Горячее водоснабжение: 11 книг — скачать в fb2, txt на андроид или читать онлайн
Горячее водоснабжение
Автономные (децентрализованные) системы горячего водоснабжения
Излагаются вопросы учебной программы «Оборудование абонентских вводов» дисциплины «Теплоснабжение»: технические и эксплуатационные характеристики проточных и емкостных газовых водонагревателей; проточных и емкостных электрических водонагревателей; бойлеров косвенного нагрева; солнечных водонагревателей (гелиоустановок).
Приводятся расчеты и рекомендации по выбору водонагревательных установок для местных систем горячего водоснабжения. Предназначено для студентов, обучающихся по направлению 653500 «Строительство», специальности 270109 «Теплогазоснабжение и вентиляция»; для специалистов, работающих в области систем теплоснабжения при разработке, эксплуатации, монтаже установок систем горячего водоснабжения и газоснабжения абонентских установок, а также для потребителей (абонентов) при выборе водонагревателей.
Системы водоснабжения и водоотведения зданий
В учебном пособии собраны материалы, необходимые для изучения студентами строительных специальностей курса «Санитарно-техническое оборудование зданий». Пособие содержит основные сведения по оборудованию жилых, общественных и производственных зданий системами холодного и горячего водоснабжения, пожаротушения и водоотведения.
Описаны основные элементы систем, материалы и установки, применяющиеся в современных зданиях, их назначение, особенности конструкции. Приведены необходимые справочные данные по расчетам систем. Учебное пособие предназначено для студентов строительных специальностей, также может быть полезно специалистам, занимающимся проектированием, строительством и эксплуатацией систем водоснабжения и водоотведения зданий.
«Коттедж обнаружил Джералд. Придя к Аликс, он радостно сообщил, что нашел для них великолепное жилье – такая удача бывает раз в жизни. Увидев коттедж, Аликс сразу же влюбилась в него. Конечно, он находился на отшибе – в двух милях от ближайшей деревни, – но сам дом был полон старомодного очарования, располагая при этом горячим водоснабжением, ванными комнатами, электрическим освещением и телефоном.
Но тут возникло препятствие. Богатый владелец коттеджа категорически отказался его сдавать, соглашаясь только на продажу…».
Санитарно-техническое оборудование зданий
Даны общие сведения о водоснабжении, канализации населенных пунктов, очистке природных и сточных вод. Рассмотрены вопросы устройства и проектирования систем внутреннего холодного и горячего водоснабжения, внутренних водостоков, систем газоснабжения зданий.
Для учащихся средних специальных учебных заведений. Будет полезно студентам технических вузов соответствующих специальностей, а также инженерно-техническим работникам, занимающимся проектированием, строительством и эксплуатацией санитарно-технических систем зданий.
Гидравлические расчеты инженерных систем
В книге рассмотрены основные понятия, касающиеся гидравлического режима инженерных систем зданий – отопления, вентиляции, холодного и горячего водоснабжения. Приведены способы инженерного расчета потерь давления в системах водяного отопления, вентиляционных и водопроводных сетях, ориентированные на применение электронных таблиц Excel с максимальным сокращением потребности в дополнительных справочных материалах.
Изложены методы аналитического определения коэффициентов местных сопротивлений тройников в системах отопления и вентиляции. Представлены рекомендации по вычислению расчетного расхода воды для внутреннего водопровода с заданной обеспеченностью без использования табличных данных.
Рассмотрен упрощенный алгоритм расчета воздухораспределения в помещениях и подбора приточных устройств, пригодный для использования при конструировании вентиляционных систем. Изложение сопровождается примерами расчетов по предлагаемым методикам, а также необходимыми схемами, справочными таблицами и номограммами.
Издание может быть полезно для выполнения курсовых и дипломных проектов студентам, обучающимся по программе бакалавриата по направлению 270800 «Строительство» (профили «Теплогазоснабжение и вентиляция», «Водоснабжение и водоотведение» и др. ), а также инженерам для выполнения проектных работ.
Теплоснабжение и вентиляция. Курсовое и дипломное проектирование
Изложены методические указания, примеры расчетов, справочные материалы для выполнения курсовых проектов и работ по отоплению, вентиляции, кондиционированию воздуха, горячему водоснабжению, теплоснабжению, газоснабжению, очистке вентиляционных выбросов.
Приведены методические указания и рекомендации по дипломному проектированию. Для студентов вузов и специалистов по теплоснабжению и вентиляции.
В книге рассмотрены теплофикационные и централизованные системы теплоснабжения. Приводятся методы определения расходов теплоты потребителями. Изложены вопросы конструирования и проектирования систем горячего водоснабжения. Рассмотрены схемы систем присоединения потребителей к тепловым сетям, схемы теплосетей, их конструктивные элементы.
Приведены методы гидравлического, механического и теплового расчета тепловых сетей, а также их гидравлические режимы. Рассматриваются также источники тепла в контексте теплоснабжения. Уделяется внимание вопросам эксплуатации тепловых сетей и систем теплоснабжения.
Для студентов вузов, обучающихся по специальности «Теплогазоснабжение, вентиляция и охрана воздушного бассейна».
От видов домов, сооружения фундамента и подготовки строительства до лестниц, террас и балконов, горячего водоснабжения, вентиляции и отделочных работ. А преимущества деревянного дома известны. И прежде всего: древесина – это живой материал, и это прекрасно сказывается на самочувствии живущих в нем людей.
Дом из дерева можно прогреть всего за несколько часов. И кроме того, кирпичный дом при прочих равных условиях в 1,3—1,5 раза дороже, чем деревянный.
Описание первой в мире системы централизованного теплоснабжения Бердсилла Холли в городе Локпорт
Вниманию читателей предлагается перевод книги, изданной в 1878 г. в США и описывающей события, происходящие в отопительном сезоне 1877–1878 г. в г. Локпорте, шт. Нью-Йорк. Среди авторов книги Бёрдсилл Холли – изобретатель первой в мире паровой централизованной системы теплоснабжения.
Ее созданию, описанию всех звеньев системы и их работе посвящена настоящая книга. Особенностью этой системы теплоснабжения является тот факт, что при ее реализации были разработаны почти все виды систем, потребляющие тепло в настоящее время. Б. Холли удалось достаточно удачно решить все инженерные проблемы, сопровождающие такой сложный проект: создать тепловой источник с возможностью регулирования тепловой нагрузки в течение отопительного периода; обеспечить с резервированием распределение пара потребителям при малой его конденсации в процессе транспортировки с помощью подземных городских магистралей; согласовать высокое давление пара в магистралях и низкое давление в теплопотребляющих системах зданий; изобрести надежно и безопасно работающие атмосферные приборы отопления, а также паровые калориферы систем вентиляции; применить аккумуляторы горячей воды для системы горячего водоснабжения бытовых нужд; создать безнасосный способ перемещения горячей воды с низких вертикальных отметок на высокие; обеспечить измерение расхода потребляемой тепловой энергии; предложить систему таяния снега и льда; радикально упростить мобильные противопожарные установки, отказавшись от применения в их составе паровых котлов с топками за счет подключения паровых машин насосных агрегатов к паровым магистралям города.
В патенте 1882 г. Б. Холли первым предложил создание централизованной выработки механической и тепловой энергии. Впервые такая система была создана в г. Оттумва, шт. Айова, в 1889 г.
Ваш загородный дом
Сегодня дача перестала ассоциироваться с времянками, печкой и удобствами на улице. Как провести электричество по участку и внутри дома, как создать полноценную систему горячего и холодного водоснабжения, как соорудить летний душ, надворный туалет или полноценный санузел, как утилизировать мусор, как устроить канализацию и дренажную систему, наконец, как обустроить дом полноценной системой отопления? Полноцветное издание с подробными схемами и яркими иллюстрациями ответит на все эти вопросы и расскажет о том, как обустроить дачу по самым высоким современным стандартам и в соответствии с вашим представлением об уюте и комфорте.
Ценные указания и советы от профессионалов, пошаговые инструкции и таблицы, современные модели оборудования и затраты на материалы и работы. Читайте, стройте и создавайте дом своей мечты!
Основные положения по проектированию пассивных домов
Книга Вольфганга Файста содержит материал по принципам проектирования зданий с низким энергопотреблением и пассивных домов. Данная книга является переводом с немецкого языка и содержит много неизвестных для нашего читателя терминов и определений, поэтому переводчиком дополнительно введено большое количество примечаний в тексте и разъясняющей информации в приложениях.
В разделах книги подробно рассматриваются все факторы, влияющие на учет теплопотерь и теплопоступлений в пассивных зданиях. Также в книге сформулированы основные требования к различным конструктивным элементам и инженерным системам пассивных зданий: к наружной теплоизоляционной оболочке, к воздухонепроницаемой оболочке, к окнам и дверям, к системе механической приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла, к системам отопления, горячего и холодного водоснабжения и т.
д. Основной упор в книге делается на качественное проектирование и выполнение теплоизоляционной оболочки здания без тепловых мостов. Книга адресована для широкого круга специалистов: архитекторов, инженеров-проектировщиков, научных сотрудников, преподавателей и студентов инженерно-строительных и архитектурных высших и средних учебных заведений, инвесторов, строителей и сотрудников эксплуатационных организаций.
Оптимизация режимов работы систем горячего водоснабжения
К.т.н. П.В. Ротов, заместитель главного инженера,
УМУП «Городской теплосервис», г. Ульяновск
Характерной особенностью отечественных систем горячего водоснабжения является сильно выраженная циркуляционная составляющая. Циркуляция воды в системах горячего водоснабжения (ГВС) предназначена для компенсации тепловых потерь при отсутствии водоразбора [1]. Однако данные по тепловым потерям во внутридомовых системах горячего водоснабжения практически всегда отсутствуют в проектной или эксплуатационной документации теплопотребляющих систем. Без этих данных сложно производить режимно-наладочные мероприятия в системах горячего водоснабжения. Поэтому тепловые потери в трубопроводах систем горячего водоснабжения, как правило, определяют в долях от расхода воды. Согласно [2, 3] нормативные значения циркуляционного расхода предусмотрены в размере 10% от расчетного расхода воды, определенного для неотопительного периода. В [4] потери теплоты трубопроводами систем горячего водоснабжения учитываются прибавлением доли среднего за отопительный период расхода воды в системе ГВС. При этом коэффициент, учитывающий потери трубопроводами, зависит от конструктивных особенностей и наличия изоляции трубопроводов, изменяется от 0,15 до 0,35. Для широко распространенных в отечественном теплоснабжении систем горячего водоснабжения с неизолированными стояками и полотенцесушителями добавочный коэффициент равен 0,35.
В современной законодательной и нормативно-технической литературе, регламентирующей эксплуатацию систем горячего водоснабжения, существует ряд противоречий, влияющих на экономичность работы систем горячего водоснабжения. Так, согласно требованиям [1, 5] в системах ГВС температура воды может изменяться в значительных пределах: 50-75 О С в закрытых системах, 60-75 О С в открытых системах. Нормативный документ [6] предписывает выдерживать температуру горячей воды в системах горячего водоснабжения дошкольных организаций не ниже 65 О С. Согласно требованиям [7, 8] температура горячей воды должна выдерживаться в пределах 60-75 О С независимо от применяемой системы горячего водоснабжения. Согласно [8] допускается отклонение температуры воды в точке водоразбора в ночное время (с 23:00 до 06:00) не более чем на 5 О С; в дневное время (с 06:00 до 23:00) не более чем на 3 О С.
Противоречия в законодательной и нормативной литературе [5, 6, 7, 8] заключаются в том, что в зданиях, подключенных к одной централизованной системе теплоснабжения, должны поддерживаться различные температуры в системе ГВС. Кроме того, в расчетах тарифа на горячую воду, как правило, применяют значения температур, соответствующие нижнему нормативному уровню, т.е. потребители не оплачивают избыточную тепловую энергию, которая поступает в систему ГВС при повышенной температуре воды. Особенно остро эта проблема стоит в системах, не оборудованных приборами коммерческого учета 10.
Сотрудниками научно-исследовательской лаборатории «Теплоэнергетические системы и установки» УлГТУ совместно со специалистами коммунальных предприятий проведено обследование систем горячего водоснабжения жилых домов г. Ульяновска в отопительном сезоне 2011-2012 гг. В результате обследования установлено, что реальное значение циркуляционного расхода существенно превышает расчетные значения. В табл. 1 приведены средние за отопительный период расходы в системах горячего водоснабжения ряда жилых домов.
Расход воды в циркуляционных трубопроводах систем горячего водоснабжения жилых домов G4 составляет 40-90% от расхода в подающем трубопроводе G3 и 70-500% от расхода воды на горячее водоснабжение Gf.
В табл. 2 приведены среднечасовые температуры воды и расходы тепловой энергии в системах горячего водоснабжения ряда жилых домов г. Ульяновска, подключенных к тепловым сетям по открытой схеме. Данные в табл. 2 усреднены за 7 месяцев отопительного сезона 2011-2012 гг.
Из табл. 2 следует, что в системах ГВС практически всех обследованных жилых домов, среднечасовая температура воды превышает нижний нормативный уровень на 2-6 О С. С учетом допускаемого отклонения 3 О С в дневное время и 5 О С в ночное [10], температура в системах ГВС превышает нормативный уровень на 5-9 О С в дневное время и на 7-11 О С — в ночное. Из табл. 2 также следует, что потери теплоты при циркуляции горячей воды составляют 40-70% от всего теплопотребления в системе горячего водоснабжения. Режим работы систем горячего водоснабжения отличается существенной часовой и суточной неравномерностью. Установка на циркуляционных трубопроводах дроссельных шайб с постоянным отверстием не позволяет в полной мере учесть изменения потребления ГВС. В результате температура воды в циркуляционных трубопроводах систем ГВС превышает температуру воды в обратных трубопроводах систем отопления, что приводит к повышению температуры воды в обратных трубопроводах тепловых сетей и, как следствие, к снижению экономической эффективности теплофикационных систем. На циркуляционных линиях систем ГВС всех домов в период проведения обследования были установлены шайбы, диаметры которых приведены в табл. 1.
На наш взгляд в системах ГВС необходимо применять технологии регулирования, позволяющие учесть неравномерность режимов их работы. Одной из таких технологий является технология поддержании температуры горячей воды вблизи нижнего предела в период минимального водоразбора, что позволяет добиться значительной экономии теплоты.
В настоящее время существует большая номенклатура приборов, позволяющих осуществлять оптимизацию теплоснабжения в соответствии с графиками теплопотребления. Выбор типа прибора и схемы его включения должен быть обусловлен необходимостью решения различных задач при регулировании параметров теплоносителя.
С декабря 2006 г. в системе теплоснабжения г. Ульяновска применяются технологии регулирования параметров горячего водоснабжения. Регулирование осуществляется на основе программируемых контроллеров с функцией реального времени, позволяющих программировать изменение температуры воды в системе горячего водоснабжения в соответствии с фактическим водопотреблением. Первоначально регулирование применялось в закрытых системах ГВС, что обусловлено большим диапазоном нормируемой температуры ГВС.
На рис. 1 показана схема включения контроллера в структуру центрального теплового пункта (ЦТП). Импульс от датчика температуры 8 поступает в контроллер 6, где формируется управляющий сигнал для электропривода регулятора 7.
Первоначально настройка регулятора была выполнена таким образом, что с 0:00 до 19:00 температура ГВС на выходе с ЦТП поддерживалась 55 О С, а с 19:00 до 0:00 — 58 О С. Затем, при неизменной продолжительности периодов регулирования, температуры были изменены соответственно на 54 О С и 60 О С. Такая настройка объясняется необходимостью поддержания повышенной температуры ГВС в пиковый период.
Анализ работы прибора и сравнение параметров работы ЦТП за декабрь 2006 г., январь и февраль 2007 г. показали, что суммарный расход теплоносителя через ЦТП снизился на 4264,4 т (152 т в сутки) в январе и на 5847,9 (244 т в сутки) в феврале (линия 1 на рис. 2). Вследствие понижения расхода существенно уменьшилось теплопотребление ЦТП. Так, в январе теплопотребление снизилось на 85,3 Гкал (3 Гкал в сутки), что составило 2,5% от теплопотребления в декабре 2006 г. Увеличение теплопотребления в феврале обусловлено повышением температуры сетевой воды в подающей магистрали: средняя разность температур между подающим и обратным трубопроводами составила 33,1 О С. Можно с полной уверенностью утверждать, что при отсутствии регулирования на ЦТП теплопотребление в феврале существенно превысило бы фактическое. Данные сравнительного анализа приведены в табл. 3.
Таблица 3. Технико-экономические показатели работы теплового пункта.
| Наименование | Декабрь 2006 г. | Январь 2007 г. | Февраль 2007 г. |
| Теплопотребление, Гкал | 3412,2 | 3326,9 | 4025,3 |
| Суммарный расход теплоносителя в подающем тубопроводе, т | 127352,97 | 123088,6 | 121505,1 |
| Средняя температура в подающем трубопроводе, °С | 72,01 | 71,82 | 80,9 |
| Средняя температура в обратном трубопроводе, °С | 45,22 | 44,79 | 47,8 |
| Средняя температура наружного воздуха, °С | -2,3 | -2,2 | -14,3 |
Большее снижение расхода теплоносителя в феврале обусловлено изменением режима регулирования температуры ГВС. В феврале в период минимального водоразбора температура ГВС поддерживалась на более низком уровне, чем в январе. На рис. 3 показана динамика изменения температуры воды, подаваемой на ГВС, по часам суток. На графике четко прослеживаются периоды изменения температуры в соответствии с заданной программой.
На рис. 4 и 5 приведено сравнение параметров работы ЦТП с 0:00 до 13:00 29.01.07 г. и с 0:00 до 13:00 30.01.07 г. В период с 0:00 по 13:00 29.01.07 г. температура на выходе с ЦТП поддерживалась 54 О С, в период с 0:00 до 13:00 30.01.07 г. — 60 О С. Анализ суточных параметров ЦТП за это время показал: часовой расход теплоносителя увеличился на 1-2%; часовое теплопотребление ЦТП увеличилось на 5-6%; расход теплоты с ГВС увеличился на 8-10%. Сравнение режимов работы ЦТП за 29-30.01.07 г. является дополнительным подтверждением эффективности произведенной оптимизации режима работы системы ГВС.
Равенство средних температур наружного воздуха в декабре 2006 г. и январе 2007 г. позволяет провести технико-экономическое сравнение показателей работы ЦТП в эти месяцы и сделать вывод о том, что снижение расхода теплоносителя через ЦТП в январе обусловлено только оптимизацией режима работы системы ГВС.
Технико-экономические расчеты показывают, что в январе 2007 г. за счет оптимизации режима теплопотребления было сэкономлено 43503 руб. при тарифе 510 руб./Гкал. Стоимость прибора и монтажных работ составили 15000 руб. Таким образом, затраты на покупку и монтаж контроллера окупились менее чем за месяц. Чистая экономия от установки прибора составила 28503 руб.
На примере одного ЦТП показана эффективность энергосбережения от внедрения простого, малозатратного и быстроокупаемого технического решения.
В структуру системы теплоснабжения г. Ульяновска входит более 100 центральных тепловых пунктов. По результатам этого пилотного проекта было рекомендовано в системе теплоснабжения г. Ульяновска внедрять технологии регулирования температуры ГВС с учетом часовой и суточной неравномерности потребления ГВС. В настоящее время в системе теплоснабжения г. Ульяновска такое регулирование осуществляется на 25 ЦТП с расчетной максимальной тепловой нагрузкой ГВС равной 171 Гкал/ч (расчетная среднечасовая нагрузка ГВС 85,5 Гкал/ч). Ежегодная экономия тепловой энергии на этих ЦТП за счет ночного понижения температуры ГВС составляет более 3,96 млн руб. при средневзвешенном тарифе на покупку тепловой энергии в размере 1100 руб./Гкал (с учетом НДС). Экономия определялась из условия ежедневного 6-часового понижения параметров. При этом затраты на привод регуляторов температуры, питание датчиков температуры и контроллеры составляют не более 105 кВт.ч в год, стоимостью не более 500 руб.
Реализация подобного технического решения на каждом ЦТП позволит добиться существенной экономии топливно-энергетических ресурсов, снижения себестоимости производства и транспорта теплоты и, как следствие, снижения тарифов для населения.
Выводы
1. Проведен анализ режимов работы систем горячего водоснабжения жилых домов г. Ульяновска. В результате обследования определено, что в системах горячего водоснабжения происходит существенный перерасход тепловой энергии и теплоносителя, обусловленный нерегулируемой циркуляцией теплоносителя и отсутствием регулирования температуры горячей воды в периоды минимального водоразбора.
2. С 2006 г в системе теплоснабжения г. Ульяновска реализуется автоматическое регулирование температуры горячей воды с нормативным понижением температуры в периоды минимального водоразбора. Обследование режимов работы ЦТП показало, что за счет автоматического понижения температуры ГВС в периоды минимального водоразбора теплопотребление системы горячего водоснабжения снижается более чем на 2,5 %.
3. В период с 2006 по 2012 гг. автоматическое понижение температуры ГВС в периоды минимального водоразбора реализовано на 25-ти ЦТП в системе теплоснабжения г Ульяновска. Расчетная годовая экономия тепловой энергии на этих ЦТП за счет ночного понижения температуры ГВС составляет более 3,96 млн руб. при средневзвешенном тарифе на покупку тепловой энергии в размере 1100 руб./Гкал (с учетом НДС).
Литература
1. Строительные нормы и правила. СНиП 2.04.01-85. Внутренний водопровод и канализация зданий. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.
2. Строительные нормы и правила. СНиП 2.04.07-86. Тепловые сети. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. — 50 с.
4. Свод правил по проектированию и строительству. СП 41-101-95. Проектирование тепловых пунктов / Минстрой России. — М.: Изд-во ГУП ЦПП, 2003. — 78 с.
6. Об утверждении СанПиН 2.4.1.2660-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, содержанию и организации режима работы в дошкольных организациях». Постановление Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 22.07.2010 г. № 91 //Российская газета, 2010. — № 5280. — 08.09.2010.
9. Ротов П.В., Егоров В.Н., Сидорова Л.Ю. О необходимости приборного учета в системах горячего водоснабжения// Сантехника, отопление, кондиционирование.
10. Ротов П.В., Егоров В.Н. Учет воды на горячее водоснабжение — важнейший фактор энергосбережения в жилищно-коммунальном хозяйстве / П.В. Ротов, В.Н. Егоров // Материалы Пятой Российской научно-технической конференции «Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетики и промышленности». — Ульяновск: УлГТУ, 2006. Т. 2. С. 66-70.
11. Ротов П.В., Егоров В.Н. Приборный учет в системе ЖКХ на примере г. Ульяновска. // Строительная инженерия. 2006. — № 5. С.
