Горячее водоснабжение в частном доме – вещь вполне обыденная. Тем не менее, его устройство до сих пор остается тайной, которая известна немногим. Поэтому стоит разобраться и понять преимущества и недостатки той или иной системы горячего водоснабжения.

По принципу своего действия систему горячего водоснабжения делят на:

1. Проточнуя систему.
2. Систему с накопительным бойлером.

Они отличаются накоплением горячей воды. В первом случае оно не происходит, вода нагревается по мере необходимости, во втором система ГВС содержит специальную емкость с горячей водой.

Горячее водоснабжение: Проточная система

Видов проточного водонагревателя много, это может быть газовая колонка, двойной контур системы отопления, или теплообменник, подключенный к общей сети отопления. В момент начала потребления система включается и начинает нагревать воду. Соответственно, как только потребности в ней нет, система перестает работать. Соответственно, достоинства и недостатки у такой системы следующие:

1. Малый объем нагреваемой воды . Подогревается только та вода, которая используется для работы, а остальная остается холодной. Это позволяет экономить на расходах и является одним из неоспоримых плюсов.
2. Постепенное включение . Горячая вода потечет из крана только после того, как из трубы вся холодная вода. При большом расстоянии между краном и нагревателем это может быть значительный объем. При этом она уже была нагрета при прошлом использовании, но остыла. Это нерациональный расход теплоэнергии.
3. Неполное включение . Проточные водонагреватели обладают нижним порогом включения. То есть, если расход горячей воды меньше определенного минимума, они просто не включаются. Поэтому расход воды возрастает, что опять приводит к дополнительным потерям.
4. При максимальном потреблении вода нагревается лишь на определенное значение. Каждый проточный нагреватель обладает показателем нагрева, он обычно указывается как +20, +25 или например +40. Это означает, что за время прохождения водой через прибор, её температура вырастает на указанную температуру. То есть, если в системе холодного водоснабжения температура была 10 градусов, а показания нагревателя +45, то горячая вода будет иметь температуру в 55 градусов.
5. Высокое потребление энергии . Для быстрого нагревания воды требуется большая потребляемая мощность. Обеспечение водой душа требует мощность водонагревания в 18 КВт, а параллельное использования душа и мойки на кухне требует уже 28 КВт нагревателя. Не каждая система частного дома рассчитана на такие нагрузки, а учитывая стоимость электроэнергии, и не каждый кошелек выдержит.

Чтобы снизить влияние недостатков, стоит рассмотреть следующую схему: практически каждое место расхода горячей воды должно быть оборудовано собственным проточным нагревателем, чтобы минимизировать время его включения и объем оставляемой воды. Кроме этого, такая мера позволит не зависеть пользователям друг от друга при совместном пользовании горячей водой.

Выбор проточного водонагревателя

Прежде чем приступить к выбору модели следует узнать о следующих показателях: душ или ванная расходует примерно 9 л горячей воды в минуту, а мойка примерно 4,2. Дальнейший расчет прост – суммируются показатели всех точек расхода воды, которые обеспечивает данный водонагреватель и получаем его мощность.

Например. Если водонагреватель обеспечивает санузел, то ему требуется вод для душа и умывальника. Соответственно, его показатели должны быть 9+4,2=13,2 л/мин.

При выборе конкретной модели необходимо смотреть не только на производительность, но и на разность температур. Она должна обеспечивать нагрев до 55 градусов. Этот момент часто умалчивается продавцами, и акцент делается на производительности, поэтому узнать про него требуется отдельно.

Кроме рабочего объема необходимо знать еще и минимальный размер включения – показателем, обозначающим минимальное проходящее количество воды, при котором нагреватель включится. Оптимально, если он будет всего 1,1 литра.

Система с накопительным бойлером

Все большую популярность в настоящее время получает система с накопительным баком. Он представляет собой дополнительный бак, служащий хранилищем горячей воды и содержит внутри нагревательный элемент. Кроме этого, обычно он дополнительно подключается к системе отопления в качестве второго контура нагрева и получает дополнительно тепло оттуда. Это позволяет экономить на прямых расхода подогрева воды и уменьшать потери тепла. Такая система называется бойлером косвенного подогрева.

Вода забирается из верхней части бойлера, на смену ей приходит новая вода, поступающая из водопровода. Так как плотность холодной воды выше, то она располагается внизу емкости, которая соединена с теплообменником. Попадая в него, холодная вода нагревается и уменьшает свою плотность. За счет этого она поднимается и перетекает в верхнюю часть бойлера, а на смену её приходит новая порция холодной воды. Такая естественная циркуляция позволяет обходиться без использования дополнительных насосов.

Кроме этого, есть различные системы водоснабжения, использующие накопительный бак в качестве основного элемента.

Бойлер с проточным нагревателем

Такая система содержит три основных элемента: , и . 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.

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.

Газовые бойлеры

В домах с центральным отоплением или квартирах выгодно устанавливать газовые котлы. В этих условиях они обеспечивают экономию, при таком же уровне производительности. Газовые бойлеры бывают двух видов – с открытой камерой сгорания и с закрытой. Это позволяет использовать их в квартире без использования дополнительных коммуникаций, так как мощность сопоставима с мощностью газовой плиты. А она не требует устройство дополнительного дымоотвода.

Для этого монтируется замкнутый контур горячей воды, который обеспечивает доступ к нему из любой точки дома. Все точки расхода подключены к нему и располагаются не более чем за 1,5 – 2 метра от трубопровода.

В кольцевой контур врезается циркуляционный насос, который обеспечивает движение горячей воды. Проходя полностью весь круг, вода остывает и возвращается обратно в бойлер, где вновь нагревается. Это позволяет сократить время ожидания горячей воды до одной-двух секунд и уменьшает потери в напоре воды.

Недостатком такой системы является наличие дополнительных трат на функционирование насоса и компенсацию потерь тепла. Но их можно сократить, дополнительно утеплив бойлер и трубы кольцевого контура и используя автоматику для регулировки работы насоса.

Система с рекуператором и солнечным коллектором

Для уменьшения расходов на обогрев дома и нагрев воды в Европе давно используют различные сберегающие технологии. К ним можно отнести систему рекуператора и солнечного коллектора.

Так как горячая вода не успевает остыть во время её использования и стекает в канализацию горячей, то это неоправданные потери тепла. Чтобы их снизить, на точки расхода воды устанавливается система рекуперации. Она представляет собой теплообменник, часто выполненный в виде змеевика, устанавливаемый на канализационную трубу. Стекающая горячая вода нагревает окружающую среду и как следствие теплообменник. К этому теплообменнику подключена холодная вода из водопровода, которая затем попадает в бойлер.

Благодаря такой схеме работы, горячая вода забираемая из системы горячего водоснабжения частично нагревает холодную, приходящую ей на замену и этим компенсирует расходы.

Дополнительную экономию позволит получить использование солнечного коллектора. Несмотря на кажущуюся малую эффективность, он дает значительную экономия в перспективе. В солнечном коллекторе вода нагревается на 5-7 градусов, затем нагревается на 5-7 градусов в рекуператоре. Имея в водопроводе температуру воды в 10 градусов, на входе в бойлер она уже будет 20 – 25 градусов. То есть нагревать необходимо не на 45, а всего на 30 – 35 градусов, что дает до 25% экономии энергии на нагрев. В перспективе такая экономия позволяет не только окупить расходы по установке дополнительного оборудования, но и снизить расходы в целом.

При возведении нового здания имеет смысл сразу установить накопительный бойлер емкостью свыше 100 литров. Он обеспечит комфорт проживания без необходимости переделок в дальнейшем.

Если домом пользуются нечасто, например дачей, то устанавливать накопительную систему нет смысла, достаточно проточного нагревателя. При этом компактное расположение точек расхода в таких зданиях обеспечит удобство в процессе эксплуатации.

При большой семье можно установить дополнительную емкость в системе накопительного водоснабжения. Бак на 30 литров с дополнительным электроподогревом, служащим для компенсации теплопотерь позволит компенсировать перепады расхода воды при большом количестве домочадцев.

При покупке газового бойлера предпочтение стоит отдавать уже готовым комплектам котел – бойлер. Их параметры уже подобраны друг для друга, такая связка будет оптимально расходовать тепло.

При твердотопливном обогреве дома, имеет смысл использовать теплонакопительный бак для создания вторичного контура горячего водоснабжения. Это позволит существенно сократить расходы электроэнергии.

При температуре в 55 градусов и выше, из воды начинают активно выпадать соли. Они забивают просвет труб и ухудшают ток воды. Это особенно важно для проточных нагревателей, которые нагревают большие объемы на маленькой протяженности трубы. Если вода содержит больше 140 мг примесей на литр воды, то проточные водонагреватели нельзя использовать – они слишком быстро выходят из строя и перестают нагревать воду.

Видео «Как сделать горячее водоснабжение в частном доме»

Труба ГВС проходит мимо каждого потребителя горячей воды и возвращается к бойлеру.
Саму трубу желательно брать 25-го диаметра. Гарантированно хватит для нормальной работы даже пары одновременно открытых кранов, и даже немного останется запас на косяки (не сильно страшные) при пайке. Отводы от трубы к каждому потребителю - 20 диаметром. Чем короче отводы, тем лучше. В идеале вообще есть проходные установочные углы (т.е. с двумя входами для трубы), но это не обязательно.
Полотенцесушители подключаются аналогично радиаторам в однотрубной системе, т. е. или низ-низ, или верх-низ, но что бы подача шла вверх (т.е. учитываете направление движения горячей воды).
Вся ветка ГВС обязательно теплоизолируется, смысл в том, что бы доставить горячую воду до крана, а не греть по пути всё что попадается. Аналогично однотрубке в отоплении никаких заужений на байпасе полотенцесушителей не делается.
По полотенцесушителям есть некоторые требования к качеству. Вода (в отличие от отопительной) может содержать растворенный газ, соот-но полотенчики должны всё это уметь пережить. Т. е. всякий левак из китайского картона в ГВС ставить не стоит, у него больше шансов устоять в обычном отоплении, там вода менее агрессивная. На полотенцесушители очень желательно поставить отсечные краны. Бывают в продаже и угловые, и прямые, и без ручки/маховика - под шлиц или шестигранник. Тут уже вопрос эстетики, что сумеете найти в продаже. Как вариант использовать п/пропиленовые краны для скрытой (в штробе) установки. На поверхности остается только дефлектор и колпачек прикрывающий шток.
Обратку (после всех потребителей) можно пустить 20-й трубой. Она не участвует в водоснабжении, только в рециркуляции, а там и скорость и объем воды не очень большие.
К насосу обязательно ставится обратный клапан. Это нужно что бы при открытии кранов вода шла по подаче ГВС, а не в противоток насосу по обратке.
Подойдет-ли обычный циркуляционник - без понятия, нужно смотреть параметры и сравнивать с рециркуляционными насосами. Обычные циркуляционные, как и таймеры/термостаты на рециркуляцию никогда не ставил, поэтому ничем помочь не смогу.
Саму по себе трассу рециркуляции нужно проектировать и монтировать так, что бы воздух мог куда-то выходить, т. е. или в краны (при открытии оных), или в группу безопасности, или в полотенцесушитель (и соот-но через Маевских удалялся). Так же обратите внимание на положение клапана и насоса. Воздух под ними не должен оставаться, т. е. так же должен выводиться куда-то. Сам по себе воздух в системе не страшен, при открытии кранов он или выйдет, или не будет мешать, а вот работе насоса (именно в режиме рециркуляции, а не водоснабжения) он может очень даже мешать.
Поймите правильно - чего? Сферического коня в вакууме? Не зная/видя объекта? Могу, конечно наглядно изобразить всё то, что сказал ранее, но по месту, при бездумной реализации, может и не заработать. Дьявол, он как известно, кроется в деталях.

Сегодня без труда организуется благодаря отопительному и водогрейному оборудованию. Агрегаты выпускаются в эргономичных конструкциях с современными системами контроля и управления, поэтому особых сложностей с частным применением подобной техники у владельцев загородных домов не возникает. При этом от схемы водоснабжения и конфигурации подключения оборудования зависит очень многое, в том числе расходы на энергоресурсы. В этом контексте наиболее развитой и выгодной системой является ГВС с рециркуляцией теплоносителя.

Принцип работы обычной структуры ГВС

Традиционная система ГВС выполняется по схеме простой разводки контуров холодной воды с розливом, упирающимся в тупиковые стояки. Элеваторный узел может предусматривать две врезки под розлив: на обратную и подающую линии. В соответствии с графиком отопления меняется направление рециркуляции ГВС путем переключения между контурами. Активный поток смещается с обратки на подачу и наоборот (зависит от сезона и температурного режима).

В чем недостатки обычной ГВС?

К преимуществам таких схем относят простое техобслуживание и низкую стоимость реализации. Но на практике применения обнаруживаются и довольно весомые недостатки. Итак, почему вместо обычной разводки многие применяют рециркуляцию ГВС? Отсутствие эффективного и своевременного водозабора приводит к остыванию воды в подводных каналах и стояках. Это значит, что каждое включение горячей воды после определенного перерыва потребует ожидания в несколько минут. В это время холодная вода просто сливается. Как итог, в долгосрочной перспективе копятся затраты на неиспользованный по назначению ресурс, не говоря о времени, затраченном на ожидание горячей водоподготовки.

Чем отличается система с рециркуляцией?

Если обычная схема ГВС предполагает вывод воды с неподходящим температурным режимом в канализацию, то рециркуляция обеспечивает постоянный переход жидкости по розливам между стояками и подводками. Сливается в данном случае только использованная по назначению вода. Также система рециркуляции ГВС имеет следующие преимущества:

• Горячая вода поступает без задержек в точке водоразбора независимо от удаления контура. Разница во времени доставки может зависеть только от качества разводки трубопровода и эффективности насоса, который поддерживает давление в системе, но рециркуляция как таковая в принципе позволяет устранить малейшие заминки при доставке теплоносителя.
• В многоквартирных домах полотенцесушители переносятся к стояку от внутриквартирной подводки горячей воды. Непрерывная циркуляция в такой схеме делает потоки горячими постоянно. В частных домах происходит то же самое, только вместо стояка фигурирует отдельный розлив.
• Стабилизируется температура в контурах. Управление тепловым режимом зависит от настроек в термостате (при наличии соответствующего блок управления), а не от циклических охлаждений и нагревов.

Есть ли недостатки в рециркуляции? Разумеется, данная система требует применения дополнительных функциональных элементов, но практика показывает, что экономия в процессе эксплуатации ГВС оправдывает организационные вложения.

Оборудование для системы рециркуляции

Типовая водоснабжающая инфраструктура с рециркуляцией включает в себя следующие компоненты:

• Источник тепловой энергии - котел (обязательно двухконтурный). Можно использовать газовые и электрические модели в зависимости от конкретных возможностей снабжения. В случае с тем же загородным домом не всегда есть газовая магистраль, но ее можно заменить газгольдером или, на худой конец, баллонами. Минус же электричества заключается в больших финансовых расходах, но это решение в любом случае безопаснее и надежнее.
• Бойлер. Потребуется накопительная установка объемом 30-40 л, если речь идет о семье из 3 человек, проживающей в частном доме с несколькими точками потребления горячей воды. Также бойлер в ГВС с рециркуляцией должен иметь собственный датчик контроля температуры, что позволит автоматизировать процесс регуляции теплоносителя через термостат.
• Циркуляционный насос. Собственно, главный компонент, отличающий рециркуляционную систему и в принципе делающий возможным рациональное использование водоснабжающих контуров.

Как выбрать насос для рециркуляции в ГВС?

Опираться в выборе следует на технико-эксплуатационные характеристики устройства, в числе которых мощность, производительность и параметры патрубка для подключения. Оптимальный силовой потенциал составляет 20 Вт. Такой моделью можно обслуживать дом площадью более 200 м 2 , выпуская через насос порядка 30 л/мин. Производительность до 50 л/мин и более обеспечивается промышленными агрегатами на 30 Вт и более, изначально рассчитанными на работу с большими объемами жидкостей, в том числе технических. Для бытового применения может хватить и 15 Вт.

Что касается изготовителей оборудования, то к оптимальным решениям стоит отнести продукцию Grundfos, AL-KO, Grinda и Elitech. К примеру, насос для рециркуляции ГВС Grundfos в исполнении ALPHA3 25-40 считается одним из лучших в классе для домов площадью 200 м 2 . Его конструкция из нержавеющей стали может применяться в обслуживании сред с температурным режимом до 2-110 °C. Что касается технических параметров, то размер патрубка составляет 25 мм, а напор достигает 40 м, как видно из маркировки. По расчетам специалистов, эта модель снижает затраты на топливо до 20 %, а окупает себя за 2 года применения в среднем эксплуатационном режиме.

Рециркуляция в многоквартирных домах

Основная задача при обеспечении рециркуляции в контурах многоквартирных домов сводится к формированию кольца с непрерывным движением теплоносителя. Делается это следующими способами:

• К зданию изначально подводят два розлива горячей воды. Подключение к стоякам выполняется поочередно. В качестве варианта можно предложить разделенное подключение розливов - одного только к стоякам, а второго - к полотенцесушителям.
• Выполняется объединение стояков (при необходимости - с полотенцесушителями) с помощью перемычек на верхнем техническом помещении. В одной группе можно объединять до 4 стояков. В узле перемычки устанавливается кран Маевского (воздушник), благодаря которому будет стравливаться лишний воздух из контура.

Чтобы описанная схема рециркуляции ГВС работала, нужен насос. Его врезают между розливами и стояками (полотенцесушителями). При необходимости используется несколько циркуляционных насосов. Для переключения режимов работы при смене отопительных сезонов устанавливается коллектор с элеватором и врезками на фланцах ввода труб.

Реализация системы в частном доме

Закольцевать линию ГВС можно за счет переправления дальнего розлива к точке водоснабжения. Оптимальная же схема рециркуляции предполагает наличие трех патрубков - стандартная система с нагрева. Работать рециркуляция ГВС в частном доме будет также от циркуляционного насоса, но с обязательным подключением термостатического смесителя. Дело в том, что контур с теплоносителем в данной схеме в большей степени подвержен температурным перепадам, поэтому наличие регуляционного узла трехходовой системы лишним не будет.

Поскольку речь идет о весьма ответственной коммуникационной инфраструктуре с высокими нагрузками на оборудование, специалисты советуют комплексно подходить к мерам предотвращения аварий. Как минимум в электротехнической основе котла и бойлера должен предусматриваться предохранительный блок, а также стабилизатор напряжения, если речь идет об электрокотле. В случае с газовым оборудованием рекомендуется при подключении использовать только гибкие шланги. В помещении с такими агрегатами должна быть организована и эффективная вентиляция. Будет не лишним иметь систему сигнализации о неполадках или разгерметизации. К примеру, насосные агрегаты Grundfos для рециркуляции ГВС обеспечивают индикацию характеристик рабочего режима, текущие параметры движения теплоносителя и потребления энергии. Периодически рекомендуется проверять контуры на качество соединений. При малейших отклонениях в давлении следует производить опрессовку веток - как по отдельным участкам, так и в комплексе.

Принципиальная схема системы горячего водоснабжения включает в себя установку для нагревания холодной воды до температуры не выше 75° С и сети разводящих трубопроводов. Для этой цели используют скоростные проточные водонагреватели. В таких водонагревателях вода протекает со значительной скоростью через нагревательные трубки, которые в свою очередь подогреваются водой из теплосети, проходящей внутри корпуса водонагревателя и омывающей их.

При приготовлении горячей воды в ЦТП по закрытой схеме используют скоростные водонагреватели OCT 34-588-68 (теплоноситель -вода), OCT 34-531-68 и OCT 34-532-68 (теплоноситель - пар).

Рис. 174. Скоростные водонагреватели: а -секционный ОСТ-34-588-68, б-паровой; 1 - корпус, 2- линзовый компенсатор, 3 - решетка, 4 - латунные трубки, 5 - трубная система, 6 - задняя водяная камера, 7 - колпак, 8 - передняя водяная камера

Водонагреватели ОСТ 34-588-68 ( , а) рассчитаны на давление 1 МПа и температуру теплоносителя 150° С. Выпускают их отдельными секциями наружным диаметром от 57 до 325 мм с поверхностью нагрева каждой секции от 0,37 до 28 м2. Требуемая поверхность нагрева ^водонагревателя комплектуется из однотипных секций, соединяемых между собой калачами. Секция состоит из корпуса 1 с приваренными к ней стальными трубными решетками 3 и пучка латунных трубок 4 диаметром 16X1 мм. К корпусу приварены патрубки с фланцами для соединения секций в межтрубном пространстве. Горячая вода из теплосети направляется в межтрубное пространство, а нагреваемая вода перемещается по трубкам водонагревателя.

Паровые водонагреватели (ОСТ 34-531-68 и ОСТ 34-532-68) ( ,6) предназначены для подогрева воды паром в системах отопления и горячего водоснабжения. Максимальное рабочее давление пара 1 МПа. Водонагреватели выпускают двухходовые (ОСТ 34-531-68) и четырехходовые (ОСТ 34-532-68), Поверхность нагрева может быть от 6,3 до 224 м2.

Водонагреватель состоит из корпуса 1, трубной системы 5, передней 8 и задней 6 водяных камер. В трубную систему входят стальные решетки и пучок латунных трубок диаметром 16X1 мм. Нагреваемая вода поступает через нижний патрубок передней входной камеры, проходит по латунным трубкам, подогревается и через верхний патрубок уходит в сеть. Пар, подогревающий воду, поступает в межтрубное пространство.

Нагретая в водонагревателе вода по подающему трубопроводу поступает в систему горячего водоснабжения, из которой потребители используют ее для бытовых и производственных целей. Взятая из системы вода пополняется из водопровода.

Для подогрева остывшей в системе воды прокладывается циркуляционный трубопровод, который соединяет систему горячего водоснабжения с водонагревателем.

Чтобы поддерживать постоянный расход воды, поступающей из тепловой сети, устанавливают регулятор расхода, а на трубопроводе, подающем холодную воду в водонагреватель, - водомер, который учитывает расход воды. На узле управления у водонагревателей монтируют задвижки для отключения трубопровода системы горячего водоснабжения и отопления и отдельных частей узла. Давление и температуру воды в отдельных точках узла управления измеряют манометрами и термометрами.

В зависимости от назначения системы горячего водоснабжения выполняют с двухтрубными стояками, один из которых циркуляционный, и однотрубными.

Двухтрубные системы горячего водоснабжения с циркуляционными стояками () применяют там, где не допускается остывание воды в трубах, например в многоэтажных жилых зданиях, гостиницах, больницах и других зданиях.

Рис. 175. Двухтрубная система горячего водоснабжения с циркуляционными, стояками

Рис. 176. Однотрубная схема горячего водоснабжения: 1 -диафрагма, 2-пробковый кран, 3 - подающая транзитная магистраль, 4 - циркуляционная транзитная магистраль

В однотрубных системах централизованного горячего водоснабжения, используемых в жилых домах (), стояки в пределах одной секции вверху соединяются между собой, причем все стояки, кроме одного, присоединяются к подающей магистрали 3, а один холостой стояк - к циркуляционной магистрали 4. Чтобы обеспечить равномерную циркуляцию воды в системах горячего водоснабжения зданий, присоединяемых к одному центральному тепловому пункту, на холостом стояке устанавливают диафрагму.

Для лучшего водораспределения к отдельным точкам потребления воды, а также в целях сохранения одинаковых диаметров по всей высоте здания в однотрубных системах горячего водоснабжения стояки закольцовывают. При кольцевой схеме для зданий высотой до 5 этажей включительно диаметры стояков принимают 25 мм, а для зданий от 6 этажей и выше - диаметром 32 мм. Температурные удлинения в стояках систем горячего водоснабжения зданий повышенной этажности компенсируются за счет установки одновитковых полотенцесушителей, а в.-двухтрубных системах горячего водоснабжения за счет установки на стояках П-образных компенсаторов.

Полотенцесушители из оцинкованных труб присоединяются к системе горячего водоснабжения по проточной схеме. Трубопроводы горячего водоснабжения, в целях предохранения от коррозии, следует выполнять из стальных оцинкованных труб.

Для обеспечения воздухоудаления из системы трубы прокладывают с уклоном к вводу не менее 0,002. В системах с нижней разводкой воздух удаляют через верхний водоразборный кран. При верхней разводке воздух удаляется через автоматические воздухоотводчики, устанавливаемые в верхних точках систем.

Циркуляционное водоснабжение начало появляться в многоквартирных домах с конца 70-х годов прошлого века. Сегодня мы разберемся, какая от него польза, как оно реализуется в старых и современных инженерных системах и как обеспечить циркуляцию в частном доме.

Предыстория

Для зданий сталинской постройки и хрущевок типичны тупиковые системы холодного и горячего водоснабжения. В тупиковой системе розлив переходит в стояки, а каждый стояк заканчивается подводкой водоснабжения на верхнем этаже с подключенными к ней сливным бачком и смесителями. Вода в такой системе приходит в движение лишь в тот момент, когда кто-то из жильцов открывает краны.

Для ХВС это вполне приемлемо, а вот на горячей воде имеет пару неприятных последствий:

1. Если в вашей части дома (по стояку или в группе стояков) никто продолжительное время не пользовался горячей водой, она остывает в трубах. Да-да, несмотря на теплоизоляцию розливов: изоляция замедляет охлаждение, но не прекращает его полностью.

В результате для того, чтобы из крана пошла горячая вода, вы вынуждены несколько минут сливать холодную: ее объем при диаметре розлива ГВС 80-100 мм может исчисляться десятками литров;

Заметьте: такая ситуация особенно не с руки владельцам установленных в квартире водосчетчиков. Сливают-то они холодную воду, а платят за горячую: термодатчиков на механических приборах учета не предусмотрено.

1. В ванных комнатах хрущевок повсеместно устанавливались полотенцесушители. Они подключены в разрыв подводки ГВС, между стояком и кранами, и нагреваются только при расходе воды в этой конкретной квартире.

Поскольку горячая вода редко расходуется больше часа в сутки, большую часть дня и ночи эти приборы стоят холодными. Отсюда - затхлый запах у полотенец, холод и сырость в ванной, а зачастую и грибок на стенах.

Революция в проектировании систем ГВС свершилась 1 января 1977 года, когда вышел СНиП II-34-76. В пункте 2.8 прямо указывалось, что горячее водоснабжение отныне нужно проектировать с непрерывной циркуляцией воды через кольцующие перемычки и стояки.

Что дает циркуляция воды в системе водоснабжения - довольно очевидно: отныне вода в розливе ГВС и в стояках стала горячей круглосуточно. Для нагрева текущей из крана воды достаточно слить те несколько ее литров, которые стоят в подводке.

Полотенцесушители перекочевали с подводки на стояк и стали греть постоянно - до тех пор, пока в стояках поддерживается циркуляция. Как мы выясним позже, возможна ситуация, когда эта циркуляция может остановиться.

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).

Обратите внимание: вода из теплосети обычно имеет более низкое качество по сравнению с питьевой, хотя формально и ХВС, и ГВС должны соответствовать требованиям санитарных требований и нормативов за номером 2.1.4.2496-09. Дело в том, что в теплоноситель вводятся добавки, препятствующие коррозии стальных трубопроводов.

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.).

Открытое теплоснабжение

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

Справка: элеваторный узел - тепловой пункт, использующий частичную рециркуляцию теплоносителя за счет вовлечения воды с обратки в создаваемый соплом элеватора быстрый поток. К соплу поступает более горячая и находящаяся под более высоким давлением вода из подающего трубопровода. В данном случае рециркуляция обеспечивает минимальную разницу температур отопительных приборов на всем протяжении контура при минимальном расходе теплоносителя с подачи.

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.

Подсказка: при таком размере отверстия шайба создает небольшой перепад, не препятствуя штатной работе водоструйного элеватора.

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

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.

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;

• Кольцующие эти стояки горизонтальные перемычки рекомендуется прокладывать на верхнем этаже дома (под потолком, чтобы не создавать препятствий для свободного перемещения по квартирам и нежилым объемам здания), по теплому или холодному чердаку (в последнем случае - с обязательной теплоизоляцией в регионах с расчетной температурой в -40°С и ниже) или по подвалу (при подаче воды в стояки с чердака);

Примечание автора: при монтаже циркуляционного ГВС своими руками прокладывать перемычки по холодному чердаку, право же, не стоит. При остановке циркуляции (на время ремонтных работ или при аварии) заморозить такую перемычку легче легкого. При оттаивании трубы нередко рвутся и заливают жилые помещения под чердаком.

• Перемычки снабжаются воздушниками . Это могут быть как автоматические воздухоотводчики, так и гораздо более дешевые краны 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.

Кроме того: СП рекомендует использование электрических полотенцесушителей. Инструкция, прямо скажем, сомнительная: при тепловой мощности 30-120 ватт такой прибор будет выполнять свои прямые функции (сушку полотенец), но обогрев ванной комнаты, даже совсем небольшой, никоим образом не обеспечит.

Расчет

Как выполнить расчет горячего водоснабжения с циркуляцией?

Обратимся все к тому же СП 30.13330.2016. Согласно приложению «Б» к своду правил, циркуляционный расход горячего водоснабжения вычисляется по формуле Qц=Qht/(p*c*Dt).

В этой формуле:

• Qц - расход через циркуляционный трубопровод в литрах в секунду;
• Qht - теплопотери контура в ваттах;

• p - плотность воды в кг/м3;

Подсказка: при упрощенном расчете можно принять ее равной плотности при 0°С - 1000 кг/м3.

• с - удельная теплоемкость воды в кДж/(кг*С);

Справка: теплоемкость воды меняется по мере изменения ее температуры, однако если не требуется высокая точность расчетов, ее можно принять равной 4,2 кДж/(кг*С).

• Dt - целевая разность температур на входе и выходе циркуляционного контура.

Давайте в качестве примера выполним расчет для следующих упрощенных условий:

• Циркуляционный контур - гладкая труба размером 3/4 дюйма и длиной 50 метров;
• Она нагрета до 75 градусов по Цельсию при температуре окружающего ее воздуха +20°С;
• При прохождении контура горячая вода может охладиться не более чем на 15 градусов.

Нюанс: такой диапазон температур воды в системе ГВС (60-75 градусов) допускался СП 30.13330.2012. В последнем издании документа, изданном в 2016 году, требования ужесточились: теперь горячая вода не может быть нагрета выше 65 °С при той же минимально допустимой температуре.

Итак:

1. При температуре воды 65°С и воздуха 20°С перепад на поверхности трубы составит 55 градусов;
2. По данным приведенной выше таблицы, теплопотери метра трубы в этих условиях равны 60 Вт/м, что при длине контура в 50 метров и отсутствии теплоизоляции даст общее количество теплопотерь в 3 кВт (3000 Вт);
3. Подставляем данные в формулу: Qц=3000/(1000*4,2*15)=0,047 л/с (0,17 м3/час).

Проблемы

Циркуляция в системе водоснабжения - это процесс, который достаточно легко нарушить. В следующем разделе статьи мы разберем типовые проблемы, которые могут привести к остановке циркуляции и связанному с ней охлаждению стояков ГВС и полотенцесушителей в многоквартирном доме.

Воздушная пробка

• Симптомы: после отключения горячей воды остыл один стояк или группа стояков. У соседей трубы по-прежнему нагреты.
• Причина: воздушная пробка в кольцующей перемычке. Перепада давления в 0,2 атмосферы недостаточно для того, чтобы вытеснить ее в розлив.
• Решение: выгнать воздух через воздушник в верхней точке перемычки. Если это невозможно (к примеру, из-за отсутствия жильцов верхнего этажа), можно перепустить стояк через подвал или водоразборную арматуру в квартирах.

Для этого нужно:

1. Перекрыть один из проблемных стояков ГВС краном или вентилем в подвале;
2. При наличии сбросника на этом стояке - открыть его и дождаться выхода воздуха;

1. Если на стояке стоит не сбросник, а заглушка, можно до отказа открыть горячую воду на одном-двух смесителях в любой квартире, расположенной по этому же стояку;

1. После стравливания воздуха открыть вентиль или кран у основания стояка.

Перекрытый вентиль

• Симптомы: при водоразборе стояк нагревается сверху от врезки в него подводки ГВС. Очевидно, что вода поступает к подводке через кольцующую перемычку.
• Причины: после отключения стояка кран или вентиль остался полностью или частично закрытым.
• Решение: спуститься в подвал и до отказа открыть запорную арматуру на вашем и объединенных с ним соседних стояках ГВС.

Отрыв клапана вентиля

Симптомы: вода поступает к подводке через кольцующую перемычку сверху. У основания стояка подачи ГВС в подвале установлен винтовой вентиль. Стрелка на корпусе вентиля направлена в сторону розлива ГВС.

• Причины: отрыв клапана вентиля от штока. Это происходит, если попытаться открыть неправильно установленную запорную арматуру этого типа, преодолевая давление воды на клапан.
• Решение: замена вентиля на шаровый кран (на стальном стояке в этом случае приходится менять сгон на более длинный), установка нового винтового вентиля в правильном положении (со стрелкой по направлению потока).

Отсутствие перепада в теплотрассе

В домах с открытым теплоснабжением циркуляционная система горячего водоснабжения нередко останавливается сразу после завершения отопительного сезона. Симптомы - холодные полотенцесушители во всем доме. Причина - в том, что местные «Теплосети» полностью убирают перепад между нитками теплотрассы.

Зачем это делается?

Дело в том, что отопительный сезон закачивается, когда не менее пяти дней подряд на улице держится температура +8 °С и выше. Даже если после остановки отопления грянет новый заморозок - отопление не включат, поскольку в масштабах города повторный запуск связан с колоссальными расходами.

Однако жильцы отдельного дома вполне могут, имея доступ к тепловому пункту, снова включить отопление. Для этого нужно лишь открыть пару так называемых домовых (после водоструйного элеватора) задвижек или кранов. Но в отсутствие перепада это не приведет к возобновлению циркуляции в отопительной системе, а, значит, и к никем не оплачиваемому расходу тепла.

Увы, для этого сценария разумное решение отсутствует. Все, что вы можете сделать - подождать пару недель. Как только на улице установится по-настоящему весенняя погода, обеспечивающий циркуляцию перепад вернется.

Частный сектор

Какие схемы горячего водоснабжения с циркуляцией применяются в коттеджах?

Собственно, принципиальных схемы всего две: с циркуляцией через водонагреватель (для этого он должен быть оснащен дополнительным патрубком для подключения обратки ГВС) и с термосмесителем. Воду приводит в движение малогабаритный насос с мокрым ротором.

Трехходовой термостатический клапан позволяет реализовать рециркуляцию даже в том случае, если в вашем доме за нагрев воды отвечает электрический бойлер или косвенник с двумя патрубками (ГВС и подпитки).

Заключение

Надеемся, что нам удалось удовлетворить любознательность уважаемого читателя. Видео в этой статье поможет вам узнать больше о том, как может быть реализована схема водоснабжения с циркуляцией. Успехов!