Открытая система водоснабжения

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

Горячее водоснабжение обеспечивается комплексом устройств, которые предназначены для удовлетворения потребностей в горячей воде для технико-технологических, бытовых и гигиенических целей. В пользу какого варианта (открытого или закрытого) будет сделан выбор системы теплоснабжения, зависит от нескольких факторов. Во-первых, это некоторые условия водоснабжения, используемый источник тепловой энергии, а также качество воды из водопровода. Открытая система водоснабжения должна иметь экономически и технически обоснованный проект. Однако в санитарном отношении все же более надежны закрытые системы, присоединенные к центральным теплосетям. (См. также: СНиП водоснабжение)

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

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:

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.

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;

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).

Открытая система горячего водоснабжения

Наличие горячего водоснабжения является одним из признаков благоустроенности жилища. Если в домах есть горячая вода, то значительно улучшаются бытовые условия и санитарно-эпидемиологическая ситуация в регионе. Открытая схема горячего водоснабжения применяется, как правило, в многоквартирных домах. Для частных построек такой вариант также может быть установлен, но прежде чем приступать к осуществлению расчетов, установке труб и водонагревательных элементов следует разобраться в особенностях функционирования горячего водоснабжения открытого типа.

Что такое система горячего водоснабжения?

Горячее водоснабжение представляет собой систему, состоящую из устройств нагрева, принудительной циркуляции жидкости, труб и водоразборной арматуры. К качеству материалов и монтажных работ, при установке элементов водогрейной установки, предъявляются повышенные требования ведь вода, циркулирующая по трубам, может быть нагрета до + 75 градусов Цельсия.

Внимание! Если у вас возникнут вопросы, можете бесплатно проконсультироваться в чате с юристом внизу экрана или позвонить по телефонам: +7 (499) 938-53-75 Москва; +7 (812) 425-62-06 Санкт-Петербург; +7 (800) 350-31-96 Бесплатный звонок для всей России.

Чтобы снизить вероятность получения ожогов в процессе эксплуатации, при самостоятельном монтаже, необходимо тщательно соблюдать нормы и правила установки всех элементов горячего водоснабжения.

Виды систем горячего водоснабжения

Системы горячего водоснабжения делятся на:

Первый тип представляет собой схему, состоящую из котельной и большого количества потребителей. Как правило, централизованная схема применяется для подачи нагретой, до определённой температуры, воды в многоквартирные дома. Децентрализованный тип ГВС, наоборот, является автономной, где нагрев жидкости осуществляется в непосредственной близости от водоразборных элементов.

ГВС также могут быть следующих типов:

Открытый тип водогрейной установки представляет собой схему, в которой забор нагретой до определённой температуры жидкости осуществляется из отопительного контура. В закрытой схеме осуществляется отдельный нагрев холодной жидкости поступающей из водопровода. Оба варианта ГВС имеют достоинства и недостатки, например, для закрытой схемы потребуется использовать дополнительное оборудование, а в открытой — качество воды не будет слишком высоким.

Открытая система горячего водоснабжения

Открытая схема ГВС, наиболее часто, используется для обеспечения тёплой водой многоквартирных зданий и различных социальных объектов, но в частном доме также можно установить элементы забора нагретой до определённой температуры жидкости из отопительного контура. Водогрейная установка открытой системы водоснабжения состоит из следующих элементов:

1. Насоса.
2. Трубопроводной системы.
3. Водогрейного оборудования.
4. Запорной арматуры и фильтров.

К сведению

Вода в трубах отопления и в контуре водогрейной установки открытой системы водоснабжения циркулирует под давлением, поэтому не обойтись без использования насоса. В некоторых случаях можно использовать самотечный принцип циркуляции жидкости, но добиться эффективного поступления воды при больших объёмах забора будет очень непросто.

Трубопроводная схема также должна быть качественно спроектирована и изготовлена. Если используются неметаллические изделия, то для открытого типа горячего водоснабжения необходимо приобрести специальные трубы, которые будут достаточно устойчивы к повышенной температуре. Например, металлопластиковые трубы, применяемые в системе отопления, могут быть успешно использованы для изготовления контура открытого ГВС.

В качестве водогрейного устройства в открытой системе водоснабжения применяются различной конструкции котлы, которые позволяют осуществлять отбор нагретой до определённой температуры воды из отопительного контура. Такие устройства могут работать на электричестве, природном газе или твёрдом топливе. Тип котла и его мощность также подбираются в зависимости от площади жилого помещения и от объёма потребления воды.

Если доставка воды в открытую систему осуществляется из колодца или скважины, то не обойтись без использования многоступенчатой очистки жидкости. Фильтры различной степени очистки позволяют полностью защитить водогрейное и насосное оборудование. Запорная арматура также должна выдерживать температуру теплоносителя.

Достоинства и недостатки

Вариант открытой системы горячего водоснабжения имеет как достоинства, так и серьёзные недостатки.

Достоинства	Недостатки
Низкая стоимость	Приходится часто проверять уровень жидкости
Невысокий риск образования воздушных пробок	Требует более точного расчёта
Можно легко добавить необходимое количество воды	При низкой интенсивности забора жидкости вода сильно остывает
Низкий уровень риска образования протечек	Невысокое качество воды

К сведению

Относительно невысокая стоимость обусловлена тем, что удаётся значительно сократить количество применяемых элементов и устройств. Стоимость монтажных работ существенно ниже, в сравнении с закрытым типом, что также положительно влияет на общую цену открытой схемы водогрейной установки.

Воздушные пробки практически не образуются по причине частого перемещения воды по трубам.

Давление в открытой схеме горячего водоснабжения значительно ниже, в сравнении с закрытым контуром, поэтому протечки труб будут практически отсутствовать.

Недостатков у открытой системы ГВС довольно много. Кроме перечисленных минусов можно также назвать нецелесообразность использования её в летний период, когда нет необходимости в отоплении жилища.

Главная сложность самостоятельного изготовления открытого ГВС заключается в проведении правильных расчётов на стадии проектирования, поэтому следует тщательно изучить нормативы, по которым осуществляется безопасный монтаж и эксплуатация системы.

Расчет и рециркуляция

Для открытого варианта горячего водоснабжения расчёты производятся в такой последовательности:

1. На чертеже отмечаются циркуляционные кольца, которые замыкаются на тепловом узле. В водогрейной установке этого типа выделяют подающие и циркуляционные трубопроводы.
2. На контуре, имеющем максимальную протяжённость, отмечаются участки с постоянным циркуляционным расходом.
3. Определяют диаметр циркуляционных труб, который не может быть менее 15 мм. Также при проведении расчётов необходимо сохранять соотношение диаметров подающего и циркуляционного участка. Для обеспечения равномерного поступления жидкости и минимизации образования воздушных пробок, циркуляционный участок водопровода изготавливается из труб, диаметр которых на 1 – 2 размера должен быть больше, чем при монтаже подающего участка водопровода.

Учитывая значительную сложность в самостоятельном расчёте диаметров трубопроводов, при невысоком расходе нагретой до определённой температуры жидкости рекомендуется на циркуляционном стояке установить кран. Благодаря этому элементу можно будет экспериментальным путём отрегулировать пропускную способность контура, что позволит добиться минимальной разницы в давлениях между подающей и циркуляционной частью открытой схемы ГВС.

Нюансы

При проведении расчётов открытого ГВС необходимо учитывать следующие особенности:

1. Открытая система может иметь принудительную или естественную циркуляцию. В первом случае движение жидкости и нарастание давления осуществляется с помощью насоса. Естественная циркуляция осуществляется за счёт гидростатического давления жидкости.
2. Если открытая водогрейная установка будет использоваться не в частном секторе, то следует знать, что законно осуществить забор тёплой воды из отопительного контура в многоквартирных домах, введённых в эксплуатацию после января 2013 года невозможно.
3. При монтаже открытого ГВС в частном доме высокой эксплуатационной эффективности можно добиться можно только при небольшой протяжённости трубопроводов и довольно частом заборе воды. В противном случае потребитель будет всегда получать при открытии крана сильно охлаждённую жидкость.

Если при монтаже открытой системы горячего водоснабжения все нюансы будут учтены, то можно получить очень надёжную водогрейную установку, эксплуатация и обслуживание которой не будет слишком обременительными.