Системы горячего водоснабжения | РемонтСами!

Декабрь 11, 2018 Нет комментариев

Устройство вашей системы горячего водоснабжения будет зависеть от места нахождения и возраста вашего здания. Есть много вариантов. Самыми распространенными являются:

* газовый или электрический одноточечный водонагреватель на одну точку водоразбора, расположенный над раковиной или мойкой

* газовый многоточечный водонагреватель для всех точек водоразбора

* водонагреватель для заполнения бака-аккумулятора горячей воды; эта система может обслуживать также и центральное отопление

* общий бойлер для одновременного обеспечения систем горячего водоснабжения и отопления

* система с тепловым водяным аккумулятором (весьма редкая).

Типы систем горячего водоснабжения

1. мгновенного нагрева (проточные):

• одноточечные
• многоточечные
• с общим бойлером
• теплоаккумуляторные

      2. накопительные:

• вентилируемые (прямого, косвенного нагрева)
• невентилируемые (прямого, косвенного нагрева)

Эти системы классифицируются также как:

• накопительная (вентилируемая или невентилируемая)
• мгновенного нагрева (проточная) (общий бойлер, многоточечная, одноточечная или теплоаккумуляторная).

Накопительные системы горячего водоснабжения

Горячая вода хранится в закрытом резервуаре, обычно в баке-аккумуляторе, соответствующим образом теплоизолированном для сохранения тепла. Обычно этот резервуар расположен в сушильном шкафу. Вода нагревается прямым или непрямым способов.

Организация современных домашних систем горячего водоснабжения регламентируется законодательством, которое особенно жесткое в отношении энергоэффективности.

Если вы хотите использовать новый газовый или жидкотопливный бойлер с баком-аккумулятором горячей воды, то вы не сможете просто установить любой старый прибор. Он должен удовлетворять стандартам регламентирующих документов местных органов власти.

Следовательно, при замене бойлера или бака-аккумулятора, возможно, потребуется уведомление соответствующих местных органов о том, что прибор соответствует действующим стандартам.

С течением времени баки-аккумуляторы усовершенствуются и становятся более эффективными. Для старых баков-аккумуляторов:

• требовался теплоизолирующий чехол, чтобы максимально ограничить утечку тепла в окружающую среду. Обычно их устанавливали в шкафу, который оставался сухим и теплым и таким образом обеспечивал идеальное место для сушки и проветривания одежды. Однако в нынешний век энергосбережения стали считать, что они используют топливо недостаточно эффективно;
• характерно наличие 1,5-2 оборотов внутреннего трубчатого змеевика, играющего роль теплообменника. Это приводило к очень малой скорости передачи тепла и увеличивало время на нагрев воды в баке-аккумуляторе по мере ее прохождения по первичному контуру нагрева.

Современные баки-аккумуляторы:

 

• обкладываются пенистым материалом на стадии производства
• имеют как минимум 5-6 витков теплообменника, что увеличивает скорость передачи тепла.

Кроме того, можно приобрести высокоэффективный бак-аккумулятор с целой сетью каналов теплообменника, проходящих внутри бака, что позволяет еще больше ускорить подогрев.

Если у вас бойлер старого типа, возможно, стоит подумать о его замене новым в следующий раз, когда придет время его ремонта или обслуживания. Это уменьшит время нагрева воды и, в свою очередь, снизит расходы, а также обеспечит более эффективное использование топлива/энергии.

Системы горячего водоснабжения прямого нагрева

Как и указано в названии, к системам с прямым нагревом относятся те, в которых вода нагревается непосредственно либо погружным нагревательным элементом, либо водонагревателем, расположенным отдельно от бака-аккумулятора.

Нагретая вода подается в бак за счет естественной циркуляции по двум трубам, которые можно определить как первичный поток и первичный отток (выпуск).

 

Когда вода греется в бойлере, то она неизменно достигает высокой температуры, и в местах с жесткой водой в трубе первичного потока будет образовываться известковый налет.

Большинство систем прямого нагрева сейчас совершенно устарели, и найти такую систему можно только в очень старом здании.

Однако погружные водонагреватели все еще достаточно распространены и представляют собой идеальную подстраховку, будучи встроенными в бак-накопитель системы горячего водоснабжения непрямого нагрева.

Погружной нагреватель

По сути, это большой погружной нагревательный элемент в резервуаре, такой как внутри электрочайника.

 

При включении водонагревателя элемент разогревается и остается включенным, пока термостат не определит, что температура воды достигла желаемого уровня или пока не отключена электроэнергия.

Как упоминалось ранее, вода должна храниться при температуре не выше 60 °С; этот уровень выставляется на шкале термостата.

Если погружной нагреватель установлен в невентилируемом баке-аккумуляторе горячей воды, то также потребуется защитный термостат с температурой «аварийного» отключения нагрева при 90 °С.

Все новые и устанавливаемые на замену погружные водонагреватели должны иметь в конструкции, как обязательный стандарт, такое независимое защитное устройство без автоматического самовозврата, которое не позволит воде в баке-аккумуляторе перегреться.

Системы горячего водоснабжения с непрямым нагревом

Если в вашем доме есть бак-аккумулятор горячей воды, то велика вероятность того, что он является частью системы непрямого нагрева.

При такой системе нет проблем с известковыми отложениями в трубах, а рабочим телом для отопительной системы может быть вода из бойлера.

 

Системы горячего водоснабжения непрямого нагрева снабжены теплообменным змеевиком внутри бака-аккумулятора. По сути, это труба, проходящая своими несколькими витками в массе воды, содержащейся в баке.

Горячая вода из бойлера проходит по этой трубе, нагревает ее и, соответственно, воду в баке-аккумуляторе. Таким образом, внутри бойлера вода нагревается прямым способом — ее могут называть первичной горячей водой (первичный контур нагрева) — и непрямым способом посредством змеевика в баке-накопителе — ее могут называть вторичной горячей водой (вторичный контур).

Системы с непрямым нагревом могут быть вентилируемыми и невентилируемыми. В вентилируемых системах холодная вода берется из бака-накопителя холодной воды, расположенного обычно на чердаке; невентилируемые системы запитываюся водой непосредственно из магистрального водопровода.

Как можно видеть, в вентилируемой системе есть два отдельных бака в чердачном или подкровельном пространстве.

 

Один из них — бак-накопитель холодной воды, предназначенный для подачи воды в бак-аккумулятор, а второй — заправочно-расширительный бачок (з/р).

Системы мгновенного нагрева (проточные) горячего водоснабжения

Накопительные системы горячего водоснабжения, описанные выше, работают хорошо, и при правильно подобранном оборудовании можно ожидать хорошего расхода (водного потока) из всех кранов.

Однако для невентилируемых систем в домах с множеством проживающих или старых домов с вводом из труб малого диаметра — может быть всего 15 мм — системы мгновенного нагрева (проточные водонагреватели) могут стать единственным вариантом там, где водоснабжение подсоединено к магистральному водопроводу, что является достаточно традиционным способом горячего водоснабжения.

В старых домах без систем отопления можно часто встретить системы горячего водоснабжения с мгновенным нагревом воды (с проточными водонагревателями).

В них может быть общий водонагреватель на несколько точек водоразбора или несколько индивидуальных проточных водонагревателей в тех местах, где требуется горячая вода.

Многие хозяйства с общим проточным водонагревателем модернизировались и установили общий бойлер для обеспечения и горячей воды, и отопления.

Эти приборы греют воду по потребности, а не хранят ее при высокой температуре, а также обеспечивают горячую воду для отопления.

Самым большим недостатком проточных нагревателей является ограниченная скорость нагрева воды и, соответственно, более слабый поток из кранов, чем у накопительной системы. Разводка труб к разным точкам, тем не менее, остается такой же.

Термальные системы с аккумулированием тепла

Эти системы появились примерно в 1985 году в качестве альтернативы невентилируемым накопительным системам; они обеспечивают горячее водоснабжение при магистральном давлении без всех элементов управления, необходимых для невентилируемых систем.

На самом деле это система горячего водоснабжения мгновенного нагрева, которая берет воду напрямую из магистрального водопровода. Отличие от невентилируемой системы в том, что эта система не хранит горячую воду для домашних нужд. Невентилируемые накопительные системы называются накопительными потому, что они хранят запас воды более 15 литров.

На рисунке показан бак, заполненный горячей водой, но эта вода не подается к кранам, как в ранее описанных накопительных системах: она используется только для отопления и греет радиаторы.

В баке горячей воды есть спиральный теплообменник с множеством витков. Если открывается кран горячей воды, вода потечет непосредственно из магистрального водопровода через эту спираль, что быстро нагревает воду теплотой от заполненного бака.

Затем эта вода проходит через смесительный вентиль для добавления, при необходимости, некоторого количества холодной воды, чтобы охладить горячую воду до желаемой температуры, поскольку она может стать слишком горячей при прохождении по спиральному теплообменнику.

Конечно, эта система наименее распространенная, но в некоторых домах она установлена. Как все системы, запитывающиеся непосредственно от магистрального водопровода, здесь важно, чтобы труба ввода имела достаточно большой диаметр, исключающий проблемы с объемом водного потока.

В аналогичной системе, которая в целом является вариантом этой конструкции, бак-аккумулятор горячей воды располагается внутри корпуса бойлера, и они составляют единый большой модуль, который может называться главным комбинированным водонагревателем.

 

 

Загрузка…

Похожие материалы:

3. Проектирование системы горячего водоснабжения

3.1. Выбор системы горячего водоснабжения.

Для квартала жилой застройки предусмотрена централизованная закрытая система горячего водоснабжения с подогревом воды из холод­ного водопровода в скоростных водонагревателях, располагаемых в ЦТП, перегретой водой из тепловых сетей ([7], п. 4.2, п. 4.5).

Система горячего водоснабжения запроектирована с принудительной циркуляцией горячей воды ([1], п. 5.5, п. 5.6) и с секционными узлами ([1], п. 5.7).

Трубопроводы приняты из пластиковых материалов — полипропилен РN-6 -покрытыми теплоизоляцией ([2], п. 9.16, [7], п. 7.4, 8.1).

3.2. Проектирование внутриквартального горячего водоснабжения.

Внутриквартальный горячий водопровод запроектирован состоящей из магистральных подающих и циркуляционных трубопроводов для подачи веды (от ЦТП) к секционным узлам внутри зданий, водонагревателей и циркуляционно-повысительных насосов, расположенных в ЦТП, участка теплотрассы от городской теплосети к ЦТП.

Подающий и обратный трубопроводы проложены в непроходных каналах с уклоном в сторону спускных устройств, расположенных в нижних точках трассы ([7], п. 6.2, 6.6, 7.18). Трассировка сети выполнена по кратчайшему расстоянию вне проезжей части дорог с тупиковыми ответвлениями к отдельным зданиям ([3], п. 4.8).

Запорная арматура установлена в тепловых камерах ([7], п. 7.17):

— на ответвлениях к отдельным зданиям;

— на разветвлении магистральных трубопроводов;

— на подключении ЦТП к городской тепловой сети (см. рис. Пр.3)

4. Проектирование и расчет внутриквартальной сети хозяйственно-бытовой канализации

Выпуски внутренней хозяйственно-бытовой канализации объединены коллекторами внутриквартальной сети, проложенными вне проезжей части дорог по кратчайшему расстоянию к коллектору городской канализации по уклону местности (Рис. Пр.1).

Расчет канализационного коллектора 1- КК92 представлен в таблице 2, а его схема на рис. Пр. 4.

Проектирование коллектора выполнено при следующих условиях:

— заглубление в начальном колодце № 1 принято – 0,85 м;

— минимальный диаметр трубопроводов принят 150 мм;

— минимальный уклон для участков d_У = 150 мм составляет 0,008, для участков d_У = 200 мм – 0,007;

— уклоны участков назначаются так, чтобы скорость движения сточной жидкости была не менее 0,7 м/с, а наполнение – не более 0,6;

— в рассматриваемом примере диаметр трубопроводов принят 150 мм;

— перепад в колодце № 11 обусловлен примыканием внутриквартального коллектора к городской канализации в колодце № 92.

Определение отметки лотка городского канализационного коллектора в колодце № 92:

Отметка лотка в колодце КК-95

= 240,45–4,2 = 236,25 м,

где = 4,2 м – глубина заложения городского канализационного коллектора в в колодце КК95 (по. заданию).

Отметка лотка городского коллектора в колодце КК92 на расстоянии 225 м от колодца КК95.

= 236,25 + 0,004 × 225 = 237,15 м

Определение отметок на участке 11– КК92 внутриквартального канализационного коллектора:

Отметка шелыги городского коллектора в колодце № 92 равна

=237,15+0,5=237, 65 м

где — диаметр городского канализационного коллектора, м (по заданию)

Поскольку канализационный коллектор внутриквартальной сети подключен к городской сети по отметкам шелыг, то отметки шелыги внутриквартальной сети в колодце № 92 равна 237.65 м.

Отметка лотка коллектора внутриквартальной сети канализации в колодце № 92:

= 237,65 – 0,15 =237,50 м,

где – диаметр внутриквартального коллектора, м (табл. 2).

Отметка лотка в начале участка 11 – КК92:

= 237,50 + 0,06 = 237,56 м,

где – падение на длине участка 11 – 92 (табл. 2).

Отметка шелыги в начале участка 11 – 92:

= 237,65 + 0,06 = 237,71 м,

.

где – падение на длине участка 11 – 92 (табл. 2)

Таблица 2.

Гидравлический расчёт канализационного коллектора. Р^общ=0,0193 α=0,3 л/с, q^ст=1,6 л/с

Обознач. участка	Длина участка, l м	Количеств приборов, N	NРобщ		Расход qобщ,л/с	Расход qст,л/с	Діаметр d ,мм	Уклон i	Скорость v, ,м/с	Наполнение h/d
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1-2	21,5	108	2,08	1,46	2,19	3,79	150	0,012	0,71	0,36
2-3	17,0	216	4,17	2,26	3,39	4,99	150	0,012	0,76	0,41
3-4	21,5	324	6,25	2,97	4,46	6,06	150	0,012	0,79	0,46
4-5	26,0	432	8,34	3,62	5,43	7,03	150	0,012	0,82	0,47
5-6	26,0	432	8,34	3,62	5,43	7,03	150	0,012	0,82	0,47
6-7	26,0	432	8,34	3,62	5,43	7,03	150	0,012	0,82	0,47
7-8	21,5	540	10,42	4,24	6,36	7,96	150	0,012	0,84	0,54
8-9	17,0	648	12,51	4,85	7,28	8,88	150	0,012	0,86	0,57
9-10	21,5	756	14,59	5,43	8,15	8,88	150	0,012	0,86	0,57
10-11	23,0	864	16,68	6,01	9,02	9,02	150	0,012	0,87	0,58
11-92	5,0	864	16,68	6,01	9,02	9,02	150	0,012	0,87	0,58
Дополнения к таблице 2 точках пересечений (2*, 4*, 8*)
2-2*	8,5	108	4,17	2,26	3,39	4,99	150	0,012	0,76	0,41
4-4*	23,0	432	8,34	3,62	5,43	7,03	150	0,012	0,82	0,47
8-8*	8,5	648	12,51	4,85	7,28	8,88	150	0,012	0,86	0,57

3.3. Схема сетей горячего водоснабжения.

Сети горячего водоснабжения имеют много общего с сетями холодного водоснабжения. Сеть горячего водоснабжения бывает с нижней и верхней разводкой. Сеть горячего водоснабжения бывает тупиковой и закольцованной , но , в отличие от сетей холодного водопровода , кольцевание сети необходимо для сохранения высокой температуры воды.

Простые (тупиковые) сети ГВ применяют в небольших малоэтажных зданиях, в бытовых помещениях промышленных зданий и в зданиях со стабильным потреблением горячей воды (бани, прачечные).

Схемы сетей горячего водоснабжения с циркуляционным трубопроводом следует применять в жилых зданиях, гостиницах, общежитиях, лечебных учреждениях, санаториях и домах отдыха, в детских дошкольных учреждениях, а также во всех случаях, когда возможен неравномерный и кратковременный отбор воды.

Обычно сеть горячего водоснабжения состоит из горизонтальных подающих магистралей и вертикальных распределительных трубопроводов-стояков, от которых устраивают поквартирные разводки. Стояки горячего водоснабжения прокладывают как можно ближе к приборам .

Кроме того, сети горячего водоснабжения подразделяются на двухтрубные (с закольцованными стояками) и однотрубными (с тупиковыми стояками).

Рассмотрим некоторые из большого числа возможных схем сетей горячего водоснабжения.

При верхней разводке магистралей (рис. 14) сборный циркуляционный трубопровод замыкается в виде кольца. Циркуляция воды в трубопроводном кольце при отсутствии водоразбора осуществляется под действием гравитационного напора, возникающего в системе из-за разницы плотности охлажденной и горячей воды. Охлажденная в стояках вода опускается вниз в водонагреватель и вытесняет из него воду с более высокой температурой . Таким образом происходит непрерывный водообмен в системе .

Рис. 10 Тупиковая схема горя-чего водоснабжения :

1 — водонагреватель ; 2 — распределитель-ные стояки .

Рис. 9 Схема с верхней разводкой подающей магистрали :

1 — водонагреватель ; 2 — подающий стояк ; 3 — рас-пределительные стояки ; 4 — циркуляционная сеть .

Рис. 11 Схема с закольцован-ными магистральными трубопроводами :

1 — водонагреватель ; 2 — распределительные стояки ; 3 — диафрагма (дополнительное гидра-влическое сопротивление) ; 4 — циркуляцион-ный насос ; 5 -обратный клапан .

Рис. 12 Двухтрубная схема горячего водоснабжения :

1 — водонагреватель; 2 — подающая магистраль; 3 — циркуляционная магистраль ; 4 — циркуля-ционный насос ; 5 — подающий стояк ; 6 — цир-куляционный стояк ; 7 — водоразбор ; 8 — поло-тенцесушители .

Рис. 13 Схема с одним объединяющим циркуляционным стояком :

1 — водонагреватель ; 2 — подающая магистраль ; 3 -циркуляционная магистраль ; 4 — циркуляционный насос ; 5 — водоразборные стояки ; 6 — циркуляционный стояк ; 7 — обратный клапан .

Рис. 14 Секционная однотрубная схема горячего водоснабжения :

1 — подающая магистраль; 2 — циркуляционная магистраль; 3 — холостой подающий стояк; 4 — водоразборный стояк; 5 — кольцующая перемычка; 6 — запорная арматура; 7 -полотенцесушитель.

Тупиковая схема сети (рис.15) имеет наименьшую металлоемкость, но из-за значительного остывания и нерационального сброса остывшей воды применяется в жилых зданиях высотой до 4-х этажей, если на стояках не предусмотрены полотенцесушитель и протяженность магистральных труб мала. Если же протяженность магистральных труб велика, а высота стояков ограничена, применяют схему с закольцованными подающей и циркуляционными магистралями с установкой на них циркуляционного насоса (рис. 16).

Наибольшее распространение получила двухтрубная схема (рис. 17) в которой циркуляция по стоякам и магистралям осуществляется с помощью насоса, забирающего воду из обратной магистрали и подающего ее в водонагреватель. Система с односторонним присоединением водоразборных точек к подающему стояку и с установкой полотенцесушителей на обратном стояке представляет собой наиболее распространенный вариант подобной схемы. Двухтрубная схема оказалась надежной в эксплуатации и удобной для потребителей , но для нее характерна высокая металлоемкость .

Для снижения металлоемкости в последние годы стали использовать схему, в которой несколько подающих стояков объединяются перемычкой с одним циркуляционным стояком (рис. 18).

Недавно появились схемы однотрубной системы горячего водоснабжения с одним холостым подающим стояком на группу водоразборных стояков (рис. 19) .Холостой стояк изолирован и устанавливается в паре с одним водоразборным или в секционном узле, состоящим из 2-3 закольцованных водоразборных стояков. Основное назначение холостого стояка — транспортирование горячей воды из магистрали в верхнюю перемычку и далее в водоразборные стояки. В каждом стояке происходит самостоятельная дополнительная циркуляция за счет гравитационного напора, возникающего в контуре секционного узла из-за остывания воды в водоразборных стояках. Холостой стояк помогает правильному распределению потоков в пределах секционного узла.

Схемы присоединения систем горячего водоснабжения к тепловым сетям

Системы горячего водоснабжения можно присоединять непо­средственно (в открытых системах теплоснабжения) или незави­симо через водонагреватели (в закрытых системах теплоснабже­ния). Вид системы теплоснабжения (открытая или закрытая) опре­деляется при  проектировании, а выбор той или иной системы определяют технико-экономическими показателями.

Непосредственное присоединение к подающему и обратному тру­бопроводам (а). Горячая вода требуемой температуры под­готавливается смешением ее с помощью терморегулятора из подающего и обратного трубопроводов. В терморегуляторе давление воды, поступающей из подающего трубопровода, дросселируется до давления обратного трубопровода (а ее количество зависит от температуры воды в обратном трубопроводе). В соответствии со СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети»температуру нагреваемой воды на выходе водоподогревателя в систему горячего водоснабжения следует принимать равной 60 ^оС. Поэтому при температуре в обрат­ном трубопроводе выше 60 ^оС вода полностью поступает из обрат­ного трубопровода, а при температуре воды в нем ниже 60 °С — из обратного и подающего; при температуре воды в подающем тру­бопроводе, равной 60 °С, — полностью из него.

При независимом присоединении системы отопления (6) утечки восполняются из системы горячего водоснабжения после узла смещения. При давлении в обратном трубопроводе тепловой сети, недостаточном для подачи воды в систему горячего водо­снабжения, устанавливают регулятор давления (подпора) при достаточном общем напоре или повысительный насос, который одновременно может являться циркуляционным. Циркуляция мо­жет осуществляться с помощью дроссельных шайб, устанавливаемых на обратном трубопроводе отопительной системы (зимний режим) и на циркуляционном трубопроводе (летний режим). При наличии регулятора давления (подпора) дроссельную шайбу для зимнего режима не устанавливают.

Непосредственное присоединение системы горячего водоснабжения (открытая схема)

а — к подающему и обратному; б — к подающему и обратному трубопроводам при независимом присоединении системы отопления;
в — к обратному трубопроводу; г — к подающему трубопроводу; 
1 — грязевик; 2 — регулятор температуры смешан¬ной воды; 3 — датчик температуры регулятора; 4 — водоразборный стояк; 
5 — циркуляционный трубопровод; 6 — элеватор системы отопления; 7 — повысительно- циркуляционный насос; 
8 — трубопровод подпиточной воды; 9 — водонагреватель отопления; 10 — циркуляционный насос системы отопления; 
11 — дроссельная шайба; 12 — водонагреватель горячего водоснабжения; РР — регулятор расхода; РД — регулятор давления

Непосредственное присоединение к обратному трубопроводу по­казано на рис в. При значительном расходе воды на горячее водоснабжение, р > 0,3 , систему горячего водоснабжения присоединяют только к обратному трубопроводу, а догрев воды до нормативной темпера­туры производят в водонагревателе. Такое присоединение позво­ляет снизить разрегулировку системы отопления, так как величи­на водоразбора не будет влиять на расход воды в отопительной системе.

Непосредственное присоединение к подающему трубопроводу показано на рис. г. При таком присоединении часть воды забирается из городского водопровода, подогревается в водона­гревателе, затем смешивается с помощью регулятора с водой, за­бираемой из подающего трубопровода сети. Назначение схемы — снизить расход воды на горячее водоснабжение на ТЭЦ. Однако при этом теряется основное преимущество системы с непосредст­венным водоразбором — защита системы от внутренней коррозии. Добавка водопроводной воды вызовет коррозию системы горяче­го водоснабжения зданий. По этой причине систему горячего водоснабжения нельзя для обеспечения циркуляции в ней при­соединить к обратному трубопроводу, так как это приведет к кор­розии трубопроводов тепловой сети.

Независимое присоединение с включением водонагревателя горя­чего водоснабжения по параллельной схеме. Греющий теп­лоноситель (сетевая вода) разветвляется на два параллельных потока: один поступает в водонагреватель, другой — в систему отоп­ления. Поэтому такое включение называют параллельным. Параллельная схема применяется при очень малых тепловых на­грузках горячего водоснабжения по отношению к отоплению (р_м < 0,2) или очень больших (р > 1,0).

Включение водонагревателя горячего водоснабжения по параллельной схеме

1 — грязевик; 2 — водонагреватель; 3 — регулятор температуры нагреваемой воды;
4 — циркуляционный насос; 5 — разводящий трубопровод; 6 — водоразборный стояк; 
7 — циркуляционный стояк; 8 — циркуляционный трубопровод; 9 — система отопления; 
10 — регулятор постоянства расхода; 11 — элеватор

При отсутствии баков-аккумуляторов вследствие неравномер­ности потребления горячей воды наблюдаются значительные ко­лебания расхода сетевой воды, что сказывается на параллельно присоединенной системе отопления. Поэтому для стабилизации расхода воды в системе отопления перед ней устанавливают регу­лятор постоянства расхода.

Независимое присоединение с включением водонагревателя горя­чего водоснабжения по смешанной схеме. Греющий теп­лоноситель (сетевая вода) разветвляется на два параллельных по­тока: один поступает в водонагреватель II ступени, другой — в сис­тему отопления. Из системы отопления сетевая вода поступает в водонагреватель I ступени. Нагреваемая водопроводная вода вна­чале поступает в I ступень, где она нагревается теплоносителем, поступившим из системы отопления и из водонагревателя II сту­пени, а затем во II ступень до нагрева до требуемой температуры.

Включение водонагревателя горячего водоснабжения по смешанной схеме

1 — грязевик; 2 — регулятор температуры; 3 — водонагреватель II ступени; 
4 — регулятор расхода; 5 — разводящий трубопровод системы горячего водоснабжения; 
6— циркуляционный трубопровод; 7 — циркуляционные насосы; 8 — система отоп¬ления; 
9 — элеватор; 10 — водонагреватель I ступени

Поскольку один водонагреватель присоединен параллельно с системой отопления (II ступень), а другой последовательно, то такая схема называется смешанной. Смешанная схема применяется если р_м =>0,2—1, если отпуск теплоты производится по отопительному графику или если системы отопления оборудованы элевато­рами с регулируемым соплом. Смешанную схему также применя­ют при присоединении общественных зданий с вентиляционной нагрузкой, составляющей более 15% расхода теплоты на отопле­ние. Здесь, как и в параллельной схеме, наблюдаются колебания в расходе сетевой воды в связи с неравномерностью потребления горячей воды. Поэтому для стабилизации расхода воды в системе отопления (при отсутствии на ней регуляторов отпуска теплоты) устанавливают регуляторы расхода.

Независимое присоединение с включением водонагревателей горя­чего водоснабжения по последовательной схеме.

Греющий теплоноситель (сетевая вода) проходит последовательно водонагреватель горячего водоснабжения II ступени, затем через систему отопления и далее водонагре ватель горячего водоснабжения I сту­пени. Нагреваемая водопроводная вода сначала поступает в I ступень, где она нагревается теплоносителем, поступающим по системе отоп­ления, а затем во II ступень для догрева до требуемой температуры. Таким образом, оба водонагревателя горячего водоснабжения и сис­тема отопления соединены последовательно.

Последовательная схема применяется при значении р_м = 0,2 — 1 и отпуске теплоты по суммарной нагрузке отопления и горячего водоснабжения (повышенный график). Отличительной особен­ностью последовательной схемы является постоянный расход се­тевой воды в тепловом пункте, что дает возможность поддерживать стабильный гидравлический режим в тепловой сети. Заданный постоянный расход поддерживается регулятором расхода, который меняет расход сетевой воды на перемычке в зависимости от рас­хода на период горячего водоснабжения.

Включение водонагревателя горячего водоснабжение по последовательной схеме

1 — грязевик;,6 — регулятор температуры; 3 — водонагреватель II ступени; 4 — регулятор расхода;
5 — разводящий трубопровод системы горячего водоснабжения; 6 — циркуляционный трубопровод; 
7 — система отопления; 8 — циркуляционные насосы; 9— элеватор; 10 — перемычки для летнего периода; 
11 — водонагреватель I ступени

2.3. Примеры расчета систем горячего водоснабжения

Пример 1. Рассчитать систему горячего водоснабжения пятиэтажного двухсекционного жилого дома. Сеть запроектирована на основании плана здания, приведенного в прил. 1, 2. Расчетная схема сети представлена на рис. 2.1 (аналогично схеме сети холодного водоснабжения).

В качестве теплоносителя используется перегретая вода из теплосети с параметрами t_н = 120 °С и t_к = 70 °С.

Данные по холодному водоснабжению принимаются из примера 1, при­веденного в п. 1.7.

Система горячего водоснабжения принята централизованной с приготовлением горячей воды в скоростном водонагревателе с переменной производительностью с использованием теплоносителя из теплосети.

Схема сети горячего водоснабжения принята тупиковая с нижней разводкой магистралей (как и сеть холодного водопровода).

Поскольку потребление горячей воды неравномерно, то сеть принята с циркуляцией в магистрали и стояках.

Определяются расчетные расходы горячей воды и тепла. Расходы горячей воды на участках сети определяются по формуле (2.1). Поскольку система обслуживает одинаковых потребителей, то величина P^h находится по формуле (2.3).

Здесь величина и приняты по прил. 3 [ 1 ].

Величина определяется по формуле (2.7)

Величина , принята по прил. 3 [ 1 ].

Максимальный часовой расход горячей воды определяется по формуле (2.5)

, м³/ч

Величина определена по табл.2 прил. 4 [ 1 ].

Средний часовой расход горячей воды определяется по формуле (2.8)

, м³/ч

Максимальный часовой расход тепла определяется по формуле (2.11)

кВт

Рис. 2.1. Расчетная схема сети горячего водоснабжения

Таблица 2.3

Пример расчета сети горячего водоснабжения в режиме водоразбора.

Расчет-ный участок	Длина уч-ка, м	Число прибо-ров, N	Вероят-ность действия приборов, Р t	N*P	α	Расход одного прибора, qt0 л/с	Расчет-ный расход, q t л/с	Диаметр, d мм	Cкорость, V м/с	Удельная потеря напора, мм/пм	Потеря напора на участке, мм	Примечания
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
1-2	1,50	1	0,016	0,016	0,205	0,09	0,09	15	0,78	251	414
2-3	0,55	2	0,016	0,032	0,241	0,2	0,24	15	2,08	1999	1209
3-4	0,80	3	0,016	0,048	0,270	0,2	0,27	15	2,35	2530	2226
4-5	3,30	3	0,016	0,048	0,270	0,2	0,27	20	1,13	335	1216
5-6	2,80	6	0,016	0,096	0,338	0,2	0,34	20	1,42	532	1639
6-7	2,80	9	0,016	0,144	0,393	0,2	0,39	20	1,63	699	2153
7-8	2,80	12	0,016	0,192	0,441	0,2	0,44	20	1,84	890	2741
8-9	4,00	15	0,016	0,240	0,485	0,2	0,49	25	1,17	240	1152	12751
9-10	10,00	50	0,016	0,800	0,948	0,2	0,95	32	1,2	160	1920
10-вод	13,00	120	0,016	1,920	1,402	0,2	1,40	40	1,34	156	2434
вод-сч	7,00	162	0,013	2,106	1,479	0,3	2,22	40	2,1	392	3293
ввод	10,00	162	0,013	2,106	1,479	0,3	2,22	50	1,05	56	728	21125
11-12	3,30	6	0,016	0,096	0,338	0,2	0,34	20	0,91	145	526
12-13	2,80	12	0,016	0,192	0,441	0,2	0,44	20	1,19	250	770
13-14	2,80	18	0,016	0,288	0,524	0,2	0,52	20	1,44	360	1109
14-15	2,80	24	0,016	0,384	0,598	0,2	0,60	20	1,65	476	1466
15-9	4,00	30	0,016	0,480	0,665	0,2	0,67	20	1,84	593	2846	6718

Поверхность нагрева нагревательных трубок водонагревателя определяется по формуле (2.13). Расчетная разность температур определяется по формуле (2.14). Примем параметры теплоносителя t_н = 120 °С, t_к = 70 °С, параметры нагреваемой воды t^h =60 С и t^c =5 С.

Тогда

°С

м²

По прил. 8 [ 2 ] принимаем скоростной водонагреватель N 11 ВТИ – МосЭнерго с поверхностью нагрева одной секции 5.89 м. Потребное число секций определится по формуле (2.16)

cекции

Длина секции 2000 мм, наружный диаметр корпуса 219 мм, число трубок 64.

Расчет системы горячего водоснабжения в режиме водоразбора производится в табличной форме (табл. 2.3).

Потери напора на участках сети горячего водоснабжения определялись по формуле (2.19). Величина K_l принималась 0.2 — для распределительных трубопроводов и 0.1 — для водоразборных стояков без полотенцесушителей. (Принято присоединение полотенцесушителей к сети отопления.)

Общие потери напора на линии 1-ввод составляют 21125 мм или 21.1 м. Поскольку стояк Ст ТЗ-2 имеет вдвое большую гидравлическую нагрузку, чем стояк Ст ТЗ-1, то для него принят диаметр 25 мм и произведен расчет скоростей и потерь напора на этом стояке. Поскольку потери напора на участках 4 – 8 оказались больше, чем на участках 11 – 15, то стояк Ст ТЗ-1 принят за расчетный.

Требуемый напор на вводе в здание для работы системы горячего водоснабжения определяется по формуле (2.20)

Здесь потери напора в водонагревателе определены по формуле (2.17)

м

Расчет системы горячего водоснабжения в режиме циркуляции производится в табличной форме ( табл. 2.4 ). Расчетная схема сети представлена на рис. 2.1.

Таблица 2.4.

Расчет сети горячего водоснабжения в режиме циркуляции

Расчетные уч-ки	Длина уч-ка	Циркуля-ционный расход, л/с	Диаметр, мм	Скорость, м/с	Потери напора, мм		Примеча-ния
					на 1 пог. м.	на уч-ке
1	2	3	4	5	6	7	8
вод-4	13,00	0,28	40	0,27	6,24	97
4-3	10,00	0,19	32	0,24	4,30	222
3-2	4,00	0,10	25	0,24	10,00	48
2-1	11,20	0,10	20	0,42	45,98	51	418
1-2″	11,20	0,10	20	0,42	45,98	51
2″-3″	4,00	0,10	20	0,42	45,98	221
3″-4″	10,00	0,19	25	0,45	36,13	434
4″-ввод	13,00	0,28	32	0,35	13,88	217	922
					Итого: 1340

Циркуляционный расход на участках принимался по формуле (2.23), Диаметры циркуляционных труб в стояках принимались такими же, как и диаметры распределительных; в магистралях они принимались на размер меньше.

Общие потери напора на трение и местные сопротивления в сети составили 1340 мм. Здесь необходимо учесть потери напора в водонагревателе при пропуске циркуляционного расхода, которые определяются по формуле (2.17)

м = 7,9 мм = 8 мм

Таким образом, потери напора в расчетном циркуляционном кольце составят

мм

Определяется возможность естественной циркуляции. Естественный циркуляционный напор определяется для системы с нижней разводкой по формуле (2.25)

=

= 13.2 (986.92 — 985.73) + 2(985.73 — 983.24) = 20.69 мм

Потери напора в циркуляционном кольце (1348 мм) значительно превышают естественный циркуляционный напор (20.69 мм), поэтому проектируется насосная циркуляция.

Производительность циркуляционного насоса определяется по формуле (2.26)

л/с

Требуемый напор насоса определяется по формуле (2.27)

м

По прил. XIII [ 3 ] принимаем насос К50-32-125 (К8/18б) с номинальной производительностью 2.5 л/с и напором 11,4 м. Эти величины превышают расчетные, поэтому можно заменить двигатель с числом оборотов 2860 об/мин на 1480 об/мин. Из формулы (7.1) [ 3 ] определим, что

л/с; м.

При этом мощность на валу насоса станет

кВт

Здесь величины Q₁, H₁, N₁ соответствуют числу оборотов n₁=1480 об/мин