случае водозабора с требующегося стояка квартиры. Если температура воздуха в ванной не будет нагреваться до требуемой температуры, есть вероятность появления плесени и других образований.

Схема с 4 подключениями обеспечивает постоянную циркуляцию воды в системе, поэтому трубы будут постоянно теплыми.

Отопление и горячее водоснабжение в зависимости от типа установленного элеваторного узла может функционировать по 3 вариантам:

1. Среда поступает из отводящей трубу в подводящую. Подобная схема считается более эффективной при отключении системы отопления в теплое время года.
2. Из подающей трубы в подающую. Этот вариант подключения считается наиболее эффективным при применении в осенний или весенний период.
3. Из трубы обратного хода в трубу обратки. Эта схема подходит для случая, когда температура окружающей среды низкая.

Устанавливается элеваторный узел в специальном помещении. Для нагрева среды может применяться электричество или топливо.

Розливы

Система ГВС предусматривает наличие розливов. Подобный элемент системы имеет следующие особенности:

1. Прокладываются в подвале сооружения, располагаются в горизонтальной плоскости.
2. Розлив создается в 2 экземплярах, за счет чего обеспечивается высокая эффективность системы.
3. Диаметр трубы, которая применяется при создании розлива, составляет 32-100 мм. Показатель выбирается в зависимости от того, сколько подключается потребителей.

Для подачи горячей воды используются трубы из современных материалов или нержавеющей стали. Соединение отдельных частей системы проводится при применении различных фитингов. Они требуются для обеспечения высокого уровня надежности.

Стояки

Централизованная система горячего водоснабжения создается при установке труб в вертикальном положении. Подобный элемент называют стояком. При этом для холодной и горячей воды применяются отдельные трубы.

Первая схема расположения стояков предусматривает создание нескольких групп, которые проходят через одну квартиру. Она обеспечивает снабжение водой потребителей, находящихся на большом расстоянии друг от друга.

Для снижения количества применяемых материалов создаваемая группа стояков проходит через одну квартиру и обеспечивает подачу среды в несколько соседних. При организации системы могут использоваться трубные перемычки, которые снабжаются краном Маевского.

Создание стояков проводится при применении труб, диаметр которых составляет 25-40 мм. При небольшом давлении используется вариант исполнения с диаметром 20 мм

Общие сведения об открытых и закрытых системах

Открытые и закрытые системы работают по разному принципу. Горячее водоснабжение в центральной закрытой системе предполагает нагрев целевой жидкости посредством теплообменника. Вода не взаимодействует с теплоносителем напрямую, а проходит через специальный нагреватель.

Горячее водоснабжение в центральной открытой системе подразумевает смешивание холодной воды и исходного теплоносителя. Конечный продукт поставляется потребителю через общую магистраль.

Федеральный закон N 416-ФЗ (ред. от 25.12.2018) «О водоснабжении и водоотведении»

Различия между открытой и закрытой системами подачи воды

Использование закрытой системы подразумевает то, что для подогрева холодной воды, поступающей из централизованного водопровода, будет использован теплоноситель, подаваемый из тепловой сети.

В открытой системе ГВС — горячая вода отбирается непосредственно из тепловой сети. Ее допустимо использовать только для удовлетворения бытовых нужд, например, для мытья посуды или стирки. Такая вода может иметь температуру до 75 градусов. Необходимо отметить, что главное преимущество закрытой системы ГВС — это качество воды. Как правило, при соблюдении всех проектных требований и отсутствия нарушений при ее монтаже — вода полностью отвечает требованиям ГОСТ Р 51232-98

Преимущества открытой системы отопления

• простое обслуживание системы;
• отсутствие насоса обеспечивает бесшумную работу;
• равномерный прогрев отапливаемого помещения;
• быстрый пуск и остановка системы;
• независимость от электроснабжения, если в доме не будет электричества, то система будет работоспособна;
• высокая надёжность;
• не требуется особых навыков для установки системы, в первую очередь устанавливается котёл, мощность котла будет зависеть от отапливаемой площади.

Требования СНиП к наружным сетям водоснабжения

Строительные нормы и правила (СНиП) имеют ряд требований, обязательных для выполнения при проектировке и строительстве наружных сетей водоснабжения. Ниже перечислены основные из этих правил:

• проекты систем водоснабжения необходимо разрабатывать параллельно с проектами канализаций;
• для питьевых водопроводных сетей нужно предусматривать санитарно-охранную зону всех водопроводных построек и источника водоснабжения;
• качество подаваемой питьевой воды должно отвечать государственным стандартам качества (СанПиН 4−01);
• качество воды, использующейся для промышленных целей должно отвечать технологическим нормам и требованиям предприятия;
• качество воды, используемой для орошения должно соответствовать санитарным и агротехническим требованиям;
• температура холодной воды в системах наружных сетей водоснабжения не должна выходить за рамки +2…+25°С, температура горячей +50…+75°С
• допустимое рабочее давление в системе водоснабжения должно быть не выше 0,6 МПа, не ниже — 0,05 МПа;
• системы водоснабжения не должны нарушать композиций архитектуры;
• водопровод должен соответствовать всем нормам электро- и пожаробезопасности, а также безопасности труда;
• не допускается попадание в систему загрязнений из окружающей среды, которые могут снизить ее качество;
• Шум, возникший в процессе работы системы и ее узлов, должен соответствовать требованиям СНиП «Защита от шума»;
• выбор главных технологических решений должен быть основан сравнением нескольких возможных вариантов.

В силу стремительно развивающейся цивилизации и новых технологий, не исключено, что в будущем появятся новые виды сетей водного снабжения, новые технологии по их строительству. Соответственно, появится необходимость вносить определенные поправки в строительные нормы и правила, касающиеся водопроводных систем. Но, корректироваться будут только некоторые цифры. А главная задача — обеспечение человечества промышленной и питьевой водой в условиях полной безопасности, — останется неизменной.

Температурные требования

Параметры горячей воды в жилом доме регламентируются требованиями ГОСТ 2874-82 и нормами санитарной гигиены.

Эти требования обеспечиваются ресурсными организациями. Температура воды должна быть в пределах 60-75⁰ С.

Попытка использовать в водопроводной сети воду из отопления карается законом.

Расчет и рециркуляция ГВС

Факторов, влияющих на подбор оборудования много: это и количество санузлов, сантехнических приборов в них и их эксплуатационные характеристики, число потребителей, количество используемой жидкости, необходимая средняя температура воды. Подсчитав все эти показатели, можно определить суточный объем требуемой для комфортного существования жидкости.

Пример: если в семье одновременно в течение 10 минут набирают ванну объемом 150 литров и используют душевую кабину, потребляющую примерно 40 литров – это означает, что водонагревательный прибор за 10 минут должен нагреть до требуемой температуры 190 литров воды.

Рециркуляция в водопроводной системе обеспечивает обратный ход воды с дальней точки водозабора. Она необходима при расположении дальних точек на расстоянии более 3 метров от нагревателя. Рециркуляция используется посредством бойлера или напрямую через котел.

Основные принципы работы закрытой системы горячего водоснабжения

Способ нагрева воды определяет ее тип — открытая или закрытая. Система при эксплуатации которой потребитель получает горячую воду называют закрытой. Закрытая система ГВС строится на следующих принципах:

• Вода, подаваемая из водопровода, поступает в дополнительный нагреватель где получает тепловую энергию и после этого подаётся потребителям. В этом случае вода и теплоноситель разделены между собой. Такая система подразумевает то, что горячая вода, подаваемая потребителю обладает теми же параметрами, что и так, которая льётся из крана холодной воды.
  Следует отметить, что при использовании закрытой системы ГВС, трубы по которым подаётся горячая вода больше подвержены действию коррозии.
• В состав закрытой системы ГВС входят два трубопровода — подающий и обратный. По ним вода циркулирует в системе. Это позволяет использовать горячую воду одновременно нескольким потребителям без падения напора вода. Кроме того, закрытая система ГВС отличается простотой настройки температурного режима.
• Такая система позволяет экономить средства, все дело в том, что в ней поддерживается постоянная температура. Особенно это актуально в том случае если здание подключено к системе центрального водоснабжения. Кстати, применение закрытой системы ГВС позволяет выполнить подключение полотенцесушителей. Но, те, кто установил полотенцесушитель сталкиваются со следующей проблемой — летом он будет постоянно горячий, а это приведет к повышению температуры в помещении. Но эта проблема может быть решена с помощью установки запорных вентилей, регулирующих подачу подогретой воды.

Любая система подачи воды требует проведения расчетов потребного количества горячей воды. На их результаты влияют определенные факторы. Они обусловлены в первую очередь количеством жильцов, проживающих в доме. Для проведения расчетов необходимо учитывать:

• прогнозируемую температуру воды;
• количество жильцов;
• параметры, используемого санитарно-технического оборудования и ряд других.

Какие существуют виды нагревателей

Наиболее распространены два основных варианта. Рассмотрим отдельные типы водонагревательного оборудования.

Проточные устройства

Примером такого вида выступает обычная газовая колонка. Принцип действия направлен на моментальный нагрев воды, проходящей через водонагреватель. Неудобство работы с таким устройством связано с тем, что его необходимо включать при каждой необходимости воспользоваться горячей водой. При этом кран в этот момент должен работать. Современные колонки включаются автоматически, но при этом газовый фитиль должен гореть постоянно.

Нагревательные устройства

Более экономичным решением становятся накопительные резервуары. Такое устройство габаритнее колонки. Оно содержит емкость, в которой объемы воды накапливаются и постепенно подогреваются до нужной температуры. При этом в резервуаре нагрев поддерживается при незначительных затратах энергии. Минус оборудования в том, что для достижения приемлемого уровня температуры требуется значительное время. Бойлеры обычно работают от электричества.

Оборудование необходимое для работы сети

Закрытая система ГВС — это достаточно сложная инженерно-техническая система и для обеспечения бесперебойной, а главное безопасной работы необходим набор определённого оборудования.

Узел учета расхода воды

Именно через него происходит подача воды в домовой водопровод. На нем установлен прибор учета расхода воды. Кроме того, в конструкции узла предусмотрена возможность отключения подачи воды на время ремонта трубопроводной арматуры как планового, так и аварийного. В состав водомерного узла устанавливают:

• магнитный или сетчатый фильтр грубой очистки;
• краны и клапана через которые происходит подача холодной воды;
• измерительные приборы — манометры, термометры;
• байпас — обводной трубопровод, который задействуют на время обслуживания водомерного узла.

Разумеется, для обеспечения работы системы ГВС задействована система труб, ее можно разделить на три группы:

• розливы;
• стояки;
• подводы.

По розливам, размещаемым в подвале здание вода перемещается к стоякам. По ним она подается непосредственно в квартиры и через подводы поступает к конечным потребителям — санитарно-техническое оборудование, бытовая техника, полотенцесушители и пр. Существует множество схем расположение труб каждой группы. Например, через стояки, размещенные в одной квартире, может быть налажена подача воды в соседнее жильё.

Диаметры труб определяют при проведении проектирования здания, но как правило выдерживаются следующие размеры:

• Розливы от 32 до 125 мм;
• Стояки от 25 до 40 мм;
• Подводки в пределах 15 — 20 мм.

При разработке проекта закрытой системы ГВС закладывают следующие материалы:

• металлопластик;
• трубы, выполненные из пищевой нержавейки;
• оцинкованные трубы.

При заказе труб необходимо помнить, что металлопластиковые трубы могут быть рассчитаны на разное давление и разные рабочие температуры. Кстати, во время капитального ремонта, нечистые на руку подрядчики, устанавливают трубы не соответствующие требованиям рабочей документации, то же самое касается и трубопроводной арматуры.

Основные неисправности закрытой системы ГВС

Горячее водоснабжение иногда может выходить из строя или нестабильно работать. Это определено рядом субъективных и объективных факторов. В частности:

• ошибками, допущенными при проектировании и монтаже системы;
• течи и шумы, возникающие в трубопроводной арматуре. Как правило это вызвано либо выработками в затворе вентилей или установкой дефектных изделий;
• отсутствие нагрева полотенцесушителя, скорее все оно вызвано воздушными пробками.

Как правило, систему подачи воды принимают по акту и предприятие выполнявшее монтаж системы ГВС в течении нескольких лет должно заниматься гарантийным обслуживанием переданной управляющей компании сети. То есть, для устранения дефектов в сети ГВС необходимо вызывать специалистов из управляющей компании или из компании — подрядчика.

Течь вентилей

Описание: течь по штоку винтовых вентилей.

Типичное место течи показано стрелкой

• Причина: частичная выработка сальника или износ резинового уплотнительного кольца.
• Решение: открыть барашек вентиля до упора. При этом резьба на штоке подожмет снизу сальник, и течь прекратится.

Шум кранов

Описание: при открытии крана горячей или (реже) холодной воды слышен сильный шум и ощущается вибрация смесителя. Как вариант, источником шума может быть кран у ваших соседей.

Шумящий у соседей кран может стать источником массы отрицательных эмоций

Причина: деформировавшаяся и раздавленная прокладка на винтовой кранбуксе в полуоткрытом положении становится причиной непрерывной серии гидроударов. Ее клапан с периодичностью в доли секунды перекрывает седло в корпусе смесителя. На горячей воде давление, как правило, заметно больше, поэтому на ней эффект более выражен.

Решение:

1. Перекройте воду на квартиру;
2. Выверните проблемную кранбуксу;
3. Замените прокладку на новую;
4. Снимите ножницами фаску у новой прокладки. Снятая фаска исключит биение клапана в турбулентной струе воды в дальнейшем.

Замена прокладки на винтовой кранбуксе

Кстати: керамические кранбуксы полностью совместимы с винтовыми по резьбе, и лишены описанной проблемы.

На фото керамическая кранбукса

Холодный полотенцесушитель

• Описание: полотенцесушитель в вашей ванной комнате остыл и не нагревается.
• Причина: если схема водоснабжения жилого многоквартирного дома использует непрерывную циркуляцию горячей воды, виноват воздух, оставшийся в перемычке между стояками после сброса воды (например, для ревизии и ремонта запорной арматуры).
• Решение: поднимитесь на верхний этаж и попросите ваших соседей стравить воздух из перемычки между стояками ГВС и полотенцесушителей.

Если это по какой-то причине это сделать невозможно, проблема может быть решена из подвала:

1. Перекройте проходящий через вашу квартиру стояк ГВС, к которому подключены ваши подводки;
2. Поднимитесь в квартиру и откройте до отказа краны горячей воды;
3. После того, как через них из стояка выйдет весь воздух, закройте краны и откройте кран на стояке.

Если на стояке установлен сбросник, его можно перепустить прямо из подвала

Нюанс: сразу после окончания отопительного сезона между нитками теплотрассы может отсутствовать перепад давлений. В этом случае полотенцесушители будут холодными даже при отсутствии воздушных пробок в стояках.

Сразу после окончания отопительного сезона перепад между нитками трассы может быть нулевым

Расчетные нормативы расхода горячей воды

Следует отметить что существует множество нормативов по расчетам расхода ресурсов, в сфере жилищного хозяйства нормативов использования воды на одного человека без применения прибора учета воды не существует. Это вызвано тем, что плотность населения по разным районам нашей страны сильно различается. Другими словами, в каждом регионе действуют свои нормативы. В соответствии с правилами на населенный пункт подается некое количество воды. При этом принимают в расчет размер объема воды, которую используют жильцы тех квартир в которых установлены приборы учета воды.

Из общего объема, поставленной воды высчитывают тот объем, который прошел через приборы учета. Полученную разность разделяют на количество людей зарегистрированы на данной жилой площади. Именно эти люди и несут расходы за использованную воду. Такая ситуация сложилась во многом потому, что существует множество мест несанкционированного потребления воды и далеко не везде установлены приборы учета воды, кстати, в отличие от стран с развитой экономикой. Нормы потребления рассчитывают с использованием повышающего коэффициента.
При проведении расчётов необходимо учитывать состояние сантехнических приборов и наличие установленных водяных нагревателей.

Коэффициент расхода потребления в разных районах воды различается потому, что в каждом районе воду потребляют в различных объёмах. При этом необходимо учитывать климат, цену на топливо, предназначенное для нагрева воды.

Выведена усредненная норма расхода воды на одного человека. В дневное время эта цифра составляет — 200 литров холодной воды и 100 литров горячей. Обыкновенная ванная вмещает в себя 250 литров воды и если жилец не принимает ванну каждый день, то ему имеет смысл задуматься об установке приборов учета воды.

Установленный счетчик позволит существенно сэкономить на оплате счетов за воду. Дело в том, что в счета на воду в той или иной форме вносят несанкционированный отбор воды, течи, расход воды на нужды МЧС и многое другое.

Идеальные трубы для закрытой системы ГВС

трубы для водоснабжения из сырья Fusiolen произведенные в Германии.

• Коэффициент линейного расширения составляет 0,035 мм/м
• Низкий коэффициент теплопроводности - всего 0.15 Вт/м*K
• Рабочая температура 95 градусов, давление 10 бар
• Гарантия 10 лет и 20 миллионов Евро
• Срок службы до 100 лет (Сертификат DVS)

трубы для водоснабжения из сырья Fusiolen произведенные в Германии.

• Коэффициент линейного расширения составляет 0,035 мм/м
• Низкий коэффициент теплопроводности - всего 0.15 Вт/м*K
• Кислородонепроницаемость по СНиП 41-01-200 и DIN 4726
• Рабочая температура 95 градусов, давление 10 бар
• Гарантия 10 лет и 20 миллионов Евро
• Срок службы до 100 лет (Сертификат DVS)

Формула расчета потребления в закрытой ГВС

Максимальный часовой расход и подпитка определяются по формуле:

 , где::

Gm – константа, определяющаяся диаметром трубопровода (приведена в СП 124.13330.2012), либо может согласовываться при должном обосновании;:

Vtc – общий объем в системе теплоснабжения.:

Для больших тепловых пунктов (мощностью более 100 МВт) должны быть установлены емкости с подготовленной и обработанной водой для аварийной подпитки. :

Также для увеличения расхода воды допускается использование повысительной насосной установки, которая может работать как на систему ГВС отдельно, так и на ХВС с последующей подпиткой ГВС. Расчеты номинального, рабочего давления осуществляются СП 30.13330.2016.

Особенности использования закрытой системы на разных трубопроводах

• Сталь – применяется редко в малоэтажном строительстве, чаще – на крупных тепловых пунктах ввиду особенности закрытой системы (усиленная коррозия металлов). Выдерживают аварийный рост температуры, но по европейским нормам считаются менее эффективными ввиду большого водоизмещения и высоких тепловых потерь.
• ППР – прекрасно подходит для установки в закрытых системах ГВС, поскольку: 1) снижена температура работы системы (не ниже 60 °С, не выше 75 °С), 2) повышенная стойкость к коррозии, 3) практически отсутствуют отложения на внутренней поверхности труб, 4) обеспечиваются все санитарные требования, 5) не требуется санитарная обработка труб в процессе их эксплуатации.
• Медь – более дорогостоящий вариант, требующий больших капитальных вложений, высокой квалификации монтажников, при этом трубопровод состоит из множества стыков. В то же время, ввиду небольшой протяженности малого контура теплоснабжения, часто до бойлера монтируется медный трубопровод большого диаметра, а от водонагревателя, теплообменника уже начинается трубопровод из ППР.

Таким образом, наиболее оптимальной схемой при отсутствии ограничения бюджета для объектов с небольшим потреблением горячей воды является комбинация медной трубы, бойлера и ППР трубопровода горячего водоснабжения. Если же использовать только ППР, существенно снижаются капитальные расходы на монтаж коммуникаций.

Федеральный закон «О теплоснабжении»

Поскольку при открытой системе происходит забор непосредственно теплоносителя, возникают особенности организации и тарификации ГВЗ по ФЗ N 190 «О теплоснабжении» от 27 июля 2010 года:

• Качество и безопасность ГВ регламентируется СанПиН 2.1.4.2496-09;
• В качестве теплоносителя в открытых системах должна использоваться вода;
• Тарификация производится в виде двухкомпонентных формул, описывающих потребление тепла и горячей воды;
• Поставщики горячей воды обязаны привести ее в соответствие нормам СанПиН;
• При заключении договора с потребителем одновременно должны согласовываться тарифы на тепло и на потребляемую горячую воду;
• С 1 января 2013 года введен запрет на подключение к системам отопления объектов капитального строительства потребителей горячего водоснабжения, выполняющих отбор непосредственно из системы.

Также нормативно-правовая база из других документов:

• Вода для открытой системы ГВС должна соответствовать ГОСТ 2874-82;
• Подключение к контуру отопления должно осуществляться к подаче и обратке, в закрытых системах через раздельный теплообменник или водонагреватель (СНиП 2.04.07-86);
• Центральная подача горячей воды предусматривает минимальную ее температуру – от 60 °С и выше (для закрытой системы не менее 70 °С);
• Обязательно рассчитываются режимы забора воды для отопительного и неотопительного периодов;
• Для обеспечения запаса подпиточной воды следует принимать средний расход ГВ с коэффициентом запаса равным 20 % + 0,75% фактического объема в системах горячего водоснабжения (отопления) со всеми узлами;
• Аварийная подпитка возможна химически необработанной водой непосредственно в систему ГВС, причем только из системы ХВС или хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Циркуляционная система водоснабжения

Там же, где непрерывное обеспечение горячей водой точек потребления предпочтительнее, а спуск воды нежелателен, применяются циркуляционные системы. Вода в трубопроводе такой системы не останавливается и не остывает, а непрерывно прокачивается через водонагревательную установку, что позволяет поддерживать ее температуру на заданном уровне в каждой отдельно взятой точке водопотребления.

В зданиях высотой до 4 этажей вода циркулирует только в трубах разводки, а более 4 этажей – также в трубах стояков. При этом температура воды в водоразборных местах, где централизованная система отопления присоединяется к местной системе, не ниже 60 градусов (для открытых систем водоснабжения) или 50 градусов (для закрытых систем водоснабжения). В обоих случаях температура воды должна находиться в пределах до 75 градусов.

Схема подключения к открытой ГВС

• Тепловой пункт сжигает топливо, передает энергию теплоносителю (подготовленной воде);
• Вода движется по магистральной трубе, часть из которой уходит по контуру отопления (в радиаторы, батареи, тепловые завесы и прочие приборы), а часть – подается потребителям системы ГВС;
• Контур отопления и контур ГВС – циркулирует, через обратку возвращается на тепловой пункт вода из отопления и контура подачи горячей воды;
• Использованная горячая вода сливается в канализацию, а для компенсации этой потери в систему осуществляется непрерывная автоматическая подпитка подготовленной водой.

Поскольку температура в открытой ГВС должна быть не ниже 60 °С, но и не выше 75 °С, в тепловых пунктах применяются узлы регулировки температуры (СНиП 2.04.01 1985 года «Внутренний водопровод и канализация зданий»). Допускается использование циркуляционной и тупиковой разводки, т.е. с циркуляцией теплоносителя и подачей горячей воды стабильной температуры, а также со сливом из крана.

Особенности при работе с разными видами труб

• Стальные трубы – имеют свойство накапливать внутри на стенках ржавчину, накипь, могут впитывать следы нефтепродуктов и прочих химически активных веществ. Подавляющее большинство зданий старого жилого фонда работают на стальных трубах с открытой системой. Преимущество: долговечность, надежность, способность перенести аварийные сбои тепловых регуляторов. Недостатки: коррозия, высокое гидравлическое сопротивление, высокая себестоимость, большие диаметры приводят к большому водоизмещению, что уменьшает эффективность подачи ГВ.
• ППР трубы – гладкие, не подвержены коррозии, но чувствительны к температуре циркулирующей жидкости. Преимущества: простой и недорогой монтаж, длительный срок эксплуатации, полное соответствие гигиеническим нормам, не требуют обслуживания, высокий уровень ремонтопригодности. Недостатки: чувствительность к высоким температурам, высокое линейное расширение (сравнительно со сталью).
• Медные трубы – не используются для открытых систем ввиду дороговизны, сложности монтажа, высоких требований к квалификации монтажников.
• Металлопластик – практически не используется ввиду ограниченности линейки и недостатков системы (низкая надежность соединений, расслоение материала при высоких температурах, риск возникновения заломов, сужений, трещин).
• PEX-труба – не применяется, ввиду небольших диаметров и ограниченных характеристик.

Таким образом, в соответствии со СНиП 2.04.07-86 и ГОСТ 2874-82, а также с учетом целесообразности и технико-экономического обоснования, открытая система может быть смонтирована из стального трубопровода или ППР труб.

Зависимость системы от источника тепла

Если рассматривать схемы подачи горячей воды масштабно, то их можно разделить на две группы:

1. Централизованные, когда подогрев воды обеспечивают котельные или ТЭЦ.
2. Местные, которые обслуживают всего один объект.

В централизованных системах, кратко именуемых ЦСГВ, могут применяться и закрытые, и открытые системы горячего водоснабжения. Для обеспечения тёплой водой гражданского населения и организаций, в качестве теплоносителя используют всё ту же воду, только сильно перегретую.

Районная котельная осуществляет подогрев воды

На промышленных предприятиях в качестве теплоносителя нередко используют сбросный (вторичный) пар. Но в эти дебри мы углубляться не будем – поговорим о наиболее распространённом варианте.

Отличие двух схем и их применяемость

Итак, давайте разбираться, что такое открытая и закрытая система водоснабжения.

1. В открытых, или как их ещё называют, тупиковых схемах, в процессе водоподготовки кипяток разбавляется до нужной температуры холодной водой, и подаётся потребителю. То есть, та вода, которую необходимо подогреть, непосредственно контактирует с теплоносителем.
2. В закрытых схемах этого не происходит – в них подогрев происходит за счёт теплообмена. В этом и состоит основное отличие открытой и закрытой системы горячего водоснабжения.

Обратите внимание: Открытым способом получить горячую воду проще, но при этом она теряет в качестве и быстрее остывает. Чтобы дольше сохранить высокую температуру, систему необходимо закольцевать. Именно кольцевая циркуляция воды и является отличительным признаком закрытых схем.

Особенности организации системы водоснабжения в многоэтажном доме

Обеспечение качественной подачи горячей и холодной воды в многоквартирном жилом доме представляет собой достаточно сложную задачу. Каждая квартира — это отдельный объект водоснабжения, в котором может быть несколько независимых точек водозабора. В связи с этим схема водоснабжения многоэтажного жилого дома объединяет множество труб разного проходного сечения, которые могут быть изготовлены из разных материалов. Эти трубы должны быть увязаны в единую разводку таким образом, чтобы в каждой точке водозабора обеспечить достаточный напор горячей и холодной воды в соответствии с требованиями нормативной документации.

Система водоснабжения жилого многоквартирного дома включает в свой состав комплекс оборудования. Основным видом оборудования являются насосы различных типов и разной производительности, которые дополнительно оснащаются фильтрами. Также в состав системы входит запорно-регулирующая арматура, приборы учета воды, внутриквартирная разводка труб. Еще одним обязательным элементом являются регуляторы давления воды.

Состав системы центрального водоснабжения

   Централизованные схемы водоснабжения в многоэтажных домах состоят из распределительной сети, водозаборных сооружений и очистительных станций.  Прежде чем попасть в квартиру, вода проходит долгий путь от насосной станции к водоему. Только после очистки и обеззараживания вода направляется в распределительную сеть. С помощью последней вода подается к приборам и оборудованию. Трубы центральной схемы горячего водоснабжения многоэтажного дома могут быть выполнены из меди, металлопластика и стали.

Типы схем водоснабжения

   Система водоснабжения бывает трех типов:

• коллекторная;
• последовательная;
• комбинированная (смешанная).

   В последнее время, когда в квартирах все чаще встречается большое количество сантехнического оборудования, используют коллекторную схему разводки. Она является оптимальным вариантом нормального функционирования всех приборов. Схема горячего водоснабжения коллекторного типа исключает перепады давления в разных точках подключения. Это является главным преимуществом данной системы.

   Если рассматривать схему более подробно, то можно сделать вывод, что никаких проблем с использованием сантехнического оборудования по назначению в одно и то же время не будет. Суть подключения такова, что каждый отдельный потребитель воды соединяется с коллекторами стояка холодного и горячего водоснабжения изолированно. Трубы не имеют множества разветвлений, поэтому вероятность протечки очень мала. Такие схемы водоснабжения в многоэтажных домах просты в обслуживании, однако стоимость оборудования достаточно высокая.

   По мнению специалистов, коллекторная схема горячего водоснабжения требует установки более сложной установки сантехнических приборов. Однако эти отрицательные стороны не столь критичны, особенно если учесть тот факт, что у коллекторной схемы есть множество достоинств, к примеру – скрытый монтаж труб и учет индивидуальных особенностей оборудования.

   Последовательная схема горячего водоснабжения многоэтажного дома – это самый простой способ разводки. Такая система проверена временем, она вводилась в эксплуатацию еще во времена СССР. Суть ее устройства в том, что трубопровод холодного и горячего водоснабжения проводят параллельно друг другу. Инженеры советуют использовать данную систему в квартирах с одни санузлом и небольшим количеством сантехнического оборудования.

   В народе такую схему горячего водоснабжения многоэтажного дома называют тройниковой. То есть от главных магистралей идут разветвления, которые соединяются друг с другом тройниками. Несмотря на простоту монтажа и экономию расходного материала, данная схема имеет несколько основных недостатков:

1. В случае протечке трудно искать поврежденные участки.
2. Невозможность подачи воды к отдельному сантехническому прибору.
3. Трудность доступа к трубам в случае поломки.

Нюансы

При проведении расчётов открытого ГВС необходимо учитывать следующие особенности:

1. Открытая система может иметь принудительную или естественную циркуляцию. В первом случае движение жидкости и нарастание давления осуществляется с помощью насоса. Естественная циркуляция осуществляется за счёт гидростатического давления жидкости.
2. Если открытая водогрейная установка будет использоваться не в частном секторе, то следует знать, что законно осуществить забор тёплой воды из отопительного контура в многоквартирных домах, введённых в эксплуатацию после января 2013 года невозможно.
3. При монтаже открытого ГВС в частном доме высокой эксплуатационной эффективности можно добиться можно только при небольшой протяжённости трубопроводов и довольно частом заборе воды. В противном случае потребитель будет всегда получать при открытии крана сильно охлаждённую жидкость.

Рекомендации по эксплуатации

Что касается эксплуатации системы горячего водоснабжения, то ее хороший результат достигается только при слаженной бесперебойной работе всех ее составляющих. Главным фактором является получение качественного ресурса, соответствующего всем требованиям. В связи с этим периодически должна проводиться профилактика. Трубопроводы необходимо промывать. Это выполняется после монтажа, затем после ремонтов и дезинфекции.

Промывка может продолжаться от нескольких минут до нескольких часов. Время зависит от длины трубопровода. Чтобы в процессе не возникло коррозии, нужно полное отсутствие воздуха. Для его вывода используются специальные выпускные клапаны. Перед первым вводом в эксплуатацию системы горячего водоснабжения необходимо провести проверку на герметичность и прочность. Давление должно быть на полбара выше предположительно используемого, но в то же время оно не должно превышать десяти бар. Температура окружающей среды при проведении таких мероприятий должна быть не менее пяти градусов Цельсия выше ноля.

Чтобы продлить срок службы горячего водоснабжения, лучше время от времени производить контроль арматуры, фильтров, утеплителей. Есть способы совмещения подачи горячей воды. При наличии и автономного нагрева, и централизованного водоснабжения водонагреватель необходимо подключать к отдельным отводам, имеющим перекрывающую арматуру. Во время циркуляции воды в теплоносителе не должно быть воздуха, так как это может повлечь за собой образование воздушной пробки, которая не будет давать поступать горячей воде, а также может возникнуть разрыв трубопровода. При возникновении каких-либо неисправностей в системе, лучше обратиться к специалистам для своевременного выявления и решения проблемы. При условии аккуратного и бережного использования системы горячего водоснабжения вероятность возникновения аварийных ситуаций, поломок и сбоев сводится к минимуму.

Таким образом, при подключении системы горячего водоснабжения необходимо ознакомиться с ее разновидностями и понять, какая именно модель подходит для конкретной квартиры или дома. К тому же правильная установка, соблюдение всех норм и правил эксплуатации, использование качественных материалов и своевременная профилактика поможет долгие годы пользоваться выбранной системой без возникновения неприятных и неожиданных проблем.