Горячее водоснабжение может быть циркуляционным. В этом случае нагретая вода в трубопроводе постоянно движется и при остывании подогревается.
Но горячее водоснабжение может быть и тупиковым. При этом оно организовывается по принципу подачи потребителям холодной воды. Если нет расхода, вода просто остывает. При этом потребитель, решив, например, принять душ с горячей водой, должен открыть кран и сбросить холодную воду.
Не секрет, что при тупиковом горячем водоснабжении количество остывшей воды, а вместе с ней и количество потерь тепловой энергии, прямо пропорционально расстоянию от теплового пункта, где происходит нагрев воды, до крана с горячей водой в квартирах потребителей.
Рассмотрим достоинства и недостатки различных способов организации горячего водоснабжения

Открытая система ГВС
В открытой системе ГВС потребителю подается смесь водопроводной воды и теплоносителя, используемого для горячего водоснабжения. В самом примитивном виде можно подавать в краны сразу теплоноситель, но его температура слишком высока и такой подход к организации горячего водоснабжения хоть и практикуется иногда, но может привести к серьезным травмам и ожогам.
По этой причине горячая сетевая вода в смесителях смешивается с холодной водопроводной водой. При этом полученная вода должна иметь температуру не более 65 градусов Цельсия. Полученная смесь подается потребителям.
Такая система в определенном приближении может считаться циркуляционной, ведь используемый теплоноситель как раз и является постоянно циркулирующей средой. Ее недостатком является то, что сетевая вода проходит предварительную химическую подготовку, и ее стоимость, по сравнению с обычной водопроводной водой, высокая. К тому же она может быть окрашенной, содержать различные примеси и иметь неприятный «металлический» запах.
При открытой системе для ГВС отдельные сети не нужны. Водозабор ведется непосредственно из обратного трубопровода. В стоимость такой горячей воды входят в затраты на отопление, которое возрастает в цене на сумму дополнительной подготовки сетевой воды, ее нагрев, а также расходы химических реагентов, используемых для этого процесса.

Нагрев воды в тепловых пунктах
В этом случае производится нагрев обычной водопроводной воды за счет тепловой энергии теплоносителя. Процесс ведется с помощью теплообменных аппаратов. При этом нагрев может осуществляться лишь до требуемой температуры 65 градусов Цельсия.
В теплообменных аппаратах сетевая вода с водопроводной водой не смешивается: такая система ГВС называется закрытой. Ее достоинством является высокое качество горячей воды, ведь по сути это обычная водопроводная вода, нагретая до нужной температуры.
Из теплообменных аппаратов вода подается непосредственно потребителю, проходя расстояние от нескольких метров, до нескольких километров, что возможно лишь при включении в водопроводную сеть насосов.
Такая сеть тупиковая. Перед потреблением необходимо сбросить остывшую воду, что влечет за собой потери тепла и ее перерасход, ведь любая вода в трубе ГВС проходит через счетчик, предназначенный для ее учета, и потребитель обязан заплатить за потребление этого ресурса, даже если ее температура не отличалась от температуры холодной воды.
Количество сбрасываемой воды зависит от расстояния от потребителя до теплового пункта, чем оно меньше, тем короче отрезок трубопровода, в котором вода может застояться и остыть.
Стоимость горячей воды зависит от количества используемой для ее нагрева тепловой энергии. Рассчитать ее несложно: достаточно знать объем суточного потребления воды и температуру ее нагрева. При этом нужно учитывать расстояние, на которое подается вода, а также количество и стоимость задействованного для этих целей оборудования.

Сделать горячую воду дешевле
Приведенные выше две схемы горячего водоснабжения самые распространенные на сегодняшний день. Но даже на первый взгляд видно, что система ГВС может быть значительно проще, а получаемая горячая вода дешевле, если предельно сократить расстояние, необходимое для транспортировки нагретой воды к потребителю.
Сделать это можно одним единственным способом: расположить теплообменник для подогрева горячей воды непосредственно в жилом доме. При этом не только сокращается длина трубопровода, но и уменьшается количество «застойной» воды.
Потребителю не нужно будет сбрасывать остывшую воду, ее забор будет вестись непосредственно из теплообменника. К тому же можно будет сократить количество и мощность сетевых насосов, что так же позволит снизить затраты на нагрев воды.
В среднем на одного человека в сутки приходится 104 литра горячей воды. Именно эта цифра используется за основу при проектировании ЦТП. Для нагрева этого количества воды потребуется 255 Гкал.
При переходе на ИТП (индивидуальные тепловые пункты) потери уменьшаются в 1,5 раза, и потребность в тепловой энергии для нагрева тех же самых 104 расчетных литров воды составит всего 170 Гкал.

Экономический эффект очевиден.
Противники установки ИТП могут вести речь о вибрации, создаваемой циркуляционным насосом, но в действительности для одного многоквартирного дома нет потребности в использовании мощного и шумного оборудования, ведь количество потребителей не столь уж и велико.
При этом жильцы дома не только получат меньшие счета на оплату коммунальных услуг, но и постоянно горячую воду, которая по пути к квартире просто не успеет остыть.

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…