Горячее водоснабжение или отопление — для экономичного теплоснабжения квартиры
Горячее водоснабжение может быть циркуляционным. В этом случае нагретая вода в трубопроводе постоянно движется и при остывании подогревается.
Но горячее водоснабжение может быть и тупиковым. При этом оно организовывается по принципу подачи потребителям холодной воды. Если нет расхода, вода просто остывает. При этом потребитель, решив, например, принять душ с горячей водой, должен открыть кран и сбросить холодную воду.
Не секрет, что при тупиковом горячем водоснабжении количество остывшей воды, а вместе с ней и количество потерь тепловой энергии, прямо пропорционально расстоянию от теплового пункта, где происходит нагрев воды, до крана с горячей водой в квартирах потребителей.
Рассмотрим достоинства и недостатки различных способов организации горячего водоснабжения
Открытая система ГВС
В открытой системе ГВС потребителю подается смесь водопроводной воды и теплоносителя, используемого для горячего водоснабжения. В самом примитивном виде можно подавать в краны сразу теплоноситель, но его температура слишком высока и такой подход к организации горячего водоснабжения хоть и практикуется иногда, но может привести к серьезным травмам и ожогам.
По этой причине горячая сетевая вода в смесителях смешивается с холодной водопроводной водой. При этом полученная вода должна иметь температуру не более 65 градусов Цельсия. Полученная смесь подается потребителям.
Такая система в определенном приближении может считаться циркуляционной, ведь используемый теплоноситель как раз и является постоянно циркулирующей средой. Ее недостатком является то, что сетевая вода проходит предварительную химическую подготовку, и ее стоимость, по сравнению с обычной водопроводной водой, высокая. К тому же она может быть окрашенной, содержать различные примеси и иметь неприятный «металлический» запах.
При открытой системе для ГВС отдельные сети не нужны. Водозабор ведется непосредственно из обратного трубопровода. В стоимость такой горячей воды входят в затраты на отопление, которое возрастает в цене на сумму дополнительной подготовки сетевой воды, ее нагрев, а также расходы химических реагентов, используемых для этого процесса.
Нагрев воды в тепловых пунктах
В этом случае производится нагрев обычной водопроводной воды за счет тепловой энергии теплоносителя. Процесс ведется с помощью теплообменных аппаратов. При этом нагрев может осуществляться лишь до требуемой температуры 65 градусов Цельсия.
В теплообменных аппаратах сетевая вода с водопроводной водой не смешивается: такая система ГВС называется закрытой. Ее достоинством является высокое качество горячей воды, ведь по сути это обычная водопроводная вода, нагретая до нужной температуры.
Из теплообменных аппаратов вода подается непосредственно потребителю, проходя расстояние от нескольких метров, до нескольких километров, что возможно лишь при включении в водопроводную сеть насосов.
Такая сеть тупиковая. Перед потреблением необходимо сбросить остывшую воду, что влечет за собой потери тепла и ее перерасход, ведь любая вода в трубе ГВС проходит через счетчик, предназначенный для ее учета, и потребитель обязан заплатить за потребление этого ресурса, даже если ее температура не отличалась от температуры холодной воды.
Количество сбрасываемой воды зависит от расстояния от потребителя до теплового пункта, чем оно меньше, тем короче отрезок трубопровода, в котором вода может застояться и остыть.
Стоимость горячей воды зависит от количества используемой для ее нагрева тепловой энергии. Рассчитать ее несложно: достаточно знать объем суточного потребления воды и температуру ее нагрева. При этом нужно учитывать расстояние, на которое подается вода, а также количество и стоимость задействованного для этих целей оборудования.
Сделать горячую воду дешевле
Приведенные выше две схемы горячего водоснабжения самые распространенные на сегодняшний день. Но даже на первый взгляд видно, что система ГВС может быть значительно проще, а получаемая горячая вода дешевле, если предельно сократить расстояние, необходимое для транспортировки нагретой воды к потребителю.
Сделать это можно одним единственным способом: расположить теплообменник для подогрева горячей воды непосредственно в жилом доме. При этом не только сокращается длина трубопровода, но и уменьшается количество «застойной» воды.
Потребителю не нужно будет сбрасывать остывшую воду, ее забор будет вестись непосредственно из теплообменника. К тому же можно будет сократить количество и мощность сетевых насосов, что так же позволит снизить затраты на нагрев воды.
В среднем на одного человека в сутки приходится 104 литра горячей воды. Именно эта цифра используется за основу при проектировании ЦТП. Для нагрева этого количества воды потребуется 255 Гкал.
При переходе на ИТП (индивидуальные тепловые пункты) потери уменьшаются в 1,5 раза, и потребность в тепловой энергии для нагрева тех же самых 104 расчетных литров воды составит всего 170 Гкал.
Экономический эффект очевиден.
Противники установки ИТП могут вести речь о вибрации, создаваемой циркуляционным насосом, но в действительности для одного многоквартирного дома нет потребности в использовании мощного и шумного оборудования, ведь количество потребителей не столь уж и велико.
При этом жильцы дома не только получат меньшие счета на оплату коммунальных услуг, но и постоянно горячую воду, которая по пути к квартире просто не успеет остыть.
Откуда берется горячая вода?
Пожалуй, всем известно, что огромные котлы-градирни и испускающие дым полосатые трубы, что видны с любой точки города, принадлежат ТЭЦ. Более того, многие знают, что эти махины обеспечивают наши дома светом, отоплением и горячим водоснабжением. Но что именно представляет собой процесс образования тепла и как в нем задействованы колонны градирен – вопрос довольно запутанный.
Расходные материалы
Весь процесс работы ТЭЦ начинается с подготовки воды. Поскольку она используется здесь в качестве основного теплоносителя, то перед попаданием в паровой котел, где с ней будут происходить основные метаморфозы, требует предварительной очистки. Чтобы предупредить накипь на стенках котлов, воду сначала смягчают – ее жесткость порой необходимо уменьшить в 4000 раз, также ее нужно избавить от различных примесей и взвесей.
В качестве топлива для подогрева котлов с водой на различных электростанциях используют, как правило, газ, уголь или торф. Сгорание этих материалов выделяет тепловую энергию, которую на станции и используют для работы всего энергоблока. Уголь перед использованием перемалывают, а поступающий газ очищают от механических примесей, сероводорода и углекислого газа.
Производство пара
Огромный паровой котел в машинном зале – высота с 9-этажный дом не предел – можно назвать сердцем ТЭЦ. Его питает подготовленное топливо, выделяя при этом огромное количество энергии. Под ее силой вода в котле превращается в пар с температурой на выходе почти в 600 градусов. Под давлением этого пара вращаются лопасти генератора, в результате чего создается электричество.
ТЭЦ вырабатывает также тепловую энергию, предназначенную для отопления и горячего водоснабжения района и города. Для этого на турбине существуют отборы, которые выводят часть нагретого пара, пока тот еще не дошел до конденсатора. Выведенный пар передается в сетевой подогреватель, выступающий в качестве теплообменника.
Тепловые сети
Попав в трубки сетевых подогревателей, вода нагревается и передается по подземным трубопроводам дальше в тепловую сеть за счет насосов, гоняющих воду по трубам. Теплосети, как правило, несут воду 70-150 градусов – все зависит от температуры снаружи: чем ниже градус на улице, тем горячее теплоноситель.
Перевалочным пунктом для теплоносителя становится центральный тепловой пункт ( ЦТП). Он обслуживает сразу целую систему зданий, предприятие или микрорайон. Это своеобразный посредник между объектом, создающим тепло и непосредственным потребителем. Если в котельной вода нагревается благодаря сгоранию топлива, то ЦТП работает с уже нагретым теплоносителем.
Рецепт горячей воды
Поставка теплоносителя заканчивается на входе в ЦТП или ИТП ( индивидуальный ТП) – так, теплоноситель передается для дальнейших действий в руки ТСЖ или другой управляющей компании. Именно в тепловом пункте создается та горячая вода, с которой мы привыкли иметь дело – поступающая сюда с ТЭЦ вода греет в теплообменнике чистую холодную воду из водозаборников и превращает ее в ту самую горячую, что течет в наших кранах.
Обогрев здания и комнаты, эта вода постепенно остывает, ее температура падает до 40-70 градусов. Часть такой воды идет на смешение с теплоносителем и подается в наши краны с горячей водой. Дорога же другой части – снова на станцию, здесь остывшую воду согреют сетевые теплообменники.
Для чего же нужны градирни?
Величественные и массивные башни, называемые градирнями, не являются реакторами и центрами событий на ТЭЦ и на самом деле играют вспомогательную роль. Как это ни удивительно, но они применяются на теплостанции для охлаждения воды. Но зачем давать остывать той воде, которую постоянно нагревают?
В градирнях используется вторая часть « обратки», прошедшей цикл нагревания-охлаждения. Но ее температура еще довольно велика: 50 градусов для дальнейшего применения – слишком высокий показатель. Используют же побывавшую в градирнях воду для охлаждения конденсаторов паровых турбин. Это необходимо для того, чтобы пар, прошедший через паровую турбину, смог попасть в конденсатор и на холодных трубах внутри него сконденсироваться. Эти трубы как раз и охлаждаются водой, прошедшей градирни, температура которой теперь около 20 градусов. Если их не остудить, то не будет и потока пара через турбину, тогда и работать она не сможет. Конденсатор же снова превратит пар в воду, которая будет вновь пущена по циклу.
Так, круг за кругом вода будет нагреваться и остывать, превращаться в пар и снова в воду. За счет того, что трубы, котёл и радиаторы образуют замкнутую систему, вода будет двигаться по кругу цикл за циклом, постоянно и непрерывно.
Возможно, Вас заинтересуют:
- Грязевики тепловых пунктов
- Пароводяные подогреватели
- Кожухотрубные теплообменники
04.04.2014, 48029 просмотров.
Как устроено горячее водоснабжение в многоэтажном доме
Система горячего водоснабжения (ГВС) в многоквартирном доме (МКД) представляет собой отдельный комплекс, функционирующий автономно или в частичной зависимости от отопления и холодного трубопровода. Для его реализации разработано несколько эффективных схем, каждая из которых имеет свои особенности, плюсы и минусы. Подача осуществляется согласно установленным нормативам и требованиям.
Как организовано горячее водоснабжение многоквартирного дома
- Открытые с забором из сети теплоснабжения. Трасса ГВС идёт от центральной котельной параллельно трубам отопления. Подпитка может осуществляться из подающей или обратной магистрали в зависимости от времени года. В демисезонный период, когда теплоноситель не разогревается до высокой температуры, горячая вода забирается из линии, идущей от основного агрегата. Зимой чаще всего подача горячей воды для бытовых нужд осуществляется из обратки. Такая схема используется в большинстве многоквартирных домов старой застройки.
- Закрытые (бойлерные) с забором из централизованной системы холодного водоснабжения (ХВС). В этом случае качество рабочей среды гораздо выше, так как оно должно соответствовать требованиям питьевого комплекса. Нагрев до необходимой степени осуществляется в отдельном оборудовании: теплообменнике, подключённом к ТЭЦ, накопительном баке, газовой колонке. Чаще всего бойлерная система горячего водоснабжения для многоквартирного дома более эффективна и комфортна, так как температура в трубопроводе не зависит от работы сети отопления.
Схемы ГВС в МКД
В зависимости от способа перемещения рабочей среды различают два типа разводки сети, которые изображены на рисунке 1.
Тупиковая
Такая система предполагает наличие одной подающей линии, по которой к точкам разбора движется горячая вода. Главное её преимущество – простота организации и возможность сэкономить на материалах. Недостатков гораздо больше
- существенный перерасход ресурса
- остывание по мере прохождения по трубам и в ходе статичного нахождения в трубопроводе
- усиленное размножение бактерий в застойной среде
Ввиду этих минусов тупиковая система горячего водоснабжения невостребована в многоквартирном доме современной постройки.
Циркуляционная
Более эффективная схема, для устройства которой необходима прокладка двух магистралей. Подающая, по которой поступает нагретая рабочая среда, и обратная, по которой отводится неиспользованный её объём. Перемещение жидкости по замкнутому циклу осуществляется с применением насоса. Несмотря на необходимость установки дополнительного оборудования, прокладки коммуникаций большей протяжённости, циркуляционная схема экономичнее, комфортнее в эксплуатации за счёт множества преимуществ
- постоянное перемещение воды позволяет пользователю получать её горячей в любое время суток
- отсутствие застойных явлений
- рациональный расход ресурса
- удобство и оперативность регулирования температуры
Основные элементы ГВС в МКД
Чтобы разобраться в том, как осуществляется подача горячей воды в многоэтажном городском доме необходимо знать, из чего состоит система. Обычно её монтажа применяется стандартный набор оборудования и комплектующих.
Водомерный узел
Первый этап, который проходит рабочая среда после попадания в здание. Он состоит из нескольких устройств
- запорная арматура, необходимая перекрывания потока. В качестве неё используются шаровые краны, задвижки и т.д.
- фильтрующее оборудование, задерживающие относительно крупные загрязнения: ржавчину, песок, окалину, ил. С этой целью устанавливается сетчатый грязевик или бак со сливным вентилем, проходя через который частицы оседают дно
- счётчики, фиксирующие расход горячей воды
- манометр для контроля давления
- обводная линия (байпас). Монтируется не во всех сетях, однако удобна на случай ремонта, так как позволяет отключить оборудование без остановки работы всего комплекса
Элеваторный узел
Далее система ГВС, подпитывающаяся от отопления в многоквартирном доме, проходит этап смешивания, в котором рабочая среда достигает нужной температуры. Это происходит путём добавления в чрезмерно горячий теплоноситель, поступающий из котельной под высоким давлением, порций из остывшей магистрали. Процесс производится в специальном оборудовании – водоструйном элеваторе. Между ним и входными задвижками размещаются врезки сети ГВС. Их может быть 2 (по одной для подачи и обратки) или 4 (по две для каждой линии). В первом случае реализуется тупиковая схема, во втором – циркуляционная.
Розливы
Представляют собой горизонтально расположенные трубы, идущие в подвале от элеваторного и водомерного узлов и служащие связующим звеном между ними и стояками. Они должны иметь максимальный диаметр (32-100 мм). Он подбирается с учётом расхода, потребностей сети с запасом на будущее, так как коммуникации имеют свойство «зарастать» со временем. Тупиковая система разводки горячего водоснабжения в многоквартирном доме предполагает монтаж одного розлива, циркуляционная – двух.
Стояки
Обеспечивают распределение рабочей среды по вертикали. Стандартно устанавливается две трубы (ГВС и ХВС) на один ряд квартир, расположенных одна над другой. Однако в зависимости от особенностей их планировки возможны другие варианты
- 2 стояка на жильё при условии, что точки водоразбора располагаются на значительном расстоянии
- 1 вертикальная труба на 2 квартиры, когда санузлы соседей размещены через стену
- использование горизонтальных перемычек, которые позволяют подключить к одной линии до 7 потребителей
Диаметр стояка обычно составляет 25-40 мм.
Подводки
Этим элементом завершается схема горячего водоснабжения для многоэтажного дома. Он необходим для разводки внутри квартиры. Для его монтажа обычно выбираются трубы диаметром 15 мм из полимеров, но чаще из стали. Применение металлических конструкций более оправдано ввиду высокой вероятности гидроударов в системе. Чаще всего в квартирах реализуется тройниковая разводка, которая проще в монтаже, обслуживании, ремонте. Более сложная по конструкции коллекторная схема более распространена в частном строительстве.
Возможные неисправности в комплексе ГВС
Ввиду схожести типовых систем многоэтажных домов возникающие в них неполадки также стандартны за редким исключением. Некоторые из них могут быть устранены жильцами самостоятельно без длительного ожидания мастера из обслуживающей компании. Основные моменты в этом перечне
Течь вентилей
Возникает на запорной арматуре по линии расположения штока. Появляется из-за повреждения, износа уплотнений. Устраняется путём поворота до упора ручки-барашка. В этом случае резьба максимально прижмёт сальник, устранив течь.
Шум кранов
Причина неисправности кроется в самом смесителе, точнее во внутреннем элементе – кранбуксе. Деформировавшаяся прокладка вибрирует и перекрывает поток, создавая ритмичные гидроудары. Так как горячая вода поступает в дом под большим давлением, на красном кране эта проблема обычно более выражена. Устранить неисправность можно, демонтировав кранбуксу и заменив на ней уплотнение. Как вариант можно поставить новый элемент из керамики, который лишён данного недостатка.
Холодный полотенцесушитель
Проблема может возникнуть из-за скопления воздуха в горизонтальной перемычке на стояке ГВС. Продуть пробку можно, обратившись к соседям на верхнем этаже. Если договориться с ними нет возможности, неисправность устраняется из подвала. Для этого необходимо перекрыть свой стояк в подвале, после чего открыть в квартире все краны ГВС. Воздух выйдет через них, после чего подачу можно запускать.
Профилактика систем горячего водоснабжения
Этот процесс направлен на недопущение неисправностей в работе сети, чтобы схема ГВС для многоквартирного дома функционировала без перебоев. С этой целью работники управляющей компании должны
- производить раз в два месяца осмотр всех коммуникаций для выявления отклонений
- обеспечить надлежащую теплоизоляцию трубопровода с целью недопущения замерзания
- своевременно выполнять заявки жильцов
- стравливать воздушные пробки по мере необходимости
- устанавливать дополнительную вибро- и шумоизоляцию в случае, если оборудование издаёт громкие звуки при работе
- ежегодное планово отключать подачу ГВС для проведения текущего или капитального ремонта
Если все вышеперечисленные мероприятия выполняются в соответствии с графиком, система горячего водоснабжения многоквартирного дома независимо от схемы, типа разводки, будет функционировать исправно и бесперебойно.
Нормы и схемы горячего водоснабжения в многоквартирных домах
Обеспечить горячей водой многоэтажный дом непросто, потому что в системе ГВС должна находиться вода под определенным давлением и с определенной температурой. Это первое. Второе: горячее водоснабжение многоквартирного дома – это длинный путь самой воды от котельной до потребителей, в котором встречается огромное количество различного оборудования, устройств и приборов. При этом подключение может производиться по двум схема: с верхней или нижней разводкой.
Схемы сетей
Итак, начнем с вопроса, как вода поступает в наши дома, имеется в виду горячая. Она движется от котельной к дому, и перегоняется насосами, установленными, как котельного оборудования. Двигается нагретая вода по трубам, которые называются теплотрассами. Они могут быть проложены над или под землей. И их обязательно теплоизолируют, чтобы снизить тепловые потери самого теплоносителя.
Труба доводится до многоквартирных домов, откуда производится разветвление трассы на меньшие участки, которые подают теплоноситель на каждое здание. Труба меньшего диаметра заходит в подвал дома, где разбивается на участки, которые доставляют воду до каждого этажа, а уже на этаже до каждой квартиры. Понятно, что такое количество воды не может потребляться. То есть, вся закачиваемая вода в ГВС не может потребляться, особенно это касается ночного времени. Поэтому прокладывается еще одна трасса, которая называется обраткой. По ней вода перемещается от квартир в подвал, а оттуда в котельную по отдельно проложенному трубопроводу. Правда, необходимо отметить, что все трубы (и обратки, и подачи) прокладываются по одной трассе.
То есть, получается так, что сама горячая вода внутри дома двигается по кольцу. И она постоянна находится в движении. При этом циркуляция горячей воды в многоквартирном доме производится именно снизу вверх и обратно. Но чтобы температура самой жидкости была постоянной на всех этажах (с небольшим отклонением), необходимо создать условия, при которых ее скорость была оптимальной, и она не влияла на снижение самой температуры.
Необходимо отметить, что сегодня к многоквартирным домам могут подходить раздельно трассы для ГВС и для отопления. Или будет подводиться одна труба с определенной температурой (до +95С), которая в подвале дома разделится на отопление и горячее водоснабжение.
Кстати, обратите внимание на фото выше. В подвале дома по этой схеме установлен теплообменник. То есть, вода из трассы в системе горячего водоснабжения не используется. Она всего лишь нагревает холодную воду, поступающую из водопроводной сети. А сама система ГВС дома является отдельной трассой, несвязанной с трассой от котельной.
Домовая сеть является циркуляционной. И подачу воды в квартиры производит установленный в нее насос. Это на сегодняшний день самая современная схема. Ее положительная особенность – возможность контролировать температурный режим жидкости. Кстати, существуют строгие нормы температуры горячей воды в многоквартирном доме. То есть, она не должна быть ниже +65С, но и не выше +75С. При этом разрешаются небольшие отклонения в ту или другую сторону, но не больше 3С. В ночное время отклонения могут быть и 5С.
Почему именно эта температура
Здесь две причины.
- Чем выше температура воды, тем быстрее в ней погибают болезнетворные бактерии.
- Но приходится учитывать и тот факт, что высокая температура в системе ГВС – это ожоги при соприкосновении с водой или металлическими частями труб или смесителей. К примеру, при температуре +65С ожог можно получить за 2 секунды.
Кстати, надо отметить, что температура воды в системе отопления многоквартирного дома может быть разной, все зависит от различных факторов. Но она не должна превышать +95С для двухтрубных систем, а для однотрубных +105С.
Внимание! По законодательству определяется, что если температура воды в системе ГВС будет ниже нормы на 10 градусов, то оплата также снижается на 10%. Если она будет с температурой +40 или +45С, то оплата снижается до 30%.
То есть, получается так, что система водоснабжения многоквартирного дома, имеется в виду ГВС, это индивидуальный подход к оплате, зависящий от температуры самого теплоносителя. Правда, как показывает практика, об этом мало кто знает, поэтому споров обычно по данному вопросу никогда не возникает.
Тупиковые схемы
Существуют в системе ГВС и так называемые тупиковые схемы. То есть, вода поступает до потребителей, где она и остывает, если ею не пользоваться. Поэтому в таких системах очень большой перерасход теплоносителя. Такие разводки используются или в служебных помещениях, или в небольших по размерам домах – не более 4 этажей. Хотя все это уже в прошлом.
Оптимальным же вариантом является циркуляция. И самое простое – это ввод трубы в подвал, а оттуда по квартирам через стояк, который проходит по всем этажам. В каждом подъезде свой стояк. Доходя до верхнего этажа, стояк делает разворот и уже мимо всех квартир спускается в подвальное помещение, через которое выводится и подключается к обратному трубопроводу.
Разводка в квартире
Итак, рассмотрим схему водоснабжения (ГВ) в квартире. В принципе, она ничем не отличается от холодного водопровода. И чаще всего трубы ГВС прокладываются рядом с элементами ХВС. Правда, есть некоторые потребители, которым горячая вода не нужна. К примеру, унитаз, стиральная или посудомоечная машины. Последние две сами нагревают воду до необходимой температуры.
Самое важное, что разводка водоснабжения в квартире (и ГВС, и ХВС) – это определенные нормы укладки самих труб. К примеру, если трубы двух систем прокладываются одна над другой, то верхняя должна быть от горячего водоснабжения. Если они прокладываются в горизонтальной плоскости, то правая должна быть от системы ГВС. В этом случае на одной стене она может оказаться в глубине штробы, а на другой, наоборот, ближе к поверхности. При этом прокладка трубопровода может быть скрытой (в штробах) или открытой, проложенной по поверхности стен или пола.
Заключение по теме
Кажущая простота горячего водоснабжения в многоквартирных домах определяется обывателями по разводки труб внутри квартир. На самом деле это достаточно большое разнообразие различных схем, в которых трубы протягиваются на несколько километров, начиная от котельной и заканчивая смесителем в квартире. И, как показывает практика, даже в старых домах сегодня производится реконструкция ГВС под новые усовершенствованные технологии, которые обеспечивают горячей водой и снижают потери самого тепла.