ЖКХ в России

Система горячего водоснабжения. Виды, схема и устройство

Системы горячего водоснабжения бывают:

Централизованные, в которых одна подогревательная установка обслуживает несколько (как минимум одно) многоквартирных жилых домов (МКД) в пределах одного квартала (микрорайона), поселка или города.

• Децентрализованные (автономные), в которых приготовление горячей воды происходит вблизи водоразборных приборов (на месте потребления) и осуществляется мелкими генераторами тепла: газовыми, электрическими или дровяными водонагревателями — колонками и т. п.

Системы горячего водоснабжения (ГВС) по принципу работы делятся на открытые и закрытые.

Открытой системой ГВС называется система, в которой вода для горячего водоснабжения забирается непосредственно из подающего и обратного трубопроводов тепловой сети (системы отопления), смешивается в специальных устройствах — гидроэлеваторах и поступает к водоразборным кранам.

Закрытой системой ГВС называется система, в которой из водопроводной сети забирается холодная вода, нагревается теплом сетевой воды в специальных нагревателях – бойлерах, расположенных в тепловых пунктах (в подвалах) домов, не соприкасаясь и не перемешиваясь с теплоносителем — водой системы отопления, и затем поступает к водоразборным кранам системы ГВС МКД.

Существуют независимые открытые системы ГВС, в которых отсутствуют связи между трубопроводами горячей воды и отопления, а холодная вода для нужд ГВС, забираемая из водопроводной сети, нагревается на ТЭЦ, в районных или домовых (крышных) котельных и подается в МКД по отдельным сетям горячего водоснабжения.

Давление (и, соответственно, расход) воды в системах ГВС создается насосами, расположенными на ТЭЦ, в районных или домовых (крышных) котельных.

Большинство систем ГВС в соответствии с нормативными документами имеют систему циркуляции — трубопроводы и/или насосы циркуляции, по которым непрерывно циркулирует вода. В результате этого по всей длине трубопроводов ГВС, в том числе вблизи водоразборных кранов, постоянно поддерживается температура воды в соответствии с требованиями норм — не ниже 60 гр.С.

Горячая линия может не иметь циркуляционной линии только в том случае, если ее не запроектируют безграмотные «специалисты» или «забудут» построить вороватые строители при попустительстве подельников – городских властей, или уворуют на металлолом сантехники ЖКХ.

Однако в случаях, когда из системы ГВС осуществляется постоянный разбор горячей воды (в банях, в технологических установках) и при малой длине подающих трубопроводов от источника тепла до точек водоразбора система ГВС может не иметь циркуляции.

И открытые, и закрытые системы ГВС при проектировании, монтаже и при реконструкции должны быть оснащены устройствами автоматического поддержания температуры воды в пределах нормативных величин — не ниже 60 и не выше 75 гр. С.

— п. 5.2.4 Свода правил СП 30.13330.2012 «Внутренний водопровод и канализация зданий» Актуализированная редакция СНиП 2.04.01-85;
п. 15.14 Свода правил СП 124.13330.2012″СНИП 41-02-2003. Тепловые сети» Актуализированная редакция СНиП 41-02-2003 (утв. приказом Минрегионразвития РФ от 30 июня 2012 г. N 280);
— п. 5.3.1 документа «Правила и нормы технической эксплуатации жилищного фонда» (утв. Пост. Госстроя России от 27 сентября 2003 г. N 170)).

Качество воды в открытых и закрытых системах ГВС должно соответствовать требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества».

Однако, хотя горячая вода системы ГВС должна по качеству соответствовать качеству холодной питьевой воды, употреблять ее как питьевую санитарные врачи не рекомендуют, особенно при открытой системе ГВС, так как в практике не исключено ее загрязнение. Например, в начале пускового пери-ода или после ремонта оборудования ГВС вода загрязняется вымываемыми из труб грязью и отложениями. Поэтому горячую воду рекомендуется применять в основном для стирки, мытья посуды, других санитарно-гигиенических нужд.

Составил специалист ЖКХ Юрий Калнин

ООО Свой Мастер & PoliStyle

Статьи:

Системы горячего водоснабжения

Виды потребления горячей воды и требования к ее температуре

Горячая вода расходуется по следующим видам потребления:

1. Бытовое.
2. В общественных зданиях.
3. Коммунально-бытовое.
4. Промышленное (технологическое).

Внутри из каждого видов потребления расход горячей воды также подразделяется:

Вид бытовой нагрузи

СГВ

Отопление

Вент.

Бытовая

Общественные здания

Коммунально-бытовая

Промышленная и технич.

Система горячего водоснабжения предусматривает для подачи воды потребителю t=50-75 ºC для мытья посуды, умывания, стирки, купания и т. д.

При пользовании горячей воды потребитель может снизить ее температуру, смешивая горячую воду с холодной в смесителях. Поскольку для гигиенических процедур используется горячая вода с t=37-42 ºC, то ночью допускается снижение t до 40ºC. В остальное время СГВ должна обеспечивать подачу воды потребителю с заданной t.

К температуре горячей воды предъявляются следующие требования (ГОСТ 2874-82):

1. В системах с непосредственным водоразбором (открытых) t _г.в. ≥ 60ºC
2. В закрытых системах t _г.в. ≥ 50ºC
3. В местных системах t _г.в. ≥ 60ºC
4. Не выше 75ºC для систем указанных в п.1-3
5. В детских учреждениях и отдельных лечебно-профилактических учреждениях t _г.в. ≤ 37ºC
6. В отдельных случаях требуется кипяченая вода (предприятия обществ. питания).

Общая характеристика СГВ

Системы горячего водоснабжения включают в себя следующие элементы:

• Устройство для нагрева воды (котел или теплообменник в ЦТП).
• Подающий теплопровод, состоящий из магистрального теплопровода и подающих водоразборных стояков.
• Циркуляционные стояки и магистрали.
• Водоразборная и запорная арматура, а также циркуляционный насос.

1. Устройство для нагрева воды (котел, теплообменник)
2. Подающий трубопровод
3. Водоразборный подающий стояк
4. Водоразборная арматура
5. Циркуляционный стояк с полотенцесушителями
6. Запорная арматура
7. Циркуляционный трубопровод.
8. Циркуляционный насос
9. Обратный клапан.

Магистральный трубопровод имеет головной участок 2 и участки с регулярным присоединением стояков, чаще всего все стояки одного здания присоединяют к подающей магистрали в одной точке через промежуточный элемент – разводящий трубопровод здания.

1. Подающий трубопровод.
2. Водоразборный стояк
3. Разводящий трубопровод здания
4. Главный стояк
5. Сборный циркуляционный стояк
6. Циркуляционная магистраль

а), б) – нижняя разводка;

в) – верхняя разводка

Вода в водоразборные стояки обычно подается снизу вверх (Рис. 2а, 2б), чтобы при недостаточном давлении воды в системе не прекращалось водоснабжение нижних этажей. Циркуляционные стояки и магистрали служат для транспортирования охлажденной в СГВ воды обратно к водоподогревателю для догрева. Циркуляционный насос устанавливается для постоянного побуждения циркуляции и обеспечения заданной температуры.

В СГВ обслуживающих одно здание, где протяженность трубопровода невелика, циркуляция может быть обеспечена за счет разности плотностей нагретой и охлажденной воды (системы с естественной или гравитационной циркуляцией). Полотенцесушители до 60-х годов применялись как показано на рис.1, а в последнее время наибольшее распространение получила схема, где полотенцесушители расположены на водоразборных стояках, что дало возможность объединить водоразборные стояки в секционные узлы, обслуживаемые одним циркуляционно-водоразборным или циркуляционным стояком (См. Рис. 3).

Нижняя разводка применяется на трубопроводах диаметром до 150 мм в системах ГВС из оцинкованных труб с уклоном труб ί=0,002

Размещение в разрезе:

Если полуподвал, то устанавливают на хомутах под потолком

Прокладка стояков СГВ осуществляется:

• в нишах сантехнических кабин;
• в штребах внешних стен;
• в шахтах;

Схему сетей центрального ГВС применяют, как правило, тупиковой.

Запорную арматуру устанавливают:

1. На ответвлениях к секционным узлам, отдельным зданиям и сооружениям
2. У основания подающих и циркуляционных стояков у здания h ≥ 3 эт.
3. На ответвлениях в каждую квартиру и помещения

Для предотвращения движения воды в обратном направлении в циркуляционный трубопровод — обратный клапан. При необходимости в СГВ предусматривают установки водоподготовки и баки-аккумуляторы.

Обратные клапаны устанавливают:

1. На циркуляционной линии напротив резки водоподогревателя
2. В обвязке циркуляционных насосов
3. На циркуляционной линии секционных узлов и парнозакольцованных стояков.

В местных СГВ нагрев производится непосредственно у водоразбора или вблизи её, при этом система обслуживает одно или несколько смежных помещений. Нагрев воды в местных СГВ производится в индивидуальных нагревателях, которые могут быть газовыми, электрическими, на твердом или жидком топливе, солнечными (в определ. климат. условиях). Примеры: газовая колонка в квартире (установка газонагревателей регламентируется нормами газоснабжения). Применение электрических водонагревателей должно быть обосновано экономически. В централизованных СГВ вода нагревается в одном месте для всех водоразборных точек здания или группы зданий.

Местные СГВ применяются в зданиях не подключенных к центральному горячему водоснабжению или не имеющим собственной котельной. Централизованные СГВ обязательные в случае собственной котельной или централизованного теплоснабжения.

Классификация систем горячего водоснабжения

1. По месту выработки горячей воды:
   • Местные
   • Централизованные
2. По характеру использования сетевой воды
   • Система непосредственного водоразбора (открытая)

Система с водонагревателем (закрытая)

По источнику давления обеспечивающему работу СГВ

• Системы, работающие под давлением т/сети
• Системы, работающие под давлением холодного водопровода
• Насосные системы
• Работающие под давлением от баков- аккумуляторов

По разводке

• С верхней разводкой
• С нижней разводкой

По наличию и способу обеспечения циркуляции

• Без циркуляции
• С естественной циркуляцией
• С искусственной циркуляцией

По наличию и расположению баков-аккумуляторов

• Без баков-аккумуляторов
• Системы с верхними баками
• Системы с нижними баками

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.