Рециркуляция ГВС при использовании квартирных водомерных станций

В настоящее время становятся популярными системы водоснабжения с так называемой горизонтальной разводкой. Узлы подключения квартир к водопроводу в этом случае могут быть как коллекторными на этаж (рис. 1), так и входить в состав универсальных квартирных станций (рис. 2), включающих в себя арматуру для подключения квартиры как к системе отопления, так и к системе водоснабжения.

Рис. 1. Коллекторный узел водоснабжения

Рис. 2. Квартирная станция VALTEC

В этой статье мы не будем касаться плюсов и минусов использования подобных систем. Хотелось бы рассмотреть лишь один интересный вопрос: можно ли организовать рециркуляцию ГВС при использовании этих станций? А если можно, то как технически грамотно подойти к решению этой задачи? Стандартная схема подключения квартирной станции водоснабжения без рециркуляции ГВС приведена на рис. 3.

Рис. 3. Схема подключения квартиры через квартирную станцию: 1 – запорный кран; 2 – фильтр; 3 – редуктор давления; 4 – водосчетчик; 5 – обратный клапан; 6 – квадратный коллектор; 7 – водоразборный прибор (смеситель).

Очевидно, что при отсутствии квартирного водоразбора вода в трубопроводе горячей воды на горизонтальном участке от станции до водопотребляющих приборов будет остывать до температуры окружающего воздуха. Длина такого участка в зависимости от планировки и организации системы может достигать 5–30 (а то и более) метров. Когда жилец откроет кран, вместо горячей воды из него будет течь вода комнатной температуры, что, конечно, слабо вяжется с понятием «комфорт». Нетрудно сосчитать, что при расходе 7 л/мин (средний расход воды через смеситель с аэратором) через металлополимерную трубу диаметром 20 мм и длиной 15 м время ожидания появления действительно горячей воды составит 26 секунд. За это время впустую уйдёт в канализацию три литра воды. Для наглядности в таблице 1 приведены расчетные данные по времени ожидания в зависимости от длины трассы и вида трубопровода.

Таблица 1. Зависимость времени ожидания горячей воды от вида трубы и длины трассы

Время ожидания для трубы, с

Естественно, длительное время ожидания будет вызывать недовольство жильцов. Чтобы снизить время ожидания, требуется сместить точку подключения циркуляционного трубопровода ближе к водоразборному прибору. Самый очевидный вариант реализации подобного решения представлен на рис. 4. При отсутствии водозабора остывающая горячая вода будет поступать в квартиру, и уже из квартиры через тройник возвращаться обратно в рециркуляционный стояк.

Рис. 4. Схема (неработоспособная) организации циркуляции горячего водоснабжения через квартиру: 1 – запорный кран; 2 – фильтр; 3 –редуктор давления; 4 – водосчетчик; 5 – обратный клапан; 6 – квартирный коллектор; 7 – водоразборный прибор (смеситель); 8 – регулятор температуры прямого действия

В квартирной станции в таком случае должен быть установлен балансировочный клапан или регулятор температуры прямого действия для регулирования расхода циркуляции. Предпочтительнее устанавливать регулятор температуры (например, VT.348), так как через балансировочный клапан циркуляция осуществляется даже тогда, когда температура воды достаточно высокая, а регулятор температуры обеспечивает циркуляцию только тогда, когда это необходимо, тем самым снижая нагрузку на циркуляционный насос. Квартирные станции VALTEC серии VT.NM с модулем рециркуляции как раз снабжены регулятором температуры прямого действия.

Однако, несмотря на это схема, представленная на рис. 4 неработоспособна. Дело в том, что после редуктора поддерживается заданное давление, как правило, в динамике это 2,0–3,0 бара. В то же время давление в стояке рециркуляции (Т4) будет зависеть от высоты самого стояка и гидростатического напора. В 11-этажном доме давление в стояке на уровне 1 этажа будет около 3 бар (при высоте этажа 3 м). В результате обратные клапаны на выходе рециркуляционного трубопровода на нижних этажах будут постоянно находиться в закрытом положении. Кроме того, циркуляционный насос в таком случае должен обеспечить не только напор, компенсирующий потери давления в циркуляционных кольцах, но и потери на редукторах давления, из-за этого требуемая мощность циркуляционного насоса увеличивается в десятки раз.

Вывод напрашивается сам собой: рециркуляционный трубопровод должен врезаться до этажного редуктора, только в этом случае рециркуляция будет работать. Рациональнее всего перенести квартирный редуктор как можно ближе к первому водоразборному прибору (рис. 6).

Рис. 6. Схема организации циркуляции горячего водоснабжения через квартиру: 1 – запорный кран; 2 – фильтр; 3 – редуктор давления; 4 – водосчетчик; 5 – обратный клапан; 6 – квартирный коллектор; 7 – водоразборный прибор; 8 – регулятор температуры прямого действия

Но в подобной схеме существует нюанс по правильному расчету циркуляционного расхода. На линии циркуляции должен устанавливаться дополнительный третий водосчетчик, он нужен для правильного учета горячей воды. Расход воды на горячее водоснабжение квартиры в э\том случае будет считаться как разница показаний водосчетчиков установленных на линии Т3 и Т4.

Расчетный циркуляционный расход через квартиру, определяемый по СП30.13330.2016, весьма незначительная величина порядка тысячных долей литра в секунду. Однако, массово используемые в многоквартирных домах водосчетчики не могут считать сверхмалые расходы. Минимальный расход через такие водосчетчики составляет 0,008 л/с при горизонтальной установке и 0,017 л/с при вертикальной установке. В связи с этим, за расчётный циркуляционный расход через квартиру нужно принимать расход, превышающий эти величины (0,018 л/с), независимо от того, какой расход получился из условий остывания воды. Это надо обязательно учитывать при подборе циркуляционного насоса.

Существует и более «продвинутый» способ организации циркуляции горячего водоснабжения. В Москве в многоквартирном жилом доме «Кверкус» по адресу ул. Ивановская вл. 16с была реализована система водоснабжения с инновационными квартирными станциями, снабжёнными теплообменниками. Основной «изюминкой» такой станции является наличие в ней теплообменника для приготовления горячей воды. Данное решение позволяет в принципе отказаться от магистральных сетей и стояков горячего водоснабжения за счет приготовления горячей воды непосредственно в квартирной станции.

Рис. 8. Обвязка квартирных станций с теплообменником

Организация рециркуляции в этом случае осуществляется за счет небольшого маломощного насоса, входящего в состав в станции. Этот насос возвращает остывшую воду обратно в теплообменник. При этом такое решение не требует не только третьего счетчика воды, но и второго тоже. В данной станции устанавливается один счетчик холодной воды и теплосчетчик. Потребитель же платит за потребленную холодную воду и тепловую энергию, которая требуется для ее нагрева.

Рис. 9. Циркуляционный насос в квартирной станции с теплообменником VALTEC CONTOL SAT

Как мы видим, техническая сторона организации рециркуляции ГВС через квартирные станции не такая простая задача, как кажется на первый взгляд. Однако она вполне решаема при соблюдении определённых правил и условий. Стоит ли получаемый комфорт затрат на его обеспечение – определяется в каждой конкретной ситуации.

Рециркуляция горячей воды в частном доме: что это такое и как правильно сделать циркуляцию водоснабжения – схема ГВС

Рассмотрим современную систему нагрева и подачи жидкости. В фокусе внимания – рециркуляция горячей воды (ГВС) в частном доме: это обширная и актуальная тема, в рамках которой мы подробно разберем ее преимущества и особенности, выясним, чем она хороша, как ее грамотно организовать, какие материалы и инструменты использовать в процессе ее монтажа и многое другое.

Сегодня это современная альтернатива традиционным решениям. Она стала настоящим спасением для жителей самых разных зданий, особенно многоквартирных, в которых линии коммуникаций изношены и уже не могут обеспечивать и поддерживать заложенные ЖКХ нормативы. Она сравнительно более экономична и рациональна, причем при повышенной надежности. Поэтому есть все предпосылки для перехода именно на нее, и ниже мы рассмотрим варианты ее подключения, но сначала немного терминологии.

Что такое рециркуляция горячей воды (ГВС) в частном доме: схемы и определения

Это линия снабжения – обвязка контура, – при которой теплоноситель постоянно движется по системе. Она нужна для повышения КПД, а значит и эффективности эксплуатации бойлеров, что обернется улучшением уровня комфорта потребителей.

Ее обустройство решает сразу несколько актуальных проблем. Например, при ее использовании жидкость не успевает остыть, так как безостановочно перемещается по трубопроводам – к точкам забора и обратно к ТЭНу (где подогревается), – что позволяет воспользоваться ею в любой момент, при возникновении необходимости, а не ждать полчаса, чтобы принять ванну.

По сути, практическая задача любой внедряемой схемы ГВС с циркуляцией воды в системе сводится к обеспечению оптимального терморежима. Подходящая для эксплуатации температура носителя поддерживается постоянно, за счет чего он выходит на новый цикл с минимальными потерями, тем более что отдача тепла на всех этапах потребления осуществляется равномерно.

Простейший вариант разводки – кольцо с насосом, обеспечивающим непрерывное перемещение потока под давлением. В числе обязательных ее элементов – тройники, ответственные за возврат жидкости и установленные поближе к точке забора. Чем короче линия, тем меньше время ожидания нагрева, но и тем ниже общая производительность.

Теперь обратим внимание на решения для разных объектов.

Схема циркуляции ГВС в частном доме

Здесь нужно в один или в два контура выполнить трубопроводную обвязку нагревателя: чаще всего в его роли выступает бойлер, но также возможен котел, энергозависимый или нет.

• Первый должен быть постоянно подсоединен к электросети, но зато он обычно укомплектован собственным насосом для нагнетания давления.
• Второй не требует питания из розетки, зато нуждается в своевременной подаче дров или другого топлива для сжигания.

Использование бойлера позволяет реализовывать технически более сложные решения, например, встроить в линию смесители раковин ванной и кухни, полотенцесушитель и другие элементы. Да, с повышением их количества увеличивается и расход энергии, но общая экономия тоже растет, что особенно ощутимо при активном потреблении жидкости.

Схема рециркуляции горячего водоснабжения (ГВС) в многоэтажном доме

В таких случаях актуальна не прямая, а косвенная подача. Носитель сначала нагревается, затем направляется в трубы, проходит по ним, возвращается к ТЭНу, снова доводится до необходимой температуры и уходит на следующий цикл. Каждая квартира (комната) при этом является участницей общей разводки, для которой характерны следующие особенности:

• Жидкость движется снизу-вверх или, гораздо реже, наоборот, но всегда строго по вертикали.
• Запитывание осуществляется исключительно от трубопровода ГВС, и в самом бойлере, постоянно работающем, среда никогда не остывает.
• Возврат потока выполняется за счет отводов, по которым он поступает обратно.

Преимущества системы горячего водоснабжения с циркуляцией и область ее применения

Практические плюсы очевидны:

• струя как минимум хорошо теплая сразу после открытия крана;
• температуру не составляет труда отрегулировать, повернув вентиль и добавив немного холодной воды;
• нет перерасхода – драгоценные литры жидкости не выливаются в сток, ведь вы не ждете, пока она нагреется;
• при постоянном использовании нет пробок и засорения труб, а если они и появляются, то сразу заметны;
• в рамках одного решения без проблем объединяется большое количество конечных потребителей;
• реализовать ее можно на базе любого нагревателя – накопительного, бойлера косвенного нагрева или двухконтурного котла.

Отсюда ясна и сфера применения. Такие системы актуальны для одно- и многоэтажных зданий, в которых оборудование для водоподготовки установлено в техническом помещении, на удалении от обитаемых комнат, и/или есть несколько санузлов и много точек забора. Они востребованы на объектах с протяженными коммуникационными линиями и помогают сократить потери жидкости и повысить эффективность ее нагрева и использования.

Внимание, это именно глобальное решение, а потому его внедрение (вне зависимости от топологии) возможно на стадии строительства или хотя бы капитального ремонта. Модернизировать уже существующий и стандартный сантехнический комплекс бесперспективно – слишком много денежных затрат потребуется, дешевле и проще все реализовать «с нуля».

MBFT-75 Мембрана на 75GPD

АМЕТИСТ — 02 М до 2 куб.м./сут.

Аэрационная установка AS-1054 VO-90

Схема подключения рециркуляции ГВС: как сделать ее самому

Существует как минимум несколько популярных вариантов обвязки, появившихся в связи с принципиальными различиями в проектировании, планировке и конфигурации домов.

Поэтому до начала работ необходимо не только выбрать конкретное решение (с учетом типа, объема и особенностей ТЭНа), но и составить чертеж с точками установки всех элементов – насоса, приборов потребления и тому подобное.

На практике наиболее востребованы 4 вида подсоединения – рассмотрим каждый.

Через бойлер косвенного нагрева

По своей сути это резервуар со змеевиком, подключенный к котлу таким образом, чтобы теплоноситель перемещался по замкнутому контуру и ни в коем случае не смешивался с жидкостью бытового назначения. С данной целью он обладает пятью патрубками:

1. прямой, от емкости к спирали;
2. обратный, обеспечивающий возвратное движение;
3. холодной подпитки;
4. подачи потока к точке потребления;
5. реверсный, ведущий к баку.

Внимание, для успешной циркуляции ГВС схема также предусматривает установку насоса строго на обратной трубе. Такой инженерный ход предотвратит перегрев элементов, а значит способствует поддержанию нормального режима эксплуатации. Важно, что все установленные полотенцесушители будут постоянно горячими, а это залог здорового и комфортабельного микроклимата в ванной комнате, а также отсутствия плесени и грибков.

Через накопительный бойлер

Это уже резервуар с теплоизолированными стенками, получающий от котла необходимый объем жидкости – 100-1000 л, зависит от количества жителей в здании и от их нужд.

Его контур – петля, с прямой подачей и обратной линией. Последняя подсоединена к трубе подпитки, причем так, что точка ее входа оказывается за узлом запорной арматуры. На ней же расположен насос, укомплектованный регулирующими устройствами.

У такого решения есть две важных особенности:

• Та среда, что находится в резервуаре, обладает одной температурой, а другая, что бежит по линии пополнения, – второй, из-за остывшей «обратки» и/или эффекта смешивания слоев.
• Подогрев осуществляется исключительно за счет добавления потока после траты части запасов.

При простое носитель очень быстро остывает. Поэтому система рециркуляции ГВС с накопителем актуальна только для тех домов, где потребление воды постоянное и достаточно высокое, то есть для тех же многоэтажных, но не для дачных.

С использованием двухконтурного газового котла

Данный вариант обычно выбирается при малом количестве точек конечного потребления и тогда, когда предполагается одновременная эксплуатация только одного из типов, например, исключительно умывальников. В таких случаях вполне подходит и проточный нагреватель средней мощности, способный обеспечивать до 20 л/мин. Он окажется достаточно простым (а значит надежным и долговечным) и экономичным.

Для его монтажа нужно лишь организовать подачу холодной жидкости в резервуар и обеспечить вывод потока нужной температуры. Учитывайте, что за время пробега по трубам среда может несколько остыть. Из-за этой особенности вариант слабо подходит для зданий большой площади и этажности.

Установка газового котла со встроенным бойлером

Когда нужно организовать циркуляцию горячей воды в частном доме, схема с интегрированным ТЭНом подходит лучше, чем с вынесенным двухконтурным. Почему? Сразу по трем причинам:

Диспенсер магистральный настольный AquaPro 919H/RO (горячая и холодная вода)

Диспенсер магистральный настольный AquaPro 929CH/RO (охлаждение/нагрев)

Диспенсер напольный AquaPro 311 (пустой, без охлаждения)

• нагрев стабильнее;
• пользоваться сантехникой удобнее – можно включать хоть все приборы и открывать каждый кран;
• не составляет труда создать запас в 40-60 л хорошо теплой жидкости (хоть и постепенно остывающей).

Но минусы тоже есть, и это:

• крупные габариты – комплект оборудования и места занимает порядочно, и весит прилично, что не всегда удобно;
• дороговизна – реализация такого решения обходится сравнительно недешево;
• серьезные сопутствующие расходы – для обеспечения и поддержания нужной температуры жидкости приходится тратить много топлива.

На практике эти недостатки перевешивают достоинства, поэтому данный вариант внедряют все реже.

Процесс монтажа

Теперь посмотрим, как сделать рециркуляцию ГВС (горячей воды) в доме. Напоминаем, проводить все работы необходимо на стадии строительства или на этапе капитального ремонта здания, параллельно с установкой котла. Нужно также собрать и правильно разместить контур, так давайте же определимся, что для этого понадобится.

Инструменты и материалы

• сварочный аппарат подходящей производительности и конфигурации;
• болгарка, электролобзик или другой соответствующий инструмент для обрезки труб;
• крепеж, переходники, фитинги;
• сантехническая подмотка;
• герметик Унипак или аналогичная ему резьбовая паста.

Для размещения несущих элементов также стоит вооружиться ударной дрелью, перфоратором, набором буров.

Оборудование

Выбирая схему ГВС с рециркуляцией для частного дома, помните, что вам в любом случае понадобятся:

• трубы – разного сечения и выполненные из различных материалов, от меди до пластика, в зависимости от назначения и особенностей линии;
• трехходовые и шаровые краны, вентили, реверсивные клапаны и другая запорная арматура;
• насос средней или малой мощности.

Высокая производительность помпы даже нежелательна, ведь нужно, чтобы она обеспечивала лишь небольшое давление – для перемещения потока по линии, но не для быстрого его бега. Ну и характер исполнения коммуникаций может потребовать проведения дополнительных работ, допустим, пайки латунных соединений.

Алгоритм монтажа

Ответ на вопрос о том, как сделать циркуляцию горячей воды (ГВС) в частном доме, достаточно прост. Решать данную задачу нужно поэтапно – в следующем порядке:

1. разметить опорные поверхности (обычно это стены) согласно составленному чертежу;
2. установить кронштейны, хомуты, клипсы и другие несущие элементы;
3. нарезать трубы по всей длине будущей коммуникации;
4. организовать линию, последовательно подключив все необходимые переходники и фитинги;
5. подсоединить насос, смесители и аналогичные им узлы, а также запорную арматуру;
6. предусмотреть отводы для оттока использованной жидкости.

Если запланирован более сложный контур, допустимы отклонения от приведенного алгоритма, но на практике они окажутся незначительными и будут состоять в добавлении каких-то дополнительных элементов, например, распределителей, и приборов контроля и учета расхода.

Эксплуатация и принцип работы

Теперь посмотрим, как должна использоваться реализованная схема горячего водоснабжения с циркуляцией:

Диспенсер напольный AquaPro 6207CH (охлаждение/нагрев/комн.темп)

Диспенсер настенный AquaPro 3207CH (охлаждение/нагрев)

Колонна аэрации AS-0844 VO-90

В частном доме рекомендуется держать ее постоянно включенной, хотя и допустимо отключать ее на ночь или даже на несколько дней (в случае отъезда) в целях экономии и безопасности; но здесь следует учитывать, что повторный запуск потребует времени, так что с утра придется пораньше вставать – для прогрева контура.

В многоэтажном здании уже необходимо, чтобы оборудование действовало непрерывно, причем автоматически – жильцы не должны тратить свое время и силы на управление им.

Насосный узел и обвязка

Они взаимосвязаны: от параметров нагнетателя зависит и компоновка контура. Так, например, при косвенном нагреве возвратная труба может быть подсоединена к дополнительному, третьему отводу; в противном же случае следует заводить реверс на тройник, расположенный на патрубке подачи ХВС, а это подразумевает монтаж более мощной помпы.

Если же схема подключения горячей воды с циркуляцией реализуется со стандартным ТЭНом с парой отводов, выполняется установка группы безопасности, то есть одного шарового крана для врезки в «холодную» магистраль и второго – для обратного хода жидкости в петле цикла. В результате температура среды снижается только при открытии забора, а бойлер функционирует максимально эффективно.

Внимание, устанавливать необходимо специальный насос, с резьбовыми патрубками на 1/2 или 1/4 дюйма, то есть того же типоразмера, что и бытовые коммуникации. Мощность такого нагнетателя будет достаточной, но не высокой, поэтому он не создаст чрезмерное давление, которое могло бы спровоцировать разрыв линии. Данный момент в обязательном порядке учитывают ведущие компании-производители помп, вроде Grundfos или Wilo.

Система трубопроводов

Когда вы хотите организовать горячее водоснабжение частного дома с циркуляцией, приготовьтесь потратиться, ведь любая схема сравнительно материалоемкая в реализации. Потому что понадобится замкнуть в петлю контур и качественно заизолировать каналы, чтобы минимизировать паразитные утечки тепла.

Оптимальным вариантом будут РЕХ, то есть полиэтиленовые трубы, с пресс-фитингами надвижного типа. Монтировать их необходимо с применением специализированного инструмента, а это дополнительные расходы, но зато они гораздо дешевле металлопластиковых или полипропиленовых и, что самое важное, в несколько раз долговечнее. Поэтому они полностью оправдывают себя экономически.

Порядок прокладки трубопровода для внедрения циркуляционной схемы горячего водоснабжения сравнительно прост:

1. монтируете непрерывную линию подачи жидкости к сантехнике;
2. последовательно подключаете ее к каждой точке потребления;
3. затем не заканчиваете ее, а заводите обратно к узлу нагревателя, создавая замкнутую петлю.

Любой отдельно взятый сегмент коммуникаций следует защищать от теплопотерь – поясной изоляцией из полиэтилена или, еще лучше, из каучука, так как он более плотный, что предпочтительнее при замуровывании канала. Все получившиеся стыки также требуется дополнительно проклеить специальным металлизированным скотчем – для предотвращения повреждений в этих, наиболее уязвимых местах.

Управление рециркуляцией воды в системе горячего водоснабжения

Организовать процесс контроля можно одним из трех способов:

• по температуре носителя;
• по времени;
• сразу по обоим этим параметрам.

Любой современный и качественный насос обладает всей автоматикой, необходимой для реализации каждого из этих методов. Зачастую он даже может похвастаться функцией «обучения»: на основе статистики определяется, когда и сколько жидкости потребляют люди и, в соответствии с полученными данными, корректируется время простоя и активной эксплуатации. Недорогие модели требуют дополнительного навесного оборудования, например, таймера.

Заключение

Рециркуляционная вода – залог оптимизации расходов на горячее водоснабжение. Используйте ее, тем более что все необходимое оборудование для организации системы на ее основе вы легко найдете в каталоге на сайте нашей компании «Вода Отечества» – обращайтесь для выгодных заказов.