Горизонтальная система горячего водоснабжения: как обеспечить циркуляцию при поквартирном учете

Horizontal Hot Water Supply System: How to Ensure Circulation with Individual Metering

A.A. Antonenko, General Director of «AAA engineering+» Design Bureau; M. V. Chuhina, Chief Specialist for Ventilation and Air Conditioning at «AAA engineering+»; N. V. Shilkin, Candidate of Engineering, Moscow Institute of Architecture

Keywords: hot water supply, circulation, water metering

Individual horizontal hot water supply systems have gained recognition of the specialists in our country quite a long time ago. They are convenient for residents and for operation organizations, advantageous for investors, facilitate a free layout of premises, minimize the risks of accidents and are very convenient for arrangement of individual apartment water metering. However these systems have a deficiency — lack of circulation inside an apartment, which leads to water cooling down and long waiting time. During development of a high-class high-rise residential building the investor has requested circulation of hot water inside the apartment.

Горизонтальные поквартирные системы горячего водоснабжения достаточно давно получили в нашей стране признание специалистов. Они удобны и для жильцов, и для службы эксплуатации, выгодны для инвесторов, позволяют решать задачу свободной планировки, минимизируют риски аварий и очень удобны для организации поквартирного учета водопотребления. Однако у этих систем есть недостаток – отсутствие циркуляции в пределах квартиры, что приводит к остыванию воды и большому времени ожидания. При реализации проекта жилого здания высокого класса инвестором была поставлена задача обеспечения циркуляции горячего водоснабжения внутри квартиры.

Горизонтальная система горячего водоснабжения: как обеспечить циркуляцию при поквартирном учете

А. А. Антоненко, генеральный директор проектного бюро «AAA engineering+»

М. В. Чухина, главный специалист ВК «AAA engineering+»

Н. В. Шилкин, канд. техн. наук, профессор МАрхИ

Горизонтальные поквартирные системы горячего водоснабжения достаточно давно получили в нашей стране признание специалистов. Они удобны и для жильцов, и для службы эксплуатации, выгодны для инвесторов, позволяют решать задачу свободной планировки, минимизируют риски аварий и очень удобны для организации поквартирного учета водопотребления. Однако у этих систем есть недостаток – отсутствие циркуляции в пределах квартиры, что приводит к остыванию воды и большому времени ожидания. При реализации проекта жилого здания высокого класса инвестором была поставлена задача обеспечения циркуляции горячего водоснабжения внутри квартиры.

Достоинства и недостатки системы

Горизонтальные поквартирные системы горячего водоснабжения (ГВС) обладают целым рядом достоинств: они удобны в эксплуатации, позволяют реализовать свободную планировку квартир, минимизируют риски аварий и их последствия, очень удобны для организации поквартирного индивидуального учета водопотребления. Одно из важных преимуществ, обеспечивших их широкое применение в зданиях высокого класса, – экономическая эффективность. Все инвесторы хотят сэкономить как можно больше площади. Когда здание имеет двухзонную систему ГВС, площадь, которая теряется на стояках, достаточно велика. Как правило, в каждой квартире выделяются две шахты габаритами 600×400 мм, и в этом случае в здании площадью 100 тыс. м 2 теряется 200–300 м 2 . Современный рынок диктует требования по экономии площади.

Первые горизонтальные системы ГВС, которые стали применятся в отечественной практике, – это системы с этажными коллекторными разводками. Эти первые схемы имели ограничения, связанные с отсутствием циркуляции, которое из-за большого времени ожидания приводит к жалобам жильцов.

При реализации проекта жилого здания высокого класса задача обеспечения циркуляции ГВС внутри квартиры была поставлена инвестором. Этот объект характеризуется очень высокой стоимостью квадратного метра, причем квартиры в нем продаются уже с отделкой, именно поэтому встал вопрос о минимизации рисков протечек. Любая протечка влечет за собой риски по отделке по всему стояку. При этом необходимо было обеспечить индивидуальный поквартирный учет потребления горячей воды.

Схема ГВС для здания с отделкой

Для решения задачи обеспечения циркуляции внутри квартиры при поквартирном учете водопотребления было предложено решение, при котором такой учет потребления горячей воды осуществляется за счет разницы показаний счетчиков на водоразборе горячей воды и циркуляции.

Фрагмент схемы водоснабжения квартиры в здании высокого класса с отделкой: В1 – ХВС; Т3 – ГВС; Т4 – циркуляция ГВС; К1, К2 – квартирные коллекторные узлы

Схема организации горячего и холодного водоснабжения квартиры в здании высокого класса с отделкой представлена на рис. 1–4. В межквартирном коридоре устанавливается этажный коллекторный узел (см. рис. 4), в котором установлены три распределительные гребенки: В1 – ХВС, Т3 – ГВС, Т4 – циркуляция ГВС. На всех трех ветках на вводе в квартиру устанавливаются водосчетчики.

Внутри квартиры (см. рис. 1) все три ветки – В1, Т3 и Т4 – проложены в полу до квартирных коллекторных узлов К1, К2 и т. д. Схема квартирного коллекторного узла представлена на рис. 3, а узел его подключения к магистралям В1, Т3 и Т4 – на рис. 2.

Основная задача – обеспечить циркуляцию между стояками Т3 и Т4. В квартире большой площади располагается достаточно длинный контур (в проектах встречается, например, длина 50 м, время ожидания при тупиковой схеме порядка 50 с). Получается циркуляционное кольцо, в котором расход горячей воды ограничивается. Коллекторные узлы К1, К2 (рис. 1) устанавливаются в санузлах квартир. Остаются очень короткие ветки от распределительной гребенки до точек водоразбора ГВС и ХВС. Время ожидания при длине тупиковой ветки длиной 5 м составляет в самом худшем случае порядка 3–5 с. Это для комфорта некритично.

Учет потребления горячей воды осуществляется в автоматизированной системе коммерческого учета (АСКУ) по разности показаний квартирных водосчетчиков на ветках Т3 и Т4 (см. рис. 4). Алгоритм работы прописывается в АСКУ.

Схема работает следующим образом. Считываются показания квартирных водосчетчиков Т3 и Т4. Если расходы совпадают – соответственно, нет водоразбора и система работает фактически в режиме отопления. С жильца не списывается расход горячей воды. В отсутствии водоразбора схема очень похожа на систему отопления с циркуляционными кольцами по каждой квартире, т. е. фактически в этом случае система ГВС работает так же, как и система отопления, поддерживая заполнение и температуру внутри контура циркуляции.

Если же жилец открывает любую точку водоразбора, вода идет через нее, а циркуляция прекращается. В этом случае имеет место расход только на ветке Т3, который и списывается с жильца.

В современном доме жилец сам счетчиком не пользуется: все показания снимаются дистанционно автоматически и заводятся в учетно-биллинговую систему без участия человека. Жилец может проконтролировать корректность показаний приборов посредством специального мобильного приложения.

Расчет показаний счетчиков воды происходит на основании разницы показаний счетчиков Т3 и Т4. Счетчики используются с интерфейсом RS485, импульсным или иными типами передающего сигнала. Вычисления производятся на сервере общей системы учета здания, на котором установлено соответствующее программное обеспечение. К показаниям счетчиков имеет доступ служба эксплуатации здания для вычисления стоимости потребленных ресурсов, откуда формируются платежные поручения, а также информация передается на мобильное устройство жильца или выводится в отдельном меню на панели домофона (терминала управления системами квартиры).

Узел подключения квартирного коллекторного узла: 1 – кран шаровой; 3 – труба PEX

Особенности реализации

Задача организации циркуляции – обеспечить необходимый циркуляционный расход через внутриквартирный контур, чтобы температура на точке водоразбора соответствовала необходимым параметрам, но при этом ограничить этот расход, чтобы стояк работал корректно. Есть два варианта организации циркуляции: бюджетный – ручной балансировочный вентиль, который обеспечивает ограничение расхода (поз. 8 на рис. 4); более дорогой, но более надежный и технически совершенный – термовентиль, который автоматически обеспечивает комфортную температуру (регулирование по температуре).

В обязательном порядке устанавливаются регуляторы давления и на холодной, и на горячей воде. Особенно это важно для зданий высокого класса, поскольку в санузлах таких квартир устанавливаются самые разнообразные санитарно-технические приборы, которые могут быть очень требовательны к давлению воды. Установка регуляторов позволяет более качественно отрегулировать давление у каждого водопотребителя.

Установка регуляторов давления имеет свою специфику. На ХВС (В1) устанавливается/не устанавливается этажный регулятор давления (поз. 3 на рис. 4) и/или в каждой мокрой зоне (в мокрых зонах квартир премиального класса следует устанавливать индивидуальный РД в мокрых зонах, что обеспечивает качество настройки и работы потребителей) дополнительно, отдельный в каждой квартире. На ГВС регулятор давления ставится только в квартире на каждом коллекторном узле (поз. 8 на рис. 3), поскольку этажный регулятор при циркуляции будет работать на запор.

Квартирный коллекторный узел в санузле: 1 – бочонок нержавеющий; 2 – клапан обратный латунный; 3 – коллектор стальной; 4 – кран шаровой «американка» латунный; 5 – кран шаровой латунный муфтовый с системой антипротечки; 6, 7 – ниппель латунный; 8 – регулятор давления воды; 9, 10 – соединитель «американка»; 11 – соединитель «американка» угловая; 12 – угольник латунный

На циркуляции обязательно устанавливается обратный клапан. Это делается для того, чтобы при некорректном вмешательстве жильца в схему водоснабжения изменения не повлияли на работу всей системы.

Также в обязательном порядке устанавливается система антипротечки (поз. 5 на рис. 3). Система антипротечки – клапан с приводом, который срабатывает по сигналу от датчика в случае наличия воды на полу квартиры, предупреждая затопление нижележащих этажей. Системы антипротечек нужны в первую очередь для минимизации рисков затопления стояка квартир на период проведения монтажных работ.

Для чего на каждый санузел необходима своя гребенка? Это связано с качеством эксплуатации у жильца, потому что если срабатывает система антипротечки, жилец должен иметь возможность пойти в другой, работающий санузел, пока специалисты службы эксплуатации не устранят протечку. Качество жизни не должно пострадать. Это – специфика подобных объектов высокого класса.

Коллекторный узел на этаже: Т4 – циркуляция ГВС; Т3 – ГВС; В1 – ХВС; 1 – кран шаровой; 2 – фильтр; 3 – регулятор давления этажный; 4 – манометр; 5 – коллектор (распределительная гребенка); 6 – водосчетчик; 7 – обратный клапан; 8 – балансировочный клапан квартирный; 9 – балансировочный клапан этажный

Схема ГВС для здания без отделки

В квартирах без отделки реализуется похожая, но несколько упрощенная схема (см. рис. 5). На вводе в квартиру устанавливается запорная арматура, и жильцу предоставляется возможность либо замкнуть циркуляцию, либо продолжить ветки В1, Т3 и Т4 до санузла. Жилец ставит у себя регулятор давления, запорную арматуру, по желанию – дополнительные фильтры, может подключить полотенцесушитель и устанавливает тупиковую гребенку либо обвязывает тупиковую ветку. Можно поставить дополнительный бойлер.

Если жильцу необходимо подключить полотенцесушитель, предусмотрено два шаровых крана и балансировочный клапан (поз. 2 на рис. 5) до точки водоразбора. Полотенцесушитель в этом случае развязан от стояка. Может быть несколько полотенцесушителей, также можно использовать полотенцесушители с терморегулятором.

В схеме для квартир без отделки на системе холодного водоснабжения устанавливается общий этажный регулятор давления. Жильцы в этом случае в квартире ничего не устанавливают, инвестор экономит на своих затратах. Если же квартиры очень высокого класса, то регуляторы давления устанавливаются и на гребенках жильцов.

Схему, которая должна быть реализована, служба эксплуатации выдает жильцу и при приемке, соответственно, проверяет качество выполненных работ. Если даже жилец что-то сделает неправильно, то негативного воздействия на другие квартиры не произойдет, поскольку на системе циркуляции устанавливается обратный клапан. В этом случае система будет работать корректно даже при ошибках во внутриквартирной разводке.

Использование циркуляции возможно для подогрева теплых полов

Дальнейшее развитие этой схемы – циркуляцию – можно использовать для подогрева теплых полов. В этой ситуации можно поставить теплосчетчики и работать по температурам. В мокрой зоне оказывается система циркуляции. Циркуляция имеет параметры теплоносителя, близкие к температуре теплого пола. Это очень комфортно, удобно, и в этой ситуации решение, с точки зрения жильца, получается достаточно экономичное.

Узел подключения в квартире без отделки: 1 – кран шаровой; 2 – балансировочный клапан; 3 – регулятор давления; 4 – труба стальная оцинкованная; 5– труба PEX

Использование термоклапанов

Одним из вариантов может быть применение в качестве альтернативы балансировочных кранов термоклапанов, ограничивающих температуру в контуре циркуляции. Но данное решение отличается достаточно большими инвестиционными издержками.

О гигиене

Наличие достаточно длинных тупиковых участков приводит к вероятности развития микроорганизмов в трубопроводной сети, особенно в период отсутствия водоразбора, что, вероятно, в ближайшем будущем приведет к применению циркуляции даже в сетях холодного водоснабжения во избежание развития патогенной микрофлоры в тупиковых участках сети.

Для минимизации риска развития микрофлоры в сетях водоснабжения уже сейчас применяются трубопроводы, препятствующие отложению минералов на стенках трубопроводов, также рекомендуется централизованная станция водоподготовки.

Трубопроводные сети водоснабжения строятся из следующих материалов: стояки и магистральные трубопроводы – из нержавеющих труб; горизонтальные разводки от этажных распределительных коллекторов до квартирных – из труб PEX, коллекторы – из нержавеющей стали либо латуни.

Поделиться статьей в социальных сетях:

ТЕПЛОТА

Циркуляция в контуре ГВС

Чтобы горячая вода была доступна в любой точке системы, необходимо собрать такой контур, по которому она будет непрерывно циркулировать, поступая из бойлера или накопительного водонагревателя и возвращаясь в него же, если система работает в режиме ожидания. Благодаря этому вода в трубах никогда не остывает и всегда доступна пользователям.

Циркуляция в контуре ГВС может быть естественной за счет конвекции. Однако большей эффективности можно достичь, используя принудительную циркуляцию с помощью небольшого насоса.

Современные бытовые циркуляционные насосы практически бесшумны и имеют мощность всего несколько десятков ватт. Они просты в эксплуатации и практически не требуют обслуживания. Однако это не те циркуляционные насосы, которые используются в системах отопления. Они лучше защищены от коррозии, поскольку в контуре ГВС вода насыщена воздухом, в отличие от закрытых систем ЦО. Так, ротор и другие элементы, контактирующие с водой, выполнены из не чувствительных к кислороду материалов.

Какое давление в системе

9-ти этажки

Дома высотой до 9 этажей имеют нижний розлив снизу вверх. Т.е. от водомера по большой трубе вода уходит по стоякам до 9-го этажа. Если у водоканала настроение хорошее, то на вводе нижней зоны должно быть примерно 4 кг/см2 . С учётом падения давления в один килограмм на каждые 10 метров водяного столба жители 9-го этажа получат приблизительно 1 кг давления, что считается нормой. На практике же в старых домах давление на вводе составляет всего 3,6 кг. И жители 9го этажа довольствуются ещё меньшим давлением чем 1кг/см2

12-20 этажей

Если дом выше 9-ти этажей, например 16 этажей, то такая система делится 2 зоны. Верхняя и нижняя. Где для нижней зоны сохраняются те же условия, а для верхней давление поднимают примерно до 6 кг. Чтобы воду поднять на самый верх в подающую магистраль, а с ней вода стояками идёт до 10-го этажа. В домах выше 20-ти этажей подача воды может делится на 3 зоны. При такой схеме подачи, вода в системе не циркулирует, стоит на подпоре. В квартире многоэтажки в среднем мы получаем давление от 1 до 4 кг. Бывают и другие значения но сейчас мы их рассматривать не будем.

Когда циркуляция в контуре ГВС необходима

Централизованный нагрев воды — это оптимальный способ обеспечения ГВС в больших домах. Система в таком случае обязательно должна включать в себя накопительный водонагреватель либо бойлер косвенного нагрева, используемый в паре с одноконтурным котлом. Это необходимо для того, чтобы потребителям постоянно был доступно определенное количество горячей воды. Емкость бойлера определяется предполагаемым расходом воды. До заданной температуры вода в бойлере нагревается встроенным ТЭНом либо от теплообменника, подключенного к котлу. Когда горячая вода не востребована, система находится в режиме ожидания. Но при открывании крана горячей воды система включается, предоставляя сразу достаточное ее количество. Объемы бойлеров могут быть от нескольких десятков до нескольких сотен литров. При этом в отличие от проточных водонагревателей, величина протока не ограничивается.

Однако система централизованного ГВС тоже имеет свои недостатки, хотя объективно является лучше других. Дело в том, что трубы, которыми подключены точки водоразбора к бойлеру, имеют, как правило, большую протяженность, и вода в них будет остывать, если долго ей не пользоваться. Потребитель, таким образом, оказывается в ситуации, когда при открытии горячей воды какое-то время из крана течет еле теплая или холодная вода. Время ожидания зависит от протяженности труб и может длиться до 30 секунд. Это слишком долго и к тому же расточительно. Причем речь идет не о потере нескольких десятков литров холодной воды, а о потере воды предварительно нагретой. В этом случае помочь может только циркуляция воды в контуре ГВС.

Двухконтурные котлы и колонки, а также электрические проточные водонагреватели тоже могут работать в системах централизованного горячего водоснабжения дома, но не способны делать это экономично и комфортно для потребителя. Их целесообразно использовать в маленьких коттеджах, где точек водоразбора немного и все они сконцентрированы возле водонагревателя. Однако и в таком случае, одновременно лучше пользоваться только одним краном, а не несколькими.

Холодное водоснабжение или ХВС

Местная насосная станция подаёт воду в магистраль из сети водоканала. Большая подающая труба входит в дом и заканчивается задвижкой, после которой идёт водомерный узел.

Если говорить коротко, то водомерный узел состоит из двух задвижек, сетчатого фильтра и счётчика.

В некоторых есть дополнительно обратный клапан

и обвод водомера.

Обвод водомера представляет из себя дополнительный счётчик с задвижками, который может питать систему, если основной водомер обслуживается. После счётчиков вода подаётся в домовую магистраль

где распределяется по стоякам, которые ведут воду в квартиры по этажам.

Типы схем водоснабжения

Система водоснабжения бывает трех типов:

последовательная;

комбинированная (смешанная).

В последнее время, когда в квартирах все чаще встречается большое количество сантехнического оборудования, используют коллекторную схему разводки

. Она является оптимальным вариантом нормального функционирования всех приборов. Схема горячего водоснабжения коллекторного типа исключает перепады давления в разных точках подключения. Это является главным преимуществом данной системы.

Если рассматривать схему более подробно, то можно сделать вывод, что никаких проблем с использованием сантехнического оборудования по назначению в одно и то же время не будет. Суть подключения такова, что каждый отдельный потребитель воды соединяется с коллекторами стояка холодного и горячего водоснабжения изолированно. Трубы не имеют множества разветвлений, поэтому вероятность протечки очень мала. Такие схемы водоснабжения в многоэтажных домах просты в обслуживании, однако стоимость оборудования достаточно высокая.

По мнению специалистов, коллекторная схема горячего водоснабжения требует установки более сложной установки сантехнических приборов. Однако эти отрицательные стороны не столь критичны, особенно если учесть тот факт, что у коллекторной схемы есть множество достоинств, к примеру — скрытый монтаж труб и учет индивидуальных особенностей оборудования.

Последовательная схема горячего водоснабжения

многоэтажного дома — это самый простой способ разводки. Такая система проверена временем, она вводилась в эксплуатацию еще во времена СССР. Суть ее устройства в том, что трубопровод холодного и горячего водоснабжения проводят параллельно друг другу. Инженеры советуют использовать данную систему в квартирах с одни санузлом и небольшим количеством сантехнического оборудования.

В народе такую схему горячего водоснабжения многоэтажного дома называют тройниковой. То есть от главных магистралей идут разветвления, которые соединяются друг с другом тройниками. Несмотря на простоту монтажа и экономию расходного материала, данная схема имеет несколько основных недостатков:

1. В случае протечке трудно искать поврежденные участки.
2. Невозможность подачи воды к отдельному сантехническому прибору.
3. Трудность доступа к трубам в случае поломки.

Читайте также:  Расход газа для отопления коттеджа