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.

Что такое централизованное водоснабжение — схема, объекты и устройство центрального питьевого водопровода

В настоящее время обеспечение населения нашей страны горячей и холодной водой является первоочередной задачей жилищно-коммунальных хозяйств. Хотя многие жители обладают автономными устройствами, но большинство населенных пунктов питаются от магистральных сетей. Давайте вместе разбираться, что это такое — центральная или централизованная система питьевого водоснабжения, являющаяся сложным инфраструктурным комплексом, который включает в себя не только линию трубопроводов, но и заборные и распределительные станции.

Что подразумевается под данным определением

Живя в квартире или частном доме, вы открываете кран и пользуетесь поступающей жидкостью. При этом не задумываетесь, из какого хранилища она вам пришла. А перед тем как прийти в ваше жилище, у нее был длинный и технологически сложный путь. Самая короткая дорожка в небольших поселениях. Обычно используется артезианская скважина, и этого достаточно для обеспечения нескольких тысяч жителей питьем. Сложнее обстоит дело с крупными городами и теми населенными пунктами, где такой возможности нет. Как правило, источниками служат близлежащие водоемы (река, озеро, искусственные хранилища). Так как качество не соответствуют нормативам, то предусмотрена очистка. Объекты централизованной системы водоснабжения — это не только магистрали, по которым происходит доставка жидкости, но и многочисленные сооружения, обеспечивающие стабильную работу, достаточную чистоту и безопасность.

Принцип действия

Функционирования такого большого хозяйства мало чем отличается от частного установки на дачном участке. Только объемы производимой жидкости намного больше, узлы и масштабы всего комплекса обладают огромными размерами.

Путь влаги начинается с забора. После первичной фильтрации насосная станция подает продукт к очистным устройствам, где происходит доведение до нужного качества (удаление песка, глины, мелкого гравия, ила). Следующим этапом идет более тонкая очистка – устранение излишних растворенных веществ и обеззараживание. Далее пригодная к использованию вода поступает в магистрали при помощи насосов, поддерживающих постоянное давление. Так как расстояния бывают очень большие, то на пути к крану встречаются еще несколько поддерживающих станций.

Основные компоненты и объекты системы центрального водопровода

Все хозяйство условно разделено на две части:

• Сооружения, обеспечивающие накопление, забор, подготовку и доведение до необходимых требований качества продукта, поступающего к потребителям.
• Комплекс магистралей и инженерных устройств, осуществляющий хранение, транспортировку и распределение.

Вблизи большинства мегаполисов сооружаются водохранилища, в которые стекают все находящиеся рядом источники. Большой объем обеспечивает гарантированное наличие сырья для обеспечения питьевым ресурсом как жителей, так и промышленных объектов. В открытых хранилищах содержатся много нежелательных примесей, поэтому значимым этапом является фильтрация. Она состоит из отстойников, аэраторов и разнообразных фильтров. Все операции обслуживаются насосными станциями. Важной составляющей процесса является охрана, так как обеспечение жидкостью это стратегическая задача, затрагивающая большое количество людей.

Преимущества и недостатки централизованного водопровода

MBFT-75 Мембрана на 75GPD

АМЕТИСТ — 02 М до 2 куб.м./сут.

Аэрационная установка AS-1054 VO-90

К плюсам необходимо отнести:

• Нет необходимости тратиться на бурение собственной скважины, обустраивать ее в соответствии со стандартными нормативами
• Легкость пользования и стабильность получения услуги.
• Контроль за качеством продукта не лежит на обывателе. Всеми процедурами занимается жилищное управление.
• Интенсивность потока не зависит от напряжения в сети, вам гарантирован одинаковый напор.
• Не требуется специальных сооружений для размещения накопительных тар.
• Низкая стоимость в пересчете на один литр потребления.

• Невозможность повлиять на характеристики собственными силами. Это решается установкой дополнительных устройств уже внутри домовладения.
• Аварийные ситуации приводят к появлению проблем у огромного количества соседей одновременно.

Современные технологии позволяют частично компенсировать такие недостатки. Промышленность выпускает станции, накопители, фильтры.

Условия подключения к центральной системе водоснабжения

Основным показанием, по которому принимается решение по присоединению вашего объекта к трубе, является возможность по обеспечению. Другими словами, существуют ли ресурсы у организации поставлять вам жидкость.

Второй фактор – наличие инфраструктуры. Если до строения большое расстояние, то возможно придется взять часть расходов на себя.

В некоторых случаях существуют труднопреодолимые препятствия, ограничивающие проведение магистрали (железнодорожная линия, скальные породы, каналы, стратегические объекты и т. д.).

Для того чтобы инициировать процесс присоединения, вам необходимо обратиться в водоканал вашего района. Там вы сможете как узнать о самой операции, так и выяснить, какие действия должны вы сделать (предоставить документы, купить счетчик, оплатить работу и т. д.).

Область применения централизованной сети водоснабжения

Такая форма обеспечения ресурсом используется в тех случаях, когда экономически обосновано создание данной структуры или в ситуациях полной невозможности организовать индивидуальное снабжение. Обычно поселения с сотней и более жителей, особенно при условии наличия какого-то производства уже крайне заинтересованы в создании подобных комплексов. Тем более что артезианская скважина является по закону добычей ресурсов и требует юридического оформления.

Опыт показывает, что наличие общественного источника обходится пользователям гораздо дешевле, и качество жидкости заметно выше.

Нормативные требования

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)

Если проверка и контроль параметров индивидуального колодца это добровольное дело самого хозяина, то снабжение влагой большого количества людей требует серьезного обеспечения безопасности. Поэтому разработаны стандарты, соблюдение которых контролируется санэпидем службой. Эти нормативы позволяют не допустить массового вреда при использовании источников. Одним из следствий обеззараживающих мероприятий является запах хлорки. С этим приходится мириться, тем более что существуют гаджеты, способные эффективно доочистить жидкость из-под крана. Такие устройства можно приобрести в любых специализированных магазинах, например, в компании «Вода Отечества».

Характеристики и виды узлов забора

В нашей стране достаточно пресной жидкости. Проблема состоит только в том, как доставить ее потребителю в большом городе. Для решения этой задачи используются все возможные варианты. Условно можно выделить два основных типа: поверхностные и залегающие под землей ресурсы.

Подземные

К ним относятся всем известные колодцы, артезианские скважины, естественные магматические опреснители. Как правило, основная масса образуется из-за сбора атмосферных осадков. Существует разделение по глубине залегания. Если слой расположен выше опорной непроницаемой породы, то он относится к поверхностному типу. Качество жидкости из таких точек довольно низкое и производительность подвержена сезонным колебаниям. Более глубокие подземные озера имеют разнообразный ресурс по использованию, и состав их может быть как пресным, так и сильно минерализованным.

Поверхностные

Реки, озера, искусственные ирригационные сооружения часто являются основным пунктом забора продукта. Простота и большой объем позволяют снабжать из таких мест огромное количество людей. Во многих странах используют рукотворные опреснительные установки. Забор производится из неисчерпаемого океана, но это дело является очень затратным. Поэтому данный метод применяется в богатых государствах, как пример, в Саудовской Аравии.

Реки и озера

Эти природные системы удобны тем, что происходит естественный сбор осадков с огромных территорий. При этом такие биоценозы автоматически перерабатывают большую часть вредоносных примесей. Поэтому нагрузка на доочистку сильно снижается. Самая большая опасность кроется в сверхактивной эксплуатации, так как равновесие нарушается, происходит заболачивание, заиливание, эрозия и как следствие, эффективность снижается в несколько раз.

Колодцы

Все мы знаем, что в деревне у каждого частного дома существует строение с вертлюгом или журавлем, из которого по мере необходимости ведром достается вода. Современные селяне используют насос и на его основе делают более продвинутое водоснабжение. Такие конструкции разделяются на две категории.

Шахтные

Капитальное сооружение с диаметром, позволяющим чистить дно вручную, обычно имело защитную стену в виде деревянного сруба или, реже, из камня. В наше время используют цилиндрические кольца из бетона. Характеризуется повышенной производительностью из-за большой площади притока. Главным недостатком является высокая стоимость и трудоемкость сооружения.

Трубчатые

Современная действительность внесла свои корректировки. Для обсадки стали использовать асбестовые трубы разного диаметра. Цена такого изделия упала в несколько раз, а в то же время за счет более глубокого бурения эффективность не сильно пострадала. В данный момент возможно сделать узкий прокол прямо из строения и источник вполне будет способен удовлетворять нужды средней по численности семьи.

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

Диспенсер настенный AquaPro 3207CH (охлаждение/нагрев)

Колонна аэрации AS-0844 VO-90

Непроточные водоемы

К этому классу можно отнести озера, сформированные природными складками местности, когда обмен пренебрежительно мал. В некоторых случаях происходит повышение концентрации солей, так как расход воды осуществляется за счет испарения. Если же существует переток, то жидкость остается пресной, но при этом, экосистема является фактически замкнутой. Похожие процессы происходят и в искусственно созданных гидросооружениях (прудах, хранилищах, карьерных ванных). Такие места пригодны для забора, но очень чувствительны к сверхэксплуатации. Нарушение баланса чревато резким ухудшением биопараметров.

Что значит централизованное водоснабжение – схема

По большому счету любая установка состоит из блоков, показанных на эскизе. Из какого-то источника происходит забор. Далее жидкость поступает на обработку, где очищается от разнообразных примесей и производится обеззараживание. В самых простых случаях это может быть экстренное хлорирование. В сложных ситуациях – фильтрация происходит многоэтапно. Обязательным элементом является накопительная емкость. Все вы часто могли встречать башни с утолщением наверху. Это и есть резервуар, призванный как создавать постоянное давление, так и компенсировать перепады интенсивности потребления в зависимости от времени суток. В больших городах жидкость накапливается в огромных емкостях, часто размещенных под землей. Так как расход очень сильно меняется, то система очистки не способна резко подстраиваться под потребление.

Следующим важным узлом являются насосы. Они выполняют функцию поддержания в магистрали заданного давления. В мегаполисах центральные трубопроводы в случае аварии выпускают фонтаны высотой в пятнадцати-, двадцатиэтажный дом. Это наглядная иллюстрация грандиозности этих устройств.

Совершенно необходимым по определению являются сами линии, по которым движется влага. По мере удаления диаметр труб уменьшается. Если на главном входе он может составлять полтора/два метра, то к многоэтажке подходит рукав с сечением 15/20 квадратных сантиметров, а к квартире – полдюймовая труба.

Из-за перепадов высоты и других проблем в больших конгломератах предусмотрено применение дополнительных станций, поддерживающих необходимый уровень давления. Такие устройства обязательны при многоэтажной застройке.

Условия подключения водоотведения

Для каждого региона или даже территориального участка возможности, цена и трудозатратность такого процесса очень индивидуальны. Это зависит от огромного количества факторов от физических условий до наличия других коммуникаций. Для выяснения этого вопроса необходимо обратиться в местный водоканал. Там вам предоставят все существующие варианты. При многоэтажной застройке функция использования общественного снабжения ресурсом подразумевается априори. А вот при индивидуальном строительстве это отдается на откуп застройщикам и при этом часто не существует никаких гарантий, что это возможно.

Централизованная система холодного водоснабжения, что это и каковы отличия от горячего

Если наличие точки получения жидкости совершенно необходимой для жизни в квартире или доме, это очень важная опция, то возможность наполнить теплую ванну для большинства жителей планеты является роскошью. В Советском Союзе горожане воспринимали это как норму. Ресурс поставлялся централизованно. В современных реалиях это признано неэффективным. Обычно в новостройках существует локальные центры нагрева и подачи. Это обусловлено высокими потерями тепла при транспортировке. Похожим образом обстоит дело и с решением проблемы на уровне частного домовладения. Бойлер накопительного типа с автоматическим поддержанием заданной температуры емкостью 50—70 литров спокойно удовлетворяет потребности семьи из 3—4 человек. На большее количество потребителей целесообразно будет установить газовую колонку или приобрести двухконтурный котел.

Горячее водоснабжение – логическое продолжение повышение комфортности в быту. Имеет высокое значение для общей гигиенической культуры, приготовления пищи, поддержания порядка в квартире, стирки грязных вещей. Совершенно разумным будет, если вам удалось осуществить подключение к общей магистрали и параллельное снабжение ваших кранов теплой жидкостью.

Заключение

К сожалению, из-за недостаточных методов фильтрации и сильного износа металлических труб (оставшихся в наследство со времен Советского Союза) нам поступает вода из централизованного водоснабжения низкого качества с неприятным запахом, желтоватого цвета, с кальциевыми отложениями и окалиной. Во избежание появления проблем со здоровьем рекомендуется использовать устройства доочистки (кувшины, насадки на кран, фильтры). Менеджеры, исходя из полученных результатов лабораторного исследования, подберут необходимый для вас товар и проведут бесплатную консультацию по установке.