Схема горячего водоснабжения многоквартирного дома: устройство, элементы, типичные проблемы


При теплоснабжении потребители часто сталкиваются с невысоким качеством горячего водоснабжения (ГВС). Обычно жалобы на ГВС бывают следующие:

· Переменная температура горячей воды, температура резко меняется от горячей к холодной и наоборот, невозможно принимать душ.

· Низкая температура горячей воды, приходится долго сливать воду или даже невозможно дождаться горячей воды.

Указанные проблемы часто бывают связаны не с источником теплоснабжения, а с сетью распределения горячей воды в доме. То есть на вводе в дом имеется горячая вода нужной температуры и давления, а в квартире параметры воды не соответствуют нормам.

Рассмотримпроблему с переменной температурой горячей воды. При потреблении горячей воды необходимой температуры, например для принятия душа, обычно смешивают холодную и горячую воду. Температура будет постоянной при условии, что давление воды не меняется, если же давление воды изменится, то произойдет изменение температуры, то есть температура смешанной воды зависит от давления горячей и холодной воды. Резкое изменение температуры воды наблюдается из-за резкого изменения давления горячей и, как это ни кажется странным, давления холодной воды. Причиной изменения давления является изменение расхода в подводящем трубопроводе и наличие каких-либо «узких мест». К «узким местам» можно отнести частично засорившийся фильтр на вводе в дом, заниженный диаметр фильтра или счетчика воды, частично засорившийся фильтр на вводе в квартиру, «запавший» или засорившийся вентиль на стояке. К «узким местам» можно также отнести переделку стояков, когда металлическую трубу ¾ дюйма (диаметр условный 20 мм) с внутренним диаметром 20 мм меняют на металлопластиковую диаметром 20 мм с внутренним диаметром 16 мм, при этом используются фитинги с внутренним диаметром 14 мм. Сечение стояка при этом снижается более чем в 2 раза. Значительное снижение сечения трубопроводов происходит также на старых металлических трубопроводах со сроком службы более 15 лет.

Таким образом, получается, что соседи, живущие на разных этажах, открывая краны холодной или горячей воды, сливая смывные бачки унитазов, меняют температуру смешанной воды друг у друга.

Методы борьбы с этим относительно простые - нужно очистить фильтры и проверить вентили на стояках, проверить, не имеется ли в доме переделка стояков общего пользования с уменьшением диаметров.

Проблема с низкой температурой горячей воды является более сложной, поскольку это связано с качеством работы циркуляционной линии ГВС. Циркуляционная линия предназначена для препятствия остывания воды в трубопроводах. Циркуляция обеспечивается насосами, установленными в центральном тепловом пункте (ЦТП), если горячая вода готовится вне дома, или насосами в индивидуальном тепловом пункте (ИТП), если горячая вода готовится теплообменниками в доме. Расход воды в циркуляционной линии ниже, чем расход воды при потреблении горячей воды, поскольку задача циркуляционной линии - «обновлять» горячую воду, препятствовать остыванию воды. Сечение циркуляционных трубопроводов значительно ниже, они рассчитаны на постоянный небольшой расход, а стояки горячей воды рассчитаны на пропуск больших мгновенных расходов при одновременном потреблении горячей воды несколькими потребителями.

По устройству разводки трубопроводов ГВС можно разделить на следующие разновидности сетей:

o с нижним розливом - когда подающий трубопровод горячей воды располагается в подвале, а циркуляционный (сборный) - на чердаке (техническом этаже),

o с верхним розливом - когда подающий трубопровод горячей воды располагается на чердаке (техническом этаже), а циркуляционный -в подвале,

o П- образные - когда стояк горячей воды поднимается, к примеру, по кухням, а опускается по ванным комнатам, подающий трубопровод горячей воды и циркуляционный трубопровод располагаются в подвале.

Эти разновидности сетей различно ведут себя при эксплуатации. При движении воды по трубопроводам вода остывает, становится более плотной и стремится вниз, возникает так называемая естественная (гравитационная) циркуляция. В сетях с нижним розливом естественная циркуляция снижает циркуляцию создаваемую насосом, а в сетях с П - образными стояками и верхним розливом естественная циркуляция помогает насосу.

При отключении воды в верхнюю часть трубопроводов попадает воздухи создает воздушные пробки, прекращающие циркуляцию. При П - образных стояках и верхнем розливе воздух может удаляться через водоразборные краны, а при нижней разводке требуется организация воздухосборных баков на чердаке. Таким образом, сети с П - образными стояками, верхним розливом при эксплуатации создают меньше проблем, но наиболее распространенными являются сети с нижним розливом.

На качество работы циркуляционной линии влияют ошибки, совершенные на этапах проектирования и монтажа трубопроводов ГВС. При сетях с нижним розливом необходимо предусматривать воздухосборные баки с автоматическими воздухоотводчиками, при монтаже соблюдать уклоны трубопроводов для исключения создания воздушных пробок.

Для нормальной работы циркуляционной линии необходима её балансировка, то есть равномерное распределение циркуляционного расхода по стоякам. Для этого в конце каждого стояка должна устанавливаться шайба или балансировочный клапан. Сечение шайбы (клапана) должно быть рассчитано на пропуск только циркуляционного расхода. Шайба (клапан) должна устанавливаться на месте врезки стояка ГВС в циркуляционную линию. Диаметр отверстия шайбы может составлять 3-5 мм, размер балансировочного клапана - Ду15. Установка балансировочного клапана предпочтительнее шайбы, поскольку можно оперативно менять настройку, а при засорении клапана для прочистки его нужно полностью открыть и закрыть.

К сожалению, при проектировании не предусматривают установку балансировочных клапанов и балансировочных шайб. Это приводит к тому, что циркуляция происходит только в части стояков - в ближних стояках к вводу горячей воды.Потребители, находящиеся в конце стояка ГВС и близко к циркуляционной линии, получают воду в основном из циркуляционной линии, где температура заведомо на 15⁰ ниже, чем в подающей линии ГВС. Если подающий стояк забит или в нем имеется «узкое место», то горячей воды нормальной температуры дождаться практически невозможно, поскольку вода будет поступать только из циркуляционной линии.

На температуру горячей воды также сильно влияет отсутствие теплоизоляции на разводящих трубопроводах в не отапливаемых помещениях, наличие «греющих полов» от системы ГВС, поскольку линии ГВС не рассчитаны на эти дополнительные нагрузки. Отсутствие или неисправность обратного клапана на циркуляционном трубопроводе на вводе в дом (или в ИТП) может приводить к снижению температуры горячей воды в часы максимального водоразбора из-за обратного тока воды в циркуляционном трубопроводе, подмесе в горячую воду циркуляционной воды.

Для нормальной работы системы ГВС необходимо проверить работу разводящих трубопроводов и установить балансировочные клапаны в местах соединения стояков с циркуляционным трубопроводом. Проверить работу подающего стояка просто - нужно закрыть кран на циркуляционном трубопроводе и проверить - имеется ли горячая вода нормального давления и температуры, отсутствие воды свидетельствует о неисправности подающего стояка. Связь стояка с циркуляционной линией проверяется аналогично - закрывается кран на подающем стояке и проверяется- имеется ли вода с температурой циркуляционной линии и небольшим расходом (при установленных балансировочных клапанах или шайбах), наличие большого расхода из крана является свидетельством отсутствия балансировочного клапана или шайбы. Балансировочные клапаны устанавливаются вместо запорных кранов стояков.

Выводы:Для нормальной работы системы ГВС необходимо:

o Отсутствие переделок стояков с уменьшением диаметра, отсутствие «греющих полов», «узких мест» на разводящих трубопроводах, наличие уклонов и воздухосборных баков с воздухоотводчиками,

o Балансировка системы ГВС при помощи установки балансировочных клапанов или шайб.

Трубопровод для горячего централизованного водоснабжения нельзя сделать по схеме холодного водопровода. Эти трубопроводы тупиковые, то есть они заканчиваются на последней точке водоразбора. Если сделать горячий водопровод в многоквартирном доме по той же схеме, то вода ночью, когда ей пользуются мало, остынет в трубопроводе. Кроме того, может быть такая ситуация, например, жители пятиэтажки, расположенные на одном стояке, днем ушли на работу, вода в стояке остывает и вдруг кому-то из жильцов на пятом этаже понадобилась горячая вода. После включения крана придется сначала слить из стояка всю холодную воду, дождаться теплой, а потом горячей воды - это чрезмерно большой расход. Поэтому трубопроводы горячего водоснабжения делают закольцованными: вода нагревается в котельной, тепловом узле или бойлерной и подается по подающему трубопроводу к потребителям и возвращается назад в котельную по другому трубопроводу, который в этом случае называют циркуляционным.

В централизованной системе горячего водоснабжения прокладку трубопроводов в доме выполняют с двухтрубными и однотрубными стояками (рис. 111).

Рис. 111.Схемы разводки горячего водоснабжения в централизованных системах

Двухтрубная система горячего водоснабжения состоит из двух стояков, один из которых подает воду, другой отводит. На отводящем циркуляционном стояке размещают отопительные приборы - полотенцесушители. Воду все равно нагрели и подали потребителям, а будут они ей пользоваться или нет и в какое время, неизвестно, так чего добру пропадать, пусть эта вода греет полотенцесушители и воздух в сырых, по определению, ванных комнатах. Кроме того, полотенцесушители служат П-образным компенсатором для температурного удлинения труб.

Однотрубная система горячего водоснабжения отличается от двухтрубной тем, что в ней все циркуляционные стояки (в пределах одной секции дома) объединили в один и назвали этот стояк «холостым» (нет у него потребителей). Для лучшего водораспределения к отдельным точкам потребления воды, а также в целях сохранения одинаковых диаметров по всей высоте здания в однотрубных системах горячего водоснабжения стояки закольцовывают. При кольцевой схеме для зданий высотой до 5 этажей включительно диаметры стояков принимают 25 мм, а для зданий от 6 этажей и выше - диаметром 32 мм. Полотенцесушители в однотрубной разводке ставят на стояки подачи, а это означает, что при слабом нагреве воды в котельных она может дойти до дальних потребителей остывшей. Горячую воду будут не только разбирать ближние потребители, но она еще и будет остывать в их полотенцесушителях. Для того чтобы вода не остывала и доходила горячей до удаленных потребителей в полотенцесушители врезают байпас.

Двух- и однотрубные системы горячего водоснабжения могут быть сделаны и без полотенцесушителей, но тогда эти приборы должны быть подключены к системе отопления. При этом в летний период полотенцесушители работать не будут, а в зимний - общие затраты на горячее водоснабжение и отопление возрастут.

Для обеспечения воздухоудаления из системы трубы прокладывают с уклоном не менее 0,002 к вводу трубопровода. В системах с нижней разводкой воздух удаляют через верхний водоразборный кран. При верхней разводке воздух удаляется через автоматические воздухоотводчики, устанавливаемые в верхних точках систем.

Поскольку система водоснабжения тесно связана с системой отопления, то мы решили поручить ее проектирование и монтаж той же самой фирме Теплосервис (см. ). Т.к. фирма позиционирует себя как профессионала в отоплении и водоснабжении, мы надеялись, что проблем не будет. Однако все оказалось не так просто.

Похоже фирма нанимает гастарбайтеров, которые не очень знакомы со строительным делом. Для контроля за ними приставлен прораб, однако у него участков много, и на объект он приезжает редко. Пришлось самому вникать во все нюансы и ежедневно контролировать ход работ. Больше половины было сделано плохо и переделывалось по моему требованию.

Рециркуляция горячей воды (обратка)

Если расстояние от водогрейного котла до дальней точки водоразбора превышает 2-3 метра (у нас было около 15 метров), то желательна организация обратки (рециркуляции горячей воды по магистрали). Обратка приводит к потерям тепла, однако позволяет не ждать несколько минут, пока остывшая вода стечет в канализацию.
Обычно обратку замыкают через бойлер, в котором содержится большой объем воды, чтобы температура падала постепенно. Когда температура все-таки упадет - подключается котел и подогревает бойлер.

Оказалось однако, что установленный застройщиком двухконтурный котел Viessmann Vitopend 100 нельзя использовать совместно с бойлером. Если же рециркуляцию пустить напрямую через котел, то он будет работать в очень невыгодном режиме постоянного включения/выключения, т.к. реагирует именно на поток воды.
Мозговой штурм привел к следующей схеме рециркуляции:


Был куплен электрический бойлер самого маленького объема, который удалось найти (15 литров). Горячая вода от газового котла сначала проходит через бойлер, а уже потом расходится по потребителям. Через бойлер же закольцована обратка.
Температура нагрева у электрического бойлера выставлена в 35-40°С, в то время как температура на выходе из котла около 60°С. В результате основную функцию по нагреву воды берет на себя котел, а электробойлер играет роль термоаккумулятора, не допуская резких скачков температуры при включении/выключении котла, а также подогревает обратку, если температура в ней падает ниже 40°С.

P.S. Не могу сказать точно, но что-то в этой схеме дает очень большое гидросопротивление, предположительно электрический бойлер. Мы сделали один кран без обратки возле самого котла (это оказалось ошибкой), и обнаружили, что поток горячей воды из него гораздо сильнее, чем из кранов после бойлера.

Прокладка водопровода в доме

Если у вас несколько этажей, то стоит вспомнить правила прокладки водопровода в многоэтажных домах: стояк сначала поднимается на самый верхний этаж, а потом уже сверху вниз разводится по потребителям. Такая схема позволяет компенсировать падение давления в стояке: дальний (по трубе) потребитель находится ниже по вертикали. За счет этого потери на гидросопротивление компенсируются давлением столба воды. У нас ошибки в проектировании привели к тому, что при открытии крана на первом этаже - в душе на третьем давление падает почти до нуля.

Следует также проконтролировать соотношение диаметров труб для стояка и подводки к приборам. Точный расчет здесь достаточно сложен (можно посмотреть, например, здесь: Расчет диаметра трубы по формулам для водоснабжения), и желательно его поручить специалистам, однако общий принцип прост: как можно меньше труб и как можно большего диаметра. Стояки обычно прокладывают более толстыми трубами, а подводку к приборам делают более тонкими. Следует также избегать веток с сильно разным гидросопротивлением. Например, если от котла идут две ветки магистрали в 1.5 метра и в 20 метров, то не удивительно, если при открытии крана на короткой магистрали на дальнем конце вода будет еле течь. Компенсировать это можно разным диаметром труб.

Трубу горячего водопровода желательно защитить теплоизоляцией. Обязательна теплоизоляция стояков горячего водопровода.

Патрубки для монтажа душа должны выходить из стены перпендикулярно и на определенном расстоянии. Наши горе-работяги переделывали несколько раз, пока не сделали как надо. Уже после я обнаружил в магазине копеечную деталь: кронштейн для монтажа. Это металлическая пластина с отверстиями, которая крепится к стене, а уже на нее крепятся штуцеры. Монтаж становится существенно проще.


Фирма Grohe выпускает очень удобную линейку смесителей с термостатом. Особенностью смесителя является то, что одной рукояткой регулируется напор воды, а другой - температура.

Разброс цен на такие смесители очень высок в зависимости от продавца, однако если поискать, можно найти вполне приемлемые цены. Такой смеситель стоит использовать прежде всего в душе, особенно если у вас проточный водонагреватель. Термостат хорошо сглаживает колебания давления в водопроводной сети и температуры на выходе из водонагревателя. Все, что вы чувствуете - это то, что воды течет то больше, то меньше, но температура остается постоянной.


Смеситель с режимом экономии воды

Основной недостаток однорычажных смесителей - это большой расход воды, поскольку человек в большинстве случаев открывает его на полный напор. Для экономии воды на смесители часто одевают аэраторы. Аэратор подмешивает воздух в воду, поэтому Вы получаете объемную ровную струю, приятную на ощупь. Это легкий и простой способ экономии воды, который никак не отражается на привычном укладе жизни!

Хорошим решением также может быть смеситель с промежуточной позицией ручки, например, фирмы WasserKRAFT. В таких смесителях есть промежуточная точка, чтобы преодолеть которую нужно приложить дополнительное усилие, таким образом, кран чаще открывается наполовину, чем на полный напор.

Канализация

Необходимо следить, чтобы все горизонтальные участки канализации шли с уклоном 1-2% (1-2 см на 1 метр). Этот оптимальный уклон самоочистки труб был определен еще древними римлянами. Меньший или больший уклон будет приводить к засорам.

Необходимо следить за этим самостоятельно, т.к. рабочие часто не в курсе (как это было в нашем случае) и делают как получается. На строительном уровне часто бывают риски соответствующие как раз 1 и 2 % наклона.


Кто первый встает, тому… приходится долго сливать горячую воду, чтобы умыться. Эту нехитрую истину мы выучили, благодаря домам постройки середины 20 века.

Остывающие в отсутствие водоразбора полотенцесушители и, как следствие, сырая и прохладная ванная дополняют унылую картину. Не все знают, что обе проблемы уже давно решены инженерами. Встречайте: горячее водоснабжение с рециркуляцией!

Традиционная разводка ГВС

Устройство системы горячего водоснабжения в сталинках и ранних хрущевках, ничем не отличается от разводки холодной воды. Единственный розлив заканчивается тупиковыми стояками, от которых отходит поквартирная разводка. В элеваторном узле, розлив ветвится на две врезки - в подающую и обратную нитки.

Переключение ГВС с подачи на обратку, осуществляется вручную в соответствии с температурным графиком отопления:

  • При температуре технической воды на выходе ТЭЦ до 80-90 градусов ГВС подается с подачи;
  • При превышении 90°С водоснабжение переключается на обратный водопровод.


Чем это плохо

Достоинства такой схемы - дешевизна реализации и предельно простое обслуживание. Есть и оборотные стороны.

Две из них мы уже упомянули:

  1. Без водоразбора вода в стояках и подводках остывает. Чтобы умыться или принять душ, ее приходится подолгу (до нескольких минут) сливать в канализацию. Для жильцов квартиры это означает не только потерю времени, но и значительные затраты: фактически вы сливаете холодную воду, но при наличии водосчетчика платите за нее как за горячую;


Справка: стоимость кубометра горячей воды на середину 2017 года для жителей Москвы составляет 163 рубля. Подсчитано, что за год семья из 3-4 человек сливает в канализацию в ожидании нагрева воды не менее 10-12 кубометров.

  1. Полотенцесушители, размыкающие внутриквартирные подводки ГВС, нагреваются только от водоразбора в вашей квартире. Про качественное отопление ванной можно забыть.

Бросим в общую копилку недостатков решения еще горстку мелочи:

  • Холод и сырость в ванной способствуют появлению грибка;


  • Развешенные на холодной сушилке полотенца быстро становятся затхлыми;
  • Циклические нагрев и охлаждение стояков ГВС сопровождаются циклами их удлинения и сокращения размеров. В результате постепенно разрушается заделка стояков в перекрытии цементным раствором.


Заметьте: удлинение труб при нагреве в том случае, если они касаются арматуры перекрытия, может сопровождаться довольно громкими звуками. На памяти автора трение стояка об арматуру привело к комичной ситуации: жильцы обвиняли своих соседей по стояку в.. подпольном печатании денег.

Весь в белом и на белом коне

Чем отличается от описанной выше система горячего водоснабжения с рециркуляцией? Догадаться несложно. В ней горячая вода непрерывно циркулирует через розливы и (в случае многоэтажного дома) стояки ГВС.

В результате:

  • Обеспечивается мгновенная подача горячей воды к точке водоразбора на любом участке контура;
  • Полотенцесушители переносятся с внутриквартирной подводки на стояк (или, в случае частного дома, розлив) горячей воды. Благодаря непрерывной циркуляции они остаются горячими круглосуточно, обеспечивают обогрев ванных и санузлов, а заодно и быструю сушку полотенец;


  • Температурный режим системы ГВС остается стабильным, без циклических охлаждений и нагревов.

Реализация

Какие схемы горячего водоснабжения с рециркуляцией возможны в многоквартирных и частных домах?

Многоквартирные дома

Чтобы создать непрерывную циркуляцию воды, систему ГВС нужно закольцевать.

В многоквартирных домах это достигается следующим образом:

Изображение Описание


По дому разводится два розлива горячей воды. Стояки подключаются к ним поочередно.

Как вариант - к одному из розливов подключаются только стояки ГВС, ко второму - только стояки с полотенцесушителями


Стояки ГВС (опционально - ГВС и полотенцесушителей) объединяются перемычками на верхнем этаже.

В группу может объединяться 2-4 стояка. В верхней точке перемычки монтируется воздушник (кран Маевского), позволяющий стравить препятствующий циркуляции воздух.

Любопытно: в некоторых домах постройки конца 80-х автор наблюдал перемычки между стояками ГВС, вынесенные на холодный чердак. Решение вызывает сомнения в адекватности авторов: при уличной температуре в -30°С и ниже они замерзают в течение часа после остановки циркуляции в системе ГВС (например, для аварийного ремонта задвижки в элеваторном узле).

Понятно, что описанная схема водоснабжения с рециркуляцией не будет работать без перепада давлений.

Как он обеспечивается:

  • Вне отопительного сезона ГВС включается между подающей и обратной нитками;


  • Во время работы отопления при таком подключении система горячего водоснабжения будет представлять собой байпас для отопительной системы, катастрофически уменьшающий перепад на водоструйном элеваторе. Поэтому ГВС подключается в зависимости от температуры воды из подачи в подачу или из обратки в обратку, а перепад обеспечивают установленные на фланцах между врезками подпорные шайбы.


Справка: подпорная шайба - стальной блин с отверстием в середине. Диаметр отверстия обычно на 1 мм больше диаметра сопла элеватора. При движении воды через шайбу на ней создается перепад в 0,1 - 0,3 кгс/см, вполне достаточный для циркуляции в системе ГВС.

Если стояки завоздушены

Что делать, если после сброса системы горячего водоснабжения оставшаяся в стояках воздушная пробка препятствует циркуляции, и полотенцесушители остаются холодными?

Для стравливания воздуха служит кран Маевского в верхней точке перемычки. Однако для доступа к нему нужно попасть в верхнюю квартиру по стояку, что не всегда возможно.

Вот простая пошаговая инструкция, которая поможет вам устранить проблему своими руками:

  1. Перекрываем любой из соединенных перемычкой стояков ГВС;
  2. Открываем до упора один, а лучше - два крана горячей воды в любой квартире по этому стояку. Воздушная пробка вылетает через смеситель на фронте потока воды;


  1. Запускаем стояки в штатном режиме.

Частные дома

Какие схемы рециркуляции горячего водоснабжения можно реализовать в частном доме с автономным приготовлением горячей воды? За создание циркуляционного напора в такой системе вполне предсказуемо будет отвечать циркуляционный насос минимальной мощности (от 25 ватт).


Контур ГВС должен быть закольцован по всей длине: после дальнего от водонагревателя сантехнического прибора розлив возвращается к исходной точке. А вот схема подключения водонагревателя зависит от того, есть ли у него дополнительный отвод для рециркуляции.


Можно ли задействовать в такой схеме обычный бойлер с двумя выводами (для ГВС и ХВС)? Да, но в этом случае разводка будет заметно сложнее.


  • За постоянную температуру воды в рециркуляционном контуре отвечает трехходовой термостатический смеситель. По мере ее охлаждения он подмешивает горячую воду из бойлера;


  • Для компенсации расхода горячей воды к трехходовому смесителю подведена холодная вода;
  • Обратные клапаны ограничивают движение воды в контуре одним направлением независимо от ее расхода.

Полезно: в верхней точке контура ГВС есть смысл установить автоматический воздухоотводчик. Воздушные пробки при наличии насоса не помешают циркуляции, зато могут стать источником раздражающих гидравлических шумов.


Заключение

Как видите, системы рециркуляции горячего водоснабжения для частного дома имеют вполне убедительные преимущества перед привычными тупиковыми схемами и достаточно просты в монтаже. Узнать о них больше вам поможет видео в этой статье. Успехов!