Системы горячего водоснабжения классификация систем
Горячее водоснабжение представляет собой систему устройств и трубопроводов для подогрева воды до расчетной температуры и распределения ее потребителям.
В некоторых категориях зданий (жилых, гостиницах, лечебных и т.д.) система горячего водоснабжения одновременно используется для отопления ванных или туалетных комнат. Для этого в них предусматривается установка полотенцесушителей, которые выполняют роль нагревательных приборов.
Системы горячего водоснабжения подразделяются по ряду признаков.
По радиусу и сфере действия они делятся на местные и централизованные.
Местные системы горячего водоснабжения устраиваются для одного или группы небольших зданий, где вода нагревается непосредственно у потребителя. Примером местных систем горячего водоснабжения может служить подогрев воды в газовых водонагревателях проточного типа или емкостных автоматических водонагревателях АГВ, установленных в квартирах.
Местные установки горячего водоснабжения требуют постоянного наблюдения и технического обслуживания в разбросанных точках, что затрудняет организацию эксплуатации.
Местные установки используются при отсутствии источников централизованного снабжения теплотой.
К положительным сторонам местных установок горячего водоснабжения следует отнести: автономность работы; малые теплопотери; независимость сроков ремонта каждой в отдельности от сроков ремонта общих устройств.
Ц ентрализованные системы горячего водоснабжения (ЦСГВ) связаны с развитием мощных источников теплоты (с появлением районных котельных, систем теплоснабжения).
Возникновение централизованных систем горячего водоснабжения сопутствовало развитию районных систем теплоснабжения для отопления зданий. Для потребителей централизованные системы горячего водоснабжения более просты и гигиеничны. Получение горячей воды потребителям доступнее, чем при подогреве воды в местных установках. Однако центральные системы горячего водоснабжения имеют ряд недостатков, а именно:
необходима сложная служба эксплуатации городского теплоснабжения;
требуется значительно более высокая культура технического обслуживания трубопроводных систем, работающих при высоких давлениях и высоких температурах; транспортировка теплоносителя на большие расстояния сопровождается значительными теплопотерями.
В зависимости от источников теплоты централизованные системы горячего водоснабжения могут использовать:закрытые или открытые тепловые сети (сети ТЭЦ или районных котельных), где теплоносителем является перегретая вода,паропроводы. Особенно часто встречаются случаи использования вторичного (сбросного пара) на промышленных предприятиях.
Открытые тепловые сети предусматривают непосредственное смешение сетевой воды с нагреваемой в смесительных устройствах, в которых нагреваемая вода вступает в непосредственный контакт с теплоносителем.
Закрытые тепловые сети предусматривают нагрев воды через поверхности, где теплоноситель (пар или перегретая вода) и нагреваемая вода не соприкасаются, а теплота передается через поверхность теплообмена.
Открытые системы более рациональны, с точки зрения использования теплоты, но при этом возможно ухудшение качества нагреваемой воды. Подобные системы встречаются редко.
В зависимости от способов получения воды и обеспечения напоров в сети от системы холодного водопровода системы горячего водоснабжения также, в свою очередь, делятся на открытые и закрытые. В закрытых системах вода поступает из промежуточного резервуара через поплавковые клапаны. Давление в этих системах определяется высотой их расположения.
Открытые системы горячего водоснабжения питаются водой непосредственно от холодного водопровода и находятся под давлением насосов его системы.
В зависимости от способа аккумуляции теплоты на горячее водоснабжение различают системы, имеющие дополнительные емкости — аккумуляторы теплоты, и системы, не имеющие аккумуляторов.
Дополнительные емкости — аккумуляторы теплоты необходимы для сглаживания колебаний потребления горячей воды при неравномерном режиме. Они обеспечивают равномерную работу водонагревателей и устраняют резкие колебания температуры нагреваемой воды.
Аккумуляция горячей воды осуществляется обычно при постоянном объеме воды за счет пополнения количества воды под напором холодного водопровода, но при переменном количестве теплоты, при этом используется принцип вытеснения горячей воды к потребителю давлением поступающей свежей, холодной воды.
Возможна аккумуляция теплоты в резервуарах с постоянной температурой воды, но с переменным объемом (запасом) воды.
Классификация систем горячего водоснабжения.
Системы горячего водоснабжения — это комплекс инженерных устройств для приготовления ; аккумуляции и подачи воды к потребителю.
Требования к качеству воды для горячего водоснабжения.
Качество горячей воды, подаваемой в систему горячего водоснабжения, должно отвечать требованиям ГОСТ 2874 — 82 «Вода питьевая».
Температуру горячей воды в местах водоразбора следует предусматривать:
— не ниже 60°С — для системы централизованного горячего водоснабжения, при-соединияемых к открытым системам теплоснабжения;
— не ниже 50°С — для систем ЦСГВ, присоединяемым к закрытым системам теп-лоснабжения;
¾ не выше 75°С — для всех категорий систем горячего водоснабжения.
Горячая вода, используемая для хозяйственно-питьевых целей, должна иметь температуру 25-40°С для санитарно-гигиенических процедур и 40-60°С для мытья посуды, стирки и пр., поэтому наименьшая температура в системе у потребителя принимается равной 50°С. Температура, необходимая для нужд населения , получается путем смешивания горячей и холодной воды в смесительной арматуре .
Наибольшее значение температуры воды принято ограничивать по двум причинам:
1. с целью предохранения населения от ожогов;
2. ввиду резкого усиления накипеобразования в оборудовании и трубопроводах при увеличении температуры воды свыше 75°С.
Для получения воды более высокой температуры (например, на предприятиях общественного питания) для подогрева воды используются специальные местные установки, такие, как кипятильники, которые в обязательном порядке доводят температуру воды до 100°С.
В помещениях дошкольных детских учреждений температура горячей воды, подаваемой к водоразборной арматуре душей и умывальников, не должна превышать 37°С.
При нагревании воды выше 40 °С начинается выпадение углекислых солей кальция и магния (временная жесткость воды) на внутренних стенках труб теплообменного оборудования, что уменьшает проходное сечение и снижает теплопередачу. Для предотвращения накипеобразования карбонатная жесткость воды в закрытых системах теплоснабжения допускается не более 7 мг.экв/л.
Кроме того, высокая температура воды интенсифицирует агрессивное воздействие коррозии на стальные трубы и оборудование. Коррозия активизируется под влиянием свободного кислорода и углекислого газа , растворенных в воде. Для снижения коррозийной активности производят стабилизационную обработку горячей воды.
Классификация систем горячего водоснабжения.
Системы горячего водоснабжения подразделяются по ряду признаков.
По радиусу и сфере действия они делятся на местные и централизованные.
Местные системы устраиваются для одного или группы небольших зданий, где вода нагревается непосредственно у потребителя. Примером местных систем горячего водоснабжения может служить подогрев воды в газовых водонагревателях проточного типа или емкостных автоматических водонагревателях АГВ, установленных в квартирах .
Местные установки используются при отсутствии источников централизованного снабжения теплотой.
К положительным сторонам местных установок следует отнести: автономность работы; малые теплопотери; независимость сроков ремонта каждой в отдельности от сроков ремонта общих устройств.
Централизованные системы горячего водоснабжения (ЦСГВ) связаны с развитием мощных источников теплоты (с появлением районных котельных, систем теплоснабжения).
Возникновение ЦСГВ сопутствовал развитию районных систем теплоснабжения для отопления зданий. Для потребителей централизованные системы горячего водоснабжения более просты и гигиеничны. Получение горячей воды потребителям доступней, чем при подогреве воды в местных установках. Однако центральные системы горячего водоснабжения имеют ряд недостатков, а именно:
— необходима сложная служба эксплуатации городского теплоснабжения;
— требуется значительно более высокая культура технического обслуживания трубопроводных систем, работающих при высоких давлениях и высоких температурах;
— транспортировка теплоносителя на большие расстояния сопровождается большими теплопотерями;
Рис. 4 Схема гелиоустановки ( а )
Рис. 5 План и разрез водонагревателя (б):
1 — нижний коллектор ; 2 -корпус солнечного водонагревателя ; 3 — верхний коллектор ; 4 — аккуму-лятор горячей воды ; 5 — циркуляционный трубопровод ; 6 -экран (черный) ; 7 — два слоя стекла ; 8 — утеплитель ; 9 — циркуляционный трубопровод; 10 — трубопровод горячей воды .
Рис. 6 Местная установка горячего водоснабжения с газовым водонагревателем:
1 — подача холодной воды; 2 — газопровод; 3 — водонагреватель; 4 — трубопровод горячей воды; 5 -смеситель.
В зависимости от источников теплоты системы ЦСГВ могут использовать:
• закрытые или открытые тепловые сети (сети ТЭЦ или районных котельных), где теплоносителем является перегретая вода;
• паропроводы; особенно часто встречаются случаи использования вторичного (сбросного) пара на промпредприятиях.
Открытые тепловые сети предусматривает непосредственное смешение сетевой воды с нагреваемой в смесительных устройствах, в которых нагреваемая вода вступает в непосредственный контакт с теплоносителем.
Рис. 7. Схемы тепловых сетей
Закрытые тепловые сети предусматривают нагрев воды через поверхности, где теплоноситель (пар или перегретая вода) и нагреваемая вода не соприкасаются, а теплота передается через поверхность теплообмена.
Открытые системы более рациональны, с точки зрения использования теплоты, но при этом возможно ухудшение качества нагреваемой воды. Подобные системы встречаются редко.
В зависимости от способов получения воды и обеспечения напоров в сети от системы холодного водопровода системы горячего водоснабжения также, в свою очередь, делятся на открытые и закрытые.
В открытых системах вода поступает из промежуточного резервуара через поплавковые клапаны. Давление в этих системах определяется высотой их расположения.
Закрытые системы горячего водоснабжения питаются водой непосредственно от холодного водопровода и находятся под давлением насосов его системы.
В зависимости от способа аккумуляции теплоты на горячее водоснабжение различают системы, имеющие дополнительные емкости — аккумуляторы теплоты и системы, не имеющие аккумуляторов.
Дополнительные емкости — аккумуляторы теплоты необходимы для сглаживания колебаний потребления горячей воды при неравномерном режиме. Они обеспечивают равномерную работу водонагревателей и устраняют резкие колебания температуры нагреваемой воды.
Аккумуляция горячей воды осуществляется обычно при постоянном объеме воды за счет пополнения количества воды под напором холодного водопровода, но при переменном количестве теплоты, при этом используется принцип вытеснения горячей воды потребителю давлением поступающей свежей, холодной воды.
По способу циркуляции:
— с искусственной (принудительной) — насосами;
— с естественной — за счет разности плотностей холодной и горячей воды;
— со смешанной циркуляцией.
Общая схема горячего водоснабжения. Основные элементы.
В общем виде система горячего водоснабжения состоит из тех же элементов, что и система холодного водоснабжения. Отличие состоит в том, что дополнительно включаются в систему устройства для приготовления теплоносителя, подачи его к водонагревателям, обратный трубопровод теплоносителя, необходимый для циркуляции сети теплоносителя для обеспечения относительного постоянства температуры теплоносителя, распределительной сети системы горячего водоснабжения.
Рис. 8 Схема централизованной системы горячего водоснабжения
1 -водонагреватель (теплообменный аппарат — на схеме);
2 — водомерный узел (на горячей воде водомеров нет);
3 — подача холодной воды в систему холодной воды;
4 — подающие магистрали;
5 — подающие стояки;
7 — перемычки на техэтаже или чердаке или под потолком;
8 — циркуляционные стояки;
9 — циркуляционные магистрали (в подвале);
10 — циркуляционный насос (гоняет воду по контуру, чтобы компенсировать потери тепла, но не подает для забора);
11 — аккумуляторы горячей воды (тепла) — необходим при неравномерном потреблении горячей воды;
Лекция № 8.
Последнее изменение этой страницы: 2019-04-09; Просмотров: 159; Нарушение авторского права страницы
Назначение, классификация и устройство систем горячего водоснабжения зданий
Система горячего водоснабжения зданий предназначена для бесперебойной подачи воды с температурой 50—75°С в количествах, необходимых для удовлетворения хозяйственно-бытовых и производственных потребностей. Система горячего водоснабжения может быть местной и централизованной. Качество горячей воды, расходуемой на бытовые нужды, должно отвечать требованиям. Поступающая в систему горячего водоснабжения вода 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.
Способы получения горячей воды: в местных установках малой производительности; централизованно: а) в водоводяных или пароводяных подогревателях, располагаемых в тепловых пунктах на одно или несколько зданий; б) в районных котельных с раздачей горячей воды потребителям по наружным сетям, обслуживающим большие группы зданий, квартал, район, поселок; в) из теплосети при непосредственном разборе горячей воды потребителями.
Системы с местными установками для приготовления горячей воды.
Местную систему горячего водоснабжения устраивают в небольших зданиях, где вода нагревается у каждого потребителя или у небольшой их группы. Вода из системы холодного водоснабжения подается в местный водонагреватель, где сгорающее топливо, или другой источник энергии нагревает воду. Горячая вода поступает потребителю по распределительной сети.
В качестве водонагревателей используют: змеевик, расположенный в топочной камере кухонной газовой плиты; водогрейную колонку для ванн, работающую на твердом топливе; газовый емкостный водонагреватель; газовый проточный водонагреватель. Наиболее широкое распространение получили газовый емкостный и газовый проточный водонагреватели. Такие системы горячего водоснабжения называют децентрализованными. Основными элементами их оборудования являются: генератор тепла, где сгорает топливо и нагревается теплоноситель; водонагреватель, где приготовляется горячая вода; трубопроводы теплоносителя; разводящие трубопроводы, подающие воду к водоразборным устройствам; дополнительные устройства (расширительный бачок, аккумулирующий бак-резервуар).
Системы централизованного горячего водоснабжения.
Эти системы подразделяют: по способу получения горячей воды — с непосредственным нагревом воды в котлах, с нагревом ее в подогревателях с применением теплоносителя (пар, перегретая вода); по способу подачи горячей воды — система без баков-аккумуляторов, обеспечивающая подачу горячей воды потребителям без разрыва струи (под давлением городского водопровода), и система с баками — аккумуляторами, обеспечивающая подачу горячей воды потребителям через напорные баки, высота расположения которых создает нужный напор в системе; по способу использования перегретой воды от теплоэлектроцентралей (ТЭЦ) — закрытая система, использующая воду от ТЭЦ в качестве теплоносителя для нагрева воды в подогревателях, и открытая система с непосредственным водоразбором при условии сохранения качества воды, отвечающего требованиям; по способу движения воды в системе — с естественной циркуляцией под действием гравитационного напора, когда движение горячей воды обусловлено изменением ее плотности вследствие изменения температуры, и с искусственной циркуляцией — побудительной, с помощью циркуляционного насоса.
Централизованные системы горячего водоснабжения (ЦСГВ) зданий устраивают при наличии ТЭЦ или районной котельной и подсоединяют к тепловым сетям по открытой и закрытой схемам. В открытой схеме ЦСГВ горячая вода потребителю поступает из трубопровода тепловой сети, предварительно смешиваясь с охлажденной водой в терморегуляторе.
В наиболее широко используемой закрытой схеме ЦСГВ подготовка воды, транспортировка ее к потребителю и поддержание циркуляции горячей воды с целью предотвращения ее потерь осуществляются в тепловых пунктах: центральных — для группы зданий; индивидуальных — для одного здания.
Циркуляционная ЦСГВ зданий состоит из разводящих и циркуляционных магистральных трубопроводов, подающих и циркуляционных стояков, снабженных полотенцесушителями, перемычек подводок к приборам, арматуры, баков-аккумуляторов (если они предусмотрены проектом), контрольно-измерительных и регулирующих приборов.
Циркуляционные трубопроводы устраивают для естественной или искусственной циркуляции воды в сети через водоподогреватель, чтобы при отсутствии или недостаточном водоразборе вода не остывала. В ЦСГВ без циркуляции воды циркуляционные разводящие магистрали, стояки и перемычки отсутствуют.
В систему централизованного горячего водоснабжения входят следующие элементы: генератор тепла; водоподогреватель; трубопроводы теплоносителя, соединяющие генератор тепла с водоподогревателем; трубопроводы, разводящие горячую воду потребителям; сетевые устройства (компенсаторы линейных удлинений, воздухоотводчики); арматура (водоразборная, предохранительная, запорная); аккумуляторы (баки); насосные установки; контрольно-регулирующие устройства (регуляторы расхода, температуры). Широкое применение получили сети с подающими стояками, объединенными перемычкой, расположенной в верхней части здания и соединяющей их с циркуляционным трубопроводом. Объединение подающих стояков перемычками осуществляют в каждой секции здания и соединяющей их с циркуляционным трубопроводом.
Открытая система с непосредственным разбором горячей воды из тепловой сети также находит применение, несмотря на высокие требования, предъявляемые к ее эксплуатации и к качеству горячей воды, подаваемой от ТЭЦ.
Однако наибольшее распространение получили системы закрытые со скоростными водоподогревателями, использующие перегретую воду от ТЭЦ в качестве теплоносителя. В системе горячего водоснабжения используют водоразборную и смесительную арматуру, а также запорную арматуру по конструкции, аналогичной применяемой в системе холодного водоснабжения.
Устройство системы горячего водоснабжения должно соответствовать требованиям СНиП 2.04.01-85. Системы горячего водоснабжения должны монтироваться из оцинкованных труб на резьбовых соединениях. Соединять оцинкованные трубы допускается дуговой сваркой в среде двуокиси углерода. Разводящие магистрали и стояки системы горячего водоснабжения должны быть теплоизолированы.
