Общие сведения о горячем водоснабжении

В жизнедеятельности человекапотребность в горячей воде все больше увеличивается. Горячую воду расходуют на санитарно-гигиенические процедуры, бытовые и производственные нужды. В зависимости от назначения ее потребляют в смеси с холодной водой или самостоятельно.

ГВС (система горячего водоснабжения) – совокупность устройств,

обеспечивающих нагрев холодной воды и распределение ее по

Воду, как правило, нагревают в теплообменных аппаратах до температуры 60…75 °С и с помощью насосов подают по трубопроводам в жилые, общественные и производственные здания. Вода в системах бытового и производственно-бытового горячего водоснабжения должна быть питьевого качества, она не должна быть жесткой и агрессивной по отношению к материалу труб. Содержание кислорода, растворенного в воде, не должно превышать 5 мг/л, свободной углекислоты 20 мг/л. В точках водоразбора горячая вода должна иметь температуру не ниже 50°С. При пользовании ею потребитель может снижать ее температуру до требуемой, подмешивая к ней холодную воду в смесителях, установленных в местах водоразбора. Нормы расхода горячей воды для бытовых нужд зависят от назначения объекта. Для жилых и общественных зданий нормы расхода приведены в соответствующих строительных нормах и правилах, расход горячей воды на производственные нужды определяется требованиями технологии процесса.

Применяются системы горячего водоснабжения местные и централизованные.

В местных системах ГВС в качестве источника теплоты применяются преобразователи энергии малой мощности, например, водогрейные колонки, электронагреватели, кипятильники, небольшие водогрейные котлы, гелиоустановки и др.

В централизованных системах вода для ГВС нагревается в теплообменниках тепловых пунктов либо забирается непосредственно из теплосети.

Системы ГВС можно классифицировать по нескольку признаков.

По обеспечению давления горячей воды:

– под давлением холодного водопровода;

– под давлением тепловой сети;

– под давлением, создаваемым насосом, установленным на холодном или горячем водопроводе;

– под статическим давлением, создаваемым баком холодной или горячей воды.

По месту прокладки распределительных трубопроводов системы могут

– с нижней разводкой;

– с верхней разводкой.

По наличию и способу обеспечения циркуляции:

– с естественной циркуляцией;

– с насосной циркуляцией.

По принципу приготовления горячей воды централизованные системы делят на закрытые и открытые.

В закрытых ГВС поступающая из водопровода холодная вода нагревается в теплообменниках индивидуальных или центральных тепловых пунктов. Достоинство закрытых систем горячего водоснабжения – высокое качество горячей воды, недостаток – сложная система ее подачи потребителю.

В открытых ГВС используют теплоноситель, циркулирующий в системе теплоснабжения. Так как температуры воды в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети постоянны и зависят от температуры наружного воздуха, для получения горячей воды с нужной температурой применяют автоматические смесители, регулирующие отбор воды.

Для снижения расходов теплоносителя и соответственно затрат на его транспортировку разработана двухступенчатая схема, позволяющая использовать тепло обратной воды системы отопления для предварительного подогрева исходной холодной воды. В основу положен принцип экономайзера и догревателя, т.е. приготовление воды горячего водоснабжения ведется на двух теплообменниках. Теплообменник первой ступени устанавливается на обратном трубопроводе системы отопления последовательно с ней. Он работает как экономайзер. В нем холодная вода подогревается до 30-40 °С. Затем подогретая вода подается во вторую ступень и догревается до требуемой температуры, обычно 60°С, горячим теплоносителем. Вторая ступень включается параллельно или последовательно системе отопления в зависимости от схемы.

Применение двухступенчатых схем позволяет при одинаковой нагрузке ГВС экономить до 40% теплоносителя относительно его расхода для параллельной схемы. Это плюс, так как помимо экономии теплоносителя в таких схемах температура «обратки» существенно ниже, чем требуется по температурному графику, что ведет к увеличению КПД источника тепла.

Циркуляционные трубопроводы устраивают для естественной или искусственной циркуляции воды в сети через водоподогреватель, чтобы при отсутствии или недостаточном водоразборе вода не остывала. На рис. 6.6 представлена одна из распространенных схем ГВС.

Рис. 6.6. Схема закрытой циркуляционной двухтрубной с нижней

разводкой системы горячего водоснабжения:

1 – полотенцесушитель; 2 – водоразборные приборы; 3 – подающий коллектор;

4 – водосборный коллектор; 5 – магистраль холодной воды; 6 – прибор учета;

7 – теплообменник; 8 – циркуляционный насос

Холодная вода из центральной системы водообеспечения по магистрали 5, проходя через приборы учета 6, поступает в теплообменник 7. Сюда же насосом 8 через обратный клапан подается вода, неиспользованная потребителем. Из теплообменника нагретая вода под давлением по подающему коллектору 3 поступает в полотенцесушители 1, к которым подсоединены водоразборные приборы 2. Охлажденная в полотенцесушителях вода по сборному коллектору 4 направляется на вход к рециркуляционному насосу. Поддержание требуемой температуры воды на выходе из теплообменника осуществляется автоматически приборами РТ.

Более совершенная схема закрытой циркуляционной двухтрубной с нижней разводкой системы с баком аккумулятором изображена на рис. 6.7.

Рис. 6.7. Схема закрытой циркуляционной двухтрубной с нижней

разводкой системы с баком – аккумулятором:

1 – циркуляционный насос; 2 – теплообменник; 3 – бак – аккумулятор; 4 – водоразборные приборы; 5 – полотенцесушитель

Вода из магистрали холодного водоснабжения (ХВС) под давлением поступает в бак 2 и теплообменник 3. Насос 1 создает циркуляцию нагретой воды через полотенцесушители 5 и поддерживает напор у водоразборных приборов 4. При уменьшении водоразбора циркуляционный насос прокачивает часть воды через бак. Вода в баке аккумулирует тепловую энергию, которую при увеличении водоразбора возвращает в магистраль.

При небольшой протяженности магистралей ГВС и ограниченном числе водоразборных приборов практикуется тупиковая система ГВС.

На рис. 6.8 приведена схема закрытой тупиковой системы ГВС

В такой системе нет рецуркуляционного насоса. При отсутствии водоразбора нагреваемая в теплообменнике вода не движется, следовательно,

в магистрали до водоразборных приборов ее температура будет низкой.

Рис. 6.8. Закрытая однотрубная с нижней разводкой тупиковая система ГВС:

Т – термометры; М – манометры; РТ – регулятор температуры; РР – регулятор расхода теплоносителя; 1 – вентиль; 2 – фильтр; 3 – теплообменник; 4 – дроссельная шайба; 5 – водомер

Отсюда, для получения воды с нужной температурой возникает необходимость ее слива не по назначению. При этом полотенцесушитель функционирует (если он подключен к ГВС) только при водопотреблении.

Из открытых схем ГВС предпочтительной является циркуляционная

система с верхним баком – аккумулятором. Схема такой системы представлена на рис. 6.9.

Рис. 6.9. Открытая циркуляционная система ГВС с верхним

баком – аккумулятором:

1 – смеситель; 2 – регулятор температуры; 3 – клапан; 4 – бак; 5 – циркуляционный насос; 6 – элеватор

Из тепловой сети теплоноситель (горячий и охлажденный) подаются через смеситель 1 в бак 4. Температура воды после смесителя устанавливается регулятором температуры 2. Уровень воды в баке поддерживается клапаном 3. Циркуляционный насос 5 обеспечивает непрерывную подачу горячей воды к водоразборным приборам. Разбор горячей воды из центральной тепловой сети компенсируется при помощи элеватора 6.

. Несмотря на простоту такой системы ГВС ее существенным недостатком является то, что к водоразборным приборам подается необработанная вода.

В отсутствие централизованных систем ГВС возможно использование автономных систем горячего водоснабжения. Главной составной частью автономных систем горячего водоснабжения, не зависящих от внешних источников, являются водоподогревательные котлы малой мощности,

газовые водоподогревательные колонки либо проточные унифицированные

водонагреватели. Их конструкции идентичны.

На рис. 6.10 приведена схема широко используемой автономной системы ГВС с газовым водонагревателем.

Рис. 6.10. Газовый водонагреватель системы ГВС:

Здесь А,Б, Г – трубы холодной воды; В – труба газа; Д – труба горячей воды.

1 – вентиль газа; 2 – вентиль холодной воды; 3 – блок-кран горелки; 4 – вентиль холодной воды; 5 – ванна; 6 – водонагреватель; 7 – вентили горячей воды; 8 – смеситель мойки; 9 – смеситель ванны

В водоподогревательный котел 6 через вентиль 2 подается холодная вода, которая нагревается продуктами сгорания газа. Под действием напора горячая вода поступает к смесителям мойки 8 и ванны 9. При снижении давления воды, поступающей в в водоподогреватель, блок-кран горелки перекрывает доступ газа, нагрев воды прекращается.

В настоящее время жилищное строительство развивается в направлении индивидуальных жилых домов. Их отопление и горячее водоснабжение возможно от индивидуальной системы теплоснабжения. Примерная схема такой системы приведена на рис. 6.11.

Рис. 6.11. Автономная система теплоснабжения:

1 – котел; 2 – расширительный бачок; 3 – шаровый кран; 4 –циркуляционный насос; 5 – теплообменник; 6 – предохранительный клапан; 7 – компенсатор давления; 8 — напорный насос; 9 –фильтр; 10 – обратный клапан; 11 –устройство под-

Питки

Из котла 1 нагретая вода естественной конвекцией подается в систему отопления. Часть воды насосом 4 прокачивается через теплообменник 5, предназначенный для нагрева воды системы ГВС. Вода из системы ХВС, проходящая через обратный клапан 10, нагревается в теплообменнике и циркулирует по трубам ГВС под напором насоса 8. Предохранительный клапан 6 и компенсатор давления 7 повышают надежность работы системы. Подпитка холодной водой автономной системы теплоснабжения осуществляется при помощи автоматического устройства 11. В системе использованы шаровые краны 3, фильтр 9 и расширительный бачок системы отопления 2.

Система холодного и горячего водоснабжения

Внутренний водопровод представляет собой систему трубопроводов и устройств, предназначенных для подачи воды от водопроводной сети города, населенного пункта или промышленного предприятия к санитарно-техническим приборам, технологическому оборудованию и пожарным кранам. Для подачи потребителям подогретой воды служит система горячего водоснабжения, которая имеет дополнительно водонагреватели и устройства для регулирования и контроля температуры.

Границы между городской сетью и системой внутреннего водопровода определяются их балансовой принадлежностью. Для зданий граница проходит по наружной стене здания (или центрального теплового пункта ЦТП), для зданий ведомственного жилищного фонда — по отключающей задвижке в колодце городской водопроводной сети.

Внутренние водопроводы зданий по своему назначению могут быть: хозяйственно-питьевыми, производственными, противопожарными, поливочными. При совпадении требований к каждому из них эти системы могут быть объединены. Чаще всего объединяются хозяйственно-питьевые и противопожарные системы.

Хозяйственно-питьевые водопроводы должны обеспечивать подачу воды высокого питьевого качества; при этом требования ГОСТа к качеству воды должны выполняться вплоть до последнего водоразборного крана. Для некоторых хозяйственных процедур (стирка белья, смыв нечистот из санитарных приборов и т. п.) допускается подача воды непитьевого качества.

Технология устройства

Итак, вы приняли решение монтировать в доме автономную систему водообеспечения. С источником воды вы тоже определились (колодец или скважина). Остается доставить воду в коттедж и подвести к сантехническим приборам в ванной комнате, на кухню, подключить к системе водоснабжения мойку автомобиля, располагающуюся в гараже и пр.

Установка насоса

Система холодного и горячего водоснабжения в обязательном порядке требует установки насосного оборудования. При выборе устройства обязательно следует учитывать суточное водопотребление и лимит скважины. Чтобы исключить риск перебоев в подаче воды рекомендуется установить накопительный резервуар. Он позволит поддерживать в системе стабильное давление и будет содержать запас воды. Гидроаккумулятор облегчает как холодное, так и горячее водообеспечение. Ведь находящая в нем вода всегда теплее той, что поднимается из скважины. Это позволяет избежать лишних трат на газ или электроэнергию.

Монтаж системы очистки

Если система холодного и горячего водообеспечения используют фильтрационное оборудование для очистки волы, это позволяет существенно повысить качество воды, удалить загрязнения, соли тяжелых металлов, оксидов железа и меди, болезнетворные бактерии и пр. Не стоит забывать о том, что всегда присутствует риск попадания в водоносные горизонты сточных вод (к примеру, неправильное устройство канализации соседа).

Выбираем трубы

Основными критериями выбора труб являются качество материала и цена. Некоторые отдают предпочтение самым дорогим и качественным трубам, другие ищут более экономичный компромисс. Однако выбирая самые дешевые трубы, вы рискуете уже в самое ближайшее время столкнуться с необходимостью проведения ремонта. Рассмотрим основные виды водопроводных труб:

• пластиковые (полиэтиленовые, полипропиленовые, металлопластиковые, ПВХ);
• стальные (оцинкованные, «черные»);
• медные.

Самыми качественными и дорогими по праву считают медные трубы. Высокая прочность, долговечность, стойкость к коррозии и антибактериальные свойства делают их лучшим вариантом для использования в устройстве системы водообеспечения дома. Однако сегодня есть отличная альтернатива меди – полипропилен.

Полипропиленовые трубы для водоснабжения подходят для устройства системы водообеспечения и отопления. Полипропилен способен выдерживать температуру до 90°С, поэтому он нашел широкое применение в устройстве внутреннего водопровода. Для холодного водообеспечения применяют неармированные трубы, для горячего — армированные. Срок службы полипропиленовых труб – 50 лет и более, при этом стоят они недорого. К тому же их отличает простота монтажа и герметичность соединений. Однако слабое место у пропиленового водопровода все же имеется – неразъемность соединений.

Разводка труб в домах может быть последовательной или коллекторной. Следующим шагом идет монтаж запорной арматуры и установка сантехнических приборов. Специалисты рекомендуют для двухтрубной системы снабжения горячей водой использовать циркуляционные насосы.

Монтаж комбинированного водоснабжения пользуется популярностью на дачах, есть кроме основного жилого дома, есть такие дополнительные постройки как гостевой домик или баня. Комбинированные системы холодного и горячего водоснабжения работают «частями». В то время, как основная часть, на которой лежит подача в дом воды, работает система водообеспечения бани законсервирована, но может начать работать в любой момент (для этого производится слив воды). Система холодного и горячего водоснабжения в домах, предназначенных для круглогодичного проживания, не нуждается в установке дополнительных элементов для слива воды.

Система горячего водоснабжения

ГВС (система горячего водоснабжения) – совокупность устройств, обеспечивающих нагрев холодной воды и распределение ее по водоразборным приборам. Воду нагревают в теплообменных аппаратах до температуры 60-75°С и с помощью насосов подают по трубопроводам в жилые, общественные и производственные здания на бытовые и технологические нужды. Вода в системах бытового и производственно-бытового система горячего водоснабжения должна быть питьевого качества. В точках водоразбора горячая вода должна иметь температуру не ниже 50°С. При пользовании ею потребитель может снижать ее температуру до требуемой, подмешивая к ней холодную воду в смесителях, установленных в местах водоразбора. Нормы расхода горячей воды для бытовых нужд зависят от назначения объекта. Для жилых и общественных зданий нормы расхода приведены в соответствующих строительных нормах и правилах, расход горячей воды на производственные нужды определяется требованиями технологии, процесса.

Система горячего водоснабжения включает в себя следующие элементы: теплогенератор, водоподогреватель или смесительную установку, подающий трубопровод, состоящий из магистрали и подающих водоразборных стояков циркуляционные магистрали и стояки циркуляционный насос водоразборную арматуру приборы автоматического регулирования параметров и контроля расхода горячей воды.

По принципу приготовления горячей воды системы горячего водоснабжения делят на закрытые и открытые.

В закрытых ГВС поступающая из водопровода холодная вода нагревается в водоподогревателях в индивидуальных или центральных тепловых пунктах. В таких системах во внутридомовые трубопроводы поступает горячая вода, содержащая растворенный кислород и соли жесткости. Наличие кислорода приводит к коррозии внутренней поверхности труб, однако установка деаэраторов в тепловых пунктах не получила широкого распространения из-за сложности их эксплуатации. Достоинство закрытых систем горячего водоснабжения – высокое качество горячей воды, недостаток – значительная стоимость водоподогревательной установки.

В открытых ГВС используют теплоноситель, циркулирующий в системе теплоснабжения. Так как температуры воды в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети постоянны и зависят от температуры наружного воздуха, для получения горячей воды с нужной температурой применяют автоматические смесители, регулирующие отбор воды из подающего и обратного трубопроводов. Смесительная установка может предусматриваться в каждом здании (индивидуальная) или для группы зданий (групповая) в центральном тепловом пункте. Подача горячей воды в верхние водоразборные приборы с необходимым напором на излив происходит за счет избыточного давления в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети в точке присоединения к зданию. Напор в обратном трубопроводе должен быть больше высоты присоединяемого здания на величину свободного напора на излив. Отбор воды из трубопроводов на горячее водоснабжение компенсируется соответствующей подпиткой из источников теплоты. В открытых системах на нужды водоснабжения поступает химически очищенная вода, прошедшая деаэрацию, поэтому коррозия внутренней поверхности труб минимальная, но санитарное качество ее ниже, чем в закрытых системах, т.к. проходя через системы отопления, вода приобретает посторонний запах и цвет. Из-за отсутствия водоподогревателей стоимость открытых систем ГВС. меньше стоимости закрытых.

В зависимости от тепловой мощности и места расположения установки для приготовления горячей воды различаются центральные и децентрализованные системы ГВС. Стоимость первых больше из-за значительной протяженности трубопроводов, транспортирующих горячую воду к водоразборным приборам, но при этом выше и уровень комфортности жилища, т.к. при децентрализованном горячем водоснабжении эксплуатация установок осуществляется жильцами.

Система холодного водоснабжения

ХВС (система холодного водоснабжения) – комплекс взаимосвязанных сооружений, обеспечивающий подачу воды потребителям, включающий водозаборные сооружения, насосные станции, сооружения по улучшению качества воды, регулирующие и запасные емкости, водоводы, водопроводящую сеть труб и охладители воды. В зависимости от назначения и местных условий некоторые из перечисленных сооружений в системах могут отсутствовать.

ХВС классифицируют по различным признакам: по виду источника водоснабжения – питающиеся поверхностными (реки, озера, водохранилища, моря) или подземными (артезианские, грунтовые или родниковые воды) водами по территориальному охвату потребителей – местные, предусматривающие обеспечение водой отдельных объектов, и сельскохозяйственные групповые или районные, обслуживающие разнородные промышленные предприятия, города, поселки по назначению или видам потребителей – хозяйственно-питьевые, производственные, противопожарные, железнодорожные, поливочные по способу подачи воды — самотечные и нагнетательные, в которых вода подается насосами по кратности использования подаваемой воды – прямоточные, в которых техническая отработавшая вода после обработки, очистки и иногда охлаждения сбрасывается в водоем повторного использования, в которых техническая отработавшая вода последовательно используется в ряде технологических процессов и после обработки направляется в водоем или оборотный цикл оборотного водоснабжения, в которых техническая отработавшая вода после обработки, охлаждения и (или) очистки повторно используется, как правило, в том же технологическом процессе.

Система оборотного холодного водоснабжения может быть охлаждающей или технологической. В первой вода используется для охлаждения газообразных и жидких технологии, продуктов или технологического оборудования, при этом она нагревается, поступает в градирни, пруды или бассейны, где охлаждается и возвращается в систему. Обычно часть воды сбрасывается в водоем путем продувки ХВС. В технологической системе вода используется в качестве экстрагента, транспортирующей среды и др. при этом она вступает в контакт с технологическим сырьем или продуктом и загрязняется им, после очистки возвращается в систему. Часть воды из технологической системы после дополнительной очистки также может сбрасываться в водоем путем продувки ХВС. Охлаждающая и технологическая системы оборотного водоснабжения, работающие без продувки, называется замкнутыми.

При значительной разнице отметок территории системы холодного водоснабжения разделяют на зоны, устройство которых позволяет снизить излишне высокие напоры воды у потребителей, расположенных в пониженных местах территории, и уменьшить расход электроэнергии, затрачиваемой на подъем воды. Зонирование может быть осуществлено по параллельным или последовательным схемам. В первом случае предусматривают единую насосную станцию с насосами, обеспечивающими разные напоры для обслуживания отд. зон во втором – насосные станции для каждой зоны. При параллельном зонировании протяженность водоводов и масса труб больше, чем при последовательном.

Основное преимущество системы прямоточного водоснабжения по сравнению с системой оборотного водоснабжения – ее простота. В ней отсутствуют охладители воды, насосные станции оборотной воды, дополнительные сети труб и другие сооружения. Если нет необходимости в очистке производственно отработавшей воды, то вся ХВС будет состоять из насосной станции и системы подающих и отводящих трубопроводов. Преимущество системы оборотного водоснабжения состоит в том, что из источника подается значительно меньшее количество воды, чем при прямоточной системе это количество воды должно лишь компенсировать ее потери от испарения и уноса капель ветром из охладителей и расход воды на продувку ХВС, которое зависит от качества добавляемой воды и способа ее обработки. Как правило, количество добавляемой воды в систему не превышает 5% расхода оборотной воды. При оборотном водоснабжении диаметр водоводов, а следовательно и их стоимость, значительно уменьшаются, снижаются размеры и стоимость водозаборных сооружений и насосных станций первого подъема, расход энергии, необходимой для подачи воды на территорию предприятия, появляется возможность использовать для производственного водоснабжения источники с небольшим дебитом воды, заметно уменьшается стоимость очистных сооружений для добавочной воды. При оборотной системе в водоем сбрасывается гораздо меньше отработавшей воды, чем при прямоточной. В связи с этим облегчается задача охраны водоемов от загрязнения сточными водами, уменьшаются размеры и стоимость очистных сооружений и трубопроводов, отводящих отработавшую и очищенную воду.

Как узнать цену и получить коммерческое предложение

Чтобы узнать цену решения для вашего объекта, вы можете: