Что это такое — открытая система теплоснабжения, и чем она отличается от закрытой? Как реализуется такая схема? Насколько она выгодна потребителю? Давайте попробуем разобраться.
Давайте начнем с представления участников и выясним, чем отличаются открытая и закрытая системы:
Открытыми бывают только системы ЦО, питающиеся от теплоэлектроцентралей или котельных. В автономной системе отопления ГВС может использовать тот же источник тепла (примеры — двухконтурный котел или бойлер косвенного нагрева), но вода для нагрева всегда берется из системы ХВС.
Как реализована типичная закрытая система теплоснабжения в многоквартирном доме?
За доставку теплоносителя к дому отвечает теплотрасса — две теплоизолированные магистрали (подающая и обратная), соединяющие котельную или ТЭЦ с потребителями.
У каждого отвода от трассы на дом или группу домов обустраивается тепловая камера с отсекающими задвижками, сбросниками и кранами для контрольных замеров температуры и давления.
Внутри дома за раздачу тепла потребителям отвечают:
В доме может быть несколько тепловых пунктов. Их количество определяется главным образом линейными размерами дома: при большом количестве квартир и подъездов создавать один контур большой протяженности невыгодно из-за его высокого гидравлического сопротивления и сопутствующей потери напора.
Теперь — подробнее о каждом элементе.
Сердце элеваторного узла — так называемый водоструйный элеватор. Он выглядит как чугунный или (реже) стальной тройник с фланцами для присоединения к подачи и обратки. Внутри элеватора расположено сопло, которое обеспечивает дозированную подачу воды с подачи и ее смешение с направляющимся на рециркуляцию теплоносителем из обратного трубопровода.
Зачем это нужно?
Рециркуляция воды обратки позволяет:
Как работает элеватор?
Его принцип работы основан на законе Бернулли, утверждающем, что гидростатическое давление в потоке жидкости или газа обратно пропорционально скорости потока. Давление воды на подаче превышает давление на обратке на 2-3 атмосферы. А вот после сопла создается область разрежения, которая затягивает часть теплоносителя из обратного трубопровода через подсос.
Перепад давлений между смесью (водой после элеватора) и обраткой составляет не более 0,2 кгс/см2.
В экстремально сильные холода для поддержания соответствующей санитарным нормам температуры в квартирах иногда практикуется работа элеватора без сопла. Подсос глушится установленным на фланец стальным блином с парой резиновых прокладок.
Переток теплоносителя из подачи в обратку ограничивается регулировкой входной задвижки на обратном трубопроводе: она полностью закрывается, а затем приоткрывается с непрерывным контролем перепада давлений по манометру.
Если просто прикрыть задвижку, ее щечки позже могут сползти по штоку и полностью перекрыть канал внутри корпуса. Последствия остановки циркуляции в сильные холода не заставят себя ждать: в течение первой пары часов будет разморожено подъездное отопление, затем последуют аварии в квартирах.
Элеватору нужна обвязка.
В ее состав входят:
В них должны стационарно устанавливаться манометры, но из-за массовых краж представители Теплосетей и жилищных организаций часто вынуждены снимать приборы.
Розлив отопления прокладывается по периметру дома.
Он может быть смонтирован одним из двух способов:
Эта схема усложняет отключение отдельного стояка, зато упрощает запуск сброшенной системы. Для того, чтобы началась циркуляция в контуре, достаточно заполнить его и стравить воздух через единственный воздушник, установленный на расположенном в верхней точке розлива подачи расширительном баке.
Здесь обратная картина: отключить пару стояков несколько проще, но при запуске сброшенного контура нужно стравить воздух из каждой перемычки. Если обитателей верхних квартир хронически нет дома, запуск стояка может вылиться в серьезную проблему.
Стояки и подводки обеспечивают присоединение отопительных приборов. Типичный номинальный диаметр стояка отопления — 20 — 25 мм, подводки — 15-20. Подводки к приборам соединяются перемычками, обеспечивающими работу стояка при прикрытой запорно-дросселирующей арматуре на них.
Отличие открытой схемы от закрытой — только в том, что в элеваторном узле есть врезки ГВС.
В домах, построенных до середины 70-х, подключение горячей воды реализовано предельно просто: розлив ГВС подключен к подаче и обратке между входными задвижками и . На врезках устанавливаются задвижки или вентиля; в каждый момент времени открыта только одна из врезок — либо подача, либо обратка.
Зачем нужны две независимые врезки?
Дело в том, что в пик холодов температура подающей нитки теплотрассы на выходе из ТЭЦ может достигать 150С. Вода не закипает только благодаря избыточному давлению. Подав воду непосредственно из тепловой сети потребителям, легко получить массу несчастных случаев и бытовых травм.
На обратном трубопроводе в это же время температура воды составляет вполне приемлемые 70 градусов.
Летом — другая картина: перепад давлений в трассе отсутствует или минимален; температура обратки мало отличается от температуры окружающего воздуха. Нужды ГВС обеспечиваются только подачей.
Такая схема предельно проста в обслуживании, но имеет пару серьезных недостатков:
В жилых зданиях новых проектов эти проблемы успешно решены небольшой модернизацией схемы подключения ГВС к элеваторному узлу:
Схема соединения стояков могут заметно различаться. Например, возможна схема, при которой через каждую квартиру проходит два стояка с горячей водой — собственно ГВС и стояк с полотенцесушителями.
На фото — стояки ГВС и полотенцесушителей в подвале многоквартирного дома.
Нередко сушилки монтируются в разрыв стояка, а стояки соединяются по 3-4 штуки — группами, соответствующими количеству квартир на лестничной площадке.
В зависимости от сезона система ГВС может работать в одном из трех режимов:
Какая схема лучше для потребителя?
Если основной критерий — качество воды, сомневаться не приходится. Нагрев бойлером или колонкой куда практичнее, чем подача ГВС из элеваторного узла. Дело в том, что сетевая вода позиционируется как техническая и предназначена только для хознужд, а вот в систему ХВС подается питьевая вода, соответствующая СанПиН 2.1.4.1074-01.
Еще один критерий оценки — цена кубометра воды. Давайте выполним своими руками несложный расчет — вычислим стоимость кубометра нагретой электрическим бойлером холодной воды и сравним его со стоимостью куба ГВС.
В качестве отправной точки я возьму тарифы, актуальные на начало 2017 года для Москвы:
Несколько дополнительных условий:
Инструкция очевидна: если вы хотите сэкономить на коммунальных услугах, использовать собственный электрический бойлер определенно не стоит.
Надеюсь, что мне удалось ответить на все вопросы уважаемого читателя. Узнать больше о схемах отопления и водоснабжения вам поможет видео в этой статье. Жду ваших дополнений к ней. Успехов, камрады!
Не так давно устройство системы автономного горячего водоснабжения было пределом мечтаний многих. Сейчас установить личную систему подачи горячей воды доступно каждому, однако стоит для начала определиться с видом этой самой системы водоснабжения.
На данное время существует два вида систем горячего водоснабжения: открытая и закрытая . Каждая из них имеет свои преимущества, но большинство пользователей отдают предпочтение второму варианту.
Закрытая система водоснабжения основывается на простом принципе. Она подразумевает, что питьевую холодную воду пользователь забирает из водопровода и нагревает в дополнительном теплообменнике при помощи сетевой воды. Потом она поступает непосредственно на нужды потребителя. В данном случае теплоноситель и горячая вода оделены, и поэтому горячая вода, которую получает пользователь, имеет одинаковые характеристики с проточной водой из крана.
Система носит название закрытой потому, что к потребителю приходит лишь тепло, а не сам теплоноситель. К тому же необходимо учесть тот факт, что трубопровод, по которому подается горячая вода, сильнее подвержен воздействию коррозии, в отличие от трубопровода с холодной водой.
Закрытая система водоснабжения имеет обратный и подающий трубопровод, по которым вода циркулирует в круговом движении. Это означает, что если одновременно пользоваться душем и раковиной в здании, то никаких проблем с напором воды не будет. Кроме этого, к достоинствам закрытой системы стоит отнести простоту регулирования конечной температуры горячей воды.
Также преимуществом закрытой является значительное снижение расходов. Оно обеспечивается наличием постоянной температуры. Это станет наиболее актуальным в том случае, когда в здании нет личного источника водоснабжения, но есть подключение к центральному водопроводу . Также в качестве дополнительной положительной особенности закрытой системы нужно отметить возможность установки полотенцесушителя.
Однако для тех, у кого установлена закрытая система водоснабжения с полотенцесушителем, существует один недостаток. Он заключается в том, что в летнее время полотенцесушитель также будет горячим, что обеспечит повышенную температуру воздуха в помещении. Проблема решается довольно просто: для этого следует установить на закрытую систему дополнительные запорные вентили, которые помогут избежать процесса теплопоступления.
Закрыта система водоснабжения, так же, как и открытая, требует расчета необходимого количества подачи горячей воды. Расчет выполняется в зависимости от некоторых факторов, которые обуславливаются количеством жильцов в конкретном строении и их стилем жизнедеятельности.
При расчете подачи горячей воды учитывается следующее:
Рассмотрим расчет на примере стандартной семьи, состоящей из четырех человек. Например, ванна объемом 140 литров заполняется в период до 10 минут и параллельно этому используется душ, который потребляет примерно 30 литров. То есть выходит, что за 10 минут водонагревательный прибор должен обеспечивать здание водой нужной температуры в объеме 170 литров. Данные расчеты приведены в условии среднего потребления воды. В реальной жизни объем потребления горячей воды может несколько отличаться.
В схему горячего водоснабжения входит система трубопроводов, арматуры и устройств, которые либо подают уже подогретую воду, либо сами обеспечивают её подогрев перед подачей потребителю. В зависимости от источника тепла существует открытая и закрытая схемы горячего водоснабжения. Они представляют собой две противоположных по действию системы, каждая из которых имеет свои положительные и отрицательные стороны.
В чём они состоят, и чем вообще отличаются? Об этом мы и расскажем в своём материале, подкрепив теорию видео в этой статье.
Если рассматривать схемы подачи горячей воды масштабно, то их можно разделить на две группы:
В централизованных системах, кратко именуемых ЦСГВ, могут применяться и закрытые, и открытые системы горячего водоснабжения. Для обеспечения тёплой водой гражданского населения и организаций, в качестве теплоносителя используют всё ту же воду, только сильно перегретую.
На промышленных предприятиях в качестве теплоносителя нередко используют сбросный (вторичный) пар. Но в эти дебри мы углубляться не будем – поговорим о наиболее распространённом варианте.
Итак, давайте разбираться, что такое открытая и закрытая система водоснабжения.
Обратите внимание: Открытым способом получить горячую воду проще, но при этом она теряет в качестве и быстрее остывает. Чтобы дольше сохранить высокую температуру, систему необходимо закольцевать. Именно кольцевая циркуляция воды и является отличительным признаком закрытых схем.
Тупиковая сеть – это очень удобный вариант для зданий с небольшим количеством этажей и короткими стояками. Они часто проектируются для хозяйственно-бытовых (не производственных) водопроводов промпредприятий и для любых зданий со стабильным или длительным расходом горячей воды (жилые дома, предприятия общепита, бани и оздоровительные учреждения).
На фото — тупиковая (открытая) сеть
На заметку: Преимущества имеются у обеих схем, но они разные. В частности, у открытой ниже цена. Немаловажен и тот факт, что в этих системах вода чаще всего соответствует питьевому качеству — но для этого должна постоянно проводиться её деаэрация.
Эта система устроена наиболее просто.
Есть три фактора, которые оказывают влияние на скорость движения воды.
Это:
Поэтому в резервуарах, из которых вода поступает в трубопровод, ставят поплавковые датчики, а на самих трубах – реле давления. А чтобы для осуществления ремонта не приходилось сливать воду из всей системы, все ветви трубопровода снабжаются , позволяющей временно отсечь участок от системы.
В целом система выглядит так: две тубы – подающая и обратная соединяются в элеваторном узле или тепловом пункте, где вода доводится до требуемых 60 градусов Цельсия. Затем уже горячая вода подаётся во внутренний трубопровод здания, на разборные точки.
На заметку: В новостройках давно уже стали применять более новую, закрытую схему, в которой присутствует специальное оборудование, подогревающее воду. А согласно ФЗ 190, с января 2022 года, отбор теплоносителя из отопительных систем будет запрещён, и на закрытые схемы перейдут все объекты капитального строительства.
С одной схемой теплоснабжения мы разобрались, теперь рассмотрим второй вариант – ведь закрытая и открытая система водоснабжения функционируют совершенно по-разному. В закрытой сети, в отличие от тупиковой схемы, вода для водопровода не смешивается с теплоносителем, а нагревается от воды из тепловой сети. То есть, происходит теплообмен.
В открытых схемах есть существенные недостатки, о чем и рассказала инструкция в предыдущей главе. Но раз тупиковые системы хотят упразднить аж на законодательном уровне в пользу кольцевых (закрытых), значит у последних имеются перед первыми неоспоримые преимущества. В чём они заключаются?
Это:
Как водится, положительные характеристики влекут за собой удорожание системы, что и является существенным недостатком закрытых схем. Они становятся более сложными технически, а цена возрастает благодаря внедрению в них индивидуальных водоподогревателей с соответствующим арсеналом коммуникаций.
На заметку: При подключении такой системы к тепловой сети приходится использовать ещё и латунные трубки, которые тоже стоят недёшево. Всё дело в том, что полимерные трубки не выдерживают интенсивного нагрева. Чёрный же металл из-за усиленного кислородовыделения сильно подвержен коррозии. Латунь в этом плане более устойчива, и позволяя обойтись без компенсаторов на корпусе, упрощает конструкцию трубных решёток.
К недостаткам закольцованной сети можно отнести и сложность регулирования расхода воды. Аккумулирующая ёмкость должна быть установлена возле каждого котла, что технически не всегда возможно.
Даже при правильной эксплуатации, теплосети, работающие по закрытой схеме, несут потери воды, и их приходится регулярно подпитывать с помощью насоса подкачки. В норме эти потери оставляют 0,5% от общего объёма воды в сети. Её качество обеспечивают устанавливаемые в ЦТП вакуумные деаэраторы.
Все это оборудование работает от электросети, а это значит — возрастают расходы и на электроэнергию, что тоже нельзя отнести к достоинствам.
В статье мы кратко рассказали, что такое закрытое и открытое горячее водоснабжение — отличие этих схем существенно, у каждой из них свои достоинства и недостатки. Решать, какому варианту отдать предпочтение для монтажа в частном доме, конечно, вам.
Но позволим себе дать совет: когда водоснабжение центральное, за воду надо платить – и в целях экономии лучше сделать закольцованную сеть, даже если её монтаж и обходится дороже. Ну а тем, кто снабжается из подземного водозабора, проще сделать тупиковую систему, которая обходится не в пример экономичнее.
02.10.2013Открытая система горячего водоснабжения
В данной статье подробно описана открытая система горячего водоснабжения, ее достоинства и промахи перед закрытой системой. Названы элементы рассматриваемой системы и принципы ее использования.
Обеспечение горячей водой возможно благодаря комплексу устройств, которые разработаны и установлены с целью снабжения технической водой и водой для личного использования.
То, какую систему горячего водоснабжения необходимо выбрать, зависит от некоторых факторов – это условия при которых производится водоснабжение, источник энергии для нагревания воды, и качество, как воды, так и водопровода. Использование открытой системы водообеспечения должно быть обоснованно со стороны экономии и технологии.
Рассматривая выбор со стороны санитарных норм, то надежнее выглядит закрытая система, которая присоединена к центральной городской теплосети.
Но если говорить о локальной сети, то все решает качество воды и экономическая выгода каждой системы в конкретно каждом случае.
Система может иметь два варианта исполнения: централизованная или децентрализованная. Разница состоит в том, что централизованная система обеспечивает несколько потребителей (от одного здания до целого поселка). Децентрализованная система подготавливает воду непосредственно на месте ее использования, при помощи небольших нагревательных устройств.
Для подачи горячей воды может быть использована одна из двух видов схем: с циркуляционными трубопроводами, или же бесциркуляционная схема. Своей конструкционной простотой и недорогой стартовой стоимостью характеризуется бесциркуляционная схема горячего водоснабжения.
При использовании бесциркуляционной схемы отпадает необходимость в покупке циркуляционного насоса, но, вместе с тем, если некоторое время не использовать воду, то она быстро охлаждается. Это означает, что, открыв кран, потребитель получит не горячую воду, а уже остывшую, и для получения горячей воды, необходимо слить некоторое количество прохладной воды.
Что составляет только неудобство, увеличивает трату воды, добавляет груз на систему водоотведения и попусту растрачивает энергию.
Открытая система данного типа будет приемлемой к использованию только в сети с непрерывным забором горячей воды, или же в коротких индивидуальных сетях.
В местах, где необходимо постоянное снабжение горячей водой, и нежелательно спускать воду перед забором, используются циркуляционные системы. В данной системе, вода непрерывно проходит через водонагреватель, не останавливаясь и не остывая, поддерживая температуру на выбранном уровне по всем точкам водопотребления.
Для зданий имеющих не более 4 этажей, необходимо устраивать циркуляцию воды только в разведенных трубах. Для более высоких зданий вода должна циркулировать и по стоякам. При чем, в местах присоединения централизованной системы к местной ветке, вода должна иметь температуру не ниже 60˚С для открытых систем, и не менее 50˚С для закрытых. И, в обоих случаях, не должна превышать отметку 75˚С.
Закрытая система более энергоэффективна за счет использования тепла выходящей воды для подогрева поступающей холодной воды. Этот процесс обмена тепловой энергии происходит в теплообменнике. И напротив, в открытых системах горячая вода поступает напрямую из теплосети. В связи с этим системы различаются и классифицируются по способу подачи воды.
Использование открытых систем требует проведения дезинфекции сети при помощи хлора, а также промывкой системы 90 градусной горячей водой.
Любое водонагревательное устройство необходимо периодически прочищать, ибо при высоких температурах создаются неблагоприятные условия, сильно влияющие на качество воды.
Состав открытой системы горячего водоснабжения весь прост. Система состоит из оборудования нагревающего воду, насоса производящего циркуляцию воды в системе и трубопроводов, по которым непосредственно вода подводится к каждой точке забора. Разводящая магистраль может быть исполнена в двух вариантах:
1. С верхней разводкой – когда водонагреватели и баки расположены сверху, что требует наличие технического этажа в здании. Сама циркуляционная магистраль, в таком случае, располагается в подвале.
2. С нижней разводкой – когда нагревательное оборудование расположено в подвале, что является более удобным для обслуживания такой системы.
Вода в открытой системе имеет одинаковое качество с водой в радиаторах отопления. В связи с чем, требования, предписанные качеству воды в открытой системе намного выше, чем для воды закрытых систем, где горячая вода почти не отличается своим качеством от подаваемой холодной.
Все оборудование для устройства открытой системы необходимо подобрать с учетом принципа работы системы. Иными словами, напор воды в кранах всех этажей должен быть абсолютно достаточным и практически одинаковым. Это даже не всегда достижимо при использовании насоса с требуемой производительностью.
Следует брать в расчет силу трения воды о стенки труб, что действует некоторой преградой для движения воды. Вначале это кажется несущественным, но, как показывает практика, открытая система эффективно работает тогда, когда учтены даже самые мелкие факторы влияния.
На напор воды влияют следующие факторы:
Геодезическая высота водяного нагнетания;
Динамическое давление в трубопроводе;
Потери давления в сетях.
В такой системе удобно использовать краны, для отсечения отдельных участков при необходимости проведения планового обслуживания или ремонта. Также, целесообразно использовать и другие защитные устройства, такие как поплавковые датчики в баках и реле давления в трубах.
Как и в общем случае, эффективность работы системы можно определить по уровню отдачи тепловой энергии с наименьшим расходом энергоносителя. Обе системы, при нулевом водозаборе, не будут отличаться своей эффективностью (разве что будет эффективнее при использовании теплового насоса).
Закрытая система может обеспечить гидравлическую развязку теплосетей, а открытая снабжает потребителей горячей водой более низкой стоимости. Также, она имеет большую надежность и возможность повышения эффективности работы в будущем (при использовании качественной воды).
Заметка:Качество пластикового окна зависит от типа используемого стеклопакета. Они бывают однокамерными, двухкамерными теплосберегающими, шумоизоляционными, солнцезащитными и ударопрочными. От всего этого цена окна будет отличаться. Кроме того надо внимательней выбирать магазины и ознакомиться с возможными скидками.
Там же, где непрерывное обеспечение горячей водой точек потребления предпочтительнее, а спуск воды нежелателен, применяются циркуляционные системы. Вода в трубопроводе такой системы не останавливается и не остывает, а непрерывно прокачивается через водонагревательную установку, что позволяет поддерживать ее температуру на заданном уровне в каждой отдельно взятой точке водопотребления.
В зданиях высотой до 4 этажей вода циркулирует только в трубах разводки, а более 4 этажей - также в трубах стояков. При этом температура воды в водоразборных местах, где централизованная система отопления присоединяется к местной системе, не ниже 60 градусов (для открытых систем водоснабжения) или 50 градусов (для закрытых систем водоснабжения). В обоих случаях температура воды должна находиться в пределах до 75 градусов.
Рисунок 2. Циркуляционная система горячего водоснабжения
Существуют два абсолютно противоположных способа подключения. Это открытая (незамкнутая, тупиковая) и закрытая (замкнутая, кольцевая) схема разводки трубопроводов и оборудования. Принципиальное отличие этих двух систем в том, что при открытой схеме ГВС водоразбор горячей воды ведется непосредственно из тепловой сети, то есть горячая вода из крана смесителя бежит та же самая, что и в радиаторах отопления.
Выбор схемы ГВС зависит от некоторых факторов - это условия при которых производится водоснабжение, источник энергии для нагревания воды, и качество, как воды, так и водопровода. Использование открытой системы водообеспечения должно быть обоснованно со стороны экономии и технологии.
Рассматривая выбор со стороны санитарных норм, то надежнее выглядит закрытая система, которая присоединена к центральной городской теплосети.
Но если говорить о локальной сети, то все решает качество воды и экономическая выгода каждой системы в конкретно каждом случае.
В закрытой системе вода из тепловых сетей используется как энергоноситель для подогрева холодной воды, поступающей из водопровода в систему горячего водоснабжения, в теплообменнике. В открытых системах подача горячей воды производится непосредственно из теплосети. Температура такой воды - до 75 градусов, и предназначена она для удовлетворения гигиенических и бытовых потребностей населения (купание, стирка и прочих). Поэтому система водоснабжения открытая и закрытая отличаются и классифицируются в зависимости от способа подачи воды. Вода, отобранная непосредственно из теплосети, носит название бытовой.
Рисунок 3. Закрытая система горячего водоснабжения
Закрытая ГВС характеризуется тем, что контур горячей воды отделен от контура отопления. То есть вода через подачу поступает в отопительный контур, проходит через внутреннюю систему отопления здания (трубы, радиаторы) и возвращается в обратку, попутно через теплообменник, нагревая в тепловом пункте здания контур горячего водоснабжения. Горячая вода (питьевая) циркулирует отдельно по своему контуру, а водоразбор в здании компенсируется подпиткой из линии холодного водоснабжения.
Для открытой схемы ГВС существуют вариации: циркуляционная и тупиковая. В первом случае горячая вода циркулирует во внутренней системе горячего водоснабжения и когда открывается кран с горячей водой, горячая вода должна бежать практически сразу нужной температуры, но это в идеале. При тупиковой схеме горячая вода не циркулирует в системе, и чтобы получить воду нужной температуры, ее нужно сбросить через кран, т.е. слить остывшую в трубах.
Обслуживание открытых систем водоснабжения включает в себя дезинфекцию, причем по согласованию с органами госнадзора она может быть проведена не только с помощью хлорирования, но и простой промывкой горячей водой с температурой около 90 градусов.
Водонагревательное устройство также нужно периодически очищать, ведь под воздействием высоких температур могут создаваться неблагоприятные для качества воды условия.
Рисунок 4. Открытая система горячего водоснабжения
Эффективность системы определяется максимальной передачей тепловой энергии потребителю с минимальным расходом теплоносителя. Система водоснабжения открытая и закрытая, при отсутствии забора воды на горячее водоснабжение, показателями эффективности отличаться не будут, исключение составляет вариант с тепловым насосом (являющийся наиболее эффективным в любых условиях).
Закрытые и открытые системы обладают разными преимуществами. В закрытой системе возможно обеспечение гидравлической развязки тепловых сетей, а в открытой стоимость горячего водоснабжения для конечного потребителя значительно ниже. Кроме того, для нее характерны более высокий уровень надежности и повышение эффективности в перспективе (при условии, что теплоноситель - вода питьевого качества).
kayabaparts.ru - Прихожая, кухня, гостиная. Сад. Стулья. Спальня