Какие отличительные особенности систем открытого и закрытого ГВС

Схема рециркуляции бойлера

Рециркуляция воды в системе ГВС необходима для того, чтобы обеспечить горячей водой любую точку системы без дополнительного ее проливания. Для этого монтируется контур, по которому проходит вода из бойлера по всей системе, а затем возвращается назад в бойлер. Осуществляется рециркуляция при помощи небольшого насоса, который работает совсем бесшумно. Такая система способствует поддержке стабильной температуре горячей воды в любой точке дома.

Среди распространенных схем рециркуляции существуют несколько основных вариантов:

  • Монтаж трехходового или сервоприводного клапана. Применяют этот способ для настенных и напольных моделей бойлеров. К бойлеру подключается две трубы (два контура). Одни контур предназначен для отопления, другой – для горячей воды. Водонагреватель в этой системе выступает основным теплоносителем. При снижении температуры воды, применяется сервоприводный или трехходовой клапан, который начинает работать на подогрев воды. Отопление в это время перекрывается. После нагрева воды до нужной температуры, подогрев отопления возобновляется;
  • Монтаж двух насосов циркуляции в одной системе. При такой схеме, один из насосов предназначен для рециркуляции горячей воды по системе отопления, а иной – по контуру бойлера. Эта система первоначально обеспечивает нормальную температуру воды в бойлере, а потом уже в системе отопления. Особенностью такой схемы, является наличие термостата и переключателя режимов, который позволяет отключать, при необходимости, одну из систем;
  • Применение гидравлической стрелки. Применяется, если в доме существует более двух контуров (отопление, горячая вода, теплый пол). Эта схема направлена на обогрев воды, за счет которой проводится обогрев всех контуров. Эта система имеет существенный недостаток – при разборе воды. Теплоноситель может не справляться с обеспечением потребностей всех людей одновременно.

Выбор способа обогрева воды и отопления, а также способы ее рециркуляции через бойлер, должен осуществляться в соответствии с четкими расчетами всех потребителей и мощностью теплоносителя. Преимуществом среди основных схем обладают бойлера с трехходовыми или сервоприводными клапанами.

Положительные и отрицательные моменты

Открытая и закрытая системы предусматривают плюсы и минусы. Они описаны в таблице.

ПлюсыМинусы
Небольшая ценаТребуется постоянно производить проверку уровня жидкости
Редко образуются воздушные пробкиНеобходимы точные расчеты
С легкостью получается добавить воду в нужном объемеЕсли низкий уровень забора, вода быстро остывает
Риск образования протечки минималенПлохое качество воды

Небольшая стоимость рассматриваемой системы связывается с тем, что удается уменьшить число используемых устройств. Цена на проведение работ по монтажу ниже, если сравнивать с закрытым типом ГВС.

В связи с тем, что вода часто проходит по трубам, редко происходит образование пробок. Также отличия от закрытой системы заключаются в низком уровне давления. Это обуславливает отсутствие протечек.

Обратите внимание: данная схема обладает большим количеством минусов. К примеру, нерационально ее использовать в летнее время. Особая сложность открытой системы ГВС заключается с необходимости разработки проектов

Особая сложность открытой системы ГВС заключается с необходимости разработки проектов.

Как проводятся расчеты при открытой схеме ГВС

Рассматриваемый вариант подачи горячей воды предусматривает определенную последовательность действий.

В том числе:

  • составляется чертеж, где отражаются кольца циркуляции, замыкающиеся в тепловом узле. Выделить можно трубопроводы подающего и циркуляционного типа;
  • выбирается контур с самой большой протяженностью и на нем отражаются участки системы, в которых на постоянной основе образуется циркуляционный расход;
  • производится определение диаметра циркуляционной трубы. Его минимальное значение – 1,5 см. Кроме того, при вычислении следует оставлять соотношение между диаметром трубы на подавляющем и циркуляционном участке.

Чтобы образовался равномерный уровень поступления воды и сократились шансы образования воздушных пробок, для изготовления циркуляционного участка используются трубы с большим диаметром чем те, которые применялись при монтировании подавляющего участка системы.

Провести самостоятельный расчет диаметра труб при небольшом уровне расхода нагретой воды довольно сложно. По этой причине нужно поставить кран на циркуляционный стояк. За счет использования данного элемента можно отрегулировать пропускную способность. Это помогает достичь минимального уровня давления между подавляющей и циркуляционной частью рассматриваемой схемы.

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.

(основания:

–  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

Оборудование для нагрева воды

Стандартный водонагреватель может использоваться для ГВС или для отопления. В случае поломки оборудования тарифы ЖКХ снижаться не будут. Ремонтные работы также лягут на плечи потребителей, которые обязаны следить за его исправным состоянием.

Компонент «тепловая энергия»

Он отвечает за подогрев холодной воды. Причем на компонент не устанавливаются счетчики. До того как рассчитать тепловую энергию для ГВС, необходимо учесть следующие параметры:

  • тариф на ГВС;
  • расходы на эксплуатацию системы;
  • затраты при передаче теплоносителя;
  • расчет теплопотерь.

Также учитывается плата за обычное водоснабжение, рассчитывающаяся на основе потребления (руб./куб. м).

Закрытая система ГВС

Принцип устройства закрытой системы горячего водоснабжения предполагает, что нагревательный прибор забирает из централизованной сети холодную воду, нагревает ее и распределяет по точкам – отопление или вода для пользования.

В таком случае есть возможность регулировать интенсивность работы нагревательного элемента, следовательно, менять температуру жидкости.

  • контроль топлива – газа, электричества, соответственно, есть возможность экономить средства на коммунальных платежах;
  • если на улице вдруг похолодало, а центральное отопление уже выключено, жильцы с автономной системой нагрева воды могут создать себе комфортные условия;
  • в зависимости от стоимости топлива можно установить соответствующее оборудование, чтобы меньше платить;
  • есть возможность выбирать разные типы нагревательных элементов – колонки, бойлеры, котлы;
  • из крана сразу течет горячая вода, поэтому экономится сам теплоноситель.

Виды нагревательных элементов

Электрический бойлер

Для нагрева холодной жидкости применяются следующие приборы:

  • электрический бойлер;
  • газовая колонка;
  • газовый или электрический котел;
  • котел на угле или дровах.

Все они делятся на проточные и накопительные, различаются по конструктивным особенностям, мощности и источнику питания. К проточным относится бойлер. В зависимости от расхода воды можно подобрать нужный объем. Времени, чтобы нагреть жидкость электрическим тэном, уходит больше, но в целом устройство более экономное, так как потребляет 1 кВт в час. Есть газовые и электрические модели. Их минус в том, что они рассчитаны на определенный объем. Если его быстро израсходовать, придется снова ждать, пока нагреется очередная порция.

Проточные водонагреватели гораздо популярнее, так как позволяют пользоваться горячей водой в режиме реального времени, без предварительного нагревания. Самыми распространенными являются газовые и электрические котлы – одноконтурные и двухконтурные. Одноконтурные греют только водопроводную воду для использования на кухне и в ванной. К двухконтурным подключают отопительные трубы. Для маленьких помещений есть небольшие модели, которые справляются с поставленной задачей. Для частного дома или большой квартиры подойдет обычный котел со средней мощностью. В них можно отдельно провести трубы для нагрева пола и радиаторов, включая по необходимости все вместе или что-то одно.

Преимуществом является возможность герметичной циркуляции воды. Чтобы предохранить трубы от появления накипи внутри, мастера во время запуска системы заливают в нее дистиллированную жидкость и герметизируют контур. Если давление в системе падает, можно сделать долив.

В связи с подорожанием природного газа люди своими руками переделывают или конструируют новые типы котлов, способных работать на любом виде топлива – дровах, угле, солярке, бензине, а также газе и электричестве. При повышении цены на газ можно просто перейти на другой вид топлива.

Классификация

Системы теплоснабжения подразделяются на:

  • Централизованные
  • Местные (их еще называют децентрализованными).

Они могут быть водяными

ипаровыми. Последние используются в наши дни не часто.

Местные системы теплоснабжения

Здесь все просто. В местных системах источник тепловой энергии и ее потребитель находятся в одном здании или очень близко друг к другу. Например, в отдельном доме установлен котел. Нагретая в этом котле вода в последствии используется для удовлетворения нужд дома в отоплении и горячей воде.

Централизованные системы теплоснабжения

В централизованной системе теплоснабжения источником тепла служит или котельная, которая вырабатывает тепло для группы потребителей: квартал, район города или даже весь город.

При такой системе тепло транспортируется к потребителям по магистральным тепловым сетям. От магистральных сетей теплоноситель подается в центральные тепловые пункты (ЦТП) или индивидуальные тепловые пункты (ИТП). От ЦТП тепло уже по квартальным сетям поступает в здания и сооружения потребителей.

По способу подключения системы отопления системы теплоснабжения подразделяются на:

Зависимые системы — теплоноситель от источника тепловой энергии (ТЭЦ, котельная) поступает непосредственно к потребителю. При такой системе в схеме не предусмотрено наличие центральных или индивидуальных тепловых пунктов. Выражаясь простым языком, вода из тепловых сетей поступает напрямую в батареи.

Независимые системы — в этой системе присутствуют ЦТП и ИТП. Теплоноситель, циркулирующий по тепловым сетям, нагревает воду в теплообменнике (1й контур — красные и зеленые линии). Нагретая в теплообменнике вода циркулирует уже в системе отопления потребителей (2 контур — оранжевые и синие линии).

По способу присоединения системы горячего водоснабжения системы теплоснабжения подразделяются на:Открытые. В открытой системе теплоснабжения вода для нужд ГВС отбирается непосредственно из тепловой сети. К примеру, зимой вы пользуетесь отоплением и горячей водой «из одной трубы». Для такой системы справедлив рисунок зависимой системы теплоснабжения.

1. 2. 3.

Благодаря теплоснабжению дома и квартиры обеспечиваются теплом, а соответственно в них комфортно находиться. Одновременно с обогревом жилые строения, промышленные объекты, общественные здания получают горячее водоснабжение для бытовых или производственных потребностей. В зависимости от способа доставки теплоносителя на сегодняшний день существуют открытые и закрытые системы теплоснабжения.

Одновременно схемы обустройства систем теплообеспечения бывают:

  • централизованными — ими обслуживаются целые жилые районы или населенные пункты;
  • местными – для обогрева одного строения или группы зданий.

Реализация

Как реализуется циркуляция в системе горячего водоснабжения многоквартирного дома?

Здесь стоит сделать небольшое лирическое отступление.

Вода в системе ГВС должна иметь температуру не ниже 60 градусов по шкале Цельсия. При наличии центрального отопления вода может подаваться напрямую из тепловой сети. Такая схема теплоснабжения называется открытой (с отбором теплоносителя).

Открытое теплоснабжение: элеваторный узел с отводами, через которые запитано домовое ГВС

Новейший СП 30.13330.2016 прямо указывает, что отбор горячей воды из теплосети нежелателен, поэтому современные дома следует по возможности проектировать с закрытым теплоснабжением (без отбора теплоносителя). Вода для нужд ГВС отбирается из системы хозяйственно-питьевого водоснабжения и нагревается в водо-водяных, паро-водяных теплообменниках (они утилизируют тепловую энергию теплоносителя) или в локальных водонагревателях (бойлерах, колонках, котлах с дополнительным теплообменником и т.д.).

Водо-водяной теплообменник в составе современного теплового пункта

Открытое теплоснабжение

Горячая вода в системе с открытым теплоснабжением отбирается через врезки в прямую и обратную нитки элеваторного узла.

Так устроен отопительный элеватор

Врезки ГВС находятся между входной запорной арматурой элеваторного узла и собственно водоструйным элеватором. Как правило, система горячего водоснабжения с циркуляцией в доме с открытым теплоснабжением врезана в элеваторный узел в четырех точках — по две на каждой нитке.

Врезки на одной нитке разделены между собой дросселирующими («подпорными») шайбами с отверстием, диаметр которого должен быть приблизительно на один миллиметр больше, чем у  сопла элеватора.

Подпорные шайбы обеспечивают перепад между врезками ГВС в одну нитку теплосети

Температура подачи и обратки в течение года заметно меняется: она минимальна летом и максимальна в пик зимних холодов.

График температуры теплосети в отопительный сезон

В зависимости от  времени года и текущей температуры теплоносителя циркуляция горячей воды в системе водоснабжения может быть организована тремя способами:

  1. Из прямой нитки в обратную. Эта схема образует в элеваторном узле байпас, который гасит перепад на элеваторе, поэтому она используется только вне отопительного сезона;
  2. Из подачи в подачу. Перепад давления между врезками (порядка 0,2 кгс/см2) создает дросселирующая шайба. Схема собирается в элеваторном узле в межсезонье, при достаточно низкой температуре подачи;
  3. Из обратки в обратку. В этом режиме ГВС функционирует в холодное время года, когда температура теплоносителя на подающей нитке превышает 70-75 градусов.

Закрытое теплоснабжение

Гидростатическое давление в контуре ГВС дома с закрытым теплоснабжением всегда равно давлению внутри водопровода  ХВС. Перепаду, приводящему воду в движение, взяться просто-напросто неоткуда. Именно поэтому такая система циркуляционного горячего водоснабжения использует циркуляционные насосы.

Насос для рециркуляции воды с сухим ротором

Разводка в многоквартирном доме

Как должно разводиться  горячее водоснабжение с циркуляцией в многоквартирном жилом доме? Ответ найдется в уже знакомом нам СП 30.13330.2016.

В доме в пять этажей и выше стояки ГВС должны объединяться в секции из 3-7 единиц. При этом в качестве рециркуляционного используется один стояк, подключенный к обратному розливу ГВС;

Красные трубы — розливы ГВС, подача и обратка

Группа стояков с кольцующими перемычками на чердаке

Поплавковый автоматический воздушник и кран Маевского

  • Каждый из закольцованных стояков ГВС должен снабжаться запорной арматурой у основания и на верхнем этаже;
  • Система циркуляции горячего водоснабжения допускает присоединение полотенцесушителей к подающему стояку (при условии монтажа кранов перед прибором и байпаса до кранов) или, при должном техническом обосновании, к циркуляционному стояку.

Врезка прибора в стояк подачи ГВС

Энергопотребление этого прибора — 100 Вт

Виды систем и схем горячего водоснабжения

Система горячего водоснабжения может быть централизованной или децентрализованной. В первом случае одной установкой производится обслуживание потребителей в количестве от одного здания до квартала или поселка. Во втором – горячая вода подготавливается на месте потребления небольшими нагревательными устройствами. Для обеспечения потребностей в горячей воде применяются схемы с циркуляционными трубопроводами, а также бесциркуляционные схемы. Простотой конструкции и низкой первоначальной стоимостью отличается бесциркуляционная система горячего водоснабжения.

Особенности бесциркуляционной системы водоснабжения

Потребности в установке циркуляционного насоса нет, но вода в трубопроводе при небольшом перерыве в водоразборе или его малых объемах остывает очень быстро. То есть потребитель, открывая кран, получает не горячую воду, а охлажденную, а для того чтобы воспользоваться горячей водой ему необходимо сначала спустить некоторый объем остывшей воды из трубопровода. Спуск воды в данном случае – это не только неудобство и дополнительные затраты для потребителя, но и перегрузка канализации, потери воды и тепловой энергии. (См. также: Расчёт системы водоснабжения)

Совет: открытая система водоснабжения такого типа целесообразна только в местах непрерывного разбора горячей воды, либо в сетях малой протяженности.

Рисунок 1: Открытая система горячего водоснабжения

Циркуляционная система водоснабжения

Там же, где непрерывное обеспечение горячей водой точек потребления предпочтительнее, а спуск воды нежелателен, применяются циркуляционные системы. Вода в трубопроводе такой системы не останавливается и не остывает, а непрерывно прокачивается через водонагревательную установку, что позволяет поддерживать ее температуру на заданном уровне в каждой отдельно взятой точке водопотребления.

В зданиях высотой до 4 этажей вода циркулирует только в трубах разводки, а более 4 этажей – также в трубах стояков. При этом температура воды в водоразборных местах, где централизованная система отопления присоединяется к местной системе, не ниже 60 градусов (для открытых систем водоснабжения) или 50 градусов (для закрытых систем водоснабжения). В обоих случаях температура воды должна находиться в пределах до 75 градусов. (См. также: Источники водоснабжения)

Рисунок 2: Циркуляционная система горячего водоснабжения

Отличия открытой и закрытой системы подачи воды

В закрытой системе вода из тепловых сетей используется как энергоноситель для подогрева холодной воды, поступающей из водопровода в систему горячего водоснабжения, в теплообменнике. В открытых системах подача горячей воды производится непосредственно из теплосети. Температура такой воды – до 75 градусов, и предназначена она для удовлетворения гигиенических и бытовых потребностей населения (купание, стирка и прочих). Поэтому система водоснабжения открытая и закрытая отличаются и классифицируются в зависимости от способа подачи воды. Вода, отобранная непосредственно из теплосети, носит название бытовой.

Рисунок 3: Закрытая система горячего водоснабжения

Обслуживание открытых систем водоснабжения включает в себя дезинфекцию, причем по согласованию с органами госнадзора она может быть проведена не только с помощью хлорирования, но и простой промывкой горячей водой с температурой около 90 градусов.

Совет! Водонагревательное устройство также нужно периодически очищать, ведь под воздействием высоких температур могут создаваться неблагоприятные для качества воды условия. (См. также: Промышленное водоснабжение предприятий)

Рисунок 4: Открытая система горячего водоснабжения

Открытая система горячего водоснабжения предельно проста: она состоит из установки для нагрева воды, циркуляционного насоса и трубопроводов для ее транспортировки к водоразборным точкам.  Расположение разводящей магистрали внутри здания может быть нескольких вариантов:

  1. Система с верхней разводкой – чаще всего применяется в случае установки верхних водонагревателей (баков), что возможно при наличии верхнего технического этажа в сооружении. При этом циркуляционная магистраль прокладывается в подвале.

Система с нижней разводкой – более удобна в плане технического обслуживания, установка водонагрева располагается в подвале.

(См. также: Наружные сети водоснабжения)

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий