В настоящее время горячее водоснабжение является неотъемлемой частью жизни большинства людей на планете. Без него не обходятся ни в одной квартире и жилом доме. Обустройство ГВС представляет собой непростой процесс, более того существует несколько видов подключения систем. В данной статье мы рассмотрим все системы горячего водоснабжения, расчёт и типы водонагревателей.
Вне зависимости от вида ГВС осуществляется подключение совокупности оборудования, которые предназначены для нагрева воды и распределения её по различным водозаборным точкам. В данном оборудовании нагревается вода до необходимой температуры, после чего с помощью насоса происходит подача в дом и по трубопроводу. Различают открытую и закрытую систему горячего водоснабжения.
Открытая система
Открытая система ГВС отличается наличием теплоносителя, циркулирующего в системе. Горячая вода поступает непосредственно из централизованной отопительной системы. Качество воды из крана и отопительного оборудования ни чем не отличается. В результате получается, что люди используют теплоноситель.
Открытая система названа так, ввиду того что подача горячей воды осуществляется из открытых кранов отопительной системы. Схема ГВС многоэтажного дома предусматривает применение открытого типа. Для частных домов этот тип является слишком затратным.
Следует знать, что экономия средств открытой системы происходит, за счёт не надобности водонагревательных устройств для нагрева жидкости.
Особенности открытой ГВС
При монтаже открытой ГВС необходимо учитывать принцип действия. Открытая ГВС бывает двух видов в зависимости от типа циркуляции и транспортирования теплоносителя к радиаторам. Различают открытые системы с естественной циркуляцией и с использования в данных целях насосного оборудования.
Естественная циркуляция осуществляется таким образом: открытая система исключает наличие избыточного давления, поэтому в самой высокой точке оно соответствует атмосферному, а в самой низкой показатель немного выше за счёт гидростатического действия столба жидкости. Благодаря небольшому напору происходит естественная циркуляция теплоносителя.
Принцип естественной циркуляции достаточно прост, благодаря разной температуре теплоносителя и соответственно разной плотности и массе, остывшая вода с низкой температурой и большей массой вытесняет горячую воду с меньшей массой. Так по-простому объясняется существование самотёчной системы, которую также называют гравитационной. Основной плюс такой системы абсолютная энергонезависимость, если параллельно работающие котлы для отопления не задействуют электричество.
Важно знать! Самотёчные трубопроводы делают с большим уклоном и диаметром.
Если естественная циркуляция невозможна, применяется насосное оборудование, которое повышает скорость протекания теплоносителя по трубопроводу и уменьшает время прогрева помещения. Циркуляционный насос производит движение теплоносителя со скоростью 0,3 — 0, 7 м/с.
Преимущества и недостатки открытой системы
Открытая ГВС всё ещё актуальна, благодаря в первую очередь энергонезависимости и других преимуществ:
- Простота заполнения открытой ГВС и спуска воздуха. Нет необходимости в контроле высокого давления и спускать дополнительно воздух, так как спуск осуществляется автоматически при наполнении через открытый расширительный бак.
- Простота осуществления подпитки. Поскольку не нужно следить за максимальным давлением. Также есть возможность доливать воду в бак даже ведром.
- Система вне зависимости от протечек исправно функционирует, так как рабочее давление не большое и наличие таких неполадок на него не влияет.
Среди недостатков отмечают необходимость контролировать уровень воды в резервуаре и постоянное пополнение его.
Закрытая система ГВС
Закрытая система основана на таком принципе: осуществляется забор холодной питьевой воды из центрального водопровода и нагрев её в дополнительном теплообменнике. После нагрева производится подача её по водозаборным точкам.
Закрытая система подразумевает отдельную работу теплоносителя и горячей воды, также она отличается наличием обратного и подающего трубопровода, которые используются для кольцевой циркуляции воды. Такая система обеспечит нормальный напор даже при одновременном использовании душа и раковины. Среди плюсов системы также отмечают простоту регулирования температуры горячей жидкости.
ГВС может быть циркуляционным и тупиковым. Тупиковая система состоит только из подающих вод труб, способ присоединения которых такой же как и в первом случае.
Преимуществом закрытой ГВС является снижение затрат за счёт обеспечения стабильной температуры. Есть возможность монтажа полотенцесушителя. В закрытой ГВС необходимы водонагреватели, виды которых мы рассмотрим далее.
Виды водоподогревателей
Все водоподогреватели классифицируют так:
- Проточные устройства. Такие нагреватели греют воду в постоянном режиме, не оставляя запаса. Поскольку вода отличается большой теплоёмкостью, для постоянного нагрева её требуется увеличенный расход энергии. Помимо этого фактора, проточный нагреватель должен моментально приводиться в рабочее состояние: при включении подавать горячую воду, при выключении — прекращать нагрев. К традиционным проточным нагревателям относят газовую колонку.
- Накопительные устройства. Отличаются медленным нагревом определённого объёма воды, при котором зачастую потребляется 1 КВт/час. Горячая жидкость используется по необходимости. Накопительные нагреватели срабатывают моментально после открытия крана, однако мощность намного меньше. Среди недостатков таких устройств также отмечают большие размеры, чем больше объём, тем габаритнее устройство.
Расчёт и рециркуляция ГВС
Расчёт систем горячего водоснабжения зависит от таких факторов: число потребителей, примерная частота пользования душем, число санузлов с ГВС, некоторые технические характеристики сантехнического оборудования, необходимая температура воды. Посчитав все эти показатели можно определить требуемый суточный объём горячей воды.
Рециркуляция воды в системе горячего водоснабжения обеспечивает обратную подачу жидкости с дальней точки водозабора. Она необходима при расстоянии от нагревателя до дальней водозаборной точки более 3 метров. Рециркуляция используется при помощи бойлера, а в случае при невозможности его применения, пускается напрямую через котёл.
Система горячего водоснабжения может двух видов, которые используются в зависимости от заданных параметров. В открытой системе применяется отопительный котёл, а в закрытой — водоподогреватель. В некоторых случаях необходимо дополнительно организовывать рециркуляцию воды. Предварительно перед монтажом и закупкой оборудования важно осуществить расчёт горячего водоснабжения.
По способу нагревания воды системы горячего водоснабжения делятся на закрытые и открытые. Чтобы лучше понять, что выбрать для частного дома или квартиры, необходимо знать все преимущества и недостатки каждого способа. Иногда от этого зависит стоимость коммунальных платежей.
Открытая система горячего водоснабжения
При открытой системе горячего водоснабжения потребитель получает уже готовую нагретую воду, бегущую из крана. Теплоноситель находится за пределами здания, поэтому одним из недостатков такой системы является невозможность контролировать или менять температуру жидкости. В некоторых регионах стараются экономить ресурсы, поэтому из крана течет еле теплая вода, мыться в которой невозможно. Даже если она нагревается, приходится ждать с открытым краном, пока жидкость дойдет до потребителя в нужной температуре.
Плата за такую воду может быть низкая, так как государственные предприятия получают топливо по сниженной цене. Экономить можно на покупке нагревательных приборов. Если центральное отопление соответствует нормам, не нужно покупать электрические камины или калориферы, которые создают циркуляцию теплого воздуха в помещении.
Открытая система постепенно утрачивает свою актуальность, так как люди стремятся сделать ремонт, который предусматривает укладку теплого пола. Температуры централизованно подаваемой жидкости может не хватить для обогрева. В большинстве современных новостроек людям предлагается закрытая система горячего водоснабжения.
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.
Преимущества закрытой системы:
- 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.
В целом установка автономной системы требует больше затрат – нужно купить котел, радиаторы, трубы, заплатить за работу по монтажу. Но впоследствии затраты себя окупают. Удобнее настроить оборудование по своим потребностям, не зависеть от города.
Виды нагревательных элементов
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.
Производители предлагают локальные приборы для нагрева воды – краны, работающие от электросети. Такое устройство можно поставить в ванной или на кухне. Проблему отопления он не решает, но для дачи подходит. Как только кран включается, жидкость начинает греться, если выключить устройство, автоматически прекращается нагрев.
Главные отличия систем горячего водоснабжения
Прежде всего разница состоит в цене горячей воды при одном и втором типах систем. В открытой системе потребители платят общую стоимость за горячую воду. При этом учитывается количество проживающих в доме или квартире, не требуется установка счетчика. По наблюдениям, обычно люди расходуют меньше жидкости, чем обозначено по нормам на каждого человека.
В закрытой системе коммунальные платежи складываются из счетов за холодную воду и стоимость теплового компонента. В этом случае не учитывается, сколько людей пользуется водой. Имеет значение только общий расход по счетчику.
Отличия закрытой и открытой системы горячего водоснабжения в основном связаны с комфортом и удобством. Если при автономном водоснабжении и отоплении можно регулировать температуру жидкости и воздуха в квартире, то при открытой приходится подстраиваться под городские нормы, установленные для всех одинаково.
При централизованной подаче горячей воды, если случается поломка греющего оборудования, во всем районе из крана будет идти только холодная. В случае установки автономной системы отопление и горячая вода пропадают одновременно при выключении электричества, так как котлы, бойлеры зависят от электроэнергии. В частном доме можно соорудить не зависящее от электричества оборудование, но тогда горячую жидкость придется подавать с помощью насоса. Если на какое-то время пропадет электричество, насос не сможет работать.
Выгодно пользоваться централизованной системой подачи горячей воды, если компании, которые отвечают за работу оборудования, хорошо выполняют свои обязательства. В противном случае лучше вложить средства и перейти на автономку.
Введение
Нам часто задают вопрос: "Какая система горячего водоснабжения лучше: открытая или закрытая?". Правда заключается в том, что не существует закрытых и открытых систем ГВС, на самом деле, правильно говорить о Закрытых и Открытых системах теплоснабжения, где системы ГВС — лишь их часть. С другой стороны, то как организована подача воды на ГВС в системе теплоснабжения и определяет ее тип. Звучит немного запутано, но дальше все встанет на свои места.
Виды систем теплоснабжения
Системы теплоснабжения классифицируются по различным параметрам:
- В зависимости от размещения источника тепла: Централизованные и Децентрализованные;
- По температурному режиму: Низкопотенциальные, Среднепотенциальные и Высокопотенциальные;
- По типу теплоносителя: Водяные и Паровые;
- По способу подключения к потребителю: Одноступенчатые и Многоступенчатые;
- По числу трубопроводов: Однотрубные, Двутрубные и Многотрубные;
- По способу подачи воды на ГВС: Открытые и Закрытые.
В рамках данной статьи будет рассматриваться последняя классификация.
Открытая система теплоснабжения – это система, в которой горячая вода нагревается в ТЭЦ, ГРЭС, котельной и отбирается из тех же труб, по которым течет вода к отопительным приборам: регистрам стальным, конвекторам и радиаторам.
Закрытая система теплоснабжения – система, в которой горячая вода подготавливается уже на объекте теплопотребления (многоквартирное здание, бизнес-центр или производственное помещение) из холодной воды при помощи пластинчатых теплообменников.
Рис.1. Отличие закрытой и открытой систем теплоснабжения
На рисунке 1 и слева, и справа – системы теплоснабжения, но в открытой (справа) видно, что вода на ГВС и вода в приборы отопления идет одна и таже. При этом обе системы теплоснабжения имеют свои достоинства и недостатки.
Открытая система теплоснабжения
Открытая система имеет более простое устройство, чем закрытая. В ее состав входит следующее оборудование:
- трубы различного сечения (с Диметром условного прохода от 20 до 200 мм включительно);
- задвижки;
- манометры;
- термометры;
- обратные клапаны;
- шаровые краны;
- регуляторы температуры (с контроллером и без);
- тепловая изоляция.
Принципиальная схема открытой системы теплоснабжения (реализована в г. Сургут) представлена на рис. 2.
Рис. 2. Открытая система теплоснабжения (г. Сургут)
1а, 2а Шаровые краны;
3. Трехходовой кран для манометра;
10. Кран шаровой Ду 15 (сброс воздуха);
11. Автоматический воздухосборник;
12. Кран шаровой Ду 25 (дренажный);
14а. Труба стальная соответствующего типоразмера;
26. Регулятор давления после себя;
27. Регулятор температуры прямого действия.
Обслуживание данной системы осуществляется одним слесарем-сантехником или бригадой из нескольких человек.
Плюсы открытой системы:
- Простота монтажа;
- Простота обслуживания.
Минусы открытой системы:
- Наличие в горячей воде вредных химических примесей: могут сушить кожу, вызывать раздражения, горячая вода не является питьевой по качеству;
- Высокая стоимость приготовления воды в централизованных условиях;
- От горячей воды периодически исходит неприятный запах;
- Вода периодически имеет оранжевый оттенок из-за ржавчины;
- Необходимо платить за более дорогую химически-обессоленную воду;
- При неправильной эксплуатации системы возможно кратковременное течение из водоразборных кранов воды более 100 градусов, что может приводить к ожогам.
С 2022 года открытая система теплоснабжения ЗАПРЕЩЕНА на территории РФ. Переход с открытой на закрытую систему обязателен для МКД (многоквартирных домов) и организаций любого вида собственности.
Закрытая система теплоснабжения
Закрытая система имеет более сложное устройство. Помимо оборудования, которое присутствует в открытой системе, здесь также используются:
Принципиальная схема закрытой системы представлена на рисунке 3.
Рис. 3. Схема закрытой системы теплоснабжения
1а и 2а. Шаровой кран;
3. Трехходовой кран для манометра;
6а. Расширительный бак системы ГВС;
7а. Регулирующий клапан;
13, 13а, 13б. Механические фильтры различных типоразмеров;
10. Кран шаровой Ду 15 (сброс воздуха);
11. Автоматический воздухосборник;
12. Кран шаровой Ду 25 (дренажный);
14а. Труба стальная соответствующего типоразмера;
17а, 17б. Теплообменные аппараты для ГВС – первая и вторая ступень;
26. Регулятор давления после себя;
27. Регулятор температуры прямого действия.
Обслуживание данной системы осуществляется комплексно персоналом различной квалификации:
- Трубы различного сечения, задвижки, манометры, термометры, клапаны обратные, краны шаровые и регуляторы температуры (с контроллером и без), тепловую изоляцию, как и в открытой системе, обслуживают: слесарь-сантехник или бригада слесарей.
- Контроллеры и тепловую автоматику обслуживают сотрудники специализированной организации.
- Для обслуживания электрических узлов в штате эксплуатирующей организации необходим электрик.
Плюсы закрытой системы:
- Отсутствие неприятного запаха от воды;
- Горячая вода по уровню соответствует воде питьевого качества;
- Более низкая стоимость приготовления воды;
- Экономия благодаря отсутствию необходимости платить за химически-обессоленную воду.
- Из крана будет течь вода температурой не более 60 градусов, что предотвращает сильные ожоги.
Минусы закрытой системы:
- Использование дорогостоящего оборудования, как следствие, более высокие капитальные затраты на этапе строительства;
- Более дорогое обслуживание (по сравнению с открытой системой теплоснабжения).
Выводы:
Задаваясь вопросом об обеспечении горячего водоснабжения на объекте, стоит помнить, что закрытая и открытая – это принцип организации систем теплоснабжения, а не самого ГВС.
При этом, открытая система проще и дешевле, но качество горячей воды в ней оставляет желать лучшего. Закрытая система, напротив, более дорогая, требует к себе большего внимания, но вода в ней лучшего качества.
С другой стороны, вопрос «Какой тип системы теплоснабжения выбрать? Открытый или закрытый?» потеряет свою актуальность с 2022 года благодаря части 9 статьи 29 Федерального Закона № 190 от 27 июля 2010 года «О теплоснабжении»:
«С 1 января 2022 года использование централизованных открытых систем теплоснабжения (горячего водоснабжения) для нужд горячего водоснабжения, осуществляемого путем отбора теплоносителя на нужды горячего водоснабжения, не допускается».
Полный текст статьи 29 федерального закона №190-ФЗ доступен по ссылке.
Кроме того, согласно статье 8 того же Закона, уже сейчас запрещено подключение новых объектов капитального строительства к открытым системам теплоснабжения:
«С 1 января 2013 года подключение (технологическое присоединение) объектов капитального строительства потребителей к централизованным открытым системам теплоснабжения (горячего водоснабжения) для нужд горячего водоснабжения, осуществляемого путем отбора теплоносителя на нужды горячего водоснабжения, не допускается».
