Как работают открытая и закрытая системы горячего водоснабжения?

Система горячего водоснабжения состоит из арматуры и трубопроводов, а также устройств, подающих подогретую воду или обеспечивающих ее подогрев.

Открытая и закрытая система горячего водоснабжения — это две системы, противоположные по действию, которые имеют свои положительные и отрицательные стороны.

В открытой схеме теплоснабжения горячая вода нагревается в котельной, ТЭЦ или ГРЭС. К отопительным приборам она отбирается из труб, по которым течет вода – радиаторам, конвекторам и стальным регистрам.

В закрытой сети горячая вода появляется из холодной воды путем нагрева пластинчатых теплообменников на самом объекте теплопотребления (в многоквартирном доме, производственном помещении или бизнес-центре).

Виды систем теплоснабжения

Системы теплоснабжения классифицируются по:

температурному режиму (высокопотенциальные, среднепотенциальные и низкопотенциальные);

типу теплоносителя (паровые и водяные);

числу трубопроводов (однотрубные, многотрубные);

способу подключения (одноступенчатые и многоступенчатые);

способу подачи воды на ГВС (открытые и закрытые).

Открытая и закрытая система – это принцип организации систем теплоснабжения, а не ГВС.

Схемы подачи горячей воды можно разделить на две группы в зависимости от размещения источника тепла:

1. Децентрализованная. Обслуживает один объект.
2. Централизованная (ЦСГВ). Подогрев воды обеспечивает ТЭЦ или котельные. Могут использоваться закрытые или открытые системы водоснабжения.

На промышленных предприятиях зачастую применят вторичный пар. Для населения и организаций используется сильно перегретая одна и та же вода.

Отличие и схожесть двух систем

Многих интересует вопрос, чем отличается открытая система горячего водоснабжения от закрытой?

В открытых или тупиковых системах перед подачей потребителю кипяток разбавляется холодной водой до нужной температуры. Вода для подогрева должна контактировать с теплоносителем. В закрытых системах подогрев производится за счет теплообмена, чем и отличается от открытой схемы.

Проще всего получить горячую воду открытым способом, но вода быстрее остывает и теряет в качестве. Для более длительного сохранения высокой температуры, схему следует закольцевать. Отличительным признаком закрытых систем как раз является кольцевая циркуляция воды.

Достоинства есть у обеих систем, например, у открытой схемы ниже стоимость. Открытая и закрытая сеть дает воду разного качества. Чтобы соответствовать питьевому качеству, должна проводиться деаэрация воды в постоянном режиме.

Схожесть двух систем заключается в максимальной передаче тепла, что сказывается на эффективности этих сетей. Повысить эти показатели можно, установив тепловой насос на любую из систем.

Открытая система

Что такое открытая система горячего водоснабжения? Тупиковая сеть относится к удобным вариантам для малоэтажных домов с короткими стояками. Она проектируется для хозяйственных и бытовых водопроводов, где требуется длительный расход горячей воды. Кроме жилых домов, это могут быть бани, предприятия общепита, оздоровительные организации.

Открытая система более выгодна из-за металлоемкости, но из-за быстрого остывания приходится сливать остывшую воду и какое-то время дожидаться в кране горячей воды.

Поэтому водный ресурс используется нерационально, из-за чего в многоэтажных домах такую систему не применяют.

Структура открытой схемы

Как работает открытая система? Она состоит из подающей и обратной тубы, которые соединяются в тепловом пункте или элеваторном узле, где вода доводится до 60°С. После чего она подается во внутренний трубопровод дома.

Принцип работы тупиковой сети достаточно прост. В схеме присутствует нагревательный прибор, циркуляционный насос, обеспечивающий транспортировку, и трубопровод, ведущий к точкам раздачи.

Открытая система состоит из:

• труб различного сечения (с диметром 20 — 200 мм);
• термометров;
• тепловой изоляцией;
• обратных клапанов;
• манометров;
• шаровых кранов;
• задвижек;
• регуляторов температуры (с контроллером и без).

Варианты монтажа отличаются, они бывают:

1. С верхней разводкой. Реализуется на подкровельных технических этажах в зданиях с возможностью установки водонагревательных баков.
2. С нижней разводкой. Оборудование устанавливается в подвале, что обеспечивает более простое обслуживание. Однако при таком способе давление для всех этажей не бывает одинаковым, поэтому для его поддержания обычно устанавливаются повысительные насосы.

На скорость движения воды оказывает влияние:

• высота, на которую подается вода;
• динамическое давление;
• неизбежные потери.

Поэтому на трубах устанавливаются реле давления, а в резервуарах – поплавковые датчики. Чтобы не приходилось сливать воду из всей системы для осуществления ремонта, ветви трубопровода оснащаются запорной арматурой, чтобы можно было временно отсечь участок от сети.

Плюсы и минусы

Стабильность напора в открытой системе поддерживается гидравлическим способом, то есть горячая вода выдавливает остывающую. Тепловая энергия выдается по максимуму, не требуя высоких затрат на теплоноситель.

Эксплуатацию облегчает минимум оборудования и простота монтажа, что делает ее экономичной. Для обслуживания открытой сети достаточно одного слесаря-сантехника.

Минусы:

по качеству вода не является питьевой;

наличие вредных химических примесей, которые могут вызывать раздражения и сушить кожу;

наличие оранжевого цвета из-за ржавчины;

неприятный запах от горячей воды;

в централизованных условиях вода имеет высокую стоимость;

требуется оплата более дорогой обессоленной воды;

из-за неправильной эксплуатации системы возможно появление воды более 100°С, что приводит к ожогам.

Основным минусом открытой сети является быстрое остывание горячей воды. Многие жильцы по утрам включают кран и долго ждут, пока сольется холодная вода и пойдет горячая. Квартиры, в которых установлены счетчики, страдают больше всего.

К недостатку можно отнести не слишком стабильную температуру в отопительных радиаторах из-за быстро остывающей воды. Выгода также теряется из-за затрат на очистку воды.

Большинство старых застроек получают воду по тупиковой схеме. В новостройках применяется новая закрытая система, где установлено специальное оборудование, которое подогревает воду. В соответствии с ФЗ №190, с 2022 года все объекты строительства в обязательном порядке перейдут на закрытые схемы.

Закрытая система

Что такое закрытая система горячего водоснабжения? В отличие от открытой схемы, в закрытой или кольцевой схеме вода нагревается от воды из тепловой сети, не смешиваясь с теплоносителем, из-за чего возникает теплообмен. То есть, пользователь забирает из водопровода питьевую холодную воду и нагревает ее в дополнительном теплообменнике за счет сетевой воды.

Кроме оборудования, которое используется в тупиковой схеме, здесь установлены:

• контроллеры;
• насосы;
• пластинчатые теплообменники для ГВС;
• щиты управления.

Обслуживание открытой сети проводится в комплексе персоналом различной квалификации. Так, бригада слесарей или слесарь-сантехник проводит обслуживание тепловой изоляции, труб различного сечения, задвижек, термометров, манометров, кранов регуляторов температуры, клапанов.

Электрик необходим для обслуживания электрических узлов, а сотрудники специализированной организации отвечают за тепловую автоматику и контроллеры.

Положительные характеристики закрытой системы:

• хорошее качество горячей воды, приближенной к питьевой;
• отсутствие неприятного запаха;
• постоянная температура, начиная от +60°С, но не выше 100°С, как в открытой схеме;
• более простой контроль системы;
• более низкая стоимость приготовления воды, нет необходимости переплачивать за химически-обессоленную воду.

Недостатки системы

Такие неоспоримые преимущества влекут за собой удорожание сети, что относится к существенным минусам закольцованной системы. Более сложная в техническом плане схема ведет к удорожанию за счет внедрения в них индивидуальных водонагревателей с богатым арсеналом коммуникаций. Поэтому к минусам системы относится использование дорогого оборудования, что ведет к высоким капитальным затратам и более дорогое обслуживание.

При подключении данной сети применяются недешевые латунные трубки, так как полимерные не выдерживают интенсивный подогрев. Но латунь не подвержена коррозии, позволяет обойтись без компенсаторов и упрощает конструкцию.

Также сюда можно отнести сложность регулирования расхода воды. Технически не всегда возможно установить возле каждого котла аккумулирующую емкость. Также возрастают расходы и на электроэнергию, так как оборудование работает от электричества.

Теплосети в закрытой схеме даже при правильной эксплуатации несут 0,5% потери воды, из-за чего их необходимо регулярно подпитывать насосом подкачки. Качество воды обеспечивается вакуумными деаэраторами, установленными в ЦТП.

Итак, между открытой и закрытой системами существуют отличия, имеются свои преимущества и минусы. Открытая схема дешевле и проще, но качество горячей воды ниже, чем в закрытой. Закольцованная сеть хоть и требует к себе большего внимания и дороже, однако, вода в ней лучшего качества.

Специалисты рекомендуют устанавливать кольцованную схему, когда водоснабжение централизованное. Для тех, кто пользуется подземным водозабором, дешевле и проще установить тупиковую сеть, сэкономив немало средств. Не забывайте, что в 2021 году ею еще можно будет пользоваться, но только до 2022 года.

Союз предприятий жилищно-коммунального хозяйства и энергетики Красноярского края

Каким образом определить тип системы горячего водоснабжения многоквартирного дома?

В соответствии с пунктом 27 статьи 2 Федерального закона от 07.12.2011 № 416-фз «О водоснабжении и водоотведении» (далее – Закон № 416-фз) централизованная система горячего водоснабжения – это комплекс технологически связанных между собой инженерных сооружений, предназначенных для горячего водоснабжения путем отбора горячей воды из тепловой сети (далее – открытая система теплоснабжения (горячего водоснабжения) или из сетей горячего водоснабжения либо путем нагрева воды без отбора горячей воды из тепловой сети с использованием центрального теплового пункта (далее – закрытая система горячего водоснабжения).

При этом нецентрализованная система горячего водоснабжения – сооружения и устройства, в том числе индивидуальные тепловые пункты, с использованием которых приготовление горячей воды осуществляется абонентом самостоятельно (пункт 12 статьи 2 Закона № 416-фз).

Например, дома с теплообменниками относятся к нецентрализованной системе горячего водоснабжения, когда в многоквартирный дом поступает тепловая энергия и холодная вода, при этом приготовление горячей воды происходит за счет внутридомового инженерного оборудования (ИТП), входящего в состав общего имущества.

У многих управляющих компаний и ТСЖ возникла проблема определения типа системы (централизованная или нецентрализованная) при предоставлении информации для расчета нормативов расхода тепловой энергии на подогрев холодной воды (питьевой или химически очищенной воды) для предоставления коммунальной услуги по горячему водоснабжению и некорректной трактовке Правил предоставления коммунальных услуг собственникам и пользователям помещений в многоквартирных домах и жилых домов, утвержденных постановлением Правительства Российской Федерации от 06.05.2011 № 354 (далее – Правила).

Согласно действующему тарифному законодательству тарифы на горячую воду устанавливаются как двухкомпонентные в зависимости от типа системы горячего водоснабжения.

Тарифы на горячую воду в открытых системах теплоснабжения (горячего водоснабжения) устанавливаются в виде двухкомпонентных тарифов с использованием компонента на теплоноситель и компонента на тепловую энергию (пункт 5 статьи 9 Федерального закона от 27.07.2010 № 190-фз «О теплоснабжении»).

В соответствии с пунктом 88 Основ ценообразования в сфере водоснабжения и водоотведения, утвержденных постановлением Правительства Российской Федерации от 13.05.2013 № 406, тарифы на горячую воду в закрытых системах горячего водоснабжения устанавливаются в виде двухкомпонентных тарифов на горячую воду, состоящих из компонента на холодную воду и компонента на тепловую энергию.

При этом абзацем 6 пункта 38 Правил определено, что в случае установления двухкомпонентных тарифов на горячую воду размер платы за коммунальную услугу по горячему водоснабжению рассчитывается исходя из суммы стоимости компонента на холодную воду, предназначенную для подогрева в целях предоставления коммунальной услуги по горячему водоснабжению, и стоимости компонента на тепловую энергию, используемую на подогрев холодной воды в целях предоставления коммунальной услуги по горячему водоснабжению (формула 23 приложения 2 Правил № 354).

Указанный порядок определения размера платы за коммунальную услугу по горячему водоснабжению можно отнести только к закрытым системам горячего водоснабжения.

Следует отметить, что Минстроем РФ подготовлен проект постановления Правительства РФ, согласно которому будут внесены изменения в Правила № 354, согласно которым размер платы по горячему водоснабжению будет определяться исходя из компонента холодной воды (теплоносителя) и компонента тепловой энергии. Указанный проект постановления размещен на официальном сайте: www.minstroyrf.ru/docs/

При отсутствии централизованного горячего водоснабжения применяются положения абзацев 5-7 пункта 54 Правил, согласно которым в случае самостоятельного производства исполнителем коммунальной услуги по горячему водоснабжению (при отсутствии централизованных теплоснабжения и (или) горячего водоснабжения) с использованием оборудования, входящего в состав общего имущества собственников помещений в многоквартирном доме, размер платы потребителя за коммунальную услугу по горячему водоснабжению (при отсутствии централизованного горячего водоснабжения) определяется в соответствии с формулой 20 приложения 2 к настоящим Правилам как сумма двух составляющих:

произведение объема потребленной потребителем горячей воды, приготовленной исполнителем, и тарифа на холодную воду;

произведение объема (количества) коммунального ресурса, использованного для подогрева холодной воды в целях предоставления коммунальной услуги по горячему водоснабжению, и тарифа на коммунальный ресурс.

При этом, одной из составляющих формулы 20 Приложения 2 к Правилам № 354 является удельный расход v-го коммунального ресурса на подогрев воды, утвержденный в соответствии с законодательством Российской Федерации уполномоченным органом норматив расхода v-го коммунального ресурса на подогрев воды в целях предоставления коммунальной услуги по горячему водоснабжению.

Требованиями пункта 32(1) Правил установления и определения нормативов потребления коммунальных услуг, утвержденных постановлением Правительства РФ от 23.05.2006 № 306 (далее – Правила № 306) установлено, что уполномоченный орган устанавливает норматив расхода тепловой энергии, используемой на подогрев холодной воды для предоставления коммунальной услуги по горячему водоснабжению, с учетом вида системы горячего водоснабжения (открытая, закрытая).

При этом, требования по установлению норматива расхода v-го коммунального ресурса на подогрев воды в целях предоставления коммунальной услуги по горячему водоснабжению для нецентрализованных систем горячего водоснабжения, о чем указано в пункте 54 Правил № 354 и в формуле 20 приложения № 2 к Правилам № 354, отсутствуют.

В связи с чем, в графе 11 «Вид системы горячего водоснабжения» реестра данных по многоквартирным домам и жилым домам для расчета нормативов расхода тепловой энергии на подогрев холодной воды для предоставления коммунальной услуги по горячему водоснабжению, необходимого для заполнения организациями, осуществляющими деятельность по управлению многоквартирными домами, в случае наличия индивидуального теплового пункта в многоквартирном доме, входящего в состав общего имущества, с помощью которого в доме осуществляется производство горячей воды c использованием коммунального ресурса тепловой энергии (нецентрализованная система горячего водоснабжения), просим указывать вид системы горячего водоснабжения – закрытая.

При этом в указанных открытых системах горячего водоснабжения указывается коммунальный ресурс в виде химически очищенной воды (теплоноситель в воде).

В закрытых системах горячего водоснабжения указывается коммунальный ресурс в виде холодной воды для предоставления коммунальной услуги по горячему водоснабжению (в том числе в домах с индивидуальными тепловыми пунктами).