Открытая система горячего водоснабжения — это типовое решение для зданий советской постройки

Открытая схема теплоснабжения: источник горячей воды — теплотрасса

Что такое открытая система горячего водоснабжения и как она устроена? Сегодня нам предстоит познакомиться с устройством систем отопления и ГВС, типичным для абсолютного большинства зданий, построенных в период существования Советского Союза. Мы изучим их основные элементы, и постараемся дать оценку ключевым особенностям такой схемы водоснабжения.

О терминологии

Вначале — несколько слов о том, насколько правильно само определение «открытая схема водоснабжения».

Оно является лингвистической ошибкой и представляет собой искажение совсем другого понятия. Правильный термин — открытая схема теплоснабжения. Открытой она называется потому, что из системы отопления возможен отбор теплоносителя — нагретой в котле ТЭЦ или местной котельной технической воды.

Тем не менее: мы отнесемся с уважением к устоявшейся системе определений, и в дальнейшем будем использовать термин «схема открытого водоснабжения».

Как все устроено

Итак, как реализуется открытая система теплоснабжения — горячего водоснабжения?

Очень просто:

• В дом заходят две нитки теплотрассы (подающая и обратная);

Ввод ниток теплотрассы

• Розлив ГВС подключен к обеим ниткам теплоснабжения через запорную арматуру — задвижки, вентиля или шаровые краны;

Врезки ГВС покрашены в черный цвет

• В зависимости от времени года горячая вода включается с подачи или с обратного трубопровода теплотрассы. Дело в том, что температура теплоносителя меняется в зависимости от уличной температуры, компенсируя возрастающие в холода теплопотери зданий.

Справка: весьма популярный температурный график «150/70» подразумевает нагрев воды на подаче в пик морозов до +150°С. В то же время, температура воды в системе горячего водоснабжения ограничена действующими нормативными документами значением в 75°С.

График температур в теплотрассе в зависимости от уличной температуры

Давайте более детально познакомимся со всеми элементами, которые включает схема открытого горячего водоснабжения.

Узнать больше о том, что такое открытая система водоснабжения и как она работает, вам поможет видео в этой статье.

Элеваторный узел

Элеваторный узел, или тепловой пункт — это комплекс запорно-регулирующей арматуры, обеспечивающий дом теплом и горячей водой. В доме может быть несколько отопительных элеваторных узлов, а вот тепловой пункт с ГВС, за редким исключением, всего один.

Отопительный элеваторный узел

Сердце теплового пункта — водоструйный элеватор. Тройник с соплом внутри служит для подмешивания горячей и находящейся под высоким давлением воды с подачи к более холодной воде из обратного трубопровода, отправляющейся на рециркуляцию.

Таким образом, решаются сразу две проблемы:

1. Уменьшается до минимума расход воды с подачи. Тем самым минимизируется потеря напора на длинных ветках теплотрасс;
2. Увеличивается скорость циркуляции теплоносителя в отопительном контуре (поскольку растет вовлеченный в нее объем воды). В результате отопительные приборы в начале контура и в его конце нагреты до температур, незначительно отличающихся друг от друга: при +70 градусах на обратке и +150 на подаче, в систему отопления подается вода с температурой 95°С.

Движение воды в водоструйном элеваторе

Врезки ГВС всегда выполняются между элеватором и входными задвижками или шаровыми кранами. Иногда между врезками и элеватором ставятся промежуточные задвижки, позволяющие, к примеру, снять элеватор для поверки или расточки размера сопла при непрерывной подаче горячей воды в систему ГВС дома.

Для зданий, построенных до середины 70-х годов прошлого века, типична тупиковая разводка ГВС: эти открытые системы горячего водоснабжения разведены по дому единственным розливом.

Тупиковая разводка имеет два довольно серьезных недостатка:

1. Подключенные к подводкам горячей воды сушилки для полотенец нагреваются лишь тогда, когда жильцы квартиры открывают краны на горячем водоснабжении. О полноценном отоплении ванных и санузлов речь не идет в принципе.
2. Открыв кран, вы вынуждены долго ждать нагрева воды. По утрам этот процесс нередко занимает 3-5 минут.

Капитан Очевидность подсказывает: при наличии водосчетчиков вы оплачиваете расход холодной воды, которая бесполезно сливается в канализацию. Но платите за нее по куда более высоким тарифам ГВС.

Оплачивать холодную воду по тарифам горячей крайне невыгодно

В более новых постройках используется схема открытой системы горячего водоснабжения с рециркуляцией. Горячая вода непрерывно циркулирует через два розлива ГВС и связанные перемычками на верхних этажах или на чердаках стояки. Полотенцесушители всегда горячие, а вода нагревается в течение нескольких секунд после того, как вы открыли кран.

Как такая система водоснабжения открытого типа реализуется в плане подключения к элеваторному узлу?

Очень просто: вместо двух врезок (в подачу и обратку) система ГВС подключается к ниткам теплоснабжения в четырех точках. По две на подаче и на обратном трубопроводе.

В зависимости от времени года ГВС может быть подключено по трем схемам:

1. Подача — обратка. Эта схема используется только летом, вне отопительного сезона. Дело в том, что для водоструйного элеватора, подключенная таким образом система ГВС представляет собой байпас, который гасит перепад давлений;

Схема циркуляции в системе ГВС вне отопительного сезона

2. Подача — подача. Схема применяется весной и осенью, когда теплоноситель подающей нитки нагрет не выше 80 градусов;
3. Обратка — обратка. Так ГВС работает на пике температурного графика, в сильные холода.

Очевидно, что для циркуляции воды в замкнутом контуре нужен перепад давлений. Между подающей и обратной нитками теплотрассы он есть всегда. Но как обеспечивается перепад между двумя врезками в одну нитку?

Подпорными шайбами. На фланце между врезками монтируется стальной блин с отверстием на 1 мм больше отверстия в сопле элеватора. При таком размере шайба создает перепад (незначительный, не больше 0,1 — 0,2 атмосфер) и не препятствует работе элеватора.

Перепад давления на одной нитке минимален и не всегда регистрируется манометрами

Любопытно: теплоноситель в теплотрассе — техническая вода, не проходящая тщательную очистку, и часто несущая с собой большое количество взвесей. Из-за абразивного износа шайбы приходится менять раз в 3-4 года.

Розлив

Как уже упоминалось, схема открытой системы водоснабжения может включать один или два розлива. Что такое розлив?

Это всего лишь горизонтальная труба, разведенная по подвалу (реже — по чердаку) и отвечающая за подачу воды к стоякам. Диаметр розливов ГВС варьируется от 25 до 100 миллиметров в зависимости от количества подключенных потребителей. Розливы монтируются на подпорках (кронштейнах, консолях и т.д.), закрепленных на переборках подвала, или на подвесах к перекрытию между подвалом и первым этажом.

Розливы горячего водоснабжения в здании с циркуляционной системой ГВС

У розливов есть две типовых проблемы:

1. Заиливание. При медленном движении воды, содержащиеся в ней взвеси оседают на горизонтальных участках труб. Для борьбы с заиливанием на концах розливов часто монтируются сбросники, позволяющие выполнить промывку;
2. Зарастание отложениями (у черных стальных труб). Быстрее зарастают трубы на холодной воде, однако ГВС тоже страдает от известковых отложений и ржавчины. Иногда забитый розлив удается прочистить с помощью канализационной проволоки, но чаще при падении пропускной способности трубы, просто-напросто, меняют.

Отложения в трубах водоснабжения со временем снижают их пропускную способность

Стояки

Любое водоснабжение — открытое или закрытое — включает систему стояков, разводящих воду по этажам. Стояк — вертикальная труба диаметром 20-32 мм, от которой по квартире разводится подводка к точкам водоразбора.

В системах ГВС с рециркуляцией можно встретить стояки четырех типов:

1. С подключенными к подводкам точками водоразбора;
2. С установленными в разрыв стояка или параллельно ему полотенцесушителями;
3. С обоими типами сантехнических приборов;
4. Холостые (циркуляционные) стояки.

Система горячего водоснабжения открытого типа с рециркуляцией подразумевает объединение стояков в группы. Перемычками может соединяться от 2 до 7 стояков. Перемычки могут проходить через квартиры верхнего этажа или по чердаку; в обоих случаях они снабжаются воздушниками для стравливания воздуха.

Группа стояков соединяется снабженной воздушниками перемычкой

Кстати: монтаж перемычек на холодном чердаке автор считает преступлением против здравого смысла. При остановке циркуляции в сильные холода вода в перемычке замерзает в течение часа. Порыв трубы льдом неизбежно приводит к затоплению квартир по стояку.

Оценка

Мы разобрались в том, что такое открытая схема горячего водоснабжения. Теперь давайте попробуем дать ей оценку на фоне альтернативы — закрытой схемы теплоснабжения (с нагревом воды для хознужд в теплообменнике, использующем теплоту теплоносителя).

Преимущества

Они очевидны: простота и дешевизна. Элеваторный узел не содержит сложного и дорогостоящего оборудования. Его обслуживание сводится лишь к ежегодной ревизии задвижек и вентилей, а также к периодической поверке размеров сопла (оно тоже страдает от абразивного износа).

Снятые для поверки элеватор и сопло

Недостатки

Увы, их куда больше.

• Низкое качество воды. Если вода в системе ХВС (нагреваемая в теплообменнике в закрытой системе теплоснабжения) — питьевая и должна соответствовать требованиям СанПиН 2.1.4.10749-01, то теплоноситель системы отопления может содержать большое количество взвесей, окислов железа и прочих примесей;
• Большая вероятность гидроударов. Если быстро остановить циркуляцию в теплотрассе или элеваторе (например, резко повернув рычаг шарового крана), инерция потока воды вызовет кратковременный скачок давления на его фронте;

Последствия гидроудара в системе ГВС

• Сильное влияние человеческого фактора на фактические параметры водоснабжения. Об этом — чуть подробнее.

Главное, чем отличается от закрытого открытое горячее водоснабжение — нормы температуры и давления. Они соответствуют параметрам теплотрассы: давление варьируется от 3 до 7 кгс/см2, а температура воды должна укладываться в диапазон 50-75 градусов.

Для сравнения — из теплообменника в закрытой системе теплоснабжения подается вода с давлением 1,5-5 кгс/см2 и температурой 50-65°С.

Однако если ленивый или забывчивый слесарь не переключит ГВС на обратку с наступлением холодов, в систему ГВС из элеваторного узла будет поступать вода с подачи, которая, напомним, может нагреваться до 150 градусов, что запредельно много для всех видов полимерных и металлополимерных труб, гибких подводок и резиновых прокладок на кранбуксах.

Пластиковые и гибкие подводки очень плохо переносят длительный перегрев

Выбор труб

Схема горячего водоснабжения — открытая или закрытая — рано или поздно требует замены труб. Какие трубы можно использовать на ГВС?

Диаметр

Для жильца многоквартирного дома все расчеты в системе с открытым водоснабжением сводятся к подбору диаметра труб (подводок и стояков). Какие диаметры использовать при ремонте, замене или монтаже своими руками водопровода горячего водоснабжения?

Стандартный размер стальных подводок водоснабжения — ДУ15. Тупиковый или циркуляционный стояк с точками водоразбора имеет размер ДУ25 — ДУ32, холостой стояк — ДУ20.

Стояки водоснабжения. Диаметр — 25 мм

При выборе размера труб полезно помнить пару тонкостей:

1. ДУ (он же — условный проход) примерно соответствует внутреннему диаметру трубы. Пластиковые и металлополимерные трубы маркируются наружным диаметром, поэтому их размер должен быть на шаг больше, чем у стальных (DN20 вместо ДУ15 и так далее);

Для стальных труб указывается условный проход, для пластиковых — наружный диаметр

2. При замене старых труб пропускная способность нового водопровода не должна быть ниже. Попросту говоря, внутренний диаметр новых стояков и подводок должен быть как минимум не меньше, чем старых.

Материал

На горячей воде с подачей из элеваторного узла можно использовать только металлические трубы (см. Срок службы металлических труб) . Инструкция связанна с пресловутой нестабильностью параметров водоснабжения: при гидроударе или перегреве, металлопластиковые или полипропиленовые водопроводы очень часто становятся причиной затопления квартир.

Разрыв металлопластиковой трубы при превышении допустимого давления

Заметьте: если жилец квартиры самостоятельно менял трубы, причем использовал материал, не предусмотренный проектом здания, весь ущерб от затопления предстоит покрыть ему.

Мы настоятельно рекомендуем присмотреться к двум  разновидностям труб, выгодно отличающихся от привычных по домам советской постройки черных стальных.

Вот они:

Изображение	Описание
Медный водопровод	Медные (см. Медные трубы для водоснабжения). Они могут монтироваться на фитингах под пайку, на компрессионных или пресс-фитингах. Медь переносит скачки давления до 200-240 кгс/см2 и нагрев до 150 градусов, гидроудары и даже разморозку.
На фото — подводки водоснабжения из гофрированной нержавейки	Гофрированные нержавеющие. При тех же характеристиках они могут похвастаться предельно простым монтажом: фитинговое соединение собирается за 30 секунд с помощью пары газовых или разводных ключей.

Заключение

Надеемся, что нам удалось удовлетворить любознательность читателя. Узнать больше о том, что такое открытая система водоснабжения и как она работает, вам поможет видео в этой статье. Успехов!