В настоящее время горячее водоснабжение является неотъемлемой частью жизни большинства людей на планете. Без него не обходятся ни в одной квартире и жилом доме. Обустройство ГВС представляет собой непростой процесс, более того существует несколько видов подключения систем. В данной статье мы рассмотрим все системы горячего водоснабжения, расчёт и типы водонагревателей.
Вне зависимости от вида ГВС осуществляется подключение совокупности оборудования, которые предназначены для нагрева воды и распределения её по различным водозаборным точкам. В данном оборудовании нагревается вода до необходимой температуры, после чего с помощью насоса происходит подача в дом и по трубопроводу. Различают открытую и закрытую систему горячего водоснабжения.
Открытая система ГВС отличается наличием теплоносителя, циркулирующего в системе. Горячая вода поступает непосредственно из централизованной отопительной системы. Качество воды из крана и отопительного оборудования ни чем не отличается. В результате получается, что люди используют теплоноситель.
Открытая система названа так, ввиду того что подача горячей воды осуществляется из открытых кранов отопительной системы. Схема ГВС многоэтажного дома предусматривает применение открытого типа. Для частных домов этот тип является слишком затратным.
Следует знать, что экономия средств открытой системы происходит, за счёт не надобности водонагревательных устройств для нагрева жидкости.
При монтаже открытой ГВС необходимо учитывать принцип действия. Открытая ГВС бывает двух видов в зависимости от типа циркуляции и транспортирования теплоносителя к радиаторам. Различают открытые системы с естественной циркуляцией и с использования в данных целях насосного оборудования.
Естественная циркуляция осуществляется таким образом: открытая система исключает наличие избыточного давления, поэтому в самой высокой точке оно соответствует атмосферному, а в самой низкой показатель немного выше за счёт гидростатического действия столба жидкости. Благодаря небольшому напору происходит естественная циркуляция теплоносителя.
Принцип естественной циркуляции достаточно прост, благодаря разной температуре теплоносителя и соответственно разной плотности и массе, остывшая вода с низкой температурой и большей массой вытесняет горячую воду с меньшей массой. Так по-простому объясняется существование самотёчной системы, которую также называют гравитационной. Основной плюс такой системы абсолютная энергонезависимость, если параллельно работающие котлы для отопления не задействуют электричество.
Важно знать! Самотёчные трубопроводы делают с большим уклоном и диаметром.
Если естественная циркуляция невозможна, применяется насосное оборудование, которое повышает скорость протекания теплоносителя по трубопроводу и уменьшает время прогрева помещения. Циркуляционный насос производит движение теплоносителя со скоростью 0,3 — 0, 7 м/с.
Открытая ГВС всё ещё актуальна, благодаря в первую очередь энергонезависимости и других преимуществ:
Среди недостатков отмечают необходимость контролировать уровень воды в резервуаре и постоянное пополнение его.
Закрытая система основана на таком принципе: осуществляется забор холодной питьевой воды из центрального водопровода и нагрев её в дополнительном теплообменнике. После нагрева производится подача её по водозаборным точкам.
Закрытая система подразумевает отдельную работу теплоносителя и горячей воды, также она отличается наличием обратного и подающего трубопровода, которые используются для кольцевой циркуляции воды. Такая система обеспечит нормальный напор даже при одновременном использовании душа и раковины. Среди плюсов системы также отмечают простоту регулирования температуры горячей жидкости.
ГВС может быть циркуляционным и тупиковым. Тупиковая система состоит только из подающих вод труб, способ присоединения которых такой же как и в первом случае.
Преимуществом закрытой ГВС является снижение затрат за счёт обеспечения стабильной температуры. Есть возможность монтажа полотенцесушителя. В закрытой ГВС необходимы водонагреватели, виды которых мы рассмотрим далее.
Все водоподогреватели классифицируют так:
Расчёт систем горячего водоснабжения зависит от таких факторов: число потребителей, примерная частота пользования душем, число санузлов с ГВС, некоторые технические характеристики сантехнического оборудования, необходимая температура воды. Посчитав все эти показатели можно определить требуемый суточный объём горячей воды.
Рециркуляция воды в системе горячего водоснабжения обеспечивает обратную подачу жидкости с дальней точки водозабора. Она необходима при расстоянии от нагревателя до дальней водозаборной точки более 3 метров. Рециркуляция используется при помощи бойлера, а в случае при невозможности его применения, пускается напрямую через котёл.
Система горячего водоснабжения может двух видов, которые используются в зависимости от заданных параметров. В открытой системе применяется отопительный котёл, а в закрытой — водоподогреватель. В некоторых случаях необходимо дополнительно организовывать рециркуляцию воды. Предварительно перед монтажом и закупкой оборудования важно осуществить расчёт горячего водоснабжения.
ГВС необходимо не только для непосредственного использования воды. В большинстве домов горячее водоснабжение применяется при отоплении помещений. Рассматриваемая сфера ЖКХ содержит в себе массу технических нюансов.
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.
Она характеризуется циркуляцией теплоносителя, полученного из общих коммуникаций. Открытая система горячего водоснабжения – это когда вода поступает в батареи из магистральной трубы ГВС. Из того же источника, откуда ГВ идет в краны жильцов.
Работа системы основана на естественной циркуляции. За счет физических явлений остывающая вода, приобретая большую массу, будет вытеснять горячий поток, придавая ему ускорение. В некоторых случаях (в крупных системах) циркуляция нагнетается с помощью насосов.
Открытый тип отопления обычно устанавливается в многоэтажках. Главный плюс здесь в отсутствии надобности в специальных механизмах или приспособлениях для нагрева теплоносителя. Для частных домовладений такая система будет излишне затратной, ведь трубу отопления придется подключать к какой-нибудь многоэтажке или копать яму для стыковки с магистралью.
Перечислим главные плюсы:
Тем не менее открытая система теплоснабжения не идеальна.
К основным минусам относят:
Рассмотрим альтернативный вариант.
Требует наличия собственного нагревателя в квартире. Тупиковая система ГВС работает по принципу забора холодной воды из общего трубопровода, которая затем проходит через специальное оборудование, осуществляющее нагрев. Закрытая система горячего водоснабжения – это более экономное решение. Жилец сможет самостоятельно регулировать температуру нагрева.
Наиболее распространены два основных варианта. Рассмотрим отдельные типы водонагревательного оборудования.
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.
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.
Представленные решения не являются заведомо выигрышными или проигрышными по отношению друг к другу. Отличия закрытой и открытой систем горячего водоснабжения связаны с тем, что в первом случае кипяток, проходящий по трубам, соприкасается с резервуаром воды, предназначенной для ГВС.
Чтобы система ГВС была спроектирована правильно, необходимо иметь в виду следующее.
При расчете отопительной установки нужно иметь в виду, что открытая система будет эффективной только при небольшом отдалении от места забора и при частом открытии вентиля, подающего кипяток. Иначе потребитель получит остывшую воду.
Это отдельное помещение. В нем должны находиться тепловые энергетические установки, подсоединенные к теплосети. Теплообменники для горячего водоснабжения многоквартирного дома должны обладать инструментами регулирования потребления, распределения ГВС по квартирам, настройки самого оборудования.
Индивидуальный тепловой пункт в многоквартирном доме обычно располагается в подвале. Раньше система монтировалась на чердаках. В случае прорыва потоки кипятка разливались по помещению и затапливали квартиры. Если ЧП происходило ночью, оно могло привести к серьезным травмам или даже к жертвам.
Альтернативный вариант – строительство теплопункта в отдельной постройке рядом со зданием. Цель оборудования состоит в преобразовании теплоносителя, регулировании снабжения ГВС или теплом, распределении ресурса по квартирам и отключении его подачи.
Стандартный водонагреватель может использоваться для ГВС или для отопления. В случае поломки оборудования тарифы ЖКХ снижаться не будут. Ремонтные работы также лягут на плечи потребителей, которые обязаны следить за его исправным состоянием.
Он отвечает за подогрев холодной воды. Причем на компонент не устанавливаются счетчики. До того как рассчитать тепловую энергию для ГВС, необходимо учесть следующие параметры:
Также учитывается плата за обычное водоснабжение, рассчитывающаяся на основе потребления (руб./куб. м).
Система горячего водоснабжения открытого и закрытого типа широко представлена в России. Оба варианта обладают плюсами и минусами. Их эксплуатация требует большой ответственности от УК и самих жильцов, на плечи которых перекладываются расходы не только по тарифам за потребленные ресурсы, но и за ремонт или замену самого общедомового оборудования.
Нам часто задают вопрос: "Какая система горячего водоснабжения лучше: открытая или закрытая?". Правда заключается в том, что не существует закрытых и открытых систем ГВС, на самом деле, правильно говорить о Закрытых и Открытых системах теплоснабжения, где системы ГВС - лишь их часть. С другой стороны, то как организована подача воды на ГВС в системе теплоснабжения и определяет ее тип. Звучит немного запутано, но дальше все встанет на свои места.
Системы теплоснабжения классифицируются по различным параметрам:
В рамках данной статьи будет рассматриваться последняя классификация.
Открытая система теплоснабжения - это система, в которой горячая вода нагревается в ТЭЦ, ГРЭС, котельной и отбирается из тех же труб, по которым течет вода к отопительным приборам: регистрам стальным, конвекторам и радиаторам.
Закрытая система теплоснабжения - система, в которой горячая вода подготавливается уже на объекте теплопотребления (многоквартирное здание, бизнес-центр или производственное помещение) из холодной воды при помощи пластинчатых теплообменников .
Рис.1. Отличие закрытой и открытой систем теплоснабжения
На рисунке 1 и слева, и справа - системы теплоснабжения, но в открытой (справа) видно, что вода на ГВС и вода в приборы отопления идет одна и таже. При этом обе системы теплоснабжения имеют свои достоинства и недостатки.
Открытая система имеет более простое устройство, чем закрытая. В ее состав входит следующее оборудование:
Принципиальная схема открытой системы теплоснабжения (реализована в г. Сургут) представлена на рис. 2.
Рис. 2. Открытая система теплоснабжения (г. Сургут)
1а, 2а Шаровые краны;
4. Манометр;
5. Термометр;
Обслуживание данной системы осуществляется одним слесарем-сантехником или бригадой из нескольких человек.
Плюсы открытой системы:
Минусы открытой системы:
С 2022 года открытая система теплоснабжения ЗАПРЕЩЕНА на территории РФ. Переход с открытой на закрытую систему обязателен для МКД (многоквартирных домов) и организаций любого вида собственности.
Закрытая система имеет более сложное устройство. Помимо оборудования, которое присутствует в открытой системе, здесь также используются:
Принципиальная схема закрытой системы представлена на рисунке 3.
Рис. 3. Схема закрытой системы теплоснабжения
1а и 2а. Шаровой кран;
3. Трехходовой кран для манометра;
4. Манометр;
5. Термометр;
6а. Расширительный бак системы ГВС;
7а. Регулирующий клапан;
13, 13а, 13б. Механические фильтры различных типоразмеров;
10. Кран шаровой Ду 15 (сброс воздуха);
11. Автоматический воздухосборник;
12. Кран шаровой Ду 25 (дренажный);
14а. Труба стальная соответствующего типоразмера;
17а, 17б. Теплообменные аппараты для ГВС - первая и вторая ступень;
26. Регулятор давления после себя;
27. Регулятор температуры прямого действия.
Обслуживание данной системы осуществляется комплексно персоналом различной квалификации:
Плюсы закрытой системы:
Минусы закрытой системы:
Задаваясь вопросом об обеспечении горячего водоснабжения на объекте, стоит помнить, что закрытая и открытая - это принцип организации систем теплоснабжения, а не самого ГВС.
При этом, открытая система проще и дешевле, но качество горячей воды в ней оставляет желать лучшего. Закрытая система, напротив, более дорогая, требует к себе большего внимания, но вода в ней лучшего качества.
С другой стороны, вопрос «Какой тип системы теплоснабжения выбрать? Открытый или закрытый?» потеряет свою актуальность с 2022 года благодаря части 9 статьи 29 Федерального Закона № 190 от 27 июля 2010 года «О теплоснабжении»:
«С 1 января 2022 года использование централизованных открытых систем теплоснабжения (горячего водоснабжения) для нужд горячего водоснабжения, осуществляемого путем отбора теплоносителя на нужды горячего водоснабжения, не допускается».
Полный текст статьи 29 федерального закона №190-ФЗ доступен по ссылке .
Кроме того, согласно статье 8 того же Закона, уже сейчас запрещено подключение новых объектов капитального строительства к открытым системам теплоснабжения:
«С 1 января 2013 года подключение (технологическое присоединение) объектов капитального строительства потребителей к централизованным открытым системам теплоснабжения (горячего водоснабжения) для нужд горячего водоснабжения, осуществляемого путем отбора теплоносителя на нужды горячего водоснабжения, не допускается».
Горячее водоснабжение в современном мире является неотъемлемой частью комфорта. Правильная организация системы подачи воды не только обеспечит уют, но и сэкономит денежные средства на монтаже и эксплуатации.
Устраивая систему водоснабжения, надо учитывать, что существуют два абсолютно противоположных способа подключения. Это открытая (незамкнутая, тупиковая) и закрытая (замкнутая, кольцевая) схема разводки трубопроводов и оборудования. При этом второй вариант значительно популярней первого. Связано подобное с возможностью регулировки и полного контроля за состоянием воды и ее температуры.
Открытая же схема в последние годы применяется все реже. Причиной послужило ее полное организационное отставание от передовых технологий и потребностей пользователей. Хотя, стоит признать, по стоимости непосредственного монтажа открытая система гораздо дешевле.
При выборе открытой схемы следует придерживаться подробного технически и экономически обоснованного проекта. К тому же обустройство таких систем имеет высокие требования к техническим характеристикам теплоносителя, который будет применяться и в роли горячей воды. Наилучшим образом открытая система горячего водоснабжения зарекомендовала себя в небольших по протяженности сетях, либо при условиях, когда разбор ресурса идет постоянно.
При установке такой системы стоит, в первую очередь, учитывать принцип действия. По сути, вода которая нагревается для системы отопления поставляется и на разборные точки (смесители). Получается один общий контур. Технологически это выглядит, как подающий и обратный трубопроводы с обустройством любого вида водонагревателя (электрический, твердотопливный, газовый). Постоянство напора в такой сети достигается исключительно гидравлическим способом (горячая вода выдавливает холодную, постепенно остывает, становится холодной и уже сама выдавливается новым объемом горячей).
Подобную простоту относят к плюсам открытой схемы. Открытая система горячего водоснабжения выгодна максимальным уровнем передачи тепловой энергии при очень низких расходах на теплоносители. Также такое оборудование имеет малую цену, т.к. нет необходимости монтировать дополнительные насосы, теплообменники, расширительные баки и прочее. А отсутствие всего этого обуславливает легкую эксплуатацию в зимний и межотопительный периоды.
Кроме того, немаловажным фактором является более низкий уровень конечных расходов по эксплуатации системы. К тому же, открытая система горячего водоснабжения обладает повышенными показателями по безопасности и надежности, а при условии использования питьевой воды в качестве теплоносителя возможны значительные улучшения эффективности сетей в дальнейшем.
Но, бесспорно, недостатков у открытой системы горячего водоснабжения очень много. Во-первых, при отсутствии частого разбора горячая вода быстрее остывает и хуже прогревается, что нарушает естественную циркуляцию (на участках подключения к смесителям). Из-за подобных моментов может "страдать" и система отопления. А вот зимой, когда на улице сильный мороз, отопление прогревается сильнее, что увеличивает и температуру подаваемой горячей воды. Поэтому прослеживается четкая негативная зависимость в общем контуре.
Во-вторых, качество самой воды. Опять-таки из-за зависимости приходится использовать либо слишком чистую воду для отопления, либо теплоноситель для ГВС, чьи санитарные параметры далеки от требуемых норм. Соответственно, открытая система водоснабжения приводит к дополнительным затратам в связи с использованием деаэрации и химической очистки воды . Проведение этих работ необходимо в любом случае, так как они устраняют образование накипи и коррозии.
И, в-третьих, отсутствие горячей воды в летний период. В пору, когда на улице достаточно тепло, очень нерентабельно вести эксплуатацию контура. Ведь и отопление, и ГВС в таком случае будут активно работать.
Чтобы оптимизировать использование открытой системы, некоторые участки магистралей перекрываются запорными кранами, что облегчает профилактические и ремонтные работы и позволяет слить воду из небольшого отрезка трубопровода, вместо слива всего объема. Для дополнительной защиты открытые системы горячего водоснабжения снабжаются поплавковыми датчиками и реле для измерения давления в трубах.
Современный человек уже не представляет свое существование без комфортного обеспечения жилья всеми необходимыми коммуникациями. К ним относятся и горячее водоснабжение, и теплоснабжение. Обустройство системы ГВС представляет собой сложную конструкцию совокупности оборудования, которое греет воду и доставляет ее при помощи насосов к точкам разбора потребителей. Существует открытая и закрытая схема разводки трубопроводов и оборудования горячего водоснабжения.
Последние годы проводка по открытой схеме все больше теряет свою популярность. Это связано с ее полным отставанием от передовых технологий и потребностей пользователей. Но, стоить заменить, что монтаж подобной системы является легким и финансово доступным. Такой метод считают экономически выгодным, из-за отсутствия надобности приобретения водонагревательных приборов. В данном случае поступление горячей воды организовано из центральной системы отопления. Открытой система названа благодаря тому, что жидкость поступает из открытых кранов отопительной водопроводной системы. Качество воды при таком варианте не ухудшается. Схема ГВС многоквартирного дома строится открытым способом. Для частных домов такой метод считают неоправданно затратным.
При проведении ГВС нужно учитывать принцип его действия. Строится он по одному из двух вариантов, различных по типу циркуляции и доставки теплоносителя к радиаторам. Выделяют циркуляцию естественным путем и при помощи насоса. Первый вариант осуществляется следующим образом: в связи с отсутствием в системе избыточного давления, в наивысшей точке оно равняется атмосферному, а в самой низкой – показатель выше из-за гидростатического действия столба жидкости. Именно поэтому и происходит естественное передвижение теплоносителя в системе теплоснабжения.
Важно знать! Принцип достаточно легок в понимании. Благодаря различной температуре теплоносителя, а как следствие разной плотности и массе, остывшая вода с большей массой вытесняет горячую, меньшую по весу.
Если естественная циркуляция не осуществима, применяется насосное оборудование. Оно увеличивает циркуляцию теплоносителя по трубопроводу и соответственно помещение нагревается быстрее.
Чтобы оптимизировать работу системы, некоторые участки перекрывают запорными кранами. Это облегчает ремонт и позволяет сливать лишь часть воды при необходимости. Для дополнительного удобства устанавливаются поплавки и реле, чтобы следить за давлением в трубопроводах и уровнем воды в системе.
Открытая система ГВС выгодна максимальной передачей теплоэнергии при минимальных расходах на теплоносители. Само оборудование имеет низкую стоимость и не требует дополнительный монтаж расширительных баков, насосов и прочих аксессуаров.
Эта самотечная структура снабжения является полностью энергонезависимой при учете, что параллельно работающие котлы отопления не используют электричество. Стоит заметить, что самотечные трубопроводы необходимо монтировать большого диаметра с существенным уклоном.
Системы не требуют дополнительных затрат по эксплуатации, а так же обладают высокими показателями безопасности и надежности. Преимущество использования еще и в том, что воду с системы легко слить и заполнить обратно, что актуально в летне-зимний период. Расширительный бачок позволяет легко заполнить систему и спустить лишний воздух.
Вне зависимости от протечек конструкция продолжает функционировать. Рабочее давление не большое и наличие неполадок не влияет на него. Благодаря этому, просто осуществлять и подпитку. Следить за максимальным давлением не нужно и поэтому долить воду можно прямо в бак ведром.
Важно знать! К недостаткам можно отнести тот факт, что при интенсивном разборе жидкость быстро остывает и нагревается медленнее.
Качество воды в теплоносителе для ГВС оставляет желать лучшего, поэтому для очищения и дальнейшего использования, приходится тратиться на деаэрацию и химическую очистку воды.
Применение системы невозможно в летний период. Греть тепловой контур для получения горячей воды нерентабельно.
Работает по более привычному принципу, используя ХВС. Актуально ее использование если в многоквартирном и многоэтажном домах нет привычного теплоснабжающего водопровода, или он отключен на летний период. Осуществляется забор холодной воды из центральной системы водоснабжения и ее последующий нагрев в теплообменнике. А далее — подача на необходимые точки пользования. Характеризуется данный вариант отдельной работой теплоносителя и горячей воды, а также наличием подающего и обратного трубопроводов для обеспечения кольцевой циркуляции.
Подобная схема будет обеспечивать одинаковое давление при использовании сразу нескольких точек разбора воды. Характеризуется она и простотой контроля температуры воды. Еще одним достоинством является возможность подключения полотенцесушителя, что делает жилой дом более комфортным и практичным.
Важно! Для создания закрытой ГВС необходимо подключение водонагревателя.
Классифицируют их следующим образом:
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.
Открытая система горячего водоснабжения осуществляется через систему теплоснабжения и требует применение отопительного котла. Более выгодна она для реализации в жилом многоквартирном доме. В то время как при зарытой схеме применяется водоподогреватель и иногда требуется организация рециркуляции воды. Перед выбором системы нужно подсчитать расход воды, изучить рынок и ценовую политику нужного оборудования. Правильно организованная схема работы ГВС станет залогом комфортной жизни всех жителей квартиры или дома.
