Система горячего водоснабжения многоквартирного жилого здания, отеля, больницы и санатория

Первоначально система ГВС многоквартирного жилого здания состояла из узла подогрева горячей воды, разводящих трубопроводов (стояков), по которым горячая вода поступала в квартиры, где были установлены санитарные приборы. От стояков шли горизонтальные ветки, запитывающие водоразборные точки санитарных приборов. Такая система практически не давала возможности производить учет потребления горячей воды в отдельных квартирах. Затем было разработано другое техническое решение подачи горячей воды, которое нашло особенно широкое применение в панельных зданиях. В коммуникационной шахте, расположенной возле кухни или ванной комнаты, проложен стояк горячей воды, от которого разведена квартирная ветка. При этом можно установить счетчик воды. В настоящее время используют техническое решение, которое заключается в прокладке стояков в коммуникационных шахтах на лестничных клетках, а инженерные системы (включая ГВС) подводят к квартирам, внутри которых осуществляют разводку трубопроводов к водоразборным точкам. Такое решение - при отсутствии жильцов в квартире - обеспечивает доступ обслуживающего персонала к приборам учета, а также запорно-регулирующей арматуре в случае аварии или в других ситуациях. В данном случае уже на этапе проектирования целесообразно запланировать размещение кухни и ванной рядом с лестничной клеткой.

В санаториях, отелях и больницах целесообразнее прокладывать подающие и циркуляционные стояки горячей воды максимально близко к водоразборным приборам.

При подаче горячей воды в квартиру с лестничной клетки, принимая во внимание учет ее потребления, счетчик горячей воды необходимо размещать за пределами циркуляционного контура. Как уже упоминалось выше, согласно нормам допускается применение системы без циркуляции на участках трубопроводов с внутренним объемом менее 3 дм3, ведущим к водоразборным точкам [9]. В табл. 7.1 представлена длина трубопроводов, соответствующая данному объему.

Из анализа длины этих участков трубопроводов следует, что, в принципе, квартирная система может быть выполнена без циркуляции. Разводка трубопроводов может быть выполнена по схемам, представленным на рис. 7.1 [3].

На рис. 7.1 дана общая характеристика каждого из способов прокладки ветвей от магистрального трубопровода к водоразборным точкам:

1. Классический способ разводки трубопроводов в стенах с простым подключением приборов (рис. 7.1,а). Такое решение обеспечивает максимально короткие участки трубопроводов, а значит, и минимальное время подачи горячей воды и минимальный сброс остывшей воды. При данном техническом решении инвестиционные и эксплуатационные затраты будут самыми низкими. Такая система может быть изготовлена целиком или собрана из готовых фрагментов.

2. Соединение водоразборной арматуры отдельными трубопроводами от квартирного коллектора (рис. 7.1,6). Такое решение приводит к значительному увеличению общей длины трубопроводов, а соответственно и к значительным сбросам остывшей воды. По сравнению с другими системами затраты на проектирование достаточно невелики. Затраты на монтажные работы также незначительны благодаря системной технологии. Но общие затраты выше, что связано с увеличением количества необходимого материала. При непосредственном сравнении инвестиционные и эксплуатационные затраты будут более высокими, чем при других схемах распределения горячей воды.

3. Прокладка трубопроводов в полу с вертикальной подачей воды снизу вверх к водоразборной арматуре (рис, 7.1,в). Вертикальная подводка к водоразборной арматуре увеличивает длину трубопроводов по сравнению с прокладкой трубопроводов по стенам. Увеличение длины трубопроводов может быть связано с увеличением длины подсоединений. Инвестиционные и эксплуатационные затраты, связанные со спуском остывшей воды из системы, находятся на втором месте среди описываемых технических решений подачи горячей воды к водоразборным точкам. Данная система способствует обмену воды на всех участках трубопровода за исключением патрубков подключения к арматуре. Установка в конце разводящего трубопровода унитаза и умывальника положительно влияет на работу систем водоснабжения, поскольку данные водоразборные точки характеризуются высокой частотой использования.

4. Прокладка трубопроводов в полу с вертикальной разводкой к водоразборной арматуре и соединением трубопроводов перед арматурой (рис. 7.1,г). Вертикальная подводка к водоразборной арматуре и соединение трубопроводов перед арматурой увеличивают длину трубопроводов по сравнение с вариантом 3. Инвестиционные и эксплуатационные затраты, связанные со спуском остывшей воды из системы, находятся на третьем месте среди всех описываемых схем подачи воды к водоразборным точкам. Система способствует обмену воды во всех участках трубопровода за исключением отрезков подключения к арматуре. Установка в конце разводящего трубопровода бачка или умывальника положительно влияет на работу системы, так как данные водоразборные точки часто эксплуатируются.

5. Кольцевая система подключения с двойным соединением всех водоразборных точек (рис. 7.1,д) позволяет несколько уменьшить длину трубопроводов по сравнению с системой с квартирным коллектором (рис. 7.1,6). В данном случае можно также наблюдать снижение затрат на проектирование, монтажные работы и эксплуатацию (затраты на спуск остывшей воды из системы). Инвестиционные и эксплуатационные затраты занимают третье место. Подача воды к водоразборной точке с двух сторон через двойные соединения обеспечивает постоянный обмен воды во всех участках трубопровода.

Системы ГВС с циркуляцией применяют в крупных объектах, характеризующихся значительной продолжительностью подачи горячей воды от узла подготовки и хранения горячей воды к водоразборной точке, а также возможными длительными простоями в потреблении воды. Пользователь при этом должен получить горячую воду в каждой водоразборной точке в любой удобный для него момент. Это особенно важно в системах ГВС, больниц, санаториев, домов отдыха, интернатов, детских садиков, пансионатов, многоквартирных жилых зданий. По этой причине в таких объектах основные подающие трубопроводы должны быть обеспечены циркуляцией горячей воды.

Необходимо помнить, что в системе, разводящей горячую воду, имеют место теплопотери, которые зависят от размера системы. Данные потери связаны с остыванием воды в трубопроводах. Наибольшие потери наблюдаются в стояках без теплоизоляции.

Некоторое время тому назад в малоэтажных зданиях - до пяти этажей - в отличие от многоэтажных, разрешалось не делать теплоизоляцию подающих и циркуляционных стояков [3]. На сегодняшний день, принимая во внимание стоимость тепловой энергии и относительно высокие теплопотери трубопроводов системы центрального ГВС, необходимо проводить теплоизоляцию как горизонтальных ветвей, так и вертикальных, а также циркуляционных стояков [6; 8].

Система с циркуляцией воды позволяет снизить потребление воды, поскольку после продолжительного перерыва в потреблении воды нет необходимости спускать остывшую воду. При применении циркуляции система ГВС может быть выполнена с верхней (рис. 7.2) или нижней разводкой (рис. 7.3).

Ключевым условием правильного функционирования системы с верхней разводкой является устранение воздушных пробок в подающих трубопроводах, которые могут стать причиной отсутствия циркуляции воды. При верхней разводке размещение автоматического воздухоотводчика в наивысшей точке подающих трубопроводов гарантирует соответствующее обезвоздушивание системы. При ручном обезвоздушивании системы наиболее эффективным решением является прокладка воздушной линии с водоразборным прибором над мойкой в таком помещении, где в течение дня наверняка будет осуществляться водоразбор [5].

При обоих технических решениях циркуляционные трубопроводы прокладывают в подвалах, а в случае их отсутствия - в каналах пола первого этажа или под потолком первого этажа [5].

При нижней разводке выпуск воздуха из стояков происходит при каждом открытии водоразборной арматуры верхнего этажа. Поскольку в отдельных квартирах на верхнем этаже может иметь место длительный перерыв в потреблении воды, соединение подающего и циркуляционного трубопроводов необходимо выполнять как можно более низко, т. е. непосредственно над уровнем пола верхнего этажа, что позволит увеличить объем пространства, где может накапливаться воздух. В немецкой литературе рекомендуется оборудовать стояки с нижней разводкой воздуховыпускными клапанами [3].

Кроме того, допускается наличие циркуляции только в горизонтальных разводящих магистралях, если высота стояков не превышает двух этажей (рис. 7.4) [7]. В данном случае мы можем наблюдать увеличение потребления воды из-за необходимости ее спуска со стояков до момента появления воды соответствующей температуры в водоразборных точках.

Системы с верхней разводкой применяют в высоких зданиях, где существует возможность установки баков-аккумуляторов горячей и холодной воды на верхнем или техническом этаже при зонировании системы [5].

Ранее, в связи с ненадежной работой насосов, рекомендовали применять два циркуляционных насоса: работающего и резервного. При этом на подающих патрубках насосов требовалось установить обратные клапаны. На сегодняшний день, принимая во внимание улучшенные характеристики насосов, принято устанавливать только один циркуляционный насос.

При использовании только одного насоса также необходимо установить обратный клапан с целью недопущения попадания воды из нагревателя через циркуляционный трубопровод к водоразборной точке как в период работы насоса, так и после его выключения.

Шафлик В./Современные системы горячего водоснабжения. - К.: ДП ИПЦ «Taici справи», 2010.