Устройство бойлера в многоквартирном доме

Для обеспечения горячим водоснабжением (ГВС) жильцов многоэтажных домов конструируются специализированные устройства для нагревания воды – тепловые пункты. Они представляют собой целый комплекс, который включает детали и узлы, а также энергетические установки (бойлеры), которые обеспечивают нагрев, режим работы и распределение ГВС в соответствии с видами потребления. При этом, индивидуальные тепловые пункты могут организовываться на один дом, располагающийся в помещении подвала, на крыше или в отдельной постройке.

Конструкция бойлера для многоквартирного дома

Бойлер для многоквартирного дома имеет вид ёмкости с теплоизоляцией и электронагревателем трубчатого типа. Нагрев воды в баке производится до заданного значения, после чего можно пользоваться. Встроенный терморегулятор осуществляет корректировку и поддерживает необходимый уровень. Температура максимума варьируется от +70 до 80 градусов Цельсия.

В большинстве случаев паровой бойлер для нагрева воды выбирают напорного типа. То есть, подача воды, и напор из крана имеют одинаковое давление. При отключении холодной, получать её становится невозможно. Это происходит потому, что вода постоянно находится под давлением, которое повышается в процессе нагрева.

1. Баком с покрытием, обеспечивающим защиту. Данный резервуар является основой накопительного водонагревателя. Как правило, имеет металлическое исполнение. Также, бойлеры для нагрева воды в многоквартирных домах производятся с покрытием из эмали или стеклокерамики, которые обеспечивают устойчивость к воздействию коррозии.
2. ТЭНами, количество которых определяется проектом.

Какой принцип работы бойлера для многоквартирного дома?

Принцип работы бойлера в многоквартирном доме заключается в тепловой рекуперации в греющем контуре, где источником нагрева воды выступает тепловой носитель из отопительной системы. При этом в нагреваемом контуре источником ГВС является водопровод или скважина.

Благодаря косвенному нагреву воды не происходит смешивание двух сред, и разделяются две разные сети – водоснабжение и отопление. Данное решение повышает надёжность работы сети обогрева и не допускает попадания вредных веществ в систему горячего водоснабжения. Кроме того, отсутствующий прямой контакт с оборудованием высокотемпературного нагрева уменьшает образование накипи на поверхностях теплообменников.

На что обратить внимание при выборе бойлера?

Выбирая бойлер пароводяной, необходимо учитывать, что в нём должен:

• быть установлен ТЭН, а не нагревательная спираль, которая просто сгорит в случае, если образуется воздушная пробка;
• иметься взрывной клапан, обеспечивающий стравливание избытка воды и защищающий устройство от аварийных ситуаций;
• размещаться антикоррозионный анод, позволяющий не допустить преждевременного выхода из строя важных элементов бойлера.

Также, водонагреватель должен иметь класс защиты IP24 или IP25 для того чтобы его можно было устанавливать во влажных помещениях.

Общие особенности работы бойлеров в многоквартирном доме

Все разновидности оборудования для приготовления горячей воды в многоквартирном доме делятся на две основных группы — емкостные и проточные. К наиболее популярным представителям оборудования первой группы относятся бойлеры косвенного нагрева, а к оборудованию второй группы — пластинчатые и кожухотрубные теплообменники, а также инновационная модель кожухотрубных устройств под торговой маркой ТТАИ.

Общедомовые бойлеры косвенного нагрева

Бойлеры косвенного нагрева относятся к устройствам емкостного типа, в которых происходит накопление горячей воды в нержавеющих баках большого объема. Для нагрева воды используется встроенный змеевик с теплоносителем, площадь поверхности которого определяет скорость нагрева. Объем внутреннего бака водонагревателя косвенного нагрева зависит от количества проживающих в многоквартирном доме.

Главный недостаток емкостных водонагревателей косвенного типа — серьезные габариты оборудования, что определяется большим количеством жильцов и точек водоразбора.

Кожухотрубный теплообменник и его особенности

Кожухотрубный теплообменник представляет собой пучок труб небольшого диаметра, который помещен в металлический кожух с сетевой водой от системы отопления. Конструктивно различают одноходовой кожухотрубный теплообменник и его многоходовую разновидность.

В одноходовом варианте нагреваемая вода поступает на вход пучка металлических трубок, выход которых подключается к системе ГВС. Многоходовой кожухотрубный теплообменник использует принцип многократного прохождения нагреваемой воды через один и тоже объем воды из системы отопления.

Теплообменные трубы изготавливают из материалов с повышенной теплоотдачей, к которым относятся медь или латунь. Также в качестве материала для теплообменных труб допускается использование нержавеющей стали. Прямые участки соединяются между собой U-образными патрубками, которые принято называть калачами.

Стандартные кожухотрубные ВВП выпускаются по ГОСТ 27590-2005. Длина одной секции составляет 2 или 4 метра, а внешний диаметр лежит в пределах от 57 до 530 мм. Максимальная рабочая температура теплоносителя составляет 150°С. Максимальное давление ВВП не должно превышать 1 МПа.

Главными преимуществами кожухотрубных водонагревателей являются надежность конструкции, которая обеспечивают длительный срок эксплуатации, а также простота технического обслуживания и легкий доступ к внутренней поверхности теплообменных труб.

Конструкция и преимущества теплообменных аппаратов ТТАИ

Теплообменное оборудование под торговой маркой ТТАИ (Тонкостенные Теплообменные Аппараты Интенсифицированные) является разновидностью кожухотрубных устройств, инновационные решения которых существенно улучшают характеристики теплообменников — уменьшаются вес и объем, увеличивается теплопередача, снижаются затраты на оборудование и его монтаж.

Главной особенностью теплообменников ТТАИ является пучок из особо тонкостенных трубок малого диаметра из нержавеющих или титановых сплавов. Специальный термодинамический профиль тонкостенных трубок существенно увеличивает теплоотдачу, а «плавающие» трубные решетки компенсируют температурное расширение теплоносителя.

К основным преимуществам теплообменников ТТАИ для многоквартирного дома относятся следующие факторы:

• «плавающие» трубные решетки не только компенсируют температурное расширение теплоносителя, но и позволяют легко доставать трубный пучок из корпуса теплообменника;
• псевдофланцевое разъемное соединение не требует дорогостоящих резиновых прокладок;
• небольшое гидравлическое сопротивление снижает требования к мощности сетевых насосов;
• оборудование ТТАИ в несколько раз меньше и легче своих аналогов пластинчатого типа;
• в теплообменных агрегатах ТТАИ реализован принцип самоочистки, который происходит на правильно рассчитанных режимах теплообмена;
• теплопередача теплообменного оборудования под торговой маркой ТТАИ, как минимум, на 30% выше, чем у его пластинчатых аналогов.

Параметры качества и надежности теплообменников ТТАИ подтверждаются 25-летним опытом эксплуатации оборудования в Российской Федерации или странах СНГ.

Кожухотрубные теплообменники ТТАИ выпускаются с диаметром корпуса от 25 до 250 мм и длиной трубного пучка от 500 до 4000 мм. Максимальная температура теплоносителя ограничена величиной 300°С, а максимальное давление среды — 2,5 МПа.

ГВС многоэтажного жилого дома и схема теплоснабжения

Постоянная подача горячей воды в многоквартирный многоэтажный дом может проводиться двумя методиками, использующими разные принципы работы:

1. В первом случае горячее водоснабжение многоквартирного дома забирает воду из трубопровода ХВС (холодного водоснабжения), далее вода нагревается автономным теплогенератором: квартирным бойлером, газовой колонкой или котлом, теплообменником, пользующимся теплом местной кочегарки или ТЭЦ;
2. Во втором случае схема горячего водоснабжения многоквартирного дома забирает горячую воду сразу из теплотрассы, и этот принцип используется в жилом секторе намного чаще – в 90% случаев организации ГВС в жилом фонде.

Важно: достоинство второго варианта системы водоснабжения для жилого дома — лучшее качество воды, что регламентируется ГОСТ Р 51232-98. Также при заборе горячей воды из централизованной теплотрассы температура и давление жидкости достаточно стабильны и не отклоняются от заданных параметров: давление в трубопроводе горячей системы водоснабжения поддерживается на уровне холодного водоснабжения, а температура стабилизируется в общем теплогенераторе.

Рассмотрим водоснабжение многоквартирного дома по второму варианту подробнее, так как именно эта схема применяется чаще всего и в городской черте, и в загородных домах, включая дачные или садовые домики.

Какие элементы включает схема водоснабжения многоквартирного жилого дома?

Водомерный узел, который организует подачу воды в дом, отвечает за работу нескольких функций:

1. Учитывает расход воды холодного водоснабжения, то есть, выполняет функцию счетчика воды;
2. Может перекрыть подачу холодной воды в дом при аварийных ситуациях или при необходимости ремонта узлов и деталей, а также для устранения протечек;
3. Служит фильтром грубой очистки воды: подобный грязевой фильтр должна содержать любая схема горячего водоснабжения многоквартирного дома.

Само устройство состоит из следующих узлов:

1. Набор запорной арматуры (кранов, задвижек и вентилей) на входе и выходе прибора. Стандартно это задвижки, шаровые вентили, клапана;
2. Механический счетчик воды, который устанавливается на одном из стояков;
3. Грязевой фильтр (фильтр грубой очистки воды от крупных твердых частиц). Это может быть металлическая сетка в корпусе, или емкость, в которой твердый мусор оседает на дно;
4. Манометр или переходник для врезки манометра в схему водоснабжения;
5. Байпас (обвод из отрезка трубы), который служит для отключения водомера при ремонте или сверки данных. Байпас снабжается запорной арматурой в виде шарового крана или вентиля.

Тепловой пункт

Он же — элеваторный узел, который выполняет следующие функции:

1. Обеспечивает полноценную и непрерывную работу отопительной системы в многоквартирном доме, а также регулирует ее параметры;
2. Доставляет в дом горячую воду, то есть, обеспечивает ГВС (работу горячего водоснабжения). Сам теплоноситель в системе отопления поступает в систему горячего водоснабжения многоквартирного дома прямиком из централизованной теплотрассы;
3. Тепловой пункт может переключать подачу горячего водоснабжения между обраткой и подачей. Это бывает нужно при больших морозах, так как в это время температура теплоносителя на подающей трубе может подниматься до 130-150 0 С, и это при том, что нормативный показатель температуры на подаче не должен превышать 750С.

Основной элемент теплового пункта — водоструйный элеватор, где горячая вода из схемы трубопровода подачи рабочей жидкости в доме смешивается в камере смешения с теплоносителем обратки путем впрыска через специальное сопло. Такими образом, элеватор позволяет пропускать через схему отопления бо́льший объем теплоносителя с низкой температурой, а, так как впрыск производится через сопло, то объем подачи получается небольшим.

Врезать переходники для подключения ГВС можно между задвижками на входе трассы и теплопунктом – это самая распространенная схема подключения. Количество врезок – две или четыре (по одной или по две на подаче и обратке). Две врезки характерны для старых домов, в новостройках практикуется четыре переходника.

На трассе ХВС обычно применяется тупиковая схема врезки с двумя подключениями: водомерный узел подключается к розливу, а сам розлив — к стоякам, через которые осуществляется разводка труб по квартирам. Вода будет перемещаться в такой схеме ХВС только при разборе, то есть, при открывании каких-либо смесителей, кранов, клапанов или вентилей.

Недостатки этого подключения:

1. При длительном отсутствии водоразбора по конкретному стояку вода при сливе долго будет холодной;
2. Врезанные на подводах ГВС из бойлерных полотенцесушители, которые одновременно обогревают ванную комнату или санузел, будут горячими только при водоразборе ГВС именно с конкретного стояка квартиры. То есть, почти всегда будут холодными, что вызовет появление влаги на стенах, плесени или грибковых заболеваний стройматериалов помещения.

Теплопункт с четырьмя подключениями горячего водоснабжения в доме делает циркуляцию горячей воды непрерывной, и происходит это через два розлива и стояки, соединенные друг с другом перемычками.

Важно: если на врезках ГВС установлены механические счетчики воды, то расход водоснабжения будет учитываться без учета температуры воды, что неправильно, так как придется переплачивать за горячую воду, которой не было в пользовании.

Горячее водоснабжение может функционировать по трем вариантам:

1. Из трубы подачи в трубу обратки в котельную. Такая система ГВС эффективна только в теплое время года при отключенной системе отопления;
2. Из подающей трубы в подающую трубу. Такое подключение будет приносить максимальную отдачу в демисезонье — осенью и весной, когда температура теплоносителя невысока и далека от максимальной;
3. Из трубы обратного хода в трубу обратки. Эта схема ГВС наиболее работоспособна в большие холода, при повышении температуры на трубе подачи ≥ 75 0 С.

Для непрерывного движения воды необходим перепад давления между начальной и конечной точками врезки в один контур, и этот перепад обеспечивается ограничением потока. Таким ограничителем служит специальная подпорная шайба — стальной блин с отверстием посредине. Таким образом, вода, которая транспортируется от входной врезки до элеватора, встречает препятствие в виде тела шайбы, и это препятствие регулируется поворотом, который открывает или закрывает подпорное отверстие.

Но слишком большое ограничение движения воды в трассе трубопровода нарушит работу теплового пункта, поэтому у подпорной шайбы должен быть диаметр на 1 мм больше диаметра сопла теплопункта. Этот размер рассчитывается представителями поставщика тепла так, чтобы температура на обратной трубе отопления элеваторного узла лежала в нормативных пределах температурного графика.

Что такое трубный розлив и стояк

Это трубы, уложенные горизонтально и проведенные по подвалу жилого дома, которые соединяют стояки с теплопунктом и водомером. Розлив холодного водоснабжения делается единичным, розлив ГВС –в двух экземплярах.

Диаметр труб ГВС или ХВС розлива может быть 32-100 мм, и зависит от количества подключенных потребителей. Для любой схемы водоснабжения ø 100 мм – слишком большой, но этот размер берется с учетом не только фактического состояния трассы, но и с учетом размера солевых отложений и ржавчины на внутренних стенках металлических труб.

Трубный вертикальный стояк осуществляет разводку воды по квартирам, которые расположены над ним. Стандартная схема такой разводки включает в себя несколько стояков – для холодного и горячего водоснабжения, иногда – отдельно для полотенцесушителей. Еще варианты разводки:

1. Несколько групп стояков, проходящих через одну квартиру и обеспечивающих водой точки водоразбора, находящиеся на большом удалении друг от друга;
2. Группа стояков в одной квартире, которая обеспечивает водой соседнюю квартиру или несколько квартир;
3. При организации горячего водоснабжения трубными перемычками можно объединять до семи групп стояков по квартирам. Перемычки оснащаются кранами Маевского. Это называется циркуляционный трубопровод, или цтп.

Стандартный диаметр труб холодного и горячего водоснабжения для стояков — 25-40 мм. Стояки для полотенцесушителей и холостые стояки монтируются из труб ø 20 мм. Такими стояками обеспечивается и однотрубная, и двухтрубная система отопления дома.

Закрытая система горячего водоснабжения

Постоянная циркуляция воды в закрытой системе горячего одоснабжения построена на принципе забора холодной воды из трубопровода и подачи ее в теплообменник. После нагревания вода подается в систему разводки по квартире. Рабочая жидкость в системе отопления и горячая вода для технических нужд потребителей разделены, так как теплоноситель может иметь токсичные включения для повышения своих теплообменных качеств.

Кроме того, трубы ГВС быстрее ржавеют. Закрытой такая схема называется из-за того, что потребитель пользуется теплом, а не самим теплоносителем.

Трубная подводка

Главная функция подводок состоит в разводке воды к точкам водоразбора в квартире. Стандартный диаметр труб подводки – 15 мм, марка труб — ДУ15, материал — сталь. Для ПВХ или металлопластиковых труб диаметр должен быть таким же.

При ремонте или замене подводки использовать меньший диаметр не рекомендуется, чтобы не изменить параметры расчетного давления, которые должна соблюдать циркуляционная система горячего или холодного водоснабжения.

Для организации правильной подводки чаще всего применяют тройники, при более сложной схеме разводки – коллекторы. Коллекторная подводка требует скрытого монтажа, поэтому коллектор следует устанавливать при обслуживании большого количества помещений в доме. Металлические трубы через 10-15 лет зарастают изнутри солевыми минеральными отложениями и ржавчиной, поэтому профилактические работы по восстановлению работоспособности системы заключаются в прочистке труб стальной проволокой, или заменой старых труб на новые.

При кажущейся функциональности и долговечности ПВХ или металлопластиковых труб рекомендуется использовать стальные изделия для подводки – они хорошо держат гидравлические удары и температурные перепады. Подобные отклонения в рабочем режиме ГВС могут часто наблюдаться при включении или аварийном отключении системы отопления. Закладывать материал труб в план схемы водоснабжения жилого строения следует еще на этапе составления проекта и сметы.

Какие трубные изделия рекомендуется применять в схемах холодного и горячего водоснабжения с постоянной циркуляцией воды:

1. Оцинкованные металлические трубы – их используют уже много десятилетий, и зарекомендовали они себя с самой лучшей стороны. Слой цинка на металле не дает развиваться коррозии, на нем не удерживаются солевые отложения. При приобретении оцинкованных изделий следует помнить, что сварные работы по такой поверхности не производятся, так как сварной шов останется не защищенным цинком – все соединения нужно делать на резьбе;
2. Трубные подводки на фитингах для пайки соединений из меди служат гораздо дольше стальных и даже оцинкованных труб. Такие подводки с соединением пайкой не нужно обслуживать, а прокладываться они могут как открытым, так и скрытым способом;
3. Гофрированная трубная подводка холодного или горячего водоснабжения из нержавеющей стали. Такие изделия просто и быстро монтируются на резьбовых соединениях или компрессионных фитингах. Никакого специального оборудования, кроме двух разводных ключей, для этого не потребуется. Гарантированное время эксплуатации нержавеющих не ограничено производителем. Единственное, что со временем придется менять – силиконовые уплотнители.

Особенности ГВС и расчет объема горячей воды

Расчет количества горячей воды в системе зависит от технических и эксплуатационных факторов:

1. Расчетная температура горячей воды;
2. Количество жильцов в многоквартирном доме;
3. Параметры, которые выдерживают сантехнические приборы, и частота их работы в общей схеме водоснабжения;
4. количество сантехнических приборов, которые подключены к ГВС.

1. Семья из четырех человек пользуется ванной объемом 140 л. Ванна заполняется за 10 минут, в ванной имеется душ с потреблением воды 30 л.
2. В течение 10 минут устройство для нагрева воды должно нагреть ее до расчетной температуры в количестве 170 л.

Эти теоретические расчеты работают при условии средних показателей потребления воды жильцами.

Поломки в системе разводки водоснабжения горячей или холодной воды

Своими руками можно исправить следующие аварийные ситуации:

Потек вентиль или кран. Это случается чаще всего из-за износа сальника или уплотнителя. Для устранения неисправности необходимо открыть вентиль полностью и с усилием, чтобы приподнявшийся сальник перекрыл течь. Такой прием поможет на некоторое время, в дальнейшем вентиль необходимо перебрать и заменить изношенные детали.

Шум и вибрация вентиля или крана при открывании в системе горячего водоснабжения (реже — холодного). Причиной шума чаще всего бывает износ, деформация или раздавливание прокладки в кранбуксе механизма. Шумы появляются, если кран открывается не до конца.

Эта неисправность может вызвать серию гидравлических ударов в трубах, поэтому ее устранение – дело первостепенной важности. Клапан кранбуксы за несколько миллисекунд способен перекрыть седло задвижки в корпусе крана или вентиля, если он не шаровый, а винтовой. Почему риск гидроударов выше в ГВС? Потому что в трубах с горячей водой рабочее давление больше.

Как устраняется неисправность:

1. Перекрыть воду на входе;
2. Выкрутить кранбуксу шумящего крана;
3. Заменить прокладку, но перед установкой снять фаску на новой прокладке, чтобы клапан не вибрировал при открывании при высоком давлении.

Полотенцесушитель не нагревается. Причиной поломки может быть наличие воздуха в системе водоснабжения с постоянной циркуляцией теплоносителя. Обычно воздух скапливается в трубной перемычке, которая монтируется между соседними стояками, после аварийного или планового слива воды.

Устраняется проблема стравливанием воздушных пробок. Для этого необходимо:

1. Стравить воздух в самой высокой точке системы – на последнем этаже;
2. Перекрыть стояк горячего водоснабжения, который находится в квартире (стояк перекрывается в подвале дома);
3. Открыть в квартире все краны ГВС;
4. После стравливания воздуха через краны и смесители нужно их закрыть. А на стояке открыть запорный вентиль.