Как работают открытая и закрытая системы горячего водоснабжения?

Закрытая система горячего водоснабжения представляет собой набор оборудования, труб и приборов, которые должны решать задачу нагрева, поступающей холодной воды и последующим распределением ее по потребителям. Алгоритм работы такой системы следующий:

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 ) «О водоснабжении и водоотведении»

Стандартная схема подключения

Человеку, имеющему общее представление о разводке сети водоснабжения в масштабах квартиры и о принципиальной схеме работы накопительного электрического водонагревателя, будет несложно разобраться и с порядком его подключения к трубам холодного и горячего водоснабжения.

Схема подключения бойлера в квартире

  • Итак, на бойлер необходимо подать холодную воду. Делается это врезкой (монтажом) тройника в наиболее удобном в конкретных условиях месте.
  • На подающем трубопроводе обязательно устанавливается группа безопасности – один или несколько специальных клапанов. О их важности и правилах установки будет рассказано ниже в отдельном разделе статьи.
  • Выводной трубопровод подогретой воды врезается в сеть локального квартирного горячего водоснабжения – непосредственно к проходящей трубе – через устанавливаемый тройник, либо, что предпочтительней, к коллектору. Если квартира подключена к централизованной сети горячей воды, обязательно ставится кран, который будет отсекать, по мере необходимости, внутреннюю сеть от общего стояка.

    Схема при общем подключении квартиры к горячему водоснабжению

  • Эта общепринятая схема может быть дополнена некоторыми элементами. Так, многие мастера перед входами в бойлер по обоим, горячему и холодному патрубку, предпочитают ставить тройники с кранами, позволяющими легко осуществлять опорожнение бака электронагревателя для проведения профилактических или ремонтных работ. Это несколько «утяжеляет» процесс монтажа, но дает в будущем определенные удобства.
  • Если в сети холодного водоснабжения нередко случаются скачки давления, или напор воды выходит за рамки допустимых для конкретного бойлера значений, потребуется установка водяного редуктора. Он и выровняет давление, и предохранит электронагреватель от гидравлических ударов.

    Термостатический клапан

  • Еще одним дополнением может стать термостатический смесительный клапан. Он обеспечит в системе горячего водоснабжения ровную, установленную заранее, температуру, исключит возможность вероятных ожогов и т.п. Однако для его установки потребуется врезка еще одного тройника в трубопроводе холодной воды – в самом клапане-термостате происходит смешение горячего и холодного потоков до требуемой температуры.

    Схема с применением термостатического клапана

Виды и способы водоснабжения частного дома

Вариантов водоснабжения множество. Выбор зависит от наличия центральных сетей, горизонта залегания грунтовых вод, расположения ближайших водоемов и финансовых средств.

По виду водоснабжение частного дома разделяется на: центральное и автономное. При центральном водоснабжении вода поступает из уличной сети по отводящему трубопроводу в жилой дом. За качество, состав воды и ее свойства, отвечает водоснабжающая организация, с которой заключается договор.

При автономном водоснабжении, источником могут служить:

  • артезианская скважина, глубиной до 40 метров;
  • поверхностная скважина, глубиной до 15 метров;
  • колодец;
  • поверхностные воды ближайшего водоема.

По способу водоснабжения в доме различают: самотечное и напорное. При самотечном способе вода поступает под напором размещенной в баке, находящемся на возвышении. Если для подачи воды применяется насос, создающий напор в водопроводе, такое водоснабжение в доме называется напорным.

Важно: качество воды будет зависеть от выбора источника, установленных фильтров и систем водоочистки.

Элементы системы отопления

В подавляющем большинстве случаев частные жилые дома обогреваются водяными системами отопления. Это традиционный подход к решению вопроса, имеющий неоспоримое достоинство – универсальность. То есть, тепло доставляется во все помещения посредством теплоносителя, а уж нагревать его можно с помощью различных энергоносителей. Их перечень мы рассмотрим далее, при выборе котла.

Водяные системы также дают возможность организовать комбинированное отопление с использованием двух или даже трех видов энергоносителей.

Любая система отопления, где передаточным звеном служит теплоноситель, делится на такие составные части:

  • источник тепла;
  • трубопроводная сеть со всем дополнительным оборудованием и арматурой;
  • приборы отопления (радиаторы или греющие контуры теплых полов).

С целью обработки и регулирования теплоносителя, а также производства работ по обслуживанию в отопительных системах применяется дополнительное оборудование и запорно – регулирующая арматура. К оборудованию относятся следующие элементы:

  • расширительный бак;
  • циркуляционный насос;
  • гидравлический разделитель (гидрострелка);
  • буферная емкость;
  • распределительный коллектор;
  • бойлер косвенного нагрева;
  • приборы и средства автоматизации.

Примечание. Обязательным атрибутом водяной системы отопления является расширительный бак, остальное оборудование устанавливается по мере необходимости.

Общеизвестно, что при нагреве вода расширяется, а в замкнутом пространстве ее дополнительному объему деваться некуда. Во избежание разрыва соединений от повышенного давления в сети ставится расширительная емкость открытого или мембранного типа. Она и принимает лишнюю воду.

Принудительную циркуляцию теплоносителя обеспечивает насос, а при наличии нескольких контуров, разделенных гидрострелкой или буферной емкостью, используется 2 и более перекачивающих агрегатов. Что касается буферной емкости, то она работает одновременно как гидравлический разделитель и теплоаккумулятор. Отделение котлового контура циркуляции от всех остальных практикуется в сложных системах коттеджей с несколькими этажами.

Коллекторы для распределения теплоносителя ставятся в системах отопления с теплыми полами либо в случаях, когда применяется лучевая схема подключения батарей, об этом мы расскажем в следующих разделах. Бойлер косвенного нагрева – это резервуар со змеевиком, где вода для нужд ГВС подогревается от теплоносителя. Для визуального контроля над температурой и давлением воды в системе устанавливаются термометры и манометры. Средства автоматизации (датчики, терморегуляторы, контроллеры, сервоприводы) не только осуществляют контроль над параметрами теплоносителя, но и регулируют их в автоматическом режиме.

Виды оборудования для отопления и ГВС

Большинство застройщиков предпочитает оборудовать дом так, чтобы сразу, одним махом установить отопление и обеспечить потребности жильцов в горячей воде. Это правильный подход. Главное, определиться с желаниями и возможностями. Разумеется, речь идёт об основном элементе системы отопления и горячего водоснабжения частного дома — котле.

Наиболее оптимально выглядит схема отопления дома с двухконтурным котлом, собранная своими руками, и по затратам на оборудование, и по оплате топлива.

Насколько экономичен котёл в обслуживании

Самыми дорогими с точки зрения пользователя считают электрические агрегаты, зато в процессе эксплуатации — просто сказка. При выборе электрического котла следует убедиться, что с его включением не возникнет перегрузки в электросети, или учесть его мощность при проектировании электроснабжения в доме.

Несколько десятилетий назад при оборудовании отопления загородного дома печи стали активно заменять водяным отоплением, нередко устанавливая котлы на солярке. Было дешевле, удобнее и чище, чем на угле. Сейчас солярка и некоторые виды твёрдого топлива соизмеримы в цене, но значительно проигрывают газу. Большинство застройщиков предпочитает газовое отопление дома.

Когда дом расположен в газифицированном населённом пункте или имеется возможность дотянуть газовую трубу до подворья, оптимальный выбор — установка двухконтурного газового котла. Степень автоматизации современных газовых котлов обеспечивает надёжную эксплуатацию с минимальным контролем со стороны человека.

Отдельная подача горячей воды

Самый распространённый вариант обеспечить горячее водоснабжение частного дома своими руками — установка электрического бойлера выбранной ёмкости. То есть отопление — отдельно, горячая вода — отдельно.

Когда имеется природный газ, устанавливают газовую колонку, желательно самую современную модель, чтобы запальник сам включался. Проточная горячая вода из колонки выходит дешевле, чем согреваемая в накопителе-бойлере.

Устройства нагрева воды

Существует четыре типа водонагреватели: по принципу работы — накопительный и про-точный, и по применяемого топливу — газовый или электрический.

Водонагреватель накопительный электрический

Состоит из емкости с нагревательным элементом помещенной в специальный кожух. Между емкостью и кожухом проложена теплоизоляция. Вода нагревается до восьмидесяти пяти градусов. Температура воды регулируется встроенными системами контроля. После полного нагрева температур воды поддерживается при помощи термостата, путем включения и выключения ТЕНов. Емкость таких водонагревателей от 10 до 300 литров и мощностью от 1,5 до 3 кВт. Такого объема вполне достаточно для обеспечения теплой водой семьи из трех — четырех человек.

Водонагреватель проточный электрический

Водонагревателе такого типа часто используется в частном доме для получения горячей воды. Конструкция водонагревателя отличается тем, что у него нет накопительного бака. При открытии крана вода сразу поступает пользователю. Температура нагрева воды — от 500С до 900 С – достигается в течении нескольких секунд. Такие водонагреватели достаточно энергоемкие — от 5 до с кВт. Положительными свойства их считается высокая производительность.

Водонагреватель газовый накопительный

По своему исполнению такие нагревателя бывают напольные и настенные. Напольные — обычно применяется на небольших предприятиях. Емкость бака от 200 до 2000 литров.

Водонагреватели настенного типы используется в помещениях, где проживает семья из трех четырех человек. Емкость бака от десяти до ста литров. Обычно такие нагреватели используют для нагрева воды природный газ, но изредка встречаются аппараты, работающий на пропане.

Водонагреватель проточный газовый

Почти одновременно с открытием водоразборного крана поступает горячая вода. В таких устройствах розжиг газа производится несколькими способами:

  • при помощи спичек;
  • пьезорозжигом;
  • электронным розжигом;
  • от гидрогенератора;

Конструкция комбинированных водонагревателей предусматривает установку несколь-ких типов нагревательных элементов. Такое устройство обеспечивает бесперебойную подачу горячей воды.

Технология

Как правильно собрать водоснабжение и отопление на даче или в доме из имеющихся у вас материалов? Давайте разберем монтаж некоторых узлов этих систем.

Соединение с фитингом

Сварное соединение полипропиленовой трубы с фитингом выполняется так:

  1. Труба с алюминиевым армированием зачищается от фольги шейвером или торцевателем (в зависимости от расположения армирующего слоя). Зачистка предотвратит контакт фольги с водой, ее электрохимическую коррозию и расслоение трубы с сопутствующей потерей прочности;

Зачистка армирования шейвером

  1. На нагревательный элемент паяльника крепится насадка соответствующего размера;
  2. Паяльник нагревается до рабочей температуры (260 градусов);
  3. Раструб фитинга и труба совмещаются с насадкой и оплавляются ей;
  4. Затем детали снимаются с насадки, совмещаются друг с другом поступательным движением и фиксируются до схватывания расплавленного полимера.

Этапы пайки соединенияПродолжительность нагрева и схватывания полимера линейно зависит от диаметра трубы

Соединение радиатора с радиаторной пробкой

У современных алюминиевых радиаторов за герметизацию этого соединения отвечает кольцевая силиконовая прокладка. Чтобы она не замялась, на срез коллектора отопительного прибора можно нанести немного жидкого мыла или силиконовой смазки.

Резьбовое соединение

Герметизация резьб выполняется:

  • Нитью-герметиком (Тангит Унилок и ее аналогами);

Тангит Унилок: удобно, быстро, надежно

  • Сантехническим льном с силиконовым герметиком. Силикон исключит загнивание органического волокна при контакте с водой и конденсатом, а также его выгорание при нагреве;
  • Льном с любой быстросохнущей краской. Она выполнит те же функции, что и герметик.

Совет: чтобы не пачкать руки, нанесите немного герметика или краски на резьбу перед наматыванием льна, и на сам лен после того, как он намотан. Подмотка равномерно пропитается при затягивании резьбы.

Нанесите герметик, потом наматывайте лен

Способы прокладки – скрытая и открытая система

Трубы в системе водоснабжения могут прокладываться закрытым и открытым способом. Выбор одного из способов не влияет ни на качество соединений, ни на функциональность всей системы и зависит только от личных предпочтений.

Казалось бы, определиться несложно и закрытый способ является предпочтительней как более эстетичный и позволяющий сэкономить до 10 см полезного пространства. Почему же до сих пор при монтаже системы водоснабжения используется открытый трубопровод? Попробуем дать ответ.

Трубопровод не должен плотно примыкать к поверхностям — всегда оставляют небольшой зазор для возможного ремонта. При монтаже трубопровода в монолит рекомендуется помещать их в кожухе, вкладывая трубу в трубу.

Недостаток метода проявляется тогда, когда возникает необходимость в ремонте или замене скрытых элементов системы — штукатурку или облицовку плиткой приходится вскрывать, а затем заново декорировать.

Кроме того, в случае повреждения и протечек проблема может обнаружиться не сразу и привести сначала к потере эксплуатационных технических характеристик конструкций, затем к затоплению помещений.

Лучше приступать к монтажу системы водоснабжения с заранее составленной схемой — иначе погрешности в расчетах или сборке приведут к тому, что придется штробить новые канавки и заново монтировать трубы.

Чтобы избежать таких сложностей, при монтаже разводки прячут только цельные участки трубы, размещая стыковочную арматуру на открытых участках. В местах монтажа запорной арматуры делают незаметные дверки. Это дает доступ при обслуживании к соединениям труб, которые являются наиболее слабыми звеньями системы.

Нужно отметить и то, что трубы не из всех материалов можно прятать под слоем штукатурки — для этого подойдут только изделия из полипропилена, металлопластика или меди.

Прокладку труб открытым способом проводят после завершения отделки. Способ предполагает ничем не прикрытую прокладку труб и элементов водопровода. Выглядит некрасиво, уменьшает полезную площадь помещения, но при этом такой способ очень удобен при обслуживании, ремонте и демонтаже элементов.

Перепланировка и перестановка сантехники в доме при таком устройстве водопроводной разводки также не вызовет трудностей.

Открытая разводка дает возможность быстро обнаружить место протечки и устранить причину поломки или повреждения элементов системы

Поломки и неисправности

К характерным неисправностям ГВС относятся:

  • выход из строя оборудования;

  • шумы в работе системы;
  • температура отопительных приборов ниже нормы;
  • слабый напор горячей воды;
  • температурный разброс теплоносителя по этажам дома;
  • утечки в соединениях;
  • коррозия трубопроводов и запорной арматуры.

Шумы, как правило, вызваны вибрацией неправильно установленных насосов, износом подшипников электродвигателей, ослаблением креплений трубопроводов, выходом из строя регулирующих вентилей.

Поломки и неисправности

К понижению температуры отопительных приборов приводят воздушные пробки в самих приборах, разрегулирование элеваторного узла, засоры и нарушение теплоизоляции в отопительных стояках.

Слабый напор воды при отсутствии засоров чаще всего вызывается неисправностями подкачивающих насосов. Своевременное техническое обслуживание повышает надежность системы теплоснабжения.

Газовые бойлеры

В домах с центральным отоплением или квартирах выгодно устанавливать газовые котлы. В этих условиях они обеспечивают экономию, при таком же уровне производительности. Газовые бойлеры бывают двух видов – с открытой камерой сгорания и с закрытой. Это позволяет использовать их в квартире без использования дополнительных коммуникаций, так как мощность сопоставима с мощностью газовой плиты. А она не требует устройство дополнительного дымоотвода.

Так же как и в газовом котле, поджог газа обеспечивается дежурным фитилем, который горит все время и бесполезно сжигает газ, электронным поджигом, использующим батарейки или же, гидродинамическим поджигом. Он срабатывает при открытии крана холодной воды. Течение вращает маленькую турбину, которая зажигает газ в горелке.

Читайте также:  Как сделать шумоизоляцию стен квартиры современными материалами