Присоединение систем горячего водоснабжения

1.

Присоединение систем
горячего водоснабжения

2.

Системы горячего водоснабжения делятся
на :
закрытые сетевая вода используется только
как теплоноситель и из системы не
отбирается, а в местные установки горячего
водоснабжения подается подогретая в
теплообменнике водопроводная вода;
открытые сетевая вода используется не
только для отопления, но и непосредственно
поступает в местные установки горячего
водоснабжения.

3.

Достоинства закрытых систем:
стабильное и высокое качество горячей воды,
поступающей к потребителю, одинаковое с качеством
холодной водопроводной воды;
гидравлическая изолированность воды, поступающей в
установки ГВС, от сетевой воды.
Достоинства открытых систем:
меньшие затраты на оборудование и эксплуатацию
абонетских вводов, т.к. отсутствуют дополнительные
теплообменники;
в местные установки горячего водоснабжения
поступает деаэрированная вода, поэтому они меньше
подвержены коррозии и более долговечны.

4.

Недостатки открытых систем:
необходимость
устройства
на
ТЭЦ
(котельной) мощной водоподготовки для
подпитки тепловой сети, что удорожает
станционную водоподготовку;
усложнение
и
увеличение
объема
санитарного контроля за системой;
нестабильность гидравлического режима
сети.
Поэтому открытые системы ГВС применяют
в тех случаях, когда водопроводная вода
высокого качества (мягкая).

5.

Требования к качеству горячей воды
• концентрация растворенного кислорода ≤ 0,1 мг/кг;
• содержание взвешенных веществ ≤ 5 мг/кг;
• карбонатная жесткость (временная) ≤ 1,5 мг-экв/кг;
• водородный показатель 8,3-8,5;
• содержание железа ≤ 0,3 мг/кг;
• свободная углекислота должна отсутствовать.

6.

Открытые системы ГВС делятся на:
• тупиковые;
• циркуляционные
для
обеспечения
неостывания воды в трубопроводах при
отсутствии водоразбора.

7.

Циркуляционные системы ГВС делятся на:
• без насосные;
• насосные.
1
1
4
4
2
Gгвс
tгвс
2
5
Gгвс
tгвс
t1
t1
3
3
5
t2
M
t2
K
K

8.

Закрытые системы ГВС делятся на:
• последовательные;
• параллельные;
• двухступенчатые смешанные;
• двухступенчатые последовательные.

9.

Последовательная (предвключенная)
t4
tв
t1
G1
Gгвс
Gот
3
t2
t3
1
t11
2
t12

10.

Достоинство:
1. постоянный расход теплоносителя на тепловой
пункт в течение всего отопительного сезона,
который поддерживается регулятором расхода РР,
что делает гидравлический режим тепловой сети
стабильным.
2. возможность расчета теплообменника не на
максимальную, а на среднюю нагрузку горячего
водоснабжения.
Схема применяется, когда нагрузка ГВС мала
(Qmaxгвс/Qoт < 0,2).

11.

Параллельная
t4
4
tв
t1
G1
t3
1
Gгвс
3
Gот
t11
2
t2
t22
Схема применяется, когда (Qmaxгвс/Qoт > 1).
t12

12.

Достоинство: независимость работы системы ГВС от
системы отопления.
Недостаток: тепло сетевой воды используется
недостаточно рационально – после системы отопления
вода возвращается с температурой 40-70 С и не
используется для подогрева холодной водопроводной
воды с температурой на вводе 5-7 С.

13.

Двухступенчатая смешанная
t4
4
t3
2
t1
G1
Gгвс
Gот
t22
t2
1
3
t11
t12
tв

14.

Достоинства: меньший расчетный расход сетевой воды
благодаря частичному удовлетворению нагрузки ГВС
за счет теплоты возвращающейся из системы
отопления.

15.

Двухступенчатая последовательная
t4
4
t1
G1
2
t3
Gот
Gот
Gгвс
t11
3
t22
t2
1
tв

16.

Достоинства: выравнивание суточного графика тепловой
нагрузки и лучшие использование потенциала
теплоносителя, что приводит к уменьшению расхода
сетевой воды.
Недостаток: усложнения схемы регулирования.

17.

В закрытых системах теплоснабжения следует
присоединять водоподогреватели горячего водоснабжения
исходя из соотношения максимальных тепловых потоков
на горячее водоснабжение Qгвсmax и на отопление Qoтmax:
при Qгвсmax/Qoтmax = 0,2...1,0 по двухступенчатой схеме
(Qгвсmax/Qoтmax = 0,2...0,6 – по двухступенчатой
последовательной схеме;
Qгвсmax/Qoтmax = 0,6...1,0 – двухступенчатой смешанной );
при остальных соотношениях – по одноступенчатой
параллельной.

18.

Температуру воды в местах водоразбора необходимо
обеспечивать:
a) не ниже 60 °С– для систем централизованного горячего
теплоснабжения, присоединяемых к открытым системам
теплоснабжения;
б) не ниже 50 °С и не выше 75 °С – для систем
централизованного
горячего
теплоснабжения,
присоединяемых к закрытым системам теплоснабжения;
в) не выше 37 °С – для помещений детских дошкольных
учреждений.
На предприятиях общественного питания и для других
водопотребителей, которым необходима горячая вода с
температурой выше 75 °С, для догрева воды следует
предусматривать местные водонагреватели.

19.

Теплосчетчик в закрытой системе производит измерение
количества теплоты по формуле
Q Gm h1 h2
где Gm − массовый расход теплоносителя, кг/с; h1 = cp t1 и
h2 = cp t2 – энтальпии теплоносителя в подающем и
обратном трубопроводах, Дж/кг; cp – теплоемкость
теплоносителя, Дж/(кг С); − период, за который
определяется потребленное количество теплоты, с.

20.

TTR
ГВС
из тепловой
сети
в тепловую
сеть
Теплосчетчик в открытой системе производит измерение
количества теплоты по формуле
Q Gm1 h1 h2 Gm1 Gm2 h2 hхв
где Gm1 − массовый расход теплоносителя в подающем
трубопроводе, кг/с; Gm2 − массовый расход теплоносителя
в обратном трубопроводе, кг/с; hхв = cp tхв – энтальпия
холодной воды, Дж/кг.

21.

Располагаемый и требуемый напоры
в системах ГВС
Располагаемым называется гарантированный на вводе
напор, который может быть использован для подачи воды
на нужды горячего водоснабжения.
Для закрытой системы горячего водоснабжения
располагаемым является напор холодного водопровода в
точке подключения к нему системы.
В открытой системе ГВС располагаемым является напор
в обратном трубопроводе тепловой сети в точке
подключения к нему системы.

22.

Требуемым называется напор, который необходим на
преодоление всех гидравлических сопротивлений для
подачи воды к наиболее удаленному и высоко
расположенному прибору.
Для системы ГВС
Нтреб = Нпод + Нсч + Нвн + Нг + Нсв,
где Нпод – потери напора в подающих трубопроводах;
Нсч – потери напора в счетчике воды;
Нвп – потери напора в водонагревателе (только для
закрытой ГВС);
Нг – разность геодезических отметок наиболее высоко
расположенного прибора и точки подключения системы
ГВС к трубопроводу;
Нсв – свободный напор на приборе (3-6 м.в.ст).

23.

В случае, если располагаемый напора в точке
подключения меньше требуемого для нормальной
работы ГВС устанавливают повысительный насос с
рабочим напором достаточным для увеличения
располагаемого напора до требуемого.
1
4
2
Gгвс
tгвс
t1
3
t2
K
6

24.

Подбор повысительного насоса
Если требуемый напор меньше располагаемого и для
системы ГВС и системы ХВС, то устанавливается общий
повысительный насос:
ХВС
3
t4
ГВС
t3
4
1
tв
t1
G1
Gгвс
ОТ
t2
1. напор насоса
недостающих;
должен
быть
большим
из
2. производительность насоса, должна быть равна
сумме расходов на холодное и горячее водоснабжение.

25.

Подбор циркуляционного насоса
1. напор насоса должен быть на 3 6 м.в.ст больше
гидравлического сопротивления контура ГВС в
циркуляционном режиме;
2. производительность насоса, м3/ч, должна быть
достаточной для компенсации тепловых потерь в
системе ГВС (с учетом остывания воды на 8,5 – 10°С ) и
составляет приближённо 25–30% от максимального
часового расхода
Gн =0,3 qгвс.max N,
qгвс.max = 10 л/ч для современных квартир панельного
дома с централизованным теплоснабжением;
N количество жителей.

26.

Однако, если разница между требуемыми напорами
систем ГВС и ХВС холодного водоснабжения
составляет более 10 м, то применяется схема с двумя
повысительными насосами.
Производительность насоса, м3/ч, должна быть не
менее максимального часового расхода в системе ГВС
Gн = qгвс.max N.

27.

Также может применяться более экономичная схема с
повысительно-циркуляционным насосом.
t4
2
1
tв
t1
G1
ГВС
t3
Gгвс
ОТ
t2
Производительность насоса, м3/ч, должна быть
Gн = 1,3 qгвс.max N.

28.

Для зданий, высотой более 50 м (свыше 16
этажей) следует предусматривать разделение
систем
централизованного
горячего
водоснабжения на зоны по вертикали с
самостоятельными теплообменниками в тепловом
пункте, с самостоятельными разводками и
отдельными стояками для каждой зоны.
Это вызвано ограничением допускаемого
давления воды перед арматурой до 6 атм.
Перед теплообменниками верхней зоны на
подводке холодной воды предусматривают
повысительный насос.

29.

30.

Системы ГВС с баком-аккумулятором.
Баки-аккумуляторы
применяют
для
компенсации
неравномерности потребления горячей воды по времени
суток.
Баки-аккумуляторы делятся на:
• закрытые (под давлением),
• отрытые (атмосферные)
Бак-аккумулятор под давлением полезно использует
давление водопровода, однако это требует соблюдение
жестких правил эксплуатации сосудов, находящихся под
давлением.

31.

Преобразовать
статическое
давление
водопровода в геометрическое давление
уровня воды в открытых баках-аккумуляторах
можно за счет их расположения на верхнем
уровне здания.
Соответственно размещать закрытый бакаккумулятор
на
верхних
этажах
не
целесообразно.

32.

Открытый бак-аккумулятор безопасен, прост по
конструкции и дешевле.
Так же верхнее расположение бака удобно тем, что
позволяет организовать подачу воды потребителям
самотеком (безнасосно).
Регулировки уровня
заполнения
бака
обеспечивается
механическим
шаровым
или
поплавковым
клапаном.

33.

34.

Схемы присоединения открытой системы ГВС с
верхним и нижним расположением бака-аккумулятора
1
4
3
5
6
Gгвс
Gгвс
2
2
t1
G1
t1
G1
t2
t2
1
7

35.

Для организации циркуляции применяют два способа:
• уравнительный бак,
• автоматический регулятор (РУ) на линии подачи
холодной воды.

36.

В паровых системах теплоснабжения бак-аккумулятор,
как правило, одновременно является
емкостным
водонагревателем
и
снабжен
змеевиковым
теплообменником.

37.

Схемы присоединения закрытой системы
ГВС с верхним и нижним расположением
бака-аккумулятора
t4
5
6
А
В
t3
Gгвс
tв
1
1
tв 4
3
3
G1
t1
t2
Gгвс
G1
2
t1
t2
Gгвс
2

38.

Бак-аккумулятор
1 – бак, 2 – модуль заполнения, 3 – перфорированная
перегородка, 4 – сепаратор газа, 5 – грязевик, 6 –
патрубок, 7 – датчик температуры.

39.

Определение объема баков-аккумуляторов для
системы ГВС (графический и численный метод)

40.

41.

Полезный объем бака-аккумулятора можно определить
по формуле
T Q
Vпол
,
tг tх c p
где = (K 1) K K /(1 K) относительная величина
регулирующего объема;
K = Qmax / Q коэффициент часовой неравномерности
потребления тепла в системе ГВС;
tг температура воды, поступающей в систему ГВС;
tх температура водопроводной воды;
T продолжительность расчетного периода, с;
Qmax среднечасовой расход тепла на ГВС за час
максимального потребления, Вт,
Q среднечасовой расход тепла на ГВС за период T, Вт.

42.

При проектировании системы ГВС с бакомаккумулятором теплообменник и другая
аппаратура подбирается не по максимальной
мощности Qmax, а по средней Q, что может
существенно снизить стоимость теплового
пункта.