Горячее водоснабжение в доме (ГВС)

Существует два основных способа приготовления горячей воды. Первый, — вода нагревается во время движения по нагревателю и подается на водоразбор. Такой нагреватель называется проточным.

Второй способ — нагревается большой объем воды в теплоизолированной емкости, затем постепенно расходуется. Такой нагреватель называется накопительным. Источником энергии обычно являются газ, электричество или разогретый теплоноситель из системы отопления.

Проточный – большой пиковой мощности

Проточный нагреватель должен быть сравнительно мощным, чтобы обеспечивать нужный расход горячей воды в кране. Для лейки душа необходима мощность не менее 10 кВт, для наполнения ванной — от 15 кВт, для двух кранов горячего водоснабжения — от 20 кВт.

Нагревать воду электрическим проточным нагревателем не дешево. К тому же нужно трехфазное подключение (свыше 6 кВт) и специальное разрешение на большую мощность.

Оптимально для обеспечения несколько кранов, установить на каждый из них компактный электрический проточный нагреватель. При этом ставится защита от их одновременной работы, чтобы не перегрузить сеть.

Более дешевый вариант — нагревание воды с помощью газа. Используются газовая колонка, или второй контур котла отопления. Мощности подобных аппаратов может хватить на два крана, а горячая вода получается дешевле.

Недостатки проточного

При проточной схеме нагреватель должен располагаться как можно ближе к крану, чтобы меньше сливать воды, пока не пойдет горячая. Рекомендуемое расстояние — не больше 5 метров. Но в любом случае будет перерасход воды и энергии. Подобный недостаток характерный и для накопительного нагревателя.

Еще один недостаток проточной схемы ГВС (горячего водоснабжения) — невозможность забрать немного горячей воды. У каждого аппарата своя минимальная мощность. Поэтому при малом расходе воды он просто не включается.
В результате также происходи перерасход воды и энергии.

Скачки давления в системе вносят дискомфорт, так как меняют температуру воды на выходе.

В торговых точках чтобы продать малоподходящий проточный электрический нагреватель, просто указывают, что он выдает столько-то литров воды при такой температуре, например, +50 градусов, что на первый взгляд приемлемо. Но не указывается, с какой температуры нагревается вода. Ключевой характеристикой такого аппарата является разность нагрева температур. Ведь холодная вода обычно +6 — +10 градусов, а не +15 или +20.

Накопительная система нагрева воды

Главное достоинство электрического накопительного бака мощностью 1,5- 2,0 кВт в том, что его можно установить везде, в любом доме и квартире, где есть электропитание 220 В. Его объем обычно 25 — 150 литров (ходовой объем 50 — 100 литров). Вода в нем нагревается постепенно до заданной температуры, а при заборе возможен большой расход, снижение температуры происходит постепенно.

Дешевле нагревать воду газовым накопительным нагревателем с маломощной горелкой (до 3 кВт). Дело в том, что на такой нагреватель не нужен специальный дымоход. Но устанавливаться может только по согласованию с горгазом, вероятно по отдельному проекту. Обеспечивается воздухом из помещения (с системой вытяжки).

Недостатки накопительных

• Ограниченный объем воды, что может создавать трудности. Например, если для купания израсходована одна порция в объеме бака, то для приготовления следующего объема нужно много времени.
• Нагреватель необходимо устанавливать рядом с водоразбором, если ванная и кухня разнесены, то на каждый кран необходимо устанавливать по отдельному накопительному баку.
• Происходит перерасход энергии от остывания неизрасходованной горячей воды в нагревателе.
• Перерасход воды при спуске воды из крана, которая остыла в трубопроводе.

Бойлер косвенного нагрева – стабильная система ГВС

Преимущество бойлера косвенного нагрева в том, что для нагрева используется энергия системы отопления, которой много, и она обычно не дорогая. Поэтому горячей воды может быть много, температура ее стабильна, вода дешевле.

Бойлер косвенного нагрева представляет из себя накопительную емкость на 100 — 300 литров. Нагрев осуществляется спиральным трубопроводом, по которому движется разогретый до 80 — 90 градусов теплоноситель.

Системы отопления создаются таким образом, что при остывании воды горячего водоснабжения ниже порогового значения, к примеру +50 градусов, котел переключается на нагрев бойлера. При этом выдает повышенную температуру работает на полную мощность, нагревая ГВС до верхнего порогового значения, к примеру, +60 градусов. После чего опять переключается на отопление.

С буферной емкостью – наибольший запас энергии

В буферной емкости все наоборот, — применяется емкость большого объема, около 1 тонны или больше заполнена теплоносителем, а нагреваемая вода движется по спирали, т.е. происходит прямоточный нагрев. Но при открытии дополнительных кранов ее температура меняется незначительно, так как конструкция имеет большой резерв по количеству передаваемой энергии.

Температура горячей воды будет такой же, как у теплоносителя системы отопления. Иногда это не подходит, поэтому в схему водоснабжения включается и смесительный узел для уменьшения температуры…

Буферной емкостью снабжаются в основном системы отопления с твердотопливными котлами. Как и почему используется буферная емкость

Другие особенности нагрева воды отоплением

Бойлером часто снабжаются одноконтурные газовые или жидкостные котлы. Какой котел выбрать — одноконтурный или двухконтурный

Другой особенностью системы является возможность создания постоянной циркуляции воды по кольцевому трубопроводу водоснабжения. Тогда, при открытии крана сразу же получаем горячую воду. Остывание воды не считается потерей энергии, ведь она расходуется на отопление дома.

Еще имеется возможность экономить — дополнительная спираль нагрева размещается в бойлере и подключается к солнечному коллектору. Энергия солнца называется даровой, расход на солнечные коллектора в данном случае окупается. Это дает возможность подогревать воду летом, если энергии не хватает — подключается котел.

Бойлер послойного нагрева

Основные недостатки обычной прямоточной системы отопления с газовым нагревателем (вторым контуром котла) или электрическим решают с помощью установки бойлера послойного нагрева. Одного или нескольких на каждый кран. Он представляет собой теплоизолированную емкость, в которую подача горячей воды осуществляется сверху. С этого же уровня осуществляется и ее забор.

Такой бойлер дает возможность одномоментно получать много горячей воды стабильной температуры. С ним можно забрать и «чуть воды», а также обеспечить наименьший спуск холодной. В качестве такого промежуточного накопителя можно использовать и обычный нагревательный бойлер.

Ошибка – неправильное подключение бойлера ГВС

Одна из распространенных ошибок при создании системы горячего водоснабжения в доме, — подключение бойлера косвенного нагрева к второму контуру двухконтурного котла. Этот контур сам по себе предназначен для приготовления горячей воды, поэтому имеет ограничение максимальной температуры в +60 градусов, чтобы не происходило термических ожогов.

Соответственно разогреть воду в бойлере косвенного нагрева до нужной температуры он не в состоянии, так как требуемая температура теплоносителя должна быть+80 град. В результате котел работает в аварийном режиме, а вода не нагревается. Подключать такой бойлер можно только к отопительному контуру… Кстати подключить бойлер косвенного нагрева можно и к твердотопливному котлу.
Подробней, схема включения бойлера косвенного нагрева с твердотопливным котлом

Сейчас наиболее комфортным и экономичным решением по созданию системы горячего водоснабжения является установка бойлера косвенного нагрева, там, где это возможно сделать. Остальные схемы ГВС можно считать вынужденными решениями, которые диктуются обстоятельствами, например, экономией при создании…

Отопление и горячее водоснабжение многоквартирного дома: знакомимся с открытой схемой теплоснабжения

Сердце системы теплоснабжения — элеваторный узел

Сегодня нам предстоит узнать как устроены водоснабжение и отопление жилого здания. Объектом исследования станет наиболее популярная в домах советской постройки, составляющих больше 90% жилого фонда нашей бескрайней и необъятной, открытая схема теплоснабжения с отбором горячей воды для хознужд непосредственно из теплотрассы.

Как все устроено

Вначале — немного общей информации.

Горячее водоснабжение и отопление многоквартирного дома начинаются с ввода теплотрассы в дом. Через фундамент заводятся две нитки от ближайшей тепловой камеры — подающая (по которой техническая вода, она же — теплоноситель, попадает в здание) и обратная (вода, соответственно, возвращается на ТЭЦ или котельную, отдав тепло).

В тепловой камере на вводе в дом (как вариант — на групповом вводе в несколько распложенных в непосредственной близости друг к другу домов) стоят отсекающие задвижки или краны.

Тепловая камера на стадии монтажа

Тепловой пункт, он же — элеваторный узел, совмещает несколько функций:

• Обеспечивает минимальный перепад температур между подачей и обраткой системы отопления;

Справка: верхний пик температуры подачи — 150 градусов, при этом согласно температурному графику обратка должна возвращаться к ТЭЦ остывшей до 70°С. Однако такой перепад означал бы крайне неравномерный нагрев отопительных приборов, поэтому из элеватора в отопительный контур поступает вода с более скромной температурой — до 95 градусов.

График температур подающей и обратной ниток теплотрассы в зависимости от уличной температуры

• Организует подачу горячей воды в систему ГВС и ее отключение в масштабах дома при авариях и текущем ремонте;
• Дает возможность остановить и сбросить систему отопления;
• Позволяет снять контрольные замеры температуры и давления;
• Обеспечивает очистку теплоносителя и воды для нужд ГВС от крупных загрязнений.

Система отопления может быть организована:

1. С верхним розливом: розлив подачи проходит по чердаку или техэтажу под крышей дома, а розлив обратки размещается в подвале или подполе. Каждый отопительный стояк отключается независимо от других двумя кранами в верхней и нижней части дома;

Верхний розлив: подача отопления разведена по чердаку

Любопытно: существует и обратная схема — с подачей в подвале и розливом обратки на чердаке. Однако она куда менее популярна и, насколько известно автору, используется в основном в небольших зданиях с собственными котельными.

1. С нижним розливом: подача и обратка разводятся по подвалу; отопительные стояки присоединяются к розливам поочередно и попарно соединяются перемычками на верхнем этаже или чердаке. Каждая перемычка снабжается воздушником (краном Маевского или обычным вентилем) для стравливания воздушной пробки.

Система ГВС в зданиях постройки 70-х годов и в более старых домах обычно тупиковая — полностью идентичная системе холодного водоснабжения. С практической стороны это означает, что горячую воду при водоразборе приходится подолгу сливать до ее нагрева, а полотенцесушители, установленные на подводках ГВС, греют только при водоразборе.

Тупиковая система ГВС: воду нужно долго сливать до ее нагрева

В более новых постройках горячее водоснабжение и отопление жилого дома функционируют по общему принципу — вода непрерывно циркулирует через контуры, обеспечивая постоянную температуру полотенцесушителей и мгновенный нагрев воды при разборе.

Узнать больше о том, как устроена система отопления и водоснабжения жилых домов, вам поможет видео в этой статье.

Элементы

Теперь перейдем к детальному знакомству с узлами систем, обеспечивающих водоснабжение и отопление в квартирах.

Элеваторный узел

Его сердце — водоструйный элеватор, в камере смешения которого более горячая и подающаяся с более высоким давлением вода с подачи впрыскивается через сопло в сравнительно холодную воду с обратки. При этом она вовлекает часть теплоносителя из обратного трубопровода, поступающего через подсос (перемычку между подачей и обраткой), в повторную циркуляцию.

Направление циркуляции воды через элеваторный узел

Давление в разных точках элеваторного узла при этом распределяется примерно так:

• Подача до элеватора — 6-7 кгс/см2;
• Обратка — 3-4 кгс/см2;
• Смесь (на подающей нитке после элеватора) — на 0,2 кгс/см2 выше, чем на обратке.

Подчеркнем еще раз: весь теплоноситель в отопительном контуре приводит в движение перепад всего в 1/5 атмосферы, соответствующий напору (читай— высоте водяного столба) в 2 метра. Именно этим объясняются сравнительно медленная циркуляция теплоносителя, отсутствие гидравлических шумов в радиаторах и относительно большой (15-25 градусов) перепад температур между радиаторами в доме.

Давление смеси почти не отличается от давления обратки

Элеваторных узлов в доме может быть несколько; однако обычно только один из них комплектуется врезками ГВС. Врезки тупиковой системы находятся на подаче и обратке до элеватора и подсоса и присоединяются к общему розливу. Одновременно открыта только одна из врезок: иначе созданный ими байпас между подачей и обраткой погасит перепад, необходимый для работы элеватора.

Простейший элеватор с тупиковой системой ГВС

ГВС с рециркуляцией требует разводки по дому двух розливов.

В элеваторном узле они могут подключаться тремя способами:

• Из подачи в обратку. Расход воды через систему ГВС ограничивает шайба (стальной блин с отверстием фиксированного диаметра), установленный на одном из фланцев врезки на обратке;
• Из подачи в подачу. На подающей нитке до элеватора монтируются две врезки. Между ними на фланце ставится подпорная шайба с диаметром отверстия на 1 мм больше диаметра сопла элеватора;

Заметьте: шайба создает минимальный перепад давлений между врезками, практически не влияя на работу водоструйного элеватора.

• Из обратки в обратку. Устройство врезок и шайбы — такое же, как в предыдущем случае, но уже на обратном трубопроводе.

Обратите внимание: ГВС переключается на обратный трубопровод, когда температура подающей нитки достигает 80 градусов по шкале Цельсия. Действующими СНиП температура горячей воды с подачей из открытой системы теплоснабжения ограничена значением в 75°С.

Кроме элеватора и врезок ГВС, в состав элеваторного узла входят:

1. Грязевики (всегда на входе подачи, опционально — на обратке) со сбросниками для промывки;

Грязевик на подаче элеваторного узла

1. Контрольные вентиля для замера давления. Они могут комплектоваться манометрами, однако если элеваторный узел находится в подвале хозяйственного назначения — манометры зачастую снимаются во избежание их кражи;

Стационарно установленные манометры

1. Масляные карманы для замера температуры;
2. Сбросы системы отопления. Они открываются на пол теплового пункта или, что куда разумнее, в канализацию. Сбросы позволяют полностью осушить системы отопления и водоснабжения многоквартирных домов. Кроме того, они используются при ежегодной гидропневматической промывке отопления;

Раз в год отопительная система промывается компрессором

1. Задвижки или шаровые краны на входе элеваторного узла, на отоплении после элеватора и на всех врезках ГВС. Опционально в тепловом пункте могут присутствовать промежуточные задвижки, позволяющие, к примеру, осушить элеватор для демонтажа сопла без отключения ГВС.

Розливы отопления

Если схема отопления и водоснабжения многоквартирного дома реализована с прокладкой отопительных розливов по подвалу, они монтируются горизонтально, без уклонов. Типичный диаметр розливов — 32 — 50 мм. Присоединения стояков выполняются сваркой, реже — резьбовыми соединениями, на тройниках.

Нижний розлив отопления: две трубы проложены по периметру дома в подвале

Любопытно: в домах сталинской постройки на отоплении массово использовалась оцинковка. Сварка противопоказана оцинкованной стали, поскольку в области шва неизбежно выгорает антикоррозионное покрытие. Поэтому все элементы отопительной системы монтировались только на резьбах.

Отопление в сталинке: все соединения — резьбовые

При верхнем розливе подача на чердаке дома прокладывается с постоянным уклоном. В верхней точке розлива подачи монтируется расширительный бак со сбросником для стравливания воздуха.

С чем связана разница в монтаже? С порядком запуска отопительных систем.

В первом случае при запуске сброшенного контура он перегоняется на сброс, чтобы выгнать из стояков максимальное количество воздуха; затем воздушные пробки из оставшихся холодными стояков стравливаются через краны Маевского в каждой перемычке. Долго, неудобно и зачастую связано с поиском отсутствующих жильцов верхних этажей.

Для запуска отопления воздух нужно стравить в каждой квартире на верхнем этаже

Зато инструкция по запуску дома верхнего розлива не в пример проще:

1. Заполните отопительный контур, медленно открыв домовые (отопительные) задвижки на обратке и подаче;
2. Поднимитесь на чердак и стравите воздух через сбросник расширительного бака. Благодаря уклону розлива подачи он будет вытеснен водой именно туда.

Расширительный бачок и сбросник для стравливания воздуха находятся в верхней точке розлива подачи

Стояки отопления

Типичный диаметр отопительных стояков — 20-25 мм.

Стальные стояки отопления. Размер — ДУ 20

Уточним: стальные трубы, которыми монтируется отопление и горячее водоснабжение многоквартирных домов, обозначаются условным проходом (ДУ, или DN). Он указывает на возможность присоединения трубопровода к трубной резьбе соответствующего размера и приблизительно соответствует его внутреннему диаметру.

Стояки переходят в подводки к отопительному прибору; между подводками обычно монтируется перемычка-байпас того же, что и стояк, или на шаг меньшего размера. Байпас обеспечивает циркуляцию в стояке при полностью или частично перекрытой запорно-регулирующей арматуре на подводках (дросселях, термоголовках, шаровых или трехходовых пробковых кранах).

Трехходовой кран для регулировки теплоотдачи чугунной батареи

При нижнем розливе перемычка между парными стояками прокладывается:

• На уровне верхнего коллектора отопительных радиаторов;

Закольцовка парных стояков отопления на верхнем этаже

• Под потолком квартиры верхнего этажа;
• По чердаку.

Розливы ГВС

Диаметр розливов горячего водоснабжения варьируется от 25 до 100 мм. Розливы сечением от 50 мм и более можно встретить преимущественно в домах, построенных до 80-х годов прошлого века: они проектировались с поправкой на зарастание стальных водопроводов ржавчиной и известковыми отложениями.

В более поздних постройках диаметры подбирались уже без запаса, с учетом расчетного срока службы черной стали на водоснабжении в 15 лет.

Розливы ГВС и полотенцесушителей в подвале хрущевки

Розливы систем водоснабжения прокладываются только по подвалу или подполу.

Функциональность двух розливов ГВС в системе с рециркуляцией может быть:

1. Одинаковой (к обоим розливам присоединяются стояки ГВС с точками водоразбора и полотенцесушителями);

К парным стоякам подключаются и точки водоразбора, и полотенцесушители

1. Раздельной (розлив подачи соединяется со стояками, на которых смонтированы точки водоразбора, а к розливу обратки присоединяются стояки с полотенцесушителями). Реже группа стояков со смесителями и сушилками для полотенец объединяется с единственным холостым (без присоединенных приборов) стояком обратки.

Любопытно: в группы может объединяться до 7 стояков ГВС. В практике автора стояки обычно объединялись в группы, общие для отдельной квартиры или для подъезда.

Стояки ГВС

Типичные диаметры (ДУ) стояков ГВС — 20-32 мм.

В квартирах они могут монтироваться:

Советская классика: стояки в нише за унитазом

Изображение	Расположение стояков ГВС
В нише санузла (открытой или закрытой).
Стояки водоснабжения смонтированы на входе в туалет	У входа в туалет или совмещенный санузел.
Закрытая ниша со стояками на кухне	В нише кухни (кухонный стояк ГВС при поквартирном объединении стояков в циркуляционной схеме).

Подключение современных полотенцесушителей в циркуляционных схемах горячего водоснабжения выполняется в разрыв стояка и обеспечивает их постоянный нагрев.

Полезно: при монтаже полотенцесушителя своими руками лучше подключать его не в разрыв стояка, а параллельно ему. На входе и выходе сушилки ставятся отсекающие краны. Такая схема поможет вам отключить нагрев в летнюю жару.

Подключение полотенцесушителя с отсекающими кранами и байпасом

Оплата

Напоследок мы ответим на несколько вопросов, так или иначе относящихся к растущим с каждым годом тарифам за тепло и горячую воду.

Как начисляется оплата отопления и горячего водоснабжения?

Ключевой параметр в начислении оплаты за отопление — количество теплоты, израсходованное на поддержание комфортной температуры в квартире или для нагрева воды. Стоимость тепловой энергии на 2017 год составляет 1000 — 1800 рублей за гигакалорию в зависимости от региона.

Коммунальные тарифы на 2017 год для города Бердска

Однако теплосчетчики стоят далеко не во всех квартирах, поэтому в квитанциях куда чаще фигурируют:

• Фиксированная оплата за отопление квадратного метра (она рассчитывается как произведение норматива потребления тепла для данного региона и цены единицы тепловой энергии);

Упрощенная схема: стоимость отопления рассчитывается по метражу отапливаемой площади

• Стоимость кубометра горячей воды с учетом по счетчику (90-170 рублей за куб).

Как можно сэкономить на отоплении?

Для уменьшения расходов необходимо:

1. Установить на каждый радиатор приборы учета тепла;
2. Смонтировать на подводках дроссели или термоголовки, позволяющие ограничить расход теплоносителя через отопительный прибор.

На фото — секционный радиатор с теплосчетчиком и дросселирующей подводку термостатической головкой

Можно ли использовать горячее водоснабжение для отопления квартиры?

Технически — да. Для этого достаточно сформировать замкнутый отопительный контур (например, простейшую однотрубную ленинградку) и подключить его в разрыв стояка ГВС. Поскольку на стояке нет приборов учета, полученное таким образом тепло будет для вас абсолютно бесплатным.

Простейшая отопительная система — ленинградка

• Любое изменение конфигурации инженерных сетей общего пользования требует согласования в жилищной организации и, в случае ГВС и отопления, у поставщиков соответствующих услуг. Понятное дело, на такое изменение схемы теплоснабжения не даст разрешения ни одна из организаций;
• Несогласованная перепланировка коммуникаций является административным правонарушением и карается штрафом с предписанием восстановить первоначальную конфигурацию за свой счет;

Жилищный кодекс расценивает несогласованную перепланировку коммуникаций как административное правонарушение

• Наконец, главное: отключиться от системы ЦО можно лишь подъездом или домом, с предоставлением плана альтернативной схемы отопления и согласованием с поставщиками электроэнергии или газа (альтернативных источников тепла). Без официального прекращения поставки услуги отопления вам будут и дальше приходить счета, от которых вы хотите избавиться.

Для прекращения оплаты услуг ЦО вам нужно отрезать отопительные приборы от стояков отопления и составить с представителями жилищников акт отключения

Заключение

Надеемся, что нам удалось ответить на накопившиеся у читателя вопросы. Успехов!