Привет всем! Система горячего водоснабжения при централизованном теплоснабжении бывает двух видов: открытая и закрытая. В этой статье рассмотрим подробнее именно открытую схему ГВС. Прежде всего в чем принципиальное отличие этих двух схем. При открытой схеме ГВС водоразбор горячей воды ведется непосредственно из тепловой сети, то есть говоря проще, горячая вода из крана смесителя бежит та же самая, что и в радиаторах отопления.

Присоединение системы горячего водоснабжения производится непосредственно в тепловом пункте здания. На фото ниже видно, как это происходит. Одно ответвление врезано с подающего трубопровода,

а второе ответвление с обратного трубопровода.

Две эти ветки смешиваются в регуляторе температуры горячего водоснабжения, функция которого выдавать потребителю горячую воду с необходимыми параметрами, а именно не ниже 60 °С для открытой схемы ГВС, и не выше 75 °С и для для закрытой и для открытой схемы согласно СНиП 2.04.01-85 «Внутренний водопровод и канализация зданий».

И уже после регулятора температуры горячая вода поступает во внутреннюю систему ГВС здания.

Закрытая схема 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. Горячее водоснабжение циркулирует отдельно по своему контуру, а водоразбор в здании компенсируется подпиткой из линии холодного водоснабжения. Такова суть и разница этих двух систем ГВС.

Для закрытой системы ГВС существуют несколько типов схем — одноступенчатые, двухступенчатые, параллельные, последовательные. Открытая же система ГВС подключается именно по такой схеме, как на фото в статье ниже.

Для открытой схемы ГВС существуют вариации — циркуляционная и тупиковая разводка. Как становится понятно из наименований этих схем, при циркуляционной схеме горячая вода циркулирует по внутренней системе ГВС, и в идеале, когда вы открываете кран с горячей водой, горячая вода должна бежать оттуда практически сразу. Но это в идеале, и далеко не всегда так бывает.

Тупиковая схема — при этой схеме горячая вода не циркулирует в системе, и чтобы получить воду нужной температуры, ее нужно сбросить через кран. То есть открываете кран, ждете когда сольется остывшая вода, затем льется уже горячая вода.

Открытая система ГВС в процентном соотношении более распространена, так как стоимость монтажа относительно невелика (меньше расход труб и отсутствие теплообменников). Лично я в подавляющем количестве обслуживаемых зданий сталкивался и сталкиваюсь именно с открытой системой ГВС. Но кроме достоинств (относительно небольшие капиталовложения при монтаже, простота конструкции) есть у такой схемы и недостатки.

Прежде всего, качество воды при такой схеме должно соответствовать питьевой воде, то есть в воду не должны попадать нефтепродукты, например от сальниковой набивки на задвижках большого диаметра, не должна попадать ржавчина, окалина, в воде не должно быть излишнего количества солей жесткости. К сожалению, не всегда это соблюдается. Вот например, в городе где я живу, практически не сталкивался с проблемой низкого качества воды в системе горячего водоснабжения. Вода в системе ГВС соответствует нормативам. Но знаю, что не везде, не во всех городах ситуация одинаковая.

И вторая беда открытой схемы ГВС — частый выход из строя регулятора температуры ГВС, его некорректная работа в общей схеме. Об этом я писал в .

Буду рад комментариям к статье.

Пожалуй, всем известно, что огромные котлы-градирни и испускающие дым полосатые трубы, что видны с любой точки города, принадлежат ТЭЦ. Более того, многие знают, что эти махины обеспечивают наши дома светом, отоплением и горячим водоснабжением. Но что именно представляет собой процесс образования тепла и как в нем задействованы колонны градирен – вопрос довольно запутанный.

Расходные материалы

Весь процесс работы ТЭЦ начинается с подготовки воды. Поскольку она используется здесь в качестве основного теплоносителя, то перед попаданием в паровой котел, где с ней будут происходить основные метаморфозы, требует предварительной очистки. Чтобы предупредить накипь на стенках котлов, воду сначала смягчают – ее жесткость порой необходимо уменьшить в 4000 раз, также ее нужно избавить от различных примесей и взвесей.

В качестве топлива для подогрева котлов с водой на различных электростанциях используют, как правило, газ, уголь или торф. Сгорание этих материалов выделяет тепловую энергию, которую на станции и используют для работы всего энергоблока. Уголь перед использованием перемалывают, а поступающий газ очищают от механических примесей, сероводорода и углекислого газа.

Производство пара

Огромный паровой котел в машинном зале – высота с 9-этажный дом не предел – можно назвать сердцем ТЭЦ. Его питает подготовленное топливо, выделяя при этом огромное количество энергии. Под ее силой вода в котле превращается в пар с температурой на выходе почти в 600 градусов. Под давлением этого пара вращаются лопасти генератора, в результате чего создается электричество.

ТЭЦ вырабатывает также тепловую энергию, предназначенную для отопления и горячего водоснабжения района и города. Для этого на турбине существуют отборы, которые выводят часть нагретого пара, пока тот еще не дошел до конденсатора. Выведенный пар передается в сетевой подогреватель, выступающий в качестве теплообменника.

Тепловые сети

Попав в трубки сетевых подогревателей, вода нагревается и передается по подземным трубопроводам дальше в тепловую сеть за счет насосов, гоняющих воду по трубам. Теплосети, как правило, несут воду 70-150 градусов – все зависит от температуры снаружи: чем ниже градус на улице, тем горячее теплоноситель.

Перевалочным пунктом для теплоносителя становится центральный тепловой пункт (ЦТП) . Он обслуживает сразу целую систему зданий, предприятие или микрорайон. Это своеобразный посредник между объектом, создающим тепло и непосредственным потребителем. Если в котельной вода нагревается благодаря сгоранию топлива, то ЦТП работает с уже нагретым теплоносителем.

Рецепт горячей воды

Поставка теплоносителя заканчивается на входе в ЦТП или ИТП (индивидуальный ТП) – так, теплоноситель передается для дальнейших действий в руки ТСЖ или другой управляющей компании. Именно в тепловом пункте создается та горячая вода, с которой мы привыкли иметь дело – поступающая сюда с ТЭЦ вода греет в теплообменнике чистую холодную воду из водозаборников и превращает ее в ту самую горячую, что течет в наших кранах.

Обогрев здания и комнаты, эта вода постепенно остывает, ее температура падает до 40-70 градусов. Часть такой воды идет на смешение с теплоносителем и подается в наши краны с горячей водой. Дорога же другой части – снова на станцию, здесь остывшую воду согреют сетевые теплообменники.

Для чего же нужны градирни?

Величественные и массивные башни, называемые градирнями, не являются реакторами и центрами событий на ТЭЦ и на самом деле играют вспомогательную роль. Как это ни удивительно, но они применяются на теплостанции для охлаждения воды. Но зачем давать остывать той воде, которую постоянно нагревают?

В градирнях используется вторая часть « обратки», прошедшей цикл нагревания-охлаждения. Но ее температура еще довольно велика: 50 градусов для дальнейшего применения – слишком высокий показатель. Используют же побывавшую в градирнях воду для охлаждения конденсаторов паровых турбин. Это необходимо для того, чтобы пар, прошедший через паровую турбину, смог попасть в конденсатор и на холодных трубах внутри него сконденсироваться. Эти трубы как раз и охлаждаются водой, прошедшей градирни, температура которой теперь около 20 градусов. Если их не остудить, то не будет и потока пара через турбину, тогда и работать она не сможет. Конденсатор же снова превратит пар в воду, которая будет вновь пущена по циклу.

Тепловая сеть - система трубупроводных коммуникаций, по которой теплоноситель (пар или горячая вода) переносит тепло от источника (теплогенератор - котёл) к потребителям и возвращается обратно: по той же системе коммуникаций-теплопроводов, называемых системой централизованного теплоснабжения. Строительство в данной сфере относится к наиболее ответственным и технически сложным работам, так как прокладка элементов трубопроводной системы в городских и загородных хозяйствах делает весьма трудозатратным их ремонт и аварийное восстановление, что вынуждает предъявлять повышенные требования к качеству капитального строительства. Высокие температуры и давление требуют не менее высокую надежность и гарантии безопасности тепловых сетей (теплотрасс).

По принципиальному типу устройства схемы магистральных тепловых сетей условно подразделяются на кольцевые и радиальные (тупиковые). Между отдалёнными магистральными сетями обычно предусматриваются соединения-перемычки: для того, чтобы при возникновении аварийной ситуации не было чрезмерных перерывов в снабжении теплом. При очень большой протяженности магистральной тепловой сети, в ней устанавливается дополнительный узел - подкачивающая насосная подстанция. С этой целью, под землёй (где обычно и проходят тепловые сети, а также находятся места ответвлений), оборудуются специальные камеры, в которых размещаются сальниковые компенсаторы и трубопроводная арматура (запорно-регулировочной конструкции).

Именно магистральные тепловые сети имеют наибольшую протяженность, так как могут быть удалены от источника тепла на несколько километров и даже более. При строительстве магистральных теплотрасс используются трубопроводы из специальных сталей (для высокотемпературных рабочих сред), диаметр таких труб может достигать 1400 мм. В ситуациях, когда теплоноситель поставляют несколько генерирующих предприятий, на магистральных трубопроводах создают т. н. закольцовки. По сути, объединяющие все эти предприятия в одну теплосеть. Такое решение позволяет серьёзно повысить уровень надёжности снабжения тепловых пунктов и, соответственно, надёжность снабжения теплом конечного потребителя.Тепловая сеть - система трубупроводных коммуникаций, по которой теплоноситель (пар или горячая вода) переносит тепло от источника (теплогенератор - котёл) к потребителям и возвращается обратно: по той же системе коммуникаций-теплопроводов, называемых системой централизованного теплоснабжения. Строительство в данной сфере относится к наиболее ответственным и технически сложным работам, так как прокладка тепловых систем в городских и загородных хозяйствах делает весьма трудозатратным их ремонт и аварийное восстановление, что вынуждает предъявлять повышенные требования к качеству капитального строительства. Высокие температуры и давление требуют не менее высокую надежность и гарантии безопасности тепловых сетей (теплотрасс).

При авариях, время от времени происходящих на магистралях и в котельных, теплоснабжением аварийного участка теплосети занимается одна из соседних котельных данной теплосети. В некоторых случаях устраивается плановое перераспределение нагрузки между теплогенерирующими предприятиями. Вода, подготовленная особым способом, с заданными показателями карбонатной жесткости, содержания кислорода и железа, используется в качестве теплоносителя для магистральных сетей. Обычная водопроводная («жёсткая») вода не должна попадать в магистральную теплосеть, поскольку её химический состав при высоких температурах приводит к ускоренному коррозионному износу трубопровода. В том числе, и для предотвращения этого в проектах тепловых сетей предусматривается такая специальная конструкция, как тепловой пункт. Такой тепловой пункт в норме должен быть удалён от потребителей не более чем на километр. И в пределах городской черты это расстояние достигает по протяженности, в среднем, около двух кварталов.

В.Г. Семенов , генеральный директор ОАО «Объединение ВНИПИэнергопром», президент НП «Энергоэффективный город», главный редактор журнала «ЭНЕРГОСОВЕТ», г. Москва

Серьезных проблем с определением стоимости горячей воды раньше, в период отсутствия приборов учета, не существовало. Обычно применялись два норматива - удельное потребление воды на одного жителя и расход тепловой энергии на кубометр воды. Жители потребляли воду, не задумываясь об экономии, а теплоснабжающие организации устраивал норматив.

Но пришло время оприборивания, и нерешенная централизованно задача - определить, что такое горячая вода, теперь вынужденно решается в многочисленных судах, поскольку при любом нормативе какая-нибудь из сторон оказывается в проигрыше. Для понимания проблемы и создания энергоэффективной модели экономических отношений с горячей водой необходимо серьезно разобраться.

Горячая вода как товар складывается из двух товаров: исходной воды и тепловой энергии, содержащейся в воде (использованной на ее нагрев). Прибор учета горячей воды - это обыкновенный водомер, установленный на вводе в квартиру. Основная проблема водомера - он не измеряет теплосодержание. Если даже поставить тепловычислитель и датчик температуры, то этого для корректных измерений количества тепла, потраченного на нагрев, будет недостаточно, т.к. надо измерить и температуру исходной холодной воды. А это можно сделать при разных схемах подключения в разных точках: в подвале дома, на ЦТП, а то и на теплоисточнике. Поэтому массово применяется усредненная температура исходной воды - зимой +5, а летом +15 градусов, что соответствует расходу тепла 0,055 и 0,045 Гкал/куб. метр (при температуре горячей воды 60 градусов). Такое понимание горячей воды не зависит от типа системы теплоснабжения, типа теплового пункта и совпадает с пониманием жителя, которого интересует, что течет из его крана.

Но во многих домах нормально функционируют циркуляционные системы ГВС и тепловая энергия в этом случае нужна не только для обеспечения параметров горячей воды, выливающейся из крана, а и на компенсацию потерь в полотенцесушителях, стояках и быстро распространяющихся системах теплых полов, которые частенько подключают к цикуляционному контуру ГВС. Эти затраты тепловой энергии уже давно было принято также относить на горячую воду, путем введения повышенных нормативов на подогрев кубометра воды. Так в горячей воде появилась еще одна, уже третья составляющая. Право на установление нормативов было дано муниципалитетам, которые, не смотря на наличие методических указаний Минрегионразвития РФ, иногда стали устанавливать норматив даже ниже исходного, не учитывающего циркуляцию.

Ситуация еще более обострилась из-за требования Санэпидемнадзора о повышении температуры горячей воды до 60 градусов (СНиП требовал не более 55 градусов) - теплосодержание в кубометре воды повысилось, а объем реализации ее наоборот - понизился. Надо было вводить компенсационное повышение норматива, но это, в свою очередь, приводило к повышению тарифа на горячую воду, что политически не приветствовалось.

Массовая установка приборов учета и применение современных водоразборных кранов еще более усугубили ситуацию - люди снизили потребление горячей воды, а потери с циркуляцией остались неизменными, и стали составлять до половины от расхода тепла на нагрев непосредственно потребляемой горячей воды. В крупных городах разногласия стали исчисляться сотнями миллионов рублей.

Рассмотрим варианты при разных схемах присоединения.

1 вариант - индивидуальный тепловой пункт (ИТП)

Прибор учета тепловой энергии установлен, как правило, только на входе в здание до теплового пункта и не может отдельно показать количество тепловой энергии затраченной на подогрев водопроводной воды и на отопление.

В редких случаях, обычно, когда ИТП принадлежит теплоснабжающей организации, приборы учета устанавливаются и после ИТП, отдельно на отопление и на горячую воду, либо только на горячую воду, а отопление рассчитывается по разнице.

В простом случае, владельцы отдельного нежилого здания закупают:

- при открытой системе - тепловую энергию и теплоноситель. Не выделяется теплоноситель, используемый на горячее водоснабжение и на компенсацию утечек в здании.

- при закрытой системе - водопроводную воду, тепловую энергию на ее подогрев и теплоноситель для компенсации утечек в системе отопления здания. Методика распределения оплаты за тепловую энергию между лицами, использующими отдельные части здания, государством не регулируется.

В многоквартирном жилом доме (МКД) у водоканала и теплоснабжающей организации закупаются такие же товары, но проблемы возникают при распределении оплаты за них между жителями.

Ставить дополнительные приборы учета тепловой энергии отдельно на горячую воду после ИТП не имеет смысла по следующим причинам:

• приборы эти весьма дороги;
• погрешность их, отнесенная не к расходу циркулирующей в здании воды, а к расходу воды, выливающейся из кранов, весьма велика;
• тепло, содержащееся в горячей воде, используется и на цели отопления здания стояками ГВС, полотенцесушителями и с помощью теплых полов.

Проще ввести универсальную для всей страны простейшую формулу норматива расхода тепловой энергии, содержащейся в воде, выливающейся из крана:

q=(Т 1 -Т 2)/1000 [Гкал/м 3 ];

где T 1 - температура горячей воды, т.е. 60 градусов, Т 2 - усредненная температура водопроводной воды.

Тариф на горячую воду будет стабильным и неоспоримым, так как все особенности переменных циркуляционных потерь тепла в конкретном здании будут рассматриваться вне этого тарифа. Отпадает необходимость введения отдельного тарифа на нагрев горячей воды, являющегося переменным и непонятным для жителя, либо, что еще хуже, переменного тарифа на кубометр горячей воды, рассчитываемого по показаниям приборов учета ежемесячно.

Расход тепла в системе ГВС здания до водоразборных кранов (на циркуляцию) лучше относить к общедомовым нуждам и распределять не по количеству жителей, а по квадратным метрам, так же как на отопление. Даже если в квартире никто не зарегистрирован, то владелец ее будет оплачивать свою долю от этого расхода, что справедливо (другим более точным вариантом, является распределение по количеству ванных комнат).

Таким образом, при наличии прибора учета тепла в ИТП, расположенном в МКД, тепло в горячей воде принимается по универсальному нормативу на кубический метр потребленной горячей воды (по водомеру после ИТП), остальное тепло относится на отопление и распределяется пропорционально площади квартир. Переменность расхода тепла на циркуляцию жители будут воспринимать спокойно, так как платежи за отопление, пересчитываемые на квадратный метр, тоже переменны.

При завышении температуры горячей воды жители регулируют ее температуру смешивая с холодной, поэтому потребление тепла с ГВС практически не увеличится, но может увеличиться расход тепла с циркуляцией из-за более горячих труб полотенцесушителей или стояков, это тепло будет учтено общедомовым счетчиком и соответственно отнесено на отопление.

При занижении температуры горячей воды автоматически снижается учитываемый теплосчетчиком расход тепла, потому недоотпуск тепловой энергии на поддержание нормативной температуры ГВС автоматически будет учтен в отопительной составляющей (затраты тепла с циркуляцией приобретают отрицательные значения) и предлагаемый подход только заметно упрощает расчеты и делает их достаточно прозрачными.

Теплоснабжающей организации без разницы, как будет распределяться тепло, потраченное на нагрев горячей воды, по жителям или по квадратным метрам. А для самих жителей есть принципиальная разница - если потребление воды они регулируют сами, то регулировкой циркуляции должна заниматься управляющая компания. При небольшом водопотреблении оплата циркуляционных потерь может превышать плату за горячую воду. Учет этого факта принципиально меняет подход к энергосбережению в части горячей воды - экономить надо не только в квартире, но и во всем доме (контроль температуры, регулировка циркуляции, утепление трубной разводки, установка перемычек и кранов на полотенцесушители).

В рассматриваемом варианте товар - горячая вода появляется непосредственно в водоразборном кране при оказании услуги по горячему водоснабжению.

Затраты на содержание и эксплуатацию теплового пункта несет собственник, если это теплоснабжающая организация, то они учитываются в тарифе на тепловую энергию.

2 вариант - центральный тепловой пункт

Приборы учета тепловой энергии установлены на вводе в здание, один по отоплению, другой по горячей воде.

При открытой схеме - конструкция принципиально не отличается от случая с ИТП. Разница в том, что теплоноситель для целей горячего водоснабжения доставляется в дом не по общей трубе, а по отдельной.

Прибор учета тепловой энергии на вводе в дом показывает расход поступившего в дом теплоносителя, но количество тепловой энергии, потраченное теплоснабжающей организацией на его нагрев, прибор показать не может, у него нет сигнала от датчика температуры исходной водопроводной или артезианской воды. Приходится вручную вводить некую усредненную температуру как минимум в двух вариантах - для отопительного и неотопительного периодов.

Зато потребление тепловой энергии на обеспечение циркуляции тот же прибор рассчитывает без проблем. Циркуляционный расход равен расходу в обратном трубопроводе, а разность температур измеряется тут же.

Напрашивается простая схема аналогичная варианту с ИТП. Теплосодержание горячей воды устанавливается фиксированным (можно с двумя вариациями - лето/зима) и рассчитывается по простейшей формуле. Расход тепла на циркуляцию относится к общедомовым нуждам и распределяется пропорционально количеству квадратных метров и в период оплаты отопления приплюсовывается к ней.

Если теплоснабжающая организация, владеющая ЦТП, завышает температуру выше согласованной, то за превышение потребитель не платит. Периоды снижения температуры ниже требований СанПиН, фиксируются в архиве теплосчетчика, и этого достаточно для предъявления штрафных санкций. Но даже без предъявления штрафов в тепловычислитель прибора учета легко можно «вшить» программу снижения расчетного расхода тепла на циркуляцию пропорционально недогреву горячей воды.

При закрытой схеме на ЦТП для целей горячего водоснабжения подогревается водопроводная вода. По конструкции закона «О теплоснабжении» ЦТП являются частью тепловой сети, а тепловые сети предназначены для передачи теплоносителя. Замена этой конструкции на другую, потребует внесения огромных, неоправданных изменений в закон.

В то же время, введение понятия «горячая вода как теплоноситель, используемый на нужды ГВС» оказалось неоправданным, так как горячая вода в доме тоже стала бы теплоносителем и нормативные документы, регламентирующие отношения с горячей водой внутри дома, транслировались на теплоснабжающие организации. Также возникла бы методологическая сложность отнесения всего объема теплоносителя в открытой системе теплоснабжения к горячей воде, так как большая часть его рано или поздно будет использована на нужды горячего теплоснабжения.

Так что же циркулирует в тепловых сетях после ЦТП, к которым по закрытой схеме присоединены системы горячего водоснабжения потребителей (тепловых сетях ГВС)? Это не вода из системы холодного водоснабжения, так как изменился ее состав (содержание бактерий, железа и т.д.) и температура. В то же время это не теплоноситель из магистральных тепловых сетей, а какой-то другой теплоноситель, соответствующий всем его функциям (передача тепловой энергии, потери в сетях, возможность непосредственного использования). Похоже, что эту развилку можно преодолеть введением понятия циркуляционная вода.

Циркуляционная вода является фактически аналогом теплоносителя в открытой схеме теплоснабжения, который может изготавливаться не только на ЦТП, но и на теплоисточнике (малые ТЭЦ или котельные) при четырехтрубных тепловых сетях. Она также циркулирует по замкнутому контуру в тепловых сетях и также используется как непосредственно на цели ГВС, так и для передачи потребителям тепла через их теплопотребляющие установки - полотенцесушители и теплые полы.

Циркуляционная вода - вид теплоносителя в закрытых системах теплоснабжения, используемый в тепловых сетях после центральных тепловых пунктов для обеспечения нагрузки горячего водоснабжения.

В этом случае система отношений с потребителем, подключенным к ЦТП, будет точно такая же, как и при открытой схеме. Для упрощения расчетов стоимость циркуляционной воды принимается равной стоимости водопроводной воды, затраты на ее изготовление учитываются в составе тарифов на тепловую энергию.

Горячая вода образуется непосредственно в доме и ее стоимость складывается из стоимости циркуляционной воды (по тарифу на холодную воду) и стоимости нормируемого количества тепла на ее подогрев (по тарифу на тепловую энергию).

Охлаждение циркуляционной воды в здании учитывается прибором учета и распределяется между жителями по квадратным метрам как потребление тепловой энергии на общедомовые нужды (по тарифу на тепловую энергию). Потери в тепловых сетях ГВС остаются за теплоснабжающей или теплосетевой организацией.

3 вариант - отсутствие в доме циркуляции горячей воды

При таком варианте потери тепла на циркуляцию отсутствуют, но это не означает, что вода в трубной разводке не остывает. Так как теплоснабжающая организация не отвечает за отсутствие циркуляционных трубопроводов, расчеты за горячую воду должны вестись по фактической ее температуре. Фиксировать количество тепла в кубометре воды невозможно, так как невозможно измерить тепловые потери в трубной разводке.

Для таких случаев особую важность имеет теплоизоляция стояков, так как это способствует не только снижению потерь, но и предотвращает массовые сливы остывшей воды.

Вариант прямого разбора теплоносителя из батарей отопления может рассматриваться как утечка на внутридомовых сетях, с разнесением измеренных прибором учета теплоносителя и тепловой энергии по квадратным метрам площади квартир.