Что представляет собой система горячего водоснабжения

Часто приходится сталкиваться с вопросами: какая система горячего водоснабжения – открытая или закрытая – лучше, в чем между ними отличия, что выбрать для частного дома и пр. При этом важно понимать, что понятие «открытая» и «закрытая» (иногда говорят «закольцованная») относится не к системам ГВС, а к системам теплоснабжения (СТ), составной частью которых и является система ГВС. В зависимости от того, каким образом в системе теплоснабжения объекта организована подача горячей воды, эту систему относят либо к открытому, либо к закрытому типу.

Виды систем теплоснабжения

Существует множество критериев для разделения СТ на отдельные виды. Например, в зависимости от используемого теплоносителя выделяют водяные и паровые СТ; а зависимости от локации источника тепловой энергии – централизованные и децентрализованные; по температурному режиму – низко-, средне- и высокопотенциальные СТ. Также имеет значение количество трубопроводов: системы могут быть одно-, дву- и многотрубные. По способу обеспечения потребителей теплом СТ бывают одно- и многоступенчатые.

Одним из принципиально важных критериев является способ организации горячего водоснабжения в СТ – по ГОСТу Р 56501 от 2015 года (см. п. 3.20 и 3.21) предусматривается использование открытых и закрытых СТ.

Открытая система теплоснабжения (далее будем использовать более привычный и широко используемый в обиходе термин «открытая система водоснабжения, ГВС») предполагает отбор воды для ГВС из общей системы труб для теплоснабжения. При этом нагрев воды осуществляется на основном источнике тепловой энергии (ТЭЦ, в котельной или центральном тепловом пункте).

При закрытой системе водоснабжения подогрев воды происходит на объекте-потребителе (в многоэтажном жилом доме, офисном здании, производственном или промышленном помещении). Подогрев осуществляется через вторичный контур при помощи пластинчатых теплообменников. Если вы планируете обустройство закрытой системы ГВС, купить пластинчатый теплообменник в СПб для этих целей можно в специализированной компании «Сервис-ПТО».

На приведенном выше рисунке справа изображена открытая система водоснабжения: на схеме видно, что и в отопительные приборы (батареи, радиаторы), и в точки водоотведения (краны потребителей) поступает одна и та же вода.

Открытая система теплоснабжения

Главное, что нужно знать об открытой системе ГВС – с 1-го января 2022 года на всей территории РФ она будет запрещена на основании федерального закона «О теплоснабжении». Все многоэтажные жилые дома и организации должны до этого времени перейти на систему закрытого типа.

Структура открытой схемы

Устройство системы открытого типа достаточно простое. Она строится с использованием таких элементов:

• Трубопровод;
• запорная арматура (шаровые краны, задвижки и пр.);
• приборы для измерения температуры и давления в системе (манометры и термометры);
• регуляторы температуры.

Трубы должны быть заизолированы во избежание теплопотерь. Терморегуляторы могут устанавливаться с клапанами либо без них.

Принцип работы, преимущества и недостатки

Принцип работы открытой системы ГВС следующий:

• Источник тепла подогревает теплоноситель и по трубопроводу передает его потребителям.
• Из магистрального трубопровода часть теплоносителя (в данном случае – воды) поступает в отопительный контур (в отопительные приборы потребителей), оставшаяся подается в систему ГВС, из которой отбирается потребителями из точек забора (кранов).
• Вода в контуре отопления и ГВС циркулирует, возвращаясь по обратке к источнику тепловой энергии.
• Использованная потребителями вода поступает в канализационную систему, за счет этого система постоянно, в автоматическом режиме, подпитывается водой.

• Доступность данной системы.
• Простота ее монтажа и обслуживания.
• Возможность быстрого монтажа.
• Отсутствие необходимости приобретать дополнительное оборудования для нагрева воды.
• Длительная служба отопительных приборов и труб за счет высокого качества теплоносителя.

Тем не менее, недостатков у данной СТ все же больше:

• Высокая стоимость централизованной подготовки горячей воды.
• По качеству теплоноситель должен соответствовать требованиям, предъявляемым к питьевой воде. На практике часто оказывается, что вода в кранах потребителей не соответствует этим требованиям. За счет наличия следов ГСМ, ржавчины и химических примесей она может быть вредна и иметь неприятный запах.
• В качестве теплоносителя нельзя использовать вещества с низкой температурой кристаллизации.
• Запрещено добавлять в СТ химические реактивы.
• Существует необходимость автоматической и непрерывной подпитки теплоносителя за счет его отбора потребителями горячей воды.
• За счет единого контура во время сервисного обслуживания либо ремонта потребители лишаются не только отопления, но и ГВС (системы закрытого типа без труда ремонтируют летом).
• В теплое время года для обеспечения функционирования системы ГВС задействуется больше ресурсов, чем нужно.

Именно за счет наличия таких существенных недостатков в России было принято решение об отказе от СТ открытого типа.

Закрытая система теплоснабжения

Закрытая система теплоснабжения выстраивается с использованием специального оборудования для нагрева воды: пластинчатого теплообменника либо бойлера. Таким образом, получается, что контур отопления отделен от контура ГВС и в них может подаваться вода разного качества: более высокого в контур ГВС и техническая – в отопительный.

За счет того, что именно закрытая СТ в полной мере соответствует требованиям санитарных норм и при этом обеспечивает комфорт потребителям, она считается более современной и широко используется при проектировании новых зданий и реконструкции старого жилого фонда.

Принципиальная схема СТ закрытого типа выглядит следующим образом:

Преимущества закрытой системы ГВС

Как и открытая СТ, закрытая имеет свои преимущества:

• Обеспечивается надлежащее качество горячей воды.
• Для подачи горячей воды не нужно задействовать всю инфраструктуру СТ, используется только малый контур.
• Обеспечивается экономия топлива за счет отсутствия необходимости централизованного нагрева воды для ГВС.
• Для отопительной системы можно использовать теплоноситель с низкой t кристаллизации.
• В системе ГВС течет вода с температурой не выше 60 градусов, что гарантирует безопасность потребителям.

Минусы закольцованной сети

Главный минус закрытой системы ГВС – существенные капитальные затраты для ее создания и ремонта. За счет использования специального оборудования для нагрева воды схема обустройства такой системы становится технически более сложной и подразумевает применение большего числа коммуникаций.

Кроме того, к минусам закольцованной сети относят:

• Увеличенные расходы на прокладку труб за счет фактического дублирования трубопроводов.
• Необходимость использовать дополнительное оснащение для температурного контроля подачи воды.
• Необходимость выделения места под установку водонагревательного оборудования, например, пластинчатого теплообменника.
• На крупных тепловых пунктах по СанПиН 2.1.4.2496 возникает необходимость выполнения вакуумной деаэрации при t воды от 100°С и больше.
• Необходимость регулярного сервисного обслуживания оборудования для нагрева воды и сопутствующих коммуникаций.
• Необходимость постоянной подпитки контура ГВС.
• Использование электроэнергии для подключения необходимого оборудования и связанные с этим трудности при ее отсутствии.

Отличия закрытой и открытой систем ГВС

Подытоживая, можно сказать, что ключевое и принципиальное отличие данных СТ – в цене горячей воды для конечного потребителя. Если при открытой системе оплачивается общая стоимость за горячую воду, то в закрытой – отдельно стоимость холодной воды и отдельно – теплового компонента. При установке счетчиков коммунальные платежи при закрытой СТ существенно ниже, чем при открытой и люди имеют возможность экономить.

Также немаловажно оценить уровень комфорта и удобства: при закрытой СТ эти параметры существенно выше. В частности, автономное ГВС позволяет потребителям осуществлять гибкую регулировку воздуха в помещениях и горячей воды.

Горячее водоснабжение

Горячее водоснабжение (ГВС) — система, предназначенная для обеспечения потребителей горячей водой для технологических, санитарных и гигиенических целей. ГВС — сокращение (от Горячее ВодоСнабжение), используемое для обозначения подсистемы горячего водоснабжения в документах, касающихся теплоснабжения.

Централизированная система ГВС

В централизованных системах выработка тепла производится на ТЭЦ, в различных котельных, используется также т. н. отбросное тепло промышленных предприятий, подземные и др. источники; при этом тепло передаётся к потребителям по трубопроводам теплосети. Приготовление горячей воды производится как в самих источниках тепла, так и в центральных тепловых пунктах (ЦТП) или же непосредственно в домах.

Для предотвращения охлаждения воды в подающих трубопроводах систем горячего водоснабжения в периоды малого водоразбора осуществляется постоянная циркуляция с помощью так называемого циркуляционного трубопровода. В ванных и душевых комнатах к циркуляционному трубопроводу присоединяют нагревательные приборы для обогрева этих помещений и сушки полотенец.

Для выравнивания графика нагрузок и снижения затрат на источники тепла, теплообменники, теплосети и водоподготовку в централизованных системах применяют баки-аккумуляторы горячей воды, в которых она накапливается в часы небольшого разбора и расходуется в период значительного водопотребления.

1. Река;
2. Водопроводная станция;
3. Городской водоканал;
4. ТЭЦ;
5. Центральный тепловой пункт;
6. Горячее водоснабжение;
7. Холодное водоснабжение;
8. Потребители

Способы присоединения подсистемы ГВС к системе теплоснабжения

Открытая система ГВС. При осуществлении горячего водоснабжения по открытой схеме вода «разбирается» потребителями непосредственно из тепловой сети. При этом отпадает необходимость установки водонагревателей в домах или на ЦТП и уменьшается возможность коррозии местных трубопроводов. Однако для «подпитки» таких систем требуется большое количество воды, прошедшей предварительную обработку во избежание накипи и коррозии в трубах и оборудовании теплоснабжающих устройств. Максимальная температура воды в системах горячего водоснабжения 75°С, минимальная (в точках водоразбора) 60°C.

Закрытая система ГВС. Холодная питьевая вода, забираемая из водопровода, нагревается в дополнительном теплообменнике сетевой водой, после чего поступает к потребителю. Горячая вода и теплоноситель разделены, потребляемая людьми горячая вода по своим питьевым качествам практически не отличается от холодной (трубы горячей воды ржавеют быстрее, чем холодной). В этом случае система теплоснабжения называется закрытой, так как передаёт потребителям только тепло, но не теплоноситель. Централизованное горячее водоснабжение может осуществляться по закрытой схеме, когда водопроводная вода нагревается теплоносителем (водой или паром) из тепловых сетей в водонагревателях, устанавливаемых в центральных тепловых пунктах или непосредственно в домах.

Независимая система ГВС. Горячая вода нагревается в котельной или центральном тепловом пункте, после чего подается потребителю отдельно от системы теплоснабжения. Она чаще всего используется в малоэтажной застройке, в случае, если установка внутридомовых подогревателей экономически необоснована или невозможно; при этом в ней отсутствуют недостатки открытой системы по низкому качеству воды. Ещё одним преимуществом этой системы является возможность раздельного обслуживания и ремонта трубопроводов ГВС и теплоснабжения.

Закрытая и открытая системы горячего водоснабжения

Нам часто задают вопрос: "Какая система горячего водоснабжения лучше: открытая или закрытая?". Правда заключается в том, что не существует закрытых и открытых систем ГВС, на самом деле, правильно говорить о Закрытых и Открытых системах теплоснабжения, где системы ГВС — лишь их часть. С другой стороны, то как организована подача воды на ГВС в системе теплоснабжения и определяет ее тип. Звучит немного запутано, но дальше все встанет на свои места.

Виды систем теплоснабжения

• В зависимости от размещения источника тепла: Централизованные и Децентрализованные;
• По температурному режиму: Низкопотенциальные, Среднепотенциальные и Высокопотенциальные;
• По типу теплоносителя: Водяные и Паровые;
• По способу подключения к потребителю: Одноступенчатые и Многоступенчатые;
• По числу трубопроводов: Однотрубные, Двутрубные и Многотрубные;
• По способу подачи воды на ГВС: Открытые и Закрытые.

В рамках данной статьи будет рассматриваться последняя классификация.

Открытая система теплоснабжения – это система, в которой горячая вода нагревается в ТЭЦ, ГРЭС, котельной и отбирается из тех же труб, по которым течет вода к отопительным приборам: регистрам стальным, конвекторам и радиаторам.

Закрытая система теплоснабжения – система, в которой горячая вода подготавливается уже на объекте теплопотребления (многоквартирное здание, бизнес-центр или производственное помещение) из холодной воды при помощи пластинчатых теплообменников.

Рис.1. Отличие закрытой и открытой систем теплоснабжения

На рисунке 1 и слева, и справа – системы теплоснабжения, но в открытой (справа) видно, что вода на ГВС и вода в приборы отопления идет одна и таже. При этом обе системы теплоснабжения имеют свои достоинства и недостатки.

Открытая система теплоснабжения

Открытая система имеет более простое устройство, чем закрытая. В ее состав входит следующее оборудование:

• трубы различного сечения (с Диметром условного прохода от 20 до 200 мм включительно);
• задвижки;
• манометры;
• термометры;
• обратные клапаны;
• шаровые краны;
• регуляторы температуры (с контроллером и без);
• тепловая изоляция.

Принципиальная схема открытой системы теплоснабжения (реализована в г. Сургут) представлена на рис. 2.

Рис. 2. Открытая система теплоснабжения (г. Сургут)

1а, 2а Шаровые краны;

3. Трехходовой кран для манометра;

10. Кран шаровой Ду 15 (сброс воздуха);

11. Автоматический воздухосборник;

12. Кран шаровой Ду 25 (дренажный);

14а. Труба стальная соответствующего типоразмера;

26. Регулятор давления после себя;

27. Регулятор температуры прямого действия.

Обслуживание данной системы осуществляется одним слесарем-сантехником или бригадой из нескольких человек.

Плюсы открытой системы:

• Простота монтажа;
• Простота обслуживания.

Минусы открытой системы:

• Наличие в горячей воде вредных химических примесей: могут сушить кожу, вызывать раздражения, горячая вода не является питьевой по качеству;
• Высокая стоимость приготовления воды в централизованных условиях;
• От горячей воды периодически исходит неприятный запах;
• Вода периодически имеет оранжевый оттенок из-за ржавчины;
• Необходимо платить за более дорогую химически-обессоленную воду;
• При неправильной эксплуатации системы возможно кратковременное течение из водоразборных кранов воды более 100 градусов, что может приводить к ожогам.

С 2022 года открытая система теплоснабжения ЗАПРЕЩЕНА на территории РФ. Переход с открытой на закрытую систему обязателен для МКД (многоквартирных домов) и организаций любого вида собственности.

Закрытая система теплоснабжения

Закрытая система имеет более сложное устройство. Помимо оборудования, которое присутствует в открытой системе, здесь также используются:

• Пластинчатые теплообменники для ГВС;
• Насосы;
• Контроллеры;
• Щиты управления.

Принципиальная схема закрытой системы представлена на рисунке 3.

Рис. 3. Схема закрытой системы теплоснабжения

1а и 2а. Шаровой кран;

3. Трехходовой кран для манометра;

6а. Расширительный бак системы ГВС;

7а. Регулирующий клапан;

13, 13а, 13б. Механические фильтры различных типоразмеров;

10. Кран шаровой Ду 15 (сброс воздуха);

11. Автоматический воздухосборник;

12. Кран шаровой Ду 25 (дренажный);

14а. Труба стальная соответствующего типоразмера;

17а, 17б. Теплообменные аппараты для ГВС – первая и вторая ступень;

26. Регулятор давления после себя;

27. Регулятор температуры прямого действия.

Обслуживание данной системы осуществляется комплексно персоналом различной квалификации:

• Трубы различного сечения, задвижки, манометры, термометры, клапаны обратные, краны шаровые и регуляторы температуры (с контроллером и без), тепловую изоляцию, как и в открытой системе, обслуживают: слесарь-сантехник или бригада слесарей.
• Контроллеры и тепловую автоматику обслуживают сотрудники специализированной организации.
• Для обслуживания электрических узлов в штате эксплуатирующей организации необходим электрик.

Плюсы закрытой системы:

• Отсутствие неприятного запаха от воды;
• Горячая вода по уровню соответствует воде питьевого качества;
• Более низкая стоимость приготовления воды;
• Экономия благодаря отсутствию необходимости платить за химически-обессоленную воду.
• Из крана будет течь вода температурой не более 60 градусов, что предотвращает сильные ожоги.

Минусы закрытой системы:

• Использование дорогостоящего оборудования, как следствие, более высокие капитальные затраты на этапе строительства;
• Более дорогое обслуживание (по сравнению с открытой системой теплоснабжения).

Выводы:

Задаваясь вопросом об обеспечении горячего водоснабжения на объекте, стоит помнить, что закрытая и открытая – это принцип организации систем теплоснабжения, а не самого ГВС.

При этом, открытая система проще и дешевле, но качество горячей воды в ней оставляет желать лучшего. Закрытая система, напротив, более дорогая, требует к себе большего внимания, но вода в ней лучшего качества.

С другой стороны, вопрос «Какой тип системы теплоснабжения выбрать? Открытый или закрытый?» потеряет свою актуальность с 2022 года благодаря части 9 статьи 29 Федерального Закона № 190 от 27 июля 2010 года «О теплоснабжении»:

«С 1 января 2022 года использование централизованных открытых систем теплоснабжения (горячего водоснабжения) для нужд горячего водоснабжения, осуществляемого путем отбора теплоносителя на нужды горячего водоснабжения, не допускается».

Полный текст статьи 29 федерального закона №190-ФЗ доступен по ссылке.

Кроме того, согласно статье 8 того же Закона, уже сейчас запрещено подключение новых объектов капитального строительства к открытым системам теплоснабжения:

«С 1 января 2013 года подключение (технологическое присоединение) объектов капитального строительства потребителей к централизованным открытым системам теплоснабжения (горячего водоснабжения) для нужд горячего водоснабжения, осуществляемого путем отбора теплоносителя на нужды горячего водоснабжения, не допускается».