Горячее водоснабжение по закрытой схеме. Открытая и закрытая система гвс

Что такое открытая система горячего водоснабжения и как она устроена? Сегодня нам предстоит познакомиться с устройством систем отопления и ГВС, типичным для абсолютного большинства зданий, построенных в период существования Советского Союза. Мы изучим их основные элементы, и постараемся дать оценку ключевым особенностям такой схемы водоснабжения.

О терминологии

Вначале - несколько слов о том, насколько правильно само определение «открытая схема водоснабжения».

Оно является лингвистической ошибкой и представляет собой искажение совсем другого понятия. Правильный термин - открытая схема теплоснабжения. Открытой она называется потому, что из системы отопления возможен отбор теплоносителя - нагретой в котле ТЭЦ или местной котельной технической воды.

Тем не менее: мы отнесемся с уважением к устоявшейся системе определений, и в дальнейшем будем использовать термин «схема открытого водоснабжения».

Как все устроено

Итак, как реализуется открытая система теплоснабжения - горячего водоснабжения?

Очень просто:

• В дом заходят две нитки теплотрассы (подающая и обратная);

• Розлив ГВС подключен к обеим ниткам теплоснабжения через запорную арматуру - задвижки, вентиля или шаровые краны;

• В зависимости от времени года горячая вода включается с подачи или с обратного трубопровода теплотрассы. Дело в том, что температура теплоносителя меняется в зависимости от уличной температуры, компенсируя возрастающие в холода теплопотери зданий.

Справка: весьма популярный температурный график «150/70» подразумевает нагрев воды на подаче в пик морозов до +150°С. В то же время, температура воды в системе горячего водоснабжения ограничена действующими нормативными документами значением в 75°С.

Давайте более детально познакомимся со всеми элементами, которые включает схема открытого горячего водоснабжения.

Узнать больше о том, что такое открытая система водоснабжения и как она работает, вам поможет видео в этой статье.

Элеваторный узел

Элеваторный узел, или тепловой пункт - это комплекс запорно-регулирующей арматуры, обеспечивающий дом теплом и горячей водой. В доме может быть несколько отопительных элеваторных узлов, а вот тепловой пункт с ГВС, за редким исключением, всего один.

Сердце теплового пункта - водоструйный элеватор. Тройник с соплом внутри служит для подмешивания горячей и находящейся под высоким давлением воды с подачи к более холодной воде из обратного трубопровода, отправляющейся на рециркуляцию.

Таким образом, решаются сразу две проблемы:

1. Уменьшается до минимума расход воды с подачи. Тем самым минимизируется потеря напора на длинных ветках теплотрасс;
2. Увеличивается скорость циркуляции теплоносителя в отопительном контуре (поскольку растет вовлеченный в нее объем воды). В результате отопительные приборы в начале контура и в его конце нагреты до температур, незначительно отличающихся друг от друга: при +70 градусах на обратке и +150 на подаче, в систему отопления подается вода с температурой 95°С.

Врезки ГВС всегда выполняются между элеватором и входными задвижками или шаровыми кранами. Иногда между врезками и элеватором ставятся промежуточные задвижки, позволяющие, к примеру, снять элеватор для поверки или расточки размера сопла при непрерывной подаче горячей воды в систему ГВС дома.

Для зданий, построенных до середины 70-х годов прошлого века, типична тупиковая разводка ГВС: эти открытые системы горячего водоснабжения разведены по дому единственным розливом.

Тупиковая разводка имеет два довольно серьезных недостатка:

1. Подключенные к подводкам горячей воды сушилки для полотенец нагреваются лишь тогда, когда жильцы квартиры открывают краны на горячем водоснабжении. О полноценном отоплении ванных и санузлов речь не идет в принципе.
2. Открыв кран, вы вынуждены долго ждать нагрева воды. По утрам этот процесс нередко занимает 3-5 минут.

Капитан Очевидность подсказывает: при наличии водосчетчиков вы оплачиваете расход холодной воды, которая бесполезно сливается в канализацию. Но платите за нее по куда более высоким тарифам ГВС.

В более новых постройках используется схема открытой системы горячего водоснабжения с рециркуляцией. Горячая вода непрерывно циркулирует через два розлива ГВС и связанные перемычками на верхних этажах или на чердаках стояки. Полотенцесушители всегда горячие, а вода нагревается в течение нескольких секунд после того, как вы открыли кран.

Как такая система водоснабжения открытого типа реализуется в плане подключения к элеваторному узлу?

Очень просто: вместо двух врезок (в подачу и обратку) система ГВС подключается к ниткам теплоснабжения в четырех точках. По две на подаче и на обратном трубопроводе.

В зависимости от времени года ГВС может быть подключено по трем схемам:

1. Подача - обратка. Эта схема используется только летом, вне отопительного сезона. Дело в том, что для водоструйного элеватора, подключенная таким образом система ГВС представляет собой байпас, который гасит перепад давлений;

1. Подача - подача. Схема применяется весной и осенью, когда теплоноситель подающей нитки нагрет не выше 80 градусов;
2. Обратка - обратка. Так ГВС работает на пике температурного графика, в сильные холода.

Очевидно, что для циркуляции воды в замкнутом контуре нужен перепад давлений. Между подающей и обратной нитками теплотрассы он есть всегда. Но как обеспечивается перепад между двумя врезками в одну нитку?

Подпорными шайбами. На фланце между врезками монтируется стальной блин с отверстием на 1 мм больше отверстия в сопле элеватора. При таком размере шайба создает перепад (незначительный, не больше 0,1 - 0,2 атмосфер) и не препятствует работе элеватора.

Любопытно: теплоноситель в теплотрассе - техническая вода, не проходящая тщательную очистку, и часто несущая с собой большое количество взвесей. Из-за абразивного износа шайбы приходится менять раз в 3-4 года.

Розлив

Как уже упоминалось, схема открытой системы водоснабжения может включать один или два розлива. Что такое розлив?

Это всего лишь горизонтальная труба, разведенная по подвалу (реже - по чердаку) и отвечающая за подачу воды к стоякам. Диаметр розливов ГВС варьируется от 25 до 100 миллиметров в зависимости от количества подключенных потребителей. Розливы монтируются на подпорках (кронштейнах, консолях и т.д.), закрепленных на переборках подвала, или на подвесах к перекрытию между подвалом и первым этажом.

У розливов есть две типовых проблемы:

1. Заиливание. При медленном движении воды, содержащиеся в ней взвеси оседают на горизонтальных участках труб. Для борьбы с заиливанием на концах розливов часто монтируются сбросники, позволяющие выполнить промывку;
2. Зарастание отложениями (у черных стальных труб). Быстрее зарастают трубы на холодной воде, однако ГВС тоже страдает от известковых отложений и ржавчины. Иногда забитый розлив удается прочистить с помощью канализационной проволоки, но чаще при падении пропускной способности трубы, просто-напросто, меняют.

Стояки

Любое водоснабжение - открытое или закрытое - включает систему стояков, разводящих воду по этажам. Стояк - вертикальная труба диаметром 20-32 мм, от которой по квартире разводится подводка к точкам водоразбора.

В системах ГВС с рециркуляцией можно встретить стояки четырех типов:

1. С подключенными к подводкам точками водоразбора;
2. С установленными в разрыв стояка или параллельно ему полотенцесушителями;
3. С обоими типами сантехнических приборов;
4. Холостые (циркуляционные) стояки.

Диаметр

Для жильца многоквартирного дома все расчеты в системе с открытым водоснабжением сводятся к подбору диаметра труб (подводок и стояков). Какие диаметры использовать при ремонте, замене или монтаже своими руками водопровода горячего водоснабжения?

Стандартный размер стальных подводок водоснабжения - ДУ15. Тупиковый или циркуляционный стояк с точками водоразбора имеет размер ДУ25 - ДУ32, холостой стояк - ДУ20.

При выборе размера труб полезно помнить пару тонкостей:

1. ДУ (он же - условный проход) примерно соответствует внутреннему диаметру трубы. Пластиковые и металлополимерные трубы маркируются наружным диаметром, поэтому их размер должен быть на шаг больше, чем у стальных (DN20 вместо ДУ15 и так далее);

1. При замене старых труб пропускная способность нового водопровода не должна быть ниже. Попросту говоря, внутренний диаметр новых стояков и подводок должен быть как минимум не меньше, чем старых.

Материал

На горячей воде с подачей из элеваторного узла можно использовать только металлические трубы (см. ) . Инструкция связанна с пресловутой нестабильностью параметров водоснабжения: при гидроударе или перегреве, металлопластиковые или полипропиленовые водопроводы очень часто становятся причиной затопления квартир.

Заметьте: если жилец квартиры самостоятельно менял трубы, причем использовал материал, не предусмотренный проектом здания, весь ущерб от затопления предстоит покрыть ему.

Вот они:

Заключение

Надеемся, что нам удалось удовлетворить любознательность читателя. Узнать больше о том, что такое открытая система водоснабжения и как она работает, вам поможет видео в этой статье. Успехов!

Подробно рассмотрена открытая система водоснабжения, ее преимущества и недостатки в сравнении с противоположной — закрытой системой. Перечислены элементы открытой системы и особенности ее эксплуатации.

Важно! Если же речь идет о локальной, отдельной сети теплоснабжения и горячего водоснабжения, решение принимается исходя из качества воды и его соответствия санитарно-гигиеническим требованиям, а также экономическим преимуществам, которые дает в конкретном случае выбранная система.

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

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.

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.

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

Требования к качеству воды

Качество воды в открытой системе такое же, как и в радиаторах отопления. Поэтому и требования, которые открытая система горячего водоснабжения предъявляет к качеству теплоносителя, выше, чем для закрытых систем, в которых вода для потребления практически не отличается по качеству от холодной водопроводной.

Рисунок 5: Качественная вода

Обустройство открытой системы водоснабжения

Оборудование для обустройства открытой системы водоснабжения должно быть подобрано с учетом принципа ее действия. Другими словами, подача воды из нижнего резервуара должна сопровождаться одинаковым напором воды в кранах всех этажей, от первого до последнего, а достичь этого только с использованием насоса необходимой производительности не всегда возможно.

Важно! Необходимо учесть силу трения о стенки трубопровода, которая уменьшает скорость движения воды. Это влияние кажется несущественным, но на практике система водоснабжения открытого типа эффективна только тогда, когда учтены все нюансы.

Напор воды в системе определяется следующими факторами:

• Геодезическая высота нагнетания;
• Динамическое давление;
• Потери в трубопроводах.

Для такой системы актуально перекрытие отдельных участков трубопровода специальной арматурой (кранами). Это удобно для проведения эксплуатационного обслуживания и ремонта, ведь достаточно будет перекрыть отдельный участок и слить небольшой объем воды вместо того, чтобы сливать всю воду из системы. Целесообразна также установка дополнительных защитных устройств: поплавковых датчиков в резервуарах, реле давления в трубопроводе.

Рисунок 6: Измерение давления в системе

Эффективность систем горячего водоснабжения

Эффективность системы определяется максимальной передачей тепловой энергии потребителю с минимальным расходом теплоносителя. Система водоснабжения открытая и закрытая, при отсутствии забора воды на горячее водоснабжение, показателями эффективности отличаться не будут, исключение составляет вариант с тепловым насосом (являющийся наиболее эффективным в любых условиях). Закрытые и открытые системы обладают разными преимуществами. В закрытой системе возможно обеспечение гидравлической развязки тепловых сетей, а в открытой стоимость горячего водоснабжения для конечного потребителя значительно ниже. Кроме того, для нее характерны более высокий уровень надежности и повышение эффективности в перспективе (при условии, что теплоноситель – вода питьевого качества).

Чтобы обеспечить в доме достаточный уровень комфорта и благоустройства, нужно наладить водоподведение. Прокладка комплекса горячего водоподведения требует тщательно проработать проект и реализовать на необходимом техническом уровне. На этапе проектирования важной задачей становится выбор типа водоснабжения. В статье будет рассказано о преимуществах и возможностях открытой системы водоснабжения.

Любой тип водоснабжения предусматривает наличие источника воды, насоса, используемого для подъема воды, прокладки трубопроводов, коллекторов, распределяющих воду по трубам, для горячей воды дополнительно устанавливается водонагреватель.

Водоснабжение может осуществляться по открытой или закрытой схеме. Основное отличие схем в том, что по закрытым циклам вода циркулирует в замкнутой схеме, и потребитель не имеет к ней доступа. В открытой устройства, способные потреблять, подключены к ней самой. Поэтому открытая система ГВС требует постоянной подпитки от источника воды. В них вода является теплоносителем.

Итак, при установке открытого типа подведения воды необходимо правильно разместить все ее элементы:

1. для того, чтобы равномерно и постоянно обеспечивалось поступление воды, устанавливается насос, с его помощью по всей схеме устанавливается требуемое давление воды. Они могут быть погружными или наружными. От этого зависит место их установки;
2. для распределения жидкости и тепла по дому устанавливается разводка труб, по которым теплоноситель будет разноситься;
3. поскольку вода с самого входа в дом распределяется между двумя схемами – холодное и горячее водоснабжение, то для этой цели устанавливается распределительный коллектор. В схеме разводки также будут присутствовать врезки для потребителей – кранов, душа, ванны, мойки и т.д. Их количество и размещение будет зависеть от планировки дома и потребностей жильцов;
4. далее для функционирования открытая система горячего водоснабжения требует установки водогрейное устройства – накопительный или проточный, это обеспечивает теплоснабжение здания. Особенности функционирования их объясняются названием: накопительный сначала собирает воду и потом греет, а проточный греет прямо в трубе. Для больших зданий одного водонагревателя недостаточно, поэтому обычно сооружается ЦТП – центральный тепловой пункт, играющий основную роль в обеспечении функционирования теплоснабжения и горячего водоснабжения дома;
5. для различных нужд могут устанавливаться различные дополнительные устройства – различные автоматические устройства, фильтры, реле и т.д. Их количество и состав зависит от сложности проекта вцелом.

Открытая система теплоснабжения и водоснабжения может различаться по типу циркуляции. В предыдущем описании приведена схема циркуляции на принудительной основе, т.е. движение жидкости по трубе производится за счет насоса. Но возможна установка и без насоса, т.н. схема с естественной циркуляцией. Преимущество открытой системы горячего водоснабжения с естественной циркуляцией – это экономичность, поскольку для циркуляции воды не требуется электричество.

Достоинства и недостатки

Открытая схема горячего водоснабжения имеет достоинства в роли теплоснабжающей системы, особенно ее энергонезависимость при схеме с естественной циркуляцией. Хотя в последние годы такие схемы применяются все реже , поскольку они отстают от растущих потребностей пользователя и передовых технологий, но еще одним ее достоинством является дешевизна при монтаже.

Еще открытая схема водопровода по сравнению с закрытой отличается простотой конструкции. Для ее заполнения не нужно сложных манипуляций и устройств – воду можно просто залить и слить. Кроме того, такая схема водопровода меньше «завоздушивается», чем закрытая схема гвс. Как только начинается наполняться открытый бак с водой, воздух сам автоматически уходит из труб.

Хотя для потребителей вода забирается напрямую из системы, контролировать ее подпитку несложно. Но здесь же кроется и основной недостаток таких систем теплоснабжения – требуется регулярно проверять уровень жидкости.

У таких систем теплоснабжения высокий уровень устойчивости к перепадам давления, да и общее давление не такое высокое. Поэтому на ее работоспособность протечки влияют не так сильно.

Еще одним недостатком, или даже скорее, трудностью можно назвать то, что открытая система горячего водоподведения требует точного расчета. Чтобы правильно подобрать объем накопителя, мощность насоса и количество других элементов, необходимо знать, сколько воды в среднем потребляется. Для систем теплоснабжения при подобном их устройстве это будет зависеть от числа людей, которые будут потреблять воду, от объема потребления воды в ванной комнате, при мойке посуды и иных действиях, для которых требуется горячая вода. Зная, сколько воды требуется в сутки, можно с легкостью определить необходимый объем воды для систем теплоснабжения любого типа.

Итак, наличие собственной системы водоснабжения с тепловым узлом удобно, поскольку благодаря этому дом становится автономной системой, не зависящей от коммунальных служб или каких-то других факторов. Но установка таких систем требует тщательного расчета и определенных расходов, которые будут зависеть от планировки дома и требуемого уровня благоустройства.

Еще 20 лет назад горячее водоснабжение в частном доме было всего лишь в мечтах его владельца.

Сегодня же оно является реальностью, доступной каждому. Вопрос заключается только в одном – какая из систем достаточно экономит расход воды?

Правильный выбор системы горячего водоснабжения поможет не только эффективно обогреть загородный дом, но и значительно сэкономить на расходах. Источники горячего водоснабжения различаются по мощности работы, энергорасходам и конструктивным решениям.

Водонагреватели, работающие от газа, могут использовать как накопленную воду, так и проточную, и считаются наиболее практичными. Однако, существует альтернатива в виде электрических нагревателей. Только рассмотрев преимущества и недостатки той или иной обогревательной системы, можно сделать правильный выбор.

Все водонагреватели подразделяются на проточные и накопительные.

Проточные и накопительные нагреватели

Принцип их работы заключается в следующем. Подогреваемая проточная вода отдает помещению тепло.

Простой пример – стандартная газовая колонка, установленная в частном секторе города.

В прежних ее вариантах существует значительный недостаток — немало воды утечет, прежде чем она нагреется.

Однако ныне существующие системы газового отопления позволяют минимизировать расход. (Как известно, она является наиболее оптимальным теплопередатчиком.) Затратив средства на газовое отопление, вам остается подсчитывать только затраты электроэнергии.

Накопительные нагреватели работают, накапливая воду. Нагревается уже находящийся в баке объем жидкости. Расход электроэнергии при этом составляет 1 кВт в час. Преимущества данного нагревателя – при включении из крана идет уже горячая вода.

Недостаток – большой размер бака для ее накопления. Здесь владельцы малогабаритного жилья навряд ли будут в восторге.

Обеспечить горячей водой жилье можно и нагревательным котлом. Существующие виды котлов позволяют не только иметь горячую воду, но и использовать ее для отопления дома. Одноконтурные котлы используются только для подогрева, двухконтурные – для отопления.

В каждую систему включаются приборы, равномерно распределяющие нагретую воду по заданным координатам. Это и температурные датчики, и прибор подачи воды. Насос подает отмеренное ее количество по трубопроводам, которые могут и обогревать здание.

Системы водоснабжения делятся на открытые и закрытые.

Открытая и закрытая системы — схемы

В открытом обеспечении горячей водой дома теплоноситель находится непосредственно в самой системе.

Здесь вода из крана и в радиаторе одинакова по температурным показателям.

А «открытой» называется потому, что поступление воды идет сразу через открытые краны теплосети.

Многоквартирный жилой дом как раз и снабжается горячей водой через открытую систему водоснабжения. Здесь она является оптимальным вариантом, поскольку отпадает необходимость в установке и эксплуатации водонагревательного оборудования.

Однако, для частного сектора она практически не подходит, поскольку большие затраты по ее монтажу окупаются не скоро.

Закрытая система подачи является средством получения чистой горячей воды. Проще говоря, в бойлере нагревается питьевая холодная вода, которая и поступает в дом.

Вы можете даже использовать ее в приготовлении еды, поскольку явные недостатки открытой подачи (мусор из радиаторов, химические присадки и пр.) здесь отсутствуют. Закрытой хороша потому, что в ней нет вредных для здоровья человека элементов.

Расчет потребления горячей воды на примере

Расчет потребления

Рассчитывая расходование горячей воды, нужно учитывать количество жильцов в доме и их образ жизни.

Ведь главным требованием к горячей воде является ее минимальный срок появления из крана.

Кроме того, согласно существующим нормам подачи (в течение 10 минут) использование ее предполагается не только в нескольких точках, но и в неограниченном количестве.

Предположим, что одновременно в квартире на кухне моют посуду и в ванной пользуются душем. Поэтому, рассчитывая подачу горячей воды, нужно учитывать следующие моменты:

• Количество потребителей воды;
• Как часто жильцы пользуются ванной или душем;
• Количество ванных и туалетных комнат;
• Объемные затраты сантехническими устройствами (к примеру, объем ванны);
• Какая температура горячей воды необходима.

Наиболее оптимальный вариант расчета – это использование специальных приборов для измерения.

Однако, пока это возможно не для всех. Для примерного расчета без датчиков расхода возьмем семью из четырех человек.

В создавшейся ситуации, когда отец наполняет ванну объемом 140 л наполняется в течение 10 минут, в другой ванной комнате сын принимает душ, расходуя 30 л воды. В это же время мама моет посуду на кухне – плюс 30 л.

Сложив все данные, можно понять, что за 10 минут ушло 200 л горячей воды.

Конечно же, ситуация утрирована и может быть только в идеале. В реальности потребление гораздо меньше.

Только оценивая потребности всех членов семьи, можно выбрать наиболее оптимальную систему снабжения дома горячей водой.