Открытая система горячего водоснабжения: особенности и расчеты

Открытая система горячего водоснабжения используется в многоквартирных домах (МКД). Данной разновидности схем отопления присущи некоторые особенности, которые нужно учитывать при ее использовании.

Понятие системы отопления

Центральное отопление предусматривает несколько форм подачи горячей воды.

Система состоит из:

1. устройства, предназначенного для нагрева;
2. труб;
3. арматуры водоразборного типа;
4. принудительной циркуляции.

Качество используемых материалов и проводимых работ учитывает требования, так как по трубам проходит вода, нагретая до 75 С.

Если выбран вариант самостоятельного монтажа отопительной системы, нужно учитывать правила установки. Это поможет сократить вероятность получения травм во время использования системы.

Варианты отопления

Схемы теплоснабжения могут иметь несколько видов.

В том числе:

Первая система представлена в форме схемы, в состав которой входит котельная и много потребителей тепла. Она часто используется для многоквартирного дома. Децентрализованный тип подачи горячей воды характеризуется автономностью. Нагрев ресурса реализуется рядом с элементами водоразборного типа.

Кроме того, система может быть открытого и закрытого типа. В первом случае забор горячей воды реализуется из отопительного контура. Закрытая схема предполагает, что нагревается холодная вода, набранная из водопровода.

Указанные типы ГВС обладают определенными плюсами и минусами. Для примера, использование закрытой схемы предполагает наличие дополнительных агрегатов, в открытой системе невысокое качество воды.

Использование открытой схемы ГВС

Открытая система горячего водоснабжения – это схема, применяемая для оснащения теплой водой объектов социального типа и многоквартирных домов.

Однако в частном доме также может быть использован данный вид снабжения ресурсами.

Открытая система предусматривает наличие таких составляющих:

• трубопровод;
• насос;
• оборудование для нагрева;
• арматура запорного типа.

Не использовать насос не получится, так как вода в трубах циркулирует под давлением. Иногда предусматривается возможность применения самотечной разновидности циркуляции, однако при наличии большого объема воды использование этой схемы становится затруднительным.

Трубопровод для подачи тепла

Схема трубопровода должна иметь качественную проектировку. Если принято решение использовать для открытой системы ГВС изделия, изготовленные не из металла, нужно купить специальные трубы. Выбирают изделия, обладающие способностью удерживать воду высокой температуры.

Для примера, это могут быть трубы из металлопластика. Этот материал подходит для монтирования контура открытой системы ГВС. С целью нагрева жидкости используются разные котлы, которые позволяют производить отбор воды, нагретой до конкретной температуры.

Важно! В ситуации, когда применяется доставка ресурса из скважины или колодца, обязательно нужно использовать несколько ступеней очистки. Для этого применяются фильтры.

Положительные и отрицательные моменты

Открытая и закрытая системы предусматривают плюсы и минусы. Они описаны в таблице.

Плюсы	Минусы
Небольшая цена	Требуется постоянно производить проверку уровня жидкости
Редко образуются воздушные пробки	Необходимы точные расчеты
С легкостью получается добавить воду в нужном объеме	Если низкий уровень забора, вода быстро остывает
Риск образования протечки минимален	Плохое качество воды

Небольшая стоимость рассматриваемой системы связывается с тем, что удается уменьшить число используемых устройств. Цена на проведение работ по монтажу ниже, если сравнивать с закрытым типом ГВС.

В связи с тем, что вода часто проходит по трубам, редко происходит образование пробок. Также отличия от закрытой системы заключаются в низком уровне давления. Это обуславливает отсутствие протечек.

Обратите внимание: данная схема обладает большим количеством минусов. К примеру, нерационально ее использовать в летнее время. Особая сложность открытой системы ГВС заключается с необходимости разработки проектов.

Как проводятся расчеты при открытой схеме ГВС

Рассматриваемый вариант подачи горячей воды предусматривает определенную последовательность действий.

В том числе:

• составляется чертеж, где отражаются кольца циркуляции, замыкающиеся в тепловом узле. Выделить можно трубопроводы подающего и циркуляционного типа;
• выбирается контур с самой большой протяженностью и на нем отражаются участки системы, в которых на постоянной основе образуется циркуляционный расход;
• производится определение диаметра циркуляционной трубы. Его минимальное значение – 1,5 см. Кроме того, при вычислении следует оставлять соотношение между диаметром трубы на подавляющем и циркуляционном участке.

Чтобы образовался равномерный уровень поступления воды и сократились шансы образования воздушных пробок, для изготовления циркуляционного участка используются трубы с большим диаметром чем те, которые применялись при монтировании подавляющего участка системы.

Провести самостоятельный расчет диаметра труб при небольшом уровне расхода нагретой воды довольно сложно. По этой причине нужно поставить кран на циркуляционный стояк. За счет использования данного элемента можно отрегулировать пропускную способность. Это помогает достичь минимального уровня давления между подавляющей и циркуляционной частью рассматриваемой схемы.

Особенности ГВС

Когда производятся операции по вычислению открытого типа водоснабжения, нужно принимать во внимание некоторые особенности.

В том числе:

• указанная система обеспечения водой может быть оборудована циркуляцией принудительного или естественного типа. Первая разновидность подразумевает, что передвижение жидкостей, повышение уровня давления происходит в результате использования насоса. Установление естественной циркуляции связывается с тем, что используется гидростатическое состояние воды. Специальные приборы в данном случае не применяются;
• в ситуации, когда открытый тип системы горячего водоснабжения применяется не в частном доме, нужно учитывать, что на законных основаниях произвести забор жидкости из отопительных контуров не получится. Данное правило распространяется на дома, которые были введены в эксплуатацию в начале 2013 года и далее;
• при производстве монтажных работ ГВС в частном секторе, достичь высокого уровня эффективности в эксплуатации получится только, если трубопровод имеет небольшую протяженность. Кроме того, должен быть частый забор жидкости из системы. Иначе гражданин будет получать воду пониженной температуры.

При условии, что во время монтажа данной системы будут приняты во внимание перечисленные нюансы, удастся создать надежный вариант схемы для нагрева воды. Использование и обслуживание данной аппаратуры не будет затратным.

Таким образом, рассматриваемый метод подразумевает необходимость постоянной циркуляции жидкости, что значит открытая система горячего водоснабжения предназначена для МКД. Если планируется оборудовать частный дом такой схемой ГВС, нужно изучить все плюсы и минусы и принять взвешенное решение.

Открытая и закрытая система горячего водоснабжения – это два совершенно разных способа подачи воды

Разводка труб на горячее водоснабжение

В схему горячего водоснабжения входит система трубопроводов, арматуры и устройств, которые либо подают уже подогретую воду, либо сами обеспечивают её подогрев перед подачей потребителю. В зависимости от источника тепла существует открытая и закрытая схемы горячего водоснабжения. Они представляют собой две противоположных по действию системы, каждая из которых имеет свои положительные и отрицательные стороны.

В чём они состоят, и чем вообще отличаются? Об этом мы и расскажем в своём материале, подкрепив теорию видео в этой статье.

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.

Открытая (тупиковая)

Тупиковая сеть – это очень удобный вариант для зданий с небольшим количеством этажей и короткими стояками. Они часто проектируются для хозяйственно-бытовых (не производственных) водопроводов промпредприятий и для любых зданий со стабильным или длительным расходом горячей воды (жилые дома, предприятия общепита, бани и оздоровительные учреждения).

На фото — тупиковая (открытая) сеть

• В плане металлоёмкости, открытая схема более выгодна. Однако из-за быстрого остывания, чтобы дождаться в кране горячей воды, приходится сливать остывшую — а это уже нерациональное использование водного ресурса. Поэтому в высотных зданиях такую схему не применяют совсем.
• В плане максимальной передачи тепла, коей и определяется эффективность системы в целом, открытая и закрытая система горячего водоснабжения примерно одинаковы. Их показатели будут отличаться только в том случае, если в одной из этих систем присутствует тепловой насос, который значительно повышает показатели эффективности.

Открытая и закрытая схемы водоснабжения дают воду разного качества

На заметку: Преимущества имеются у обеих схем, но они разные. В частности, у открытой ниже цена. Немаловажен и тот факт, что в этих системах вода чаще всего соответствует питьевому качеству — но для этого должна постоянно проводиться её деаэрация.

Структура открытой схемы

Примерно так действует тупиковая схема

Эта система устроена наиболее просто.

• Если говорить в масштабе частного дома, то в ней присутствует прибор, нагревающий воду, трубопровод по которому она движется к точкам раздачи, и циркуляционный насос, который, собственно, и обеспечивает транспортировку.
• Если же говорить о вариантах монтажа, то бывают схемы с верхней и нижней разводкой. Первый может быть реализован только в таких зданиях, где есть возможность установки водонагревательных баков на подкровельных технических этажах.
• При нижней разводке всё оборудование устанавливается в подвале, где гораздо проще его обслуживать. Однако давление в такой системе практически не бывает одинаковым для всех этажей, поэтому для его поддержания в домах с нижней разводкой устанавливают повысительные насосы.

Есть три фактора, которые оказывают влияние на скорость движения воды.

1. Динамическое давление;
2. Высота, на которую нагнетается вода;
3. Неизбежные потери.

Поэтому в резервуарах, из которых вода поступает в трубопровод, ставят поплавковые датчики, а на самих трубах – реле давления. А чтобы для осуществления ремонта не приходилось сливать воду из всей системы, все ветви трубопровода снабжаются запорной арматурой, позволяющей временно отсечь участок от системы.

Принцип работы, плюсы и минусы

В целом система выглядит так: две тубы – подающая и обратная соединяются в элеваторном узле или тепловом пункте, где вода доводится до требуемых 60 градусов Цельсия. Затем уже горячая вода подаётся во внутренний трубопровод здания, на разборные точки.

Ввод в здание подающей и обратной трубы

• Стабильность напора в такой сети поддерживается гидравлическим способом, когда остывающая вода выдавливается более горячей. При этом тепловая энергия передаётся по-максимуму, не требуя при этом высоких расходов на теплоноситель.
• Минимум оборудования в системе облегчает её эксплуатацию, и соответственно, делает схему наиболее экономичной. Но вся выгода от конструктива «съедается» затратами на очистку воды.
• Основным недостатком тупиковой схемы является тот факт, что когда нет стабильного разбора горячей воды, она быстро остывает. Многие не понаслышке знают, как долго, включив кран рано утром, приходится ждать, пока из него пойдёт горячая вода. Получается, что жильцы, у которых стоят водосчётчики, просто сливают свои деньги в канализацию.

Прежде чем пойдёт горячая вода, приходится долго ждать

• Из-за быстро остывающей воды не слишком стабильна и температура в отопительных радиаторах – тоже минус. Ещё одним существенным недостатком является невозможность отапливать санузлы, так как полотенцесушители нагреваются только при открытых гранах горячего водоснабжения.
• Однако большинство жилых домов старой постройки получают воду именно по этой схеме. Это означает, что фактически вода отбирается из системы отопления — именно поэтому она, собственно, и называется открытой.

На заметку: В новостройках давно уже стали применять более новую, закрытую схему, в которой присутствует специальное оборудование, подогревающее воду. А согласно ФЗ 190, с января 2022 года, отбор теплоносителя из отопительных систем будет запрещён, и на закрытые схемы перейдут все объекты капитального строительства.

Как работает закрытая система

Закрытая (кольцевая) сеть

С одной схемой теплоснабжения мы разобрались, теперь рассмотрим второй вариант – ведь закрытая и открытая система водоснабжения функционируют совершенно по-разному. В закрытой сети, в отличие от тупиковой схемы, вода для водопровода не смешивается с теплоносителем, а нагревается от воды из тепловой сети. То есть, происходит теплообмен.

Теплообменник – неотъемлемая часть закольцованной сети

В открытых схемах есть существенные недостатки, о чем и рассказала инструкция в предыдущей главе. Но раз тупиковые системы хотят упразднить аж на законодательном уровне в пользу кольцевых (закрытых), значит у последних имеются перед первыми неоспоримые преимущества. В чём они заключаются?

1. Стабильное качество подогретой воды;
2. Постоянная температура, для которой минимум составляет +70 градусов;
3. Более просто осуществляется санитарный и прочий контроль систем.

Недостатки закольцованной сети

Как водится, положительные характеристики влекут за собой удорожание системы, что и является существенным недостатком закрытых схем. Они становятся более сложными технически, а цена возрастает благодаря внедрению в них индивидуальных водоподогревателей с соответствующим арсеналом коммуникаций.

На заметку: При подключении такой системы к тепловой сети приходится использовать ещё и латунные трубки, которые тоже стоят недёшево. Всё дело в том, что полимерные трубки не выдерживают интенсивного нагрева. Чёрный же металл из-за усиленного кислородовыделения сильно подвержен коррозии. Латунь в этом плане более устойчива, и позволяя обойтись без компенсаторов на корпусе, упрощает конструкцию трубных решёток.

К недостаткам закольцованной сети можно отнести и сложность регулирования расхода воды. Аккумулирующая ёмкость должна быть установлена возле каждого котла, что технически не всегда возможно.

Рядом с бойлером, смонтированный своими руками гидроаккумулятор

Даже при правильной эксплуатации, теплосети, работающие по закрытой схеме, несут потери воды, и их приходится регулярно подпитывать с помощью насоса подкачки. В норме эти потери оставляют 0,5% от общего объёма воды в сети. Её качество обеспечивают устанавливаемые в ЦТП вакуумные деаэраторы.

Все это оборудование работает от электросети, а это значит — возрастают расходы и на электроэнергию, что тоже нельзя отнести к достоинствам.

Заключение

В статье мы кратко рассказали, что такое закрытое и открытое горячее водоснабжение — отличие этих схем существенно, у каждой из них свои достоинства и недостатки. Решать, какому варианту отдать предпочтение для монтажа в частном доме, конечно, вам.

Но позволим себе дать совет: когда водоснабжение центральное, за воду надо платить – и в целях экономии лучше сделать закольцованную сеть, даже если её монтаж и обходится дороже. Ну а тем, кто снабжается из подземного водозабора, проще сделать тупиковую систему, которая обходится не в пример экономичнее.