Как работают открытая и закрытая системы горячего водоснабжения?

Поговорим про организацию системы ГВС с рециркуляцией. Благодаря такой схеме водоснабжения в контуре ГВС постоянно поддерживается циркуляция горячей воды.

Варианты обеспечения горячего водоснабжения

Чтобы обеспечить наличие горячей воды в кране в частном доме существует несколько возможностей:

Есть возможность выбрать проточный, либо накопительный нагреватель воды, который будет работать от отопительного котла или автономно от него. Можно выбрать газовый, электрический водонагреватель, работающий на газу, принято называть газовой колонкой.

Установка системы водоснабжения горячей воды в частном доме либо коттедже, прежде всего, предполагает установку водонагревателя.

Как подается?

Системы подачи горячей воды подразделяются на два вида: открытые и закрытые. При открытой используется теплоноситель, поступающий из централизованной тепломагистрали в дом, далее вода распределяется по внутридомовым сетям. Эта схема была разработана и реализована при массовой застройке еще в советский период, доказала свою эффективность, надежность. Большая часть многоэтажного жилого фонда снабжается теплоносителем по этой схеме.

Как подается?

Как подается?

При закрытой используется холодная вода магистрального водопровода. Вода поступает в автономный тепловой узел, где нагревается до нужной температуры, и закачивается в водоразборную сеть.

Как подается?

Основные элементы теплового узла:

Как подается?
  • газовые или электрические котлы для индивидуального отопления;
  • проточные водонагреватели;
  • теплообменники, использующие горячую воду центральных магистральных сетей.
Как подается?

Преимущества:

Как подается?
  1. Горячая вода по качеству соответствует требованиям нормативной документации на питьевую воду.
  2. Снижается расход централизованного теплоносителя.
Как подается?

Закрытые системы применяются в современном домостроении. Наибольшая эффективность этих систем проявляется при использовании крышных котельных. В этом случае не требуется подключение к теплотрассам.

Как подается?

Как подается?

Как подается?

Установка насоса

Система холодного и горячего водоснабжения в обязательном порядке требует установки насосного оборудования. При выборе устройства обязательно следует учитывать суточное водопотребление и лимит скважины. Чтобы исключить риск перебоев в подаче воды рекомендуется установить накопительный резервуар. Он позволит поддерживать в системе стабильное давление и будет содержать запас воды. Гидроаккумулятор облегчает как холодное, так и горячее водообеспечение. Ведь находящая в нем вода всегда теплее той, что поднимается из скважины. Это позволяет избежать лишних трат на газ или электроэнергию.

Расчет

Выбор подходящего теплообменника сложно выполнить, оперируя только одной лишь его мощностью или пропускной способностью. Эффективность подготовки ГВС зависит и от состояния теплоносителя в первом контуре и во втором, от материала и конструкции теплообменника, скорости и массовой части теплоносителя, проходящего в единицу времени через пластинчатый теплообменник. Однако, естественно следует предварительно выполнить расчет, позволяющий прийти к определенному сочетанию мощности и производительности для выбора подходящей модели.

Базовые данные необходимые для расчета:

  • Тип среды в обоих контурах (вода-вода, масло-вода, пар-вода)
  • Температура теплоносителя в системы отопления;
  • Максимально допустимое снижение температуры теплоносителя после прохождения теплообменника;
  • Начальная температура воды, используемой для ГВС;
  • Требуема температура ГВС;
  • Целевой расход горячей воды в режиме максимального потребления.
Читайте также:  (+73 фото) Как на даче построить туалет своими руками

Кроме этого в формулах для расчета задействована удельная теплоемкость жидкости в обоих контурах. Для ГВС используется табличное значение для начальной температуры воды, чаще +20оС, равное 4,182 кДж/кг*К. Для теплоносителя следует отдельно находить значение удельной теплоемкости, если в его составе имеется антифриз или другие присадки для улучшения его качеств. Аналогично для централизованного отопления берется приблизительное значение или фактическое на основании данных теплокоммунэнерго.

Расчет

Целевой расход определяется количеством пользователей для горячей воды и количеством устройств (краны, посудомоечная и стиральная машинка, душ), где она будет использована. Согласно требованиям СНиП необходимы следующие значения расхода горячей воды:

  • для раковины – 40 л/ч;
  • ванная – 200 л/ч;
  • душевая – 165 л/ч.

Значение для раковины умножается на количество устройств в доме, которые могут использоваться параллельно, и складывается со значением для ванны или душевой в зависимости от того, что именно используется. Для посудомоечной и стиральной машинки значения берутся из паспорта и инструкции и только при условии, что они поддерживают использование горячей воды.

Второе базовое значение – это мощности теплообменника. Рассчитывается исходя из полученного значения расхода жидкости и разницы температур воды на входе в теплообменник и на выходе.

P = m * С *Δt,

где m – расход воды, С – удельная теплоемкость, Δt – разница температур воды на входе и выходе ПТО.

Для получения массового расхода воды следует расход, выраженный в л/ч умножить на плотность воды 1000 кг/м3.

Расчет

КПД теплообменников оценивается на уровне 80-85%, и многое зависит от конструкции самого оборудования, так что полученное значение следует разделить на 0,8(5).

С другой стороны ограничением по мощности будет расчет, выполненный со стороны первого контура с теплоносителем, где, используя уже разницу допустимых температур для системы отопления, получаем максимально допустимый забор мощности. Конечный результат будет компромиссом между двумя полученными значениями.

Если забора мощности для нагрева нужного количества горячей воды не хватает, то разумнее использовать две ступени подогрева и, соответственно, два теплообменника. Мощность распределяется между ними поровну от требуемого расчета. Одна ступень выполняет предварительный нагрев, используя в качестве источника тепла обратку отопления с пониженной температурой. Второй ПТО уже нагревает окончательно воду за счет горячей воды с подачи отопления.

Сверху или снизу организовано водоснабжение?

Магистральный водовод входит в контур жилого дома и заканчивается задвижкой. Внутридомовые сети обеспечивают горячей водой всех потребителей.

Через набор вертикальных трубопроводов (стояков) теплоноситель распределяется по этажам. Применяются два типа разводки: однотрубная и двухтрубная.

Выбор схемы зависит от планировочных решений жилого дома:

Сверху или снизу организовано водоснабжение?
  1. Вариант подачи воды «снизу» применяется при малоэтажной застройке. В высотных домах с этажностью выше девяти подача теплоносителя осуществляется «сверху». В этом случае обеспечивается достаточное давление горячей воды на верхних этажах.
  2. В домах с этажностью выше восемнадцати применяется розлив «снизу», но система отопления делится на две автономные зоны. В верхней зоне за счет избыточного давления обеспечивается подача теплоносителя на последние этажи.
  3. В старом жилом фонде сохранились дома, в которых нет циркуляционных стояков — «тупиковые системы». За экономию труб расплачиваются неудобствами: при слабом водоразборе вода остывает, приходиться сливать часть воды.
Читайте также:  Виды рулонных штор и правила их выбора с учетом типа, цвета, размера

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.

Закрытая система

Кроме оборудования, которое используется в тупиковой схеме, здесь установлены:

  • контроллеры;
  • насосы;
  • пластинчатые теплообменники для ГВС;
  • щиты управления.
Закрытая система

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.

Подводя итоги

Монтаж подобного оборудования своими руками – дело не слишком сложное, но ответственное. Если имеются хотя бы малейшие сомнения в своих силах, лучше всего обратиться за помощью к специалистам. Конечно, это выйдет дороже, но при этом получится надежнее.

Читайте также:  Ремонт квартиры с предчистовой отделкой: с чего начать и что входит

Если же для установки выбрано газовое оборудование, то самостоятельно выполнить монтаж не получится. Даже если есть определенные навыки, в результате можно получить приличный штраф от обслуживающей компании.

Но аккуратнее выглядят полипропиленовые магистрали

Подводя итоги

Надеемся, что информация, изложенная в статье, была полезной нашему уважаемому читателю. Если остались вопросы, мы рады будем ответить на них в обсуждениях. Если же у Вас есть советы, мы так же их с благодарностью примем.

А напоследок предлагаем посмотреть видеоролик по установке бойлеров:

ОбсудитьПредыдущаяИнженерияКак передать показания счетчика за электроэнергию: 8 простых способов

Подводя итоги

СледующаяИнженерияСовременные кабель-каналы: виды и размеры, выбор и применение

А можно всех посмотреть

Нам предстоит знакомство с двумя документами:

  1. СНиП II-34-76. Этот документ введен в далеком 1977 году и ныне не действует, однако и сейчас может послужить источником ценнейшей информации;
  2. В 1986 году был введен новый СНиП , содержащий нормы проектирования внутренних инженерных систем зданий — канализации, горячего и холодного водоснабжения.
А можно всех посмотреть

Обложка старого СНиП с отметкой о замене

Он заменил предыдущий свод правил и действует поныне; однако документ претерпел ряд изменений с учетом нынешнего рынка арматуры и материалов. Наиболее новое издание известно как СП

Предпоследнее издание СНиП вышло четырьмя годами раньше

А можно всех посмотреть

Бойлер с проточным нагревателем

Такая система содержит три основных элемента: бойлер, проточный водонагреватель и насос. При расходе горячей воды в бойлер подается холодная, из водопровода. С помощью насоса она забирается из нижней части бойлера, прогоняется через проточный водонагреватель и возвращается обратно, но уже в верхнюю часть емкости. Это позволяет всегда иметь запас горячей воды и не зависеть от колебаний потребления. Поэтому такая схема набирает все большую популярность в современном мире.

Бойлер с проточным нагревателем

К положительным качествам также относится возможность быстро получить горячую воду сразу после включения системы и пользоваться её на протяжении долгого времени. Быстрое нагревание позволяет уменьшить объем бака, по сравнению с системой косвенного нагрева, а запас горячей воды в баке дает возможность долгое время пользоваться горячей водой в случае отключения электроэнергии. Также стоит отметить возможность использовать водонагреватель малой мощности – накопительный бак компенсирует этот недостаток.

Где купить циркуляционный насос?

Как сделать правильный выбор?

При подборе оборудования следует учесть, что циркуляционные насосы бывают сухого и мокрого типа. В первом случае ротор двигателя не контактирует напрямую с жидкостью, во втором – контактирует. Для больших домов лучше выбирать насосы сухого типа. Они характеризуются хорошей производительностью, но сильно шумят. Устанавливать их лучше в отдельной комнате. Насосы мокрого типа отлично подходят для небольших помещений, поскольку при работе создают минимум шума.

Не менее важно обращать внимание на мощность. Маломощное оборудование не сможет подавать жидкость на верхние этажи, а чрезмерно мощное – будет сильно циркулировать теплоноситель, поэтому он не будет успевать нагреваться.