Рециркуляция ГВС при использовании квартирных водомерных станций

В настоящее время становятся популярными системы водоснабжения с так называемой горизонтальной разводкой. Узлы подключения квартир к водопроводу в этом случае могут быть как коллекторными на этаж (рис. 1), так и входить в состав универсальных квартирных станций (рис. 2), включающих в себя арматуру для подключения квартиры как к системе отопления, так и к системе водоснабжения.

Рис. 1. Коллекторный узел водоснабжения

Рис. 2. Квартирная станция VALTEC

В этой статье мы не будем касаться плюсов и минусов использования подобных систем. Хотелось бы рассмотреть лишь один интересный вопрос: можно ли организовать рециркуляцию ГВС при использовании этих станций? А если можно, то как технически грамотно подойти к решению этой задачи? Стандартная схема подключения квартирной станции водоснабжения без рециркуляции ГВС приведена на рис. 3.

Рис. 3. Схема подключения квартиры через квартирную станцию: 1 – запорный кран; 2 – фильтр; 3 – редуктор давления; 4 – водосчетчик; 5 – обратный клапан; 6 – квадратный коллектор; 7 – водоразборный прибор (смеситель).

Очевидно, что при отсутствии квартирного водоразбора вода в трубопроводе горячей воды на горизонтальном участке от станции до водопотребляющих приборов будет остывать до температуры окружающего воздуха. Длина такого участка в зависимости от планировки и организации системы может достигать 5–30 (а то и более) метров. Когда жилец откроет кран, вместо горячей воды из него будет течь вода комнатной температуры, что, конечно, слабо вяжется с понятием «комфорт». Нетрудно сосчитать, что при расходе 7 л/мин (средний расход воды через смеситель с аэратором) через металлополимерную трубу диаметром 20 мм и длиной 15 м время ожидания появления действительно горячей воды составит 26 секунд. За это время впустую уйдёт в канализацию три литра воды. Для наглядности в таблице 1 приведены расчетные данные по времени ожидания в зависимости от длины трассы и вида трубопровода.

Таблица 1. Зависимость времени ожидания горячей воды от вида трубы и длины трассы

Время ожидания для трубы, с

Естественно, длительное время ожидания будет вызывать недовольство жильцов. Чтобы снизить время ожидания, требуется сместить точку подключения циркуляционного трубопровода ближе к водоразборному прибору. Самый очевидный вариант реализации подобного решения представлен на рис. 4. При отсутствии водозабора остывающая горячая вода будет поступать в квартиру, и уже из квартиры через тройник возвращаться обратно в рециркуляционный стояк.

Рис. 4. Схема (неработоспособная) организации циркуляции горячего водоснабжения через квартиру: 1 – запорный кран; 2 – фильтр; 3 –редуктор давления; 4 – водосчетчик; 5 – обратный клапан; 6 – квартирный коллектор; 7 – водоразборный прибор (смеситель); 8 – регулятор температуры прямого действия

В квартирной станции в таком случае должен быть установлен балансировочный клапан или регулятор температуры прямого действия для регулирования расхода циркуляции. Предпочтительнее устанавливать регулятор температуры (например, VT.348), так как через балансировочный клапан циркуляция осуществляется даже тогда, когда температура воды достаточно высокая, а регулятор температуры обеспечивает циркуляцию только тогда, когда это необходимо, тем самым снижая нагрузку на циркуляционный насос. Квартирные станции VALTEC серии VT.NM с модулем рециркуляции как раз снабжены регулятором температуры прямого действия.

Однако, несмотря на это схема, представленная на рис. 4 неработоспособна. Дело в том, что после редуктора поддерживается заданное давление, как правило, в динамике это 2,0–3,0 бара. В то же время давление в стояке рециркуляции (Т4) будет зависеть от высоты самого стояка и гидростатического напора. В 11-этажном доме давление в стояке на уровне 1 этажа будет около 3 бар (при высоте этажа 3 м). В результате обратные клапаны на выходе рециркуляционного трубопровода на нижних этажах будут постоянно находиться в закрытом положении. Кроме того, циркуляционный насос в таком случае должен обеспечить не только напор, компенсирующий потери давления в циркуляционных кольцах, но и потери на редукторах давления, из-за этого требуемая мощность циркуляционного насоса увеличивается в десятки раз.

Вывод напрашивается сам собой: рециркуляционный трубопровод должен врезаться до этажного редуктора, только в этом случае рециркуляция будет работать. Рациональнее всего перенести квартирный редуктор как можно ближе к первому водоразборному прибору (рис. 6).

Рис. 6. Схема организации циркуляции горячего водоснабжения через квартиру: 1 – запорный кран; 2 – фильтр; 3 – редуктор давления; 4 – водосчетчик; 5 – обратный клапан; 6 – квартирный коллектор; 7 – водоразборный прибор; 8 – регулятор температуры прямого действия

Но в подобной схеме существует нюанс по правильному расчету циркуляционного расхода. На линии циркуляции должен устанавливаться дополнительный третий водосчетчик, он нужен для правильного учета горячей воды. Расход воды на горячее водоснабжение квартиры в э\том случае будет считаться как разница показаний водосчетчиков установленных на линии Т3 и Т4.

Расчетный циркуляционный расход через квартиру, определяемый по СП30.13330.2016, весьма незначительная величина порядка тысячных долей литра в секунду. Однако, массово используемые в многоквартирных домах водосчетчики не могут считать сверхмалые расходы. Минимальный расход через такие водосчетчики составляет 0,008 л/с при горизонтальной установке и 0,017 л/с при вертикальной установке. В связи с этим, за расчётный циркуляционный расход через квартиру нужно принимать расход, превышающий эти величины (0,018 л/с), независимо от того, какой расход получился из условий остывания воды. Это надо обязательно учитывать при подборе циркуляционного насоса.

Существует и более «продвинутый» способ организации циркуляции горячего водоснабжения. В Москве в многоквартирном жилом доме «Кверкус» по адресу ул. Ивановская вл. 16с была реализована система водоснабжения с инновационными квартирными станциями, снабжёнными теплообменниками. Основной «изюминкой» такой станции является наличие в ней теплообменника для приготовления горячей воды. Данное решение позволяет в принципе отказаться от магистральных сетей и стояков горячего водоснабжения за счет приготовления горячей воды непосредственно в квартирной станции.

Рис. 8. Обвязка квартирных станций с теплообменником

Организация рециркуляции в этом случае осуществляется за счет небольшого маломощного насоса, входящего в состав в станции. Этот насос возвращает остывшую воду обратно в теплообменник. При этом такое решение не требует не только третьего счетчика воды, но и второго тоже. В данной станции устанавливается один счетчик холодной воды и теплосчетчик. Потребитель же платит за потребленную холодную воду и тепловую энергию, которая требуется для ее нагрева.

Рис. 9. Циркуляционный насос в квартирной станции с теплообменником VALTEC CONTOL SAT

Как мы видим, техническая сторона организации рециркуляции ГВС через квартирные станции не такая простая задача, как кажется на первый взгляд. Однако она вполне решаема при соблюдении определённых правил и условий. Стоит ли получаемый комфорт затрат на его обеспечение – определяется в каждой конкретной ситуации.

Какие отличительные особенности систем открытого и закрытого ГВС

При возведении хозяйственных и жилых построек используются системы горячего водоснабжения открытого и закрытого типа. Решения различаются особенностями прокладки и принципом работы. Каждое из них имеет собственные преимущества и недостатки.

В рамках сегодняшнего материала мы расскажем, что такое открытое и закрытое горячее водоснабжение. Будут рассмотрены параметры обеих линий, обозначены особенности их эксплуатации.

Общие сведения об открытых и закрытых системах

Открытые и закрытые системы работают по разному принципу. Горячее водоснабжение в центральной закрытой системе предполагает нагрев целевой жидкости посредством теплообменника. Вода не взаимодействует с теплоносителем напрямую, а проходит через специальный нагреватель.

Горячее водоснабжение в центральной открытой системе подразумевает смешивание холодной воды и исходного теплоносителя. Конечный продукт поставляется потребителю через общую магистраль.

Федеральный закон N 416-ФЗ (ред. от 25.12.2018) «О водоснабжении и водоотведении»

Сколько горячей воды нужно? ↑

Расчет горячего водоснабжения зависит от множества факторов, которые обусловлены стилем жизни и количеством жильцов в конкретно взятом помещении или здании. И в квартирах, и в жилых домах горячее водоснабжение загружается за короткий промежуток времени.

Более того существуют на горячее водоснабжение нормы согласно которым на полную загрузку отводится порядка 10 минут. Другими словами, в течение 10 минут горячая вода должна быть доступна в необходимом количестве, причем ее могут использовать одновременно в нескольких местах. К примеру, на кухне хозяйкой моется посуда, а в это время в ванной другой член семьи принимает душ. Таким образом, при расчете горячего водоснабжения в обязательном порядке нужно учитывать такие нюансы:

• количество жильцов;
• частота пользования ванной, душем;
• количество санузлов, где используется горячая вода;
• технические характеристики сантехнических элементов (например, объем ванной);
• ожидаемую температуру нагретой воды.

Система открытого водоснабжения в деталях

Открытый тип водоснабжения оптимален для построек малой этажности. Он применяется в коттеджах, хозяйственных зданиях, небольших производственных цехах. Обязательное условие — длительный и интенсивный разбор горячей воды.

К достоинствам систем открытого вида относятся:

• малые затраты на прокладку магистрали;
• простота обслуживания и монтажа;
• оперативное расширение и модернизация.

Среди недостатков выделяют высокие тепловые потери и длительное ожидание набора требуемой температуры.

Эксплуатация отрытой системы

Система горячего водоснабжения работает по следующему принципу.

1. Холодная вода подается в элеваторный узел.
2. Путем смешивания с паром или кипятком жидкость доводится до требуемой температуры.
3. Нагретая вода под давлением подается потребителям.

При закрытии магистрали жидкость быстро остывает. Включив кран, приходится несколько минут спускать холодную воду.

Схема рециркуляции бойлера

Рециркуляция воды в системе ГВС необходима для того, чтобы обеспечить горячей водой любую точку системы без дополнительного ее проливания. Для этого монтируется контур, по которому проходит вода из бойлера по всей системе, а затем возвращается назад в бойлер. Осуществляется рециркуляция при помощи небольшого насоса, который работает совсем бесшумно. Такая система способствует поддержке стабильной температуре горячей воды в любой точке дома.

Среди распространенных схем рециркуляции существуют несколько основных вариантов:

Монтаж трехходового или сервоприводного клапана. Применяют этот способ для настенных и напольных моделей бойлеров. К бойлеру подключается две трубы (два контура). Одни контур предназначен для отопления, другой – для горячей воды. Водонагреватель в этой системе выступает основным теплоносителем. При снижении температуры воды, применяется сервоприводный или трехходовой клапан, который начинает работать на подогрев воды. Отопление в это время перекрывается. После нагрева воды до нужной температуры, подогрев отопления возобновляется;

Монтаж двух насосов циркуляции в одной системе. При такой схеме, один из насосов предназначен для рециркуляции горячей воды по системе отопления, а иной – по контуру бойлера. Эта система первоначально обеспечивает нормальную температуру воды в бойлере, а потом уже в системе отопления. Особенностью такой схемы, является наличие термостата и переключателя режимов, который позволяет отключать, при необходимости, одну из систем;

Применение гидравлической стрелки. Применяется, если в доме существует более двух контуров (отопление, горячая вода, теплый пол). Эта схема направлена на обогрев воды, за счет которой проводится обогрев всех контуров. Эта система имеет существенный недостаток – при разборе воды. Теплоноситель может не справляться с обеспечением потребностей всех людей одновременно.

Выбор способа обогрева воды и отопления, а также способы ее рециркуляции через бойлер, должен осуществляться в соответствии с четкими расчетами всех потребителей и мощностью теплоносителя. Преимуществом среди основных схем обладают бойлера с трехходовыми или сервоприводными клапанами.

Подробнее о системах закрытого типа

Что значит закрытая система горячего водоснабжения? Что это за решение и где оно используется? Давайте разбираться.

В закрытой системе вода находится в непрерывной циркуляции, нагревается от тепловой сети. Это поддерживает ее температуру на уровне 70 градусов. Жидкость подходит для прямого водоразбора и наполнения отопительного контура.

В отличие от открытых решений, закрытые сложнее в реализации. При этом они обеспечивают высокое качество конечного продукта и минимальные тепловые потери.

Закрытые системы применяются в большинстве новых зданий, устанавливаются в домах после капремонта.

Потребление горячей воды – примерный расчет ↑

Расчет необходимого количества горячей воды возможен при помощи измерительных приборов

Для расчетов возьмем стандартную семью, состоящую и 4-х человек. Также условимся, что за 10 минут наполняется ванна объемом 140 л, а в это время в другом санузле используется душ, потребляемый порядка 30 л горячей воды, и наконец, на кухне моют посуду – это еще 30 л. Путем элементарного сложения мы вычислим, что за 10 минут водонагревательный прибор должен обеспечить водой, нагретой до заданной температуры, в объеме 200 л.

Конечно, это расчет учитывает идеальные условия потребления горячей воды. В реальной же жизни величина может быть меньше. Ведь такое количество горячей воды может быть не принципиальным: можно подождать пока вода нагревателем нагреется еще или использовать ее поочередно в разных местах. Теперь, после прочтения нашей статьи, оцените реально свои потребности, произведите расчеты и может смело приступать к созданию системы горячего водоснабжения в вашем жилище, если таковой не имеется.

Тупиковая система горячего водоснабжения в многоквартирном доме

Главная / Коммуникации / Водоснабжение / Тупиковая система горячего водоснабжения в многоквартирном доме

Постоянная подача горячей воды в многоквартирный многоэтажный дом может проводиться двумя методиками, использующими разные принципы работы:

1. В первом случае горячее водоснабжение многоквартирного дома забирает воду из трубопровода ХВС (холодного водоснабжения), далее вода нагревается автономным теплогенератором: квартирным бойлером, газовой колонкой или котлом, теплообменником, пользующимся теплом местной кочегарки или ТЭЦ;
2. Во втором случае схема горячего водоснабжения многоквартирного дома забирает горячую воду сразу из теплотрассы, и этот принцип используется в жилом секторе намного чаще – в 90% случаев организации ГВС в жилом фонде.

Важно: достоинство второго варианта системы водоснабжения для жилого дома — лучшее качество воды, что регламентируется ГОСТ Р 51232-98. Также при заборе горячей воды из централизованной теплотрассы температура и давление жидкости достаточно стабильны и не отклоняются от заданных параметров: давление в трубопроводе горячей системы водоснабжения поддерживается на уровне холодного водоснабжения, а температура стабилизируется в общем теплогенераторе.

Рассмотрим водоснабжение многоквартирного дома по второму варианту подробнее, так как именно эта схема применяется чаще всего и в городской черте, и в загородных домах, включая дачные или садовые домики.

Водомерный узел, который организует подачу воды в дом, отвечает за работу нескольких функций:

1. Учитывает расход воды холодного водоснабжения, то есть, выполняет функцию счетчика воды;
2. Может перекрыть подачу холодной воды в дом при аварийных ситуациях или при необходимости ремонта узлов и деталей, а также для устранения протечек;
3. Служит фильтром грубой очистки воды: подобный грязевой фильтр должна содержать любая схема горячего водоснабжения многоквартирного дома.

Само устройство состоит из следующих узлов:

1. Набор запорной арматуры (кранов, задвижек и вентилей) на входе и выходе прибора. Стандартно это задвижки, шаровые вентили, клапана;
2. Механический счетчик воды, который устанавливается на одном из стояков;
3. Грязевой фильтр (фильтр грубой очистки воды от крупных твердых частиц). Это может быть металлическая сетка в корпусе, или емкость, в которой твердый мусор оседает на дно;
4. Манометр или переходник для врезки манометра в схему водоснабжения;
5. Байпас (обвод из отрезка трубы), который служит для отключения водомера при ремонте или сверки данных. Байпас снабжается запорной арматурой в виде шарового крана или вентиля.

Он же — элеваторный узел, который выполняет следующие функции:

1. Обеспечивает полноценную и непрерывную работу отопительной системы в многоквартирном доме, а также регулирует ее параметры;
2. Доставляет в дом горячую воду, то есть, обеспечивает ГВС (работу горячего водоснабжения). Сам теплоноситель в системе отопления поступает в систему горячего водоснабжения многоквартирного дома прямиком из централизованной теплотрассы;
3. Тепловой пункт может переключать подачу горячего водоснабжения между обраткой и подачей. Это бывает нужно при больших морозах, так как в это время температура теплоносителя на подающей трубе может подниматься до 130-150 0 С, и это при том, что нормативный показатель температуры на подаче не должен превышать 750С.

Основной элемент теплового пункта — водоструйный элеватор, где горячая вода из схемы трубопровода подачи рабочей жидкости в доме смешивается в камере смешения с теплоносителем обратки путем впрыска через специальное сопло. Такими образом, элеватор позволяет пропускать через схему отопления бо́льший объем теплоносителя с низкой температурой, а, так как впрыск производится через сопло, то объем подачи получается небольшим.
Врезать переходники для подключения ГВС можно между задвижками на входе трассы и теплопунктом – это самая распространенная схема подключения. Количество врезок – две или четыре (по одной или по две на подаче и обратке). Две врезки характерны для старых домов, в новостройках практикуется четыре переходника.

На трассе ХВС обычно применяется тупиковая схема врезки с двумя подключениями: водомерный узел подключается к розливу, а сам розлив — к стоякам, через которые осуществляется разводка труб по квартирам. Вода будет перемещаться в такой схеме ХВС только при разборе, то есть, при открывании каких-либо смесителей, кранов, клапанов или вентилей.

Недостатки этого подключения:

1. При длительном отсутствии водоразбора по конкретному стояку вода при сливе долго будет холодной;
2. Врезанные на подводах ГВС из бойлерных полотенцесушители, которые одновременно обогревают ванную комнату или санузел, будут горячими только при водоразборе ГВС именно с конкретного стояка квартиры. То есть, почти всегда будут холодными, что вызовет появление влаги на стенах, плесени или грибковых заболеваний стройматериалов помещения.

Теплопункт с четырьмя подключениями горячего водоснабжения в доме делает циркуляцию горячей воды непрерывной, и происходит это через два розлива и стояки, соединенные друг с другом перемычками.

Важно: если на врезках ГВС установлены механические счетчики воды, то расход водоснабжения будет учитываться без учета температуры воды, что неправильно, так как придется переплачивать за горячую воду, которой не было в пользовании.

Горячее водоснабжение может функционировать по трем вариантам:

1. Из трубы подачи в трубу обратки в котельную. Такая система ГВС эффективна только в теплое время года при отключенной системе отопления;
2. Из подающей трубы в подающую трубу. Такое подключение будет приносить максимальную отдачу в демисезонье — осенью и весной, когда температура теплоносителя невысока и далека от максимальной;
3. Из трубы обратного хода в трубу обратки. Эта схема ГВС наиболее работоспособна в большие холода, при повышении температуры на трубе подачи ≥ 75 0 С.

Для непрерывного движения воды необходим перепад давления между начальной и конечной точками врезки в один контур, и этот перепад обеспечивается ограничением потока. Таким ограничителем служит специальная подпорная шайба — стальной блин с отверстием посредине. Таким образом, вода, которая транспортируется от входной врезки до элеватора, встречает препятствие в виде тела шайбы, и это препятствие регулируется поворотом, который открывает или закрывает подпорное отверстие.

Но слишком большое ограничение движения воды в трассе трубопровода нарушит работу теплового пункта, поэтому у подпорной шайбы должен быть диаметр на 1 мм больше диаметра сопла теплопункта. Этот размер рассчитывается представителями поставщика тепла так, чтобы температура на обратной трубе отопления элеваторного узла лежала в нормативных пределах температурного графика.

Это трубы, уложенные горизонтально и проведенные по подвалу жилого дома, которые соединяют стояки с теплопунктом и водомером. Розлив холодного водоснабжения делается единичным, розлив ГВС –в двух экземплярах.

Способы организации системы отопления

Отопительная система с обратным трубопроводом может быть организована несколькими способами:

1. Подачей воды по верху: под крышей здания, на чердаке или тех этаже. А обратный клапан трубопровода, наоборот, находится в нижней части дома: под полом или в подвале. Предусмотрена и обратная конструкция: подача внизу, а выход вверху дома.
2. Подающий и обратный водопровод протягивается внутри подвала.

В современных новостройках отопление и водоснабжение устроено по принципу непрерывного функционирования жидкости по контурам. Этим обеспечивается постоянная температура труб в здании и быстрое нагревание жидкости во время вывода.