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

Как выбрать систему горячего водоснабжения

Бесперебойное обеспечение жителей населенных пунктов и предприятий водой, нагретой до 75 градусов – показатель высокого качества жизни. Чтобы не снижать его, важно правильно выбрать систему теплоснабжения, включающую горячее водоснабжение в частном доме или квартире.

Устройство горячего водоснабжения

Поступление горячей воды в многоквартирный или загородный дом зависит от того, какая система водоснабжения используется: открытая или закрытая. В первом случае жидкость идет непосредственно из центральной магистрали теплоснабжения. Чаще такой вариант встречается в многоэтажных зданиях. Подача теплой воды может производиться за счет естественной циркуляции или с помощью насосов.

Действие самотечного ГВС происходит по принципу вытеснения горячего потока холодной водой, у которой больше плотность и масса. Преимущества – в энергетической независимости на момент передачи жидкости. Расход энергии идет только при нагревании котлов. Недостаток – в необходимости точного расчета уклона трубопровода и использовании элементов с большим сечением.

Если доступ воды самотеком невозможен, потребуется установка насосного оборудования.

Плюсы открытых систем:

• Не нужно контролировать давление, воздух спускается в автоматическом режиме.
• Проще добавлять воду через расширительный бак.
• Меньше риск возникновения протечек.

Минусом является обязательный контроль воды в резервуаре и необходимость его пополнения.

Отличие закрытого типа горячего водоснабжения – в заборе холодной жидкости из водопровода и ее нагревании в дополнительном устройстве. После горячий поток перераспределяется по точкам водозабора. Это позволяет поддерживать нужную температуру на всех участках подачи воды. Но этот вариант потребует дополнительной разводки и установки нагревательного оборудования.

Закрытые снабжающие системы могут быть тупиковыми или работать по схеме рециркуляции. В последнем случае горячая вода течет по замкнутому кольцу трубопровода, а нагрев производится не только за счет накопительного теплообменника, но и с помощью косвенного источника. Тупиковую систему распределения горячего водоснабжения составляют только подающие ответвления, идущие от нагревательного элемента.

Виды систем подключения ГВС, принцип работы и нормативы

По способу подключения системы ГВС подразделяются на централизованные и автономные. Первый вид предполагает нагревание жидкости на тепловых подстанциях и доставку ее потребителю по специализированной магистрали открытого или закрытого типа.

При подаче центрального горячего водоснабжения должны соблюдаться определенные нормы и требования. Согласно СаНПиНам и СНИПам:

• Температура водной среды должна быть выше 40 градусов. Допускается отклонение до пяти градусов.
• Период отключения горячей воды из-за аварии не должен составлять более восьми часов ежемесячно.
• Максимум времени на профилактические работы летом – две недели.

Чтобы контролировать расход горячей воды, производится установка счетчиков. Эти приборы имеют право ставить только специалисты управляющей организации, занимающейся поставкой ГВС по договору с владельцем квартиры либо дома.

В автономных системах нагрев ведется за счет отопительных приборов – котлов, газовых колонок, различных бойлеров. Обычно используется в частных домах, но в последнее время, из-за перебоев с подачей горячей воды или несоблюдения нормативов, их стали устанавливать и жильцы квартир в многоэтажках.

Типовые схемы ГВС

Схемы горячего водоснабжения бывают трех видов:

• Накопительные. Обычно используются в загородных домах с простой (тупиковой) сетью распределения водных потоков. В качестве емкости для накопления устанавливают бойлеры.
• Проточные. Используются в тех случаях, когда необходим постоянный разбор горячей воды. Нагрев ведется с помощью пластинчатых либо трубчатых теплообменников.
• Комбинированные. В помещении устанавливают и проточный, и накопительный нагреватели воды.

Наиболее экономична схема горячего водоснабжения с циркуляцией. В этом случае поток циркулирует по сети благодаря насосному оборудованию, которое забирает воду из обратного трубопровода и передает в нагреватель. Ее применяют в жилых коттеджах, больницах, детсадах, гостиницах — там, где требуется постоянный приток теплой жидкости в краны.

Выбор автономной системы ГВС и особенности эксплуатации

Для организации горячего водоснабжения в жилом частном доме, где нет подключения к центральной сети, потребуется дополнительное нагревательное оборудование.

Накопительные бойлеры

Емкости, где вода нагревается и как в термосе долго остается теплой. Выбор такого устройства зависит от его объема:

• До 10 литров – достаточно для помывки посуды и влажной уборки.
• До 100 литров – хватает на душ для семьи из трех человек, уборку и мытье посуды.
• Свыше 100 литров – можно устанавливать в доме, где проживает большая семья.

Такие системы создают запас горячей воды, что актуально во время перебоев с ее поставками и отключений. Бак можно установить в любом месте – в санузле или на кухне. Но для нагрева требуется время и энергорасходы.

Современные конструкции накопительных приборов оснащены дополнительными функциями. К ним относят возможность работать как в экономном режиме, так и на максимуме, а также отсрочка начала нагревания. Корпуса теплоизолируют, чтобы горячая вода сохранялась долго, а расходуемая энергия экономилась.

Проточные нагреватели

Подойдут для любых типов домов, поскольку работают по принципу нагрева подаваемой холодной воды. Не занимают много места, могут быть верхнего или нижнего типа (крепятся к стене либо устанавливаются на пол). Горячая вода поступает сразу в краны.

У нагревателей есть и недостатки. Потребуется сливать остывшую воду с предыдущего запуска. При использовании нескольких участков водосбора нагрева на все не хватает, вода будет чуть теплой. Чтобы этого не случилось, рассчитайте мощность прибора. Для одного кухонного крана необходимо 10 кВт, но если при этом набирается ванна, мощность должна быть не меньше 28 кВт.

Источники энергии для подогрева воды также различаются. Это может быть газовая или электрическая двухконтурная система или источник косвенного нагрева. Последний тип выгоден в зимнее время, так как забирает теплую воду из домашней системы отопления. Применение второго контура позволяет решить проблему поставки ГВ и отопления здания.

В последнее время спросом пользуются альтернативные источники энергии. Солнечные батареи и ветряки еще не настолько популярны, но котлы на пеллетах и торфобрикетах используются все чаще. Их преимущество в более дешевом топливе. Для оборудования возможно наружное расположение: не в самом доме, а в подсобном помещении.

Организация подачи горячей воды в частном доме или квартире ограничена только финансовыми возможностями владельцев. Варианты нагревательных приборов, элементов трубопроводов и способов получения энергии разнообразны. Независимо от выбора схема должна соответствовать нормативам, быть функциональной и безопасной.

Система горячего водоснабжения дома

Современный дом немыслим без горячей воды. Если в теплое время года необходимость в отоплении отходит на второй план, то потребность в горячей воде не исчезает круглый год. Трудно представить комфортную жизнь, если нет возможности помыть посуду, умыться и принять душ.

Очевидно, что в отсутствие централизованной подачи горячей воды следует использовать специальное оборудование. Для этого предназначены водонагреватели (проточные и накопительные), которые по способу установки могут быть:

• автономными, или
• встроенными в конструкцию отопительного котла индивидуальной системы отопления.

Выбор системы горячего водоснабжения дома

Выбор современного водонагревательного оборудования достаточно широк. Свои плюсы и минусы есть у каждого из типов, поэтому задача пользователя — найти наиболее приемлемый вариант применительно не только к своим потребностям, но и с учетом особенностей инфраструктуры места проживания. Следует знать, что существуют определенные ограничения, влияющие на выбор прибора.

В зависимости от используемого типа энергоносителя, автономные устройства для получения горячей воды могут быть электрическими или работать на газе. Очевидно, что установка газового водонагревателя наиболее целесообразна в случае подключения к централизованной магистрали (существуют модели, работающие на баллонном газе, но стоимость их эксплуатации достаточно высока). Если же «голубое топливо» отсутствует, выбор делается в пользу электрического оборудования горячего водоснабжения дома.

Помимо этих важнейших условий существует еще целый ряд факторов, от которых в той или иной степени будет зависеть рациональный выбор системы горячего водоснабжения. А именно: потребность в количестве горячей воды и режим ее потребления (в зависимости от числа точек водозабора и количества проживающих — см. таблицу 1), производительность прибора, состояние электросетей, проектно-архитектурные решения, экологические аспекты, налаженный сервис, цена, и, конечно же, наличие в доме проточной воды.

Таблица 1

Среднестатистическая потребность 1 человека в горячей воде (л)				Расход горячей воды в точке водозабора (ориентировочно) (л / мин)			Мощность проточного водонагревательного оборудования в точках водозабора (кВт)
раковина/ умывальник	мойка на кухне	душ	ванна	умывальник/ мойка	душ	совмещенные точки	умывальник/ мойка	душ	ванна	джакузи
15	25	70-100	180	1,8-2	около 4	свыше 4	3-6	7	10-20	26-32

Автономные электрические водонагревательные приборы

Электрические водонагреватели делятся на проточные и накопительные.

Проточный нагревает воду почти мгновенно при прохождении ее через корпус с термоэлектронагревателем (ТЭН). Он срабатывает автоматически, сразу после включения крана горячей воды. Преимуществ у проточного водонагревателя довольно много: компактные размеры, моментальный нагрев и, как следствие, постоянно в наличии горячая вода. Приборы данного типа с мощностью 3 — 6 кВт рассчитаны на стандартное напряжение 220 В. Их производительность — 2-3 л/мин. горячей воды температурой 25-30 oС (в функционирование прибора заложен принцип: чем меньше воды проходит через теплообменник, тем она сильнее нагревается). В точках водозабора с большей потребностью в горячей воде необходим более мощный (от 7 до 32 кВт и выше) водонагреватель. Обычно домашняя электропроводка не рассчитана на подключение такого мощного прибора, поэтому для его электропитания потребуется отдельная линия с собственным автоматическим выключателем, проводами соответствующего сечения и заземлением. Водонагреватели мощностью более 10 кВт (например, немецкие SIEMENS) рассчитаны на трехфазное питание. Кроме того, такие модели можно использовать только в одной точке водозабора. Эти ограничения и являются главными сдерживающими факторами использования приборов подобного типа.

Второй тип электрических водонагревателей — накопительные (бойлеры), которые оборудованы емкостью для набора воды объемом от 10 до 500 литров и выше. В отличие от проточных, где нагрев воды начинается в момент ее расхода, в накопительных водонагревателях нагрев воды до заданной температуры происходит заранее и, как правило, с использованием относительно малой мощности.

Конструктивно бойлеры устроены следующим образом: теплоизолированная емкость с нагревательным элементом (ТЭНом) внутри и эмалированная облицовка снаружи; на ней обычно располагаются элементы управления нагревом. Температуру можно задать на термостате в диапазоне от 7 oС до 85 oС. Вода нагревается до заданного уровня, который в дальнейшем поддерживается автоматически с помощью термостата, включающего и выключающего ТЭНы. Современная высококачественная теплоизоляция эффективно предотвращает теплопотери и долго сохраняет воду горячей.

Немаловажную роль при выборе играет мощность бойлера, от которой зависит скорость нагрева воды. Накопительные водонагреватели небольших объемов (до 100 л) обычно имеют мощность 2 кВт и питаются от сети 220В (например, TI Tronic от ARISTON российского производства). Для более крупных объемов этого бывает недостаточно, т.к. вода в них будет нагреваться слишком долго. Для устранения этого недостатка некоторые фирмы предлагают модели объемом 50-150 л и 200-500 л, имеющие, помимо обычного, режим ускоренного нагрева на мощности до 6 кВт.

Накопительные водонагреватели пользуются большой популярностью, во-первых, из-за небольшой мощности нагревательных элементов, что позволяет устанавливать их практически в любом помещении. Второе преимущество заключается в том, что нагретая вода может расходоваться несколькими водозаборными точками одновременно. Выбирая водонагреватель, нужно исходить из того, что приборы объемом 5-15 л «справятся» лишь с мойкой и умывальником. Водонагреватели емкостью 30-50 л можно использовать для душа. Если вы планируете пользоваться ванной, необходим бак объемом 80-150 л. Если же потребность в горячей воде еще больше, то целесообразно использовать напольный водонагреватель на 200-500 л.

Автономные газовые водонагревательные приборы

Подобно электрическим, газовые водонагреватели также делятся на проточные и накопительные. Проточным водонагревателем, работающим на газе, является газовая колонка. Конструктивно она состоит из металлического корпуса, внутри которого расположена горелка, нагревающая проходящую через теплообменник воду, и автоматика, обеспечивающая ее безопасную работу, в т. ч. защиту от закипания. При открытии крана с водой открывается клапан, и газ поступает в горелку. Продукты горения газа удаляются через дымоход, расположенный в верхней части короба, а труба с горячей водой идет к потребителю. Возможны два варианта: пьезо- или электрический розжиг горелки. Газовые колонки с пьезорозжигом включаются путем нажатия специальной кнопки, а при отключении колонки остается гореть запальный фитиль, который обеспечивает дальнейший розжиг горелки. В колонках с электрическим розжигом от батареек (например, ARISTON FAST) включение происходит автоматически, за счет электрической искры. Водонагреватели с электророзжигом экономичнее, так как отсутствует запальник с постоянно горящим пламенем. Современные колонки имеют защиту от аварийных ситуаций и выключаются при перегреве, недостаточной тяге дымохода, на случай угасания пламени, утечки газа, отсутствия воды в теплообменнике и т.п. Газовые колонки нашли широкое применение благодаря своей компактности. Производительность этих приборов по горячей воде составляет от 10 до 17 л/мин. при мощности от 17 до 30 кВт и минимальном давлении воды от 0,1 до 1,0 атм.

Сфера применения другого типа приборов, работающих на газе, — газовых накопительных водонагревателей — несколько ограничена. Причина — достаточно большие габариты. Однако если площадь позволяет, то лучше использовать именно их. Конструктивно газовые водонагреватели выполняются в виде цилиндрического теплоизолированного бака, вверху которого выведен дымоход, а внизу расположена горелка. Как и газовые колонки, прибор имеет элементы управления и защиты: индикатор нагрева, основной и дублирующий термостаты, термометр для контроля за температурой нагрева воды. С помощью рабочего термостата можно задать требуемую температуру воды в диапазоне 40-72 С. В приборах такого типа объединены возможности запаса горячей воды впрок с ее нагревом при помощи довольно мощной газовой горелки 7-26 кВт. Накопительного водонагревателя объемом 150 л (например, ARISTON SGA 150) достаточно, чтобы обеспечить три — четыре точки водоразбора.

Следует иметь в виду, что объем накопителя подбирается исходя из запросов отдельного потребителя, количества проживающих в доме, а также видов расхода воды (ванна, душ и т.д.) При этом порядок расчета необходимой емкости горячей воды температурой 40 ?С в перерасчете на одноразовое пользование одним человеком может быть следующим. Из таблицы 1 видно, что максимальный расход горячей воды происходит при пользовании ванной. Бойлер способен нагреть воду до 70 oС. Экономичный режим эксплуатации оборудования данного типа — 60 oС. Расчеты по предлагаемой ниже методике показывают, что при разбавлении ста литров горячей воды холодной водой, равной 10 oС (средняя температура воды в водопроводе), можно получить:

Основным достоинством газовых водонагревателей является их устойчивость к перепадам давления воды и газа. Безопасность работы аппарата обеспечивают четыре степени защиты: он автоматически выключается при уменьшении тяги в дымоходе, при погасании запальной горелки или при возникновении любой технической неисправности, а основная горелка включится только при поступлении воды в теплообменник и при наличии запального пламени.

Индивидуальная система горячего водоснабжения (ГВС) на базе отопительного котла

Систему ГВС в индивидуальных домах и при поквартирном отоплении, как правило, монтируют на базе котла, используемого в системе. Это обычно одно- или двухконтурные газовые теплогенераторы, выпускаемые как в напольном, так и в настенном варианте. Подготовка горячей воды в них может быть осуществлена также проточным или накопительным способом. Необходимо отметить, что такая организация горячего водоснабжения — наиболее простой и удобный способ получить достаточное для комфортной жизни количество горячей воды.

Как правило, в небольших домах (до 150 м2) или в современных системах поквартирного отопления применяются двухконтурные котлы с проточной схемой горячего водоснабжения (например, ARISTON UNO, самый компактный в своем классе). Это значит, что если открыт «горячий» кран, котел начинает работать как газовая колонка (следует заметить, что в таких системах горячее водоснабжение является приоритетным, то есть вся мощность горелки направляется именно на нагрев расходуемой воды). Если точек разбора несколько или потребность в теплой воде высока, лучше предпочесть котел со встроенным накопительным баком.

В этом случае бак является частью котла, его емкость составляет, как правило, 40-60 л (ARISTON GENIA MAXI). Здесь нагрев производится за счет прохождения отопительной воды по расположенному внутри бака контуру. Очевидными преимуществами таких систем являются достаточная компактность и возможность обеспечения довольно значительного количества горячей воды (до 22 л/мин).

Если требуется отопить здание большой площади, рекомендуется использовать одноконтурный котел. В этом случае, для обеспечения достаточного количества горячей воды, целесообразно применять бойлеры косвенного нагрева. Они через специальные вводы подключаются к отопительному контуру на выходе из теплогенератора и нагреваются теплоносителем, проходящим по внутреннему контуру бака. При этом такой бойлер может иметь встроенный электрический ТЭН, который начинает работать, если газ временно отключается.

Итак, на сегодняшний день, очевидно, что обеспечение достойного комфорта как в условиях перебоев с горячей водой при централизованном снабжении, так и в условиях индивидуального строительства — задача вполне выполнимая. Следует лишь объективно оценить все факторы и сделать взвешенный выбор соответствующей нагревательной техники.