Системы внутреннего холодного и горячего водоснабжения

8. Расчет водопроводной сети горячей воды

8.1. Гидравлический расчет систем горячего водоснабжения следует производить на расчетный расход горячей воды

с учетом циркуляционного расхода, л/с, определяемого по формуле

(14)

где — коэффициент, принимаемый: для водонагревателей и начальных участков систем до первого водоразборного стояка по обязательному приложению 5;

для остальных участков сети — равным 0.

8.2. Циркуляционный расход горячей воды в системе , л/с, следует определять по формуле

(15)

где — коэффициент разрегулировки циркуляции;

— теплопотери трубопроводами горячего водоснабжения, кВт;

— разность температур в подающих трубопроводах системы от водонагревателя до наиболее удаленной водоразборной точки, °С.

Значения и в зависимости от схемы горячего водоснабжения следует принимать:

для систем, в которых не предусматривается циркуляция воды по водоразборным стоякам, величину следует определять по подающим и разводящим трубопроводам при = 10°С и = 1;

для систем, в которых предусматривается циркуляция воды по водоразборным стоякам с переменным сопротивлением циркуляционных стояков, величину следует определять по подающим разводящим трубопроводам и водоразборным стоякам при = 10°С и = 1; при одинаковом сопротивлении секционных узлов или стояков величину следует определять по водоразборным стоякам при = 8,5°С и = 1,3;

для водоразборного стояка или секционного узла теплопотери следует определять по подающим трубопроводам, включая кольцующую перемычку, принимая = 8,5°С и = 1.

8.3. Потери напора на участках трубопроводов систем горячего водоснабжения следует определять:

для систем, где не требуется учитывать зарастание труб, — в соответствии с п.7.7;

для систем с учетом зарастания труб — по формуле

(16)

где i — удельные потери напора, принимаемые согласно рекомендуемому приложению 6;

— коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях, значения которого следует принимать:

0,2 — для подающих и циркуляционных распределительных трубопроводов;

0,5 — для трубопроводов в пределах тепловых пунктов, а также для трубопроводов водоразборных стояков с полотенцесушителями;

0,1 — для трубопроводов водоразборных стояков без полотенцесушителей и циркуляционных стояков.

8.4. Скорость движения воды следует принимать в соответствии с п. 7.6.

8.5. Потери напора в подающих и циркуляционных трубопроводах от водонагревателя до наиболее удаленных водоразборных или циркуляционных стояков каждой ветви системы не должны отличаться для разных ветвей более чем на 10%.

8.6. При невозможности увязки давлений в сети трубопроводов систем горячего водоснабжения путем соответствующего подбора диаметров труб следует предусматривать установку регуляторов температуры или диафрагм на циркуляционном трубопроводе системы.

Диаметр диафрагмы не следует принимать менее 10 мм. Если по расчету диаметр диафрагм необходимо принимать менее 10 мм, то допускается вместо диафрагмы предусматривать установку кранов для регулирования давления.

Диаметр отверстий регулирующих диафрагм рекомендуется определять по формуле

(17)

или по номограмме 6 рекомендуемого приложения 4.

8.7. В системах с одинаковым сопротивлением секционных узлов или стояков суммарные потери давления по подающему и циркуляционному трубопроводам в пределах между первым и последним стояками при циркуляционных расходах должны в 1,6 раза превышать потери давления в секционном узле или стояке при разрегулировке циркуляции = 1,3.

Диаметры трубопроводов циркуляционных стояков следует определять в соответствии с требованиями п. 7.6 при условии, чтобы при циркуляционных расходах в стояках или секционных узлах, определенных в соответствии с п. 8.2, потери давления между точками присоединения их к распределительному подающему и сборному циркуляционному трубопроводам не отличались более чем на 10%.

8.8. В системах горячего водоснабжения, присоединяемых к закрытым тепловым сетям, потери давления в секционных узлах при расчетном циркуляционном расходе следует принимать 0,03-0,06 МПа (0,3-0,6 кгс/кв.см).

8.9. В системах горячего водоснабжения с непосредственным водоразбором из трубопроводов тепловой сети потери давления в сети трубопроводов следует определять с учетом напора в обратном трубопроводе тепловой сети.

Потери давления в циркуляционном кольце трубопроводов системы при циркуляционном расходе не должны, как правило, превышать 0,02 МПа (0,2 кгс/кв.см).

8.10. В душевых с числом душевых сеток более трех распределительный трубопровод следует, как правило, предусматривать закольцованным.

Одностороннюю подачу горячей воды допускается предусматривать при коллекторном распределении.

8.11. При зонировании систем горячего водоснабжения допускается предусматривать возможность организации в ночное время естественной циркуляции горячей воды в верхней зоне.

Мир водоснабжения и канализации

все для проектирования

Расход горячей воды в циркуляционном трубопроводе

Добрый день, уважаемые коллеги!

Расход воды в циркуляционном трубопроводе можно определить по СП 30.13330.2016, приложение В:

Qц=Q ht /(р*с*(t 1 -t 2 ), л/с

где: Q ht — потери тепла трубопроводами системы ГВС, Вт (их можно брать из справочника проектировщика по водоснабжению, стр.64);

р-плотность воды, 1000 кг/м 3 ;

с-удельная теплоемкость воды, 4,187кДж/(кг*С 0 )

t 1 — температура воды на входе в участок трубопровода или системы (65С 0 )

t 2 — температура воды на входе в участок трубопровода или системы (60С 0 )

Потери тепла трубопроводами системы ГВС вычисляют по формуле:
Q ht =∑Q_i ht,

где: Q_i ht — отдельных участков системы ГВС, Вт;

К- линейный коэффициент теплопередачи, Вт/(м°С);
ΔТ- температурный напор, °С;
Т_ср— средняя температура воды в трубопроводе, °С;
Т_нар— температура окружающего воздуха, °С;
l- длина участка трубопровода, м.

При расчете данным способом для небольших объектов расход будет очень маленький. В дневное время он составляет в районе 5%, в ночное время — 30-40%.

Если расход в циркуляционном трубопроводе будет близок к «0», то согласно СП 30.13330.2012 п.5.6.2 (обратите внимание, документ не действует, мы можем принять эту информацию только к сведению, других действующих источников я пока не нашла) в режиме минимального водоразбора (ночное время) следует принимать циркуляционный расход равный 30-40% расчетного среднего секундного расхода воды.

Хорошего Вам дня! И удачного проектирования!

Определение циркуляционного расхода в системах водопровода горячей воды

О. Д. Самарин, канд. техн. наук, доцент ФГБОУ ВПО «МГСУ»

Приведена методика определения циркуляционного расхода в системах водопровода горячей воды многоэтажных жилых зданий. Расчет является составной частью для обеспечения водообеспеченности сети. Целью расчета является определение экономически выгодных диаметров труб для пропуска расчетных расходов воды и потерь напора от диктующего водоразборного устройства в здании до места присоединения ввода к наружной водопроводной сети.

Рассмотрим пример расчета системы внутреннего водопровода горячей воды. Система запроектирована для 8-этажного односекционного жилого дома типа «башня» с общим числом жителей U = 108 человек. На каждом этаже по четыре квартиры, оборудованные умывальниками, мойками и ваннами с душем, а также унитазами. Схема системы представлена на рис. 1 [1]. Общее число водоразборных приборов здесь будет равно:

Это меньше, чем для холодного водопровода, поскольку горячая вода подводится только к мойкам, ваннам и умывальникам, т. е. в каждой квартире предусматривается по три прибора для горячей воды. Для рассматриваемого типа зданий и санитарного оборудования в табл. 2.1 и 2.2 [2] представлены: максимальный секундный расход горячей воды q h ₀ = 0,18 л/с для диктующего прибора – ванной на верхнем этаже; расход в час наибольшего водопотребления = 10 л/ч.

Пример схемы внутреннего водопровода горячей воды (к примеру расчета)

Тогда вероятность действия приборов равна:

P = (10 · 108) / (3600 · 0,18 · 96) = 0,0174,

т.е. все же меньше 0,1. В этом случае расход воды на участке q, л/с, можно вычислить
как 5 α q h ₀ [2], где коэффициент α определяется в зависимости от произведения NP по выражению [1]:

(1)

где при NP (2)

где v – скорость воды на участке, м/с; d_в – внутренний диаметр трубопровода, мм.

Физико-механические показатели выпускаемых автоклавных газобетонов

Алгоритм расчета, приспособленный к использованию электронных таблиц Excel, соответствует приведенному в [1].

Суммарные потери напора на трение составляют 3,88 м, а с учетом потерь на местные сопротивления, принимаемые для систем с полотенцесушителями на водоразборных стояках в размере 50 % от потерь на трение, общие потери напора равны: ∆Н = 1,5 · 3,88 = 5,83 м.

Следует иметь в виду, однако, что на головном участке (до первого узла), т. е. в данном случае на 4-м участке системы водопровода горячей воды, необходимо проверять, не требуется ли учитывать влияние циркуляции на расход воды. Для этого нужно вычислить отношение q₄ / q cir , где циркуляционный расход q cir определяется исходя из потерь теплоты стояками и допустимого снижения температуры воды до верхней водоразборной точки, которое в зданиях более 4 этажей равно 8,5 °С [5]. При средней высоте этажа в 3,3 м, как было принято в рассматриваемом примере, средние теплопотери на первом этаже для водоразборных открытых не-
изолированных стояков с полотенцесушителями по табл. 10.4 [5] составят примерно 186 Вт для Dу25 и 232 Вт для Dу32. Потери теплоты в от-
ветвлениях к стоякам от магистрали в первом приближении можно не учитывать в силу их незначительной протяженности и предполагаемого наличия теплоизоляции в подвале. Отсюда получаем:

где N_эт – количество этажей, N_ст – количество стояков в водоразборном узле, а удельный циркуляционный расход на один этаж q cir ₀ при указанных теплопотерях равен около 0,0052 л/с при Dу25 и 0,0065 л/с для Dу32. В нашем случае стояк Dу25, N_эт = 8, N_ст = 4, откуда:

q cir = 0,0052 · 8 · 4 = 0,167 л/с,

поэтому при вычислении расхода на 4-м участке наличие циркуляции учитывать не нужно.

Для сравнения повторим теперь расчет для 16-этажного здания с аналогичной планировкой.
В этом случае: N = 2 · 96 = 192, U = 2 · 108 = 216 человек; Q h _rh = 10,9 л/ч (по данным [5], так как в здании более 12 этажей), тогда:

P = (10,9 · 216) / (3600 · 0,18 · 192) = 0,0189,

т.е. несколько больше, чем в первом случае, но по-прежнему значительно меньше 0,1. Результаты расчетов сводим в табл. 2.

Гидравлический расчет внутреннего водопровода для здания в 16 этажей

Следовательно, здесь диаметр стояка закономерно получается уже на одну ступень больше.
В то же время значение q cir для Dу32, N_эт = 16 и N_ст = 4 равно: 0,0065 · 16 · 4 = 0,416 л/с,
тогда отношение q₄ / q cir = 1,832 / 0,416 = 4,4, что также больше, чем 2.1, так что и здесь корректировать величину q₄ не нужно.

Тем не менее, поскольку в здании уже 16 этажей, проверяем величину напора у водоразборных приборов первого этажа. Он складывается из геометрической высоты:

где 1,5 – разность отметок диктующего и наиболее низко расположенного прибора в пределах квартиры, м; 3,3 – высота этажа от пола до пола, м; величины ∆Н и свободного напора у диктующего прибора Н_св.

Для ванны с душем Н_св = 3 м по табл. 2.1 [5] или приложению 2 [1] (для большинства других водоразборных приборов в жилых зданиях Н_св = 2 м). В качестве ∆Н в данном случае необходимо учитывать потери только на участке 1, т. е. выше присоединения квартирной разводки первого этажа. По табл. 2 с учетом местных сопротивлений получаем: