Горячее водоснабжение частного дома: схемы, оборудование, материалы

Варианты реализации ГВС в коттедже

Как организовать горячее водоснабжение в своем доме? Сегодня мы познакомимся с применяющимся для нагрева воды оборудованием, схемами его подключения и используемыми для разводки ГВС трубами. Начать, однако, нам стоит с изучения нормативной документации.

Нормы и требования

Итак, какие нормативные документы по горячему водоснабжению жилых домов нам предстоит почтить своим вниманием?

Их три:

1. Федеральный закон №416, регламентирующий водоотведение и водоснабжение;
2. Постановление правительства РФ №354 о правилах предоставления коммунальных услуг;

Полезно: нормативы ГВС содержатся не в самом документе, а в приложении №1 к нему.

3. СП 30.13330.2016, содержащий правила монтажа и проектирования внутреннего водоснабжения.

Актуальное издание советского СНиП

Давайте ознакомимся с ключевыми пунктами документов.

ФЗ №416

• Централизованное горячее водоснабжение дома осуществляется на основании заключенного между собственником жилья и поставщиком услуг договора;
• Собственник системы централизованного ГВС должен предпринимать меры по ее защите от природных, техногенных угроз и терактов, а также по снижению аварийности;
• Эксплуатируемые с системами ГВС здания должны соответствовать нормам безопасности;
• Если собственник жилья подал заявку на подключение ГВС и это подключение не может быть обеспечено в силу отсутствия технической возможности, поставщик услуги в 15-дневный срок должен передать заявку в орган местного самоуправления. Тот (тоже в 15-дневный срок) должен предложить собственнику альтернативные решения или выбрать организацию, способную осуществить подключение;

Нюанс: расходы на необходимую для подключения абонента модернизацию теплосетей или капитальное строительство учитываются при формировании тарифов на услуги.

Затраты на модернизацию инженерных сетей закладываются в тарифы

• Поставщик услуг может прекратить подачу горячей воды при аварии, при существенном снижении ее качества и при отсутствии доступа к сточным колодцам для отбора проб.

Примечание автора: последнее относится исключительно к организациям. Состав бытовых стоков обычно не контролируется.

• В домах с открытой системой теплоснабжения нормативную температуру воды в местах ее разбора должна обеспечивать обслуживающая дом организация. В частном доме эта роль отводится его владельцу.

Элеватор с врезкой горячего водоснабжения в частном доме

Постановление №354

Источник информации — постановление правительства РФ

Горячее водоснабжение жилых домов может прерываться на:

• 8 часов в течение месяца;
• 4 часа за один раз;
• 24 часа при аварии на тупиковом участке теплосети.

Температура горячего водоснабжения в жилых домах может отклоняться от нормативной на 5 градусов ночью и на 3 градуса днем. За каждые 3°С сверх этих значений оплата ГВС за расчетный период снижается на 0,1% (за каждый час оказания услуги ненадлежащего качества). При температуре воды ниже 40 градусов она оплачивается по тарифам для ХВС.

Качество и состав горячей воды должны отвечать требованиям СанПиН 2.1.4.2496-09. Подача воды, не соответствующей требованиям к ее качеству, собственником жилья не оплачивается.

Действие документа распространяется на холодную и горячую воду

Допустимое давление горячей воды перед сантехническими  приборами — от 0,3 до 4,5 кгс/см2. Отклонение от нормы менее чем на 25% означает снижение оплаты за расчетный период на 0,1% за каждый час периода, в который наблюдалось несоответствие нормам. При отклонении более чем на 25% услуга потребителем не оплачивается.

СП 30.13330.2016

• Как холодная, так и горячая вода должна соответствовать санитарным нормам;
• Параметры горячего водоснабжения жилых домов регулируются как федеральным законом, так и действующими санитарными нормами. Давление не должно превышать 4,5 кгс/см2. Норма температуры — 60-65°С;
• Прямая подача воды из теплосети возможна, но не поощряется. Предпочтительный способ ее приготовления — нагрев воды из системы хозяйственно-питьевого водоснабжения в теплообменниках или местных водонагревателях;

Индивидуальный тепловой пункт с водо-водяными теплообменниками

• Для того, чтобы не приходилось подолгу сливать воду в ожидании ее нагрева и полотенцесушители были горячие — водоснабжение жилых домов следует проектировать с непрерывной циркуляцией;

Однако: если вы проектируете горячее водоснабжение дачного дома или небольшого коттеджа с тремя-четырьмя точками разбора воды, рециркуляция себя не окупит. Такую систему ГВС проще сделать тупиковой и заменить водяные полотенцесушители электрическими: их энергопотребление меньше, чем у циркуляционного насоса.

Электрическая сушилка мощностью 30 ватт

• Трубопроводы ГВС (за вычетом подводок к кранам) следует теплоизолировать для снижения нецелевых потерь тепловой энергии;
• При проектировании водопровода ГВС следует учитывать термическое удлинение труб (проще говоря, снабжать длинные прямые участки компенсационными изгибами со скользящими опорами);

Полипропиленовый компенсатор температурного удлинения труб

• И трубы, и арматура должны обладать расчетным сроком службы при 75°С и 4,5 кгс/см2 не меньше четверти века;
• Арматура не должна создавать гидроударов при изменении положения затвора (то есть позволять перекрывать и открывать воду плавно);
• На вводе централизованного горячего водоснабжения и на отводах с пятью и более точками водоразбора нужны краны;
• Краны устанавливаются и перед водонагревателями, вне зависимости от их типа;
• В верхних точках водопровода ГВС монтируются воздухоотводчики;

Примечание автора: на практике автоматический воздухоотводчик абсолютно необходим только в циркуляционной системе ГВС. В тупиковой воздух либо выходит через водоразборную арматуру, либо не препятствует нормальной работе сантехники.

• Система горячего водоснабжения дома должна снабжаться прибором учета. При суточном расходе меньше 10 кубов применяются водосчетчики размером ДУ 15;

Прибор учета ГВС размером ДУ15

• Перед счетчиком должен стоять механический фильтр;
• При наличии двух вводов в дом (ХВС и ГВС) счетчики дополнительно комплектуются обратными клапанами;

Водомеры с фильтрами и обратными клапанами

Примечание автора: клапаны исключают переток воды между холодным и горячим водопроводами при разнице давлений в них. Это возможно в силу конструкции переключателей на душ некоторых смесителей.

В одном из положений шаровый переключатель делает возможным переток воды между горячим и холодным водопроводами

• Водомерные узлы на горячее водоснабжение могут монтироваться вне дома, в колодце, но лишь при условии, что производитель счетчика допускает его работу при затоплении.

Классификация

Какие типы горячего водоснабжения жилых домов применимы для нашего случая —загородного коттеджа или дачного дома?

Центральное и местное

В случае централизованной системы горячего водоснабжения частного дома вода подается в него из внешнего источника (ТЭЦ, котельной, бойлерной) уже нагретой до требуемой температуры. При этом вода может подаваться как из тепловой сети (такая схема называется открытым теплоснабжением), так и из системы ХВС с последующим подогревом (закрытое теплоснабжение).

Примечание: схема с отдельной от отопления подачей горячей воды из внешнего источника называется независимой.

Независимое горячее водоснабжение

Местное ГВС означает использование собственного водонагревателя.

Тупиковое и циркуляционное

Если у вас тупиковое водоснабжение дома — горячая вода в отсутствие ее расхода быстро остывает. Открыв кран, вы подолгу сливаете остывшую воду в канализацию. Что особенно неприятно, при наличии водосчетчика расход номинально горячей, а фактически холодной воды оплачивается по более высокому (для ГВС) тарифу.

Непрерывная циркуляция полностью решает эту проблему: теперь для нагрева воды достаточно слить ее из короткой подводки к смесителю, что занимает не больше нескольких секунд.

Циркуляция может быть организована:

• За счет разницы давлений между двумя нитками теплосети — подающей и обратной;

Циркуляция ГВС из подачи в обратку элеваторного узла

• С помощью дросселирующей шайбы, установленной на одной из ниток. При диаметре на миллиметр больше диаметра сопла элеватора она создает перепад порядка 1-2 метров, вполне достаточный для преодоления гидравлического сопротивления контура умеренной длины;
• Циркуляционным насосом.

ГВС с бойлером, циркуляционным насосом и термостатическим смесителем

Тройниковое и коллекторное

Первый тип внутридомовой инженерной системы горячего водоснабжения очень хорошо знаком всем нам по домам советской постройки: смесители и прочие потребители подключены к единственной подводке ГВС через тройники или отводы.

Схема тройниковой  разводки

Такая разводка обладает невысокой материалоемкостью и при открытом монтаже исключительно ремонтопригодна, но имеет серьезный недостаток: если вы до отказа откроете кран с горячей водой на кухне, из ванной донесется полный скорби крик замерзающей под душем супруги. Напор ГВС упадет во всем водопроводе.

Этой проблемы лишена коллекторная разводка. Скрытые (как правило) подводки к сантехприборам объединяются коллектором-гребенкой. Установленные на ней краны позволяют отключить любой прибор из коллекторного шкафа.

Коллекторы ГВС и ХВС

Оборудование и его подключение

Какое оборудование можно  использовать для того, чтобы организовать горячее водоснабжение в частном доме своими руками?

Газовая колонка, двухконтурный котел

В доме отсутствует горячее водоснабжение, но есть магистральный газ?

Поздравляем, вам крупно повезло! Вы сможете получать горячую воду по тарифам, заметно более низким по сравнению с централизованным ГВС. Для нагрева воды можно использовать газовую колонку или двухконтурный котел.

Колонка газовая с атмосферной горелкой

Их подключение к водопроводу ничем не различается: перед входным патрубком устройства монтируются механический фильтр (если он по какой-то причине не стоит на вводе ХВС) и шаровый кран.

Полезно: котлы и колонки с электронными термостатами обеспечивают более точную регулировку температуры воды. Механический термостат превращает прием душа в подвиг: вы вынуждены непрерывно сражаться с кранами смесителя, балансируя между обморожением и ожогом.

Котел с электророзжигом и электронным термостатом

Бойлер косвенного нагрева

Вам хочется организовать горячее водоснабжение на твердом топливе, но идея дровяной колонки повергает вас в уныние? Нет проблем: к котлу любого типа можно подключить бойлер косвенного нагрева.

Что это такое?

Так называют теплоизолированную емкость с внутренним теплообменником, через который циркулирует теплоноситель отопительной системы.

Опционально он снабжается:

• ТЭНом для подогрева воды в отсутствие других источников тепла;
• Дополнительным выходом для рециркуляции;
• Патрубками для подключения дополнительных потребителей.

Водонагреватели косвенного нагрева

Как будет выглядеть система горячего водоснабжения частного дома с косвенником? Он подключается параллельно отопительному контуру. При этом последний снабжается отсекающими кранами, позволяющими  задействовать бойлер вне отопительного сезона.

Из дополнительного оборудования необходимы:

• Обратный клапан на трубе подпитки. Он не даст нагретой воде стечь в подводку ХВС при перебоях в холодном водоснабжении;
• Предохранительный клапан, сбрасывающий растущее вследствие теплового расширения воды давление. Он сливает ее излишек в дренаж;
• При объеме бойлера свыше 120-150 литров — расширительный бак, подключенный к контуру ГВС. В отличие от предохранительного клапана, бачок не сбрасывает воду в канализацию, а вмещает ее избыток за счет незначительного увеличения давления в воздушном отсеке.

Расширительный бачок в обвязке косвенника

Электрический бойлер

Он поможет организовать горячее водоснабжение на даче своими руками с минимальными затратами. Цена электрических бойлеров начинается от 4-5 тысяч рублей; при этом такой прибор в режиме нагрева потребляет всего 1-2 киловатта, что позволяет эксплуатировать его даже в условиях типичного для дачных кооперативов лимита мощности.

Так устроен электрический бойлер

Входной патрубок бойлера подключается к водопроводу ХВС через обратный и предохранительный клапаны. Выходной патрубок соединяется с подводкой ГВС.

На входе бойлера стоит группа безопасности

У электрического накопительного водонагревателя есть пара неприятных особенностей:

1. Электричество при использовании прямого нагрева — самый дорогой источник тепла. Его киловатт-час обойдется вам в 3-6 рублей в зависимости от местных тарифов. Для сравнения — у газового водонагревателя тот же киловатт-час стоит 50-70 копеек;
2. Бойлер непрерывно теряет тепло через стенки бака, несмотря на их теплоизоляцию. Ежедневно 2-5 киловатт-часов буквально рассеиваются в воздухе.

Электрический проточник

Горячее водоснабжение сельских домов с достаточно высоким лимитом мощности (от 20 кВт) может быть реализовано на основе проточного электрического водонагревателя. Он лишен второго из недостатков электробойлера: проточник не хранит нагретую воду и, соответственно, не рассеивает тепло.

Оборотная сторона экономии — значительная нагрузка на проводку: даже для комфортного приема душа одним человеком к водонагревателю нужно  подвести мощность не менее 7 кВт. Именно поэтому приборы с меньшей мощностью комплектуются особыми душевыми лейками с очень мелкими соплами.

Приборы этого типа делятся на безнапорные и напорные.

На фото — безнапорный проточник Атмор

Первые подключаются после запорной арматуры и снабжаются собственным гусаком  или душевым шлангом с лейкой. Вторые подключаются между подводками ГВС и ХВС и снабжаются отсекающими кранами.

Варианты подключения безнапорного водонагревателя

Бойлер с тепловым насосом

Горячее водоснабжение загородного дома бойлером с тепловым насосом, как минимум втрое уменьшает счета за свет по сравнению с обычным электробойлером. Секрет прост: тепловой насос тратит электроэнергию не на нагрев воды, а лишь на перемещение тепла из внешней среды в теплоизолированную емкость.

Как это работает?

Полный цикл работы теплового насоса

1. Хладагент (фреон) сжимается компрессором. При этом его температура резко увеличивается;
2. Проходя внутренний теплообменник, он отдает полученное тепло воде;
3. Следующим на его пути встречается расширительный клапан. При увеличении пропускной способности магистрали давление фреона падает, что вызывает дальнейшее (и весьма значительное) падение температуры;
4. Проходя наружный теплообменник, хладагент отбирает энергию у теплой по сравнению с ним окружающей среды;
5. Нагревшийся фреон возвращается к компрессору. Цикл повторяется.

Бойлер с тепловым насосом

Любопытно: бойлеры с тепловыми насосами производятся в форме сплит-систем и моноблоков. Вторые заметно дешевле (от 60 тысяч рублей за бойлер объемом 120 литров), но вызывают заметное охлаждение воздуха в помещении, в котором установлены.

Водонагреватель — сплит-система

Инструкция по подключению прибора к водопроводу ничем не отличается от таковой для обычного бойлера: на входе монтируются кран и однопроходной предохранительный клапан.

Солнечный коллектор

Это устройство, утилизирующее для нагрева воды солнечную радиацию. Достоинство — бесплатное тепло, недостаток — непостоянная тепловая мощность: пока коллекторы ярко освещены и горячие — водоснабжение на даче или в доме работает, спрячется или зайдет за горизонт солнце — вода остывает.

За нагрев воды отвечает солнце

Именно поэтому солнечные коллекторы обычно используются с резервным источником тепла и бойлером косвенного нагрева. Для непрерывной циркуляции воды через коллектор  схема дополняется циркуляционным насосом.

Схема горячего водоснабжения с использованием солнечного коллектора

Материалы

Система горячего водоснабжения жилых домов советской постройки монтировалась стальными трубами (черными и оцинкованными) на сварке и резьбовых фитингах. Однако сейчас, позвольте, двадцать первый век, а сталь (как минимум черная) никоим образом не соответствует нормативным требованиям к долговечности водопровода.

Какие материалы в ходу сейчас?

Изображение	Описание
Подводки ГВС и ХВС из медной трубы	Труба медная несравненно долговечнее стальной (медные водопроводы вековой давности прекрасно работают до сих пор) и не уступает ей в прочности (разрушающее давление для 15-миллиметровой трубы с миллиметровой стенкой — 240 атмосфер). Мало того: медь способствует обеззараживанию воды в силу своих бактерицидных свойств. Для соединения труб используется раструбная пайка, обжимные и компрессионные фитинги.
Подводки из корейской нержавейки Кофулсо	Горячее водоснабжение в доме, смонтированное  гофрированной нержавеющей трубой, будет стойким к гидроударам и значительному перегреву. При толщине стенки всего в 0,3 мм нержавейка практически не уступает медной трубе прочностью, выигрывая у нее по гибкости и технологичности монтажа на компрессионных фитингах.
Муфтовая сварка полипропиленовых труб	Полипропиленовые трубы рассчитаны на давление до 25 атмосфер и температуру до 90 градусов. Преимущество этого материала — в минимальной стоимости самих труб (от 20 ру./м) и фитингов под приварку (от 3 рублей). Для их соединения используется паяльник с тефлоновыми насадками.
Фитинг для трубы PEX (из сшитого полиэтилена)	Термостойкий и сшитый полиэтилен применяют преимущественно при скрытой коллекторной разводке ГВС. Термостойкость — от 70 до 110 градусов, она определяется количеством сополимеров и PERT и степенью сшивки PEX. Монтаж — на компрессионных фитингах, штуцерах и (для PERT) муфтовых фитингах под приварку.
Труба металлопластиковая DN16	Металлополимерная труба на компрессионных фитингах идеальна, если вы хотите смонтировать горячее водоснабжение дачи своими руками с минимальным набором инструмента. Для установки фитинга нужны лишь два ключа (рожковых или разводных), недорогие калибратор и труборез. Внутренняя оболочка трубы выполнена из PEX или PERT и обеспечивает вполне приемлемую стойкость к температуре.

Заключение

Разумеется, наш материал не претендует на охват всех возможных схем и решений. Узнать больше о том, каким может быть устройство горячего водоснабжения в доме, поможет видео в этой статье. Успехов!