Системы горячего водоснабжения. Централизованная система горячего водоснабжения

Горячее водоснабжение необходимо для гигиенических и бытовых нужд. Температура воды в данной системе варьируется от 50 до 65 градусов. В простом виде местная система горячего водоснабжения представляет собой водонагревательную установку и сеть трубопровода, который подает нагретую воду к точкам потребления.

Виды систем ГВС

Системы снабжения горячей водой делятся на несколько видов:

• автономные;
• централизованные.

Автономная (децентрализованная) система представляет собой самостоятельное нагревание воды. Выполняется подобная процедура с помощью небольших тепловых генераторов (дровяные печи, газовые колонки, электрические водонагреватели и прочие установки).

Централизованная система горячего водоснабжения – это определенный комплекс сооружений, который обеспечивает горячей водой от одного многоквартирного здания до микрорайона или города.

Классификация систем ГВС

Выделяют и такие разновидности, как циркуляционные и естественные (бесциркуляционные) системы.

• Циркуляционная система горячего водоснабжения используется там, где требуется беспрерывное горячее водоснабжение потребителей. В системе данного типа при отсутствии водоразбора вода не стоит на месте и непрерывно проходит через водонагревательную установку. Благодаря этому поддерживается нужная температура воды рядом с точками водоразбора. Подобное движение жидкости достигается благодаря работе насосного оборудования или отдельного циркуляционного агрегата.
• Бесциркуляционные системы дешевые и простые по своему устройству. Такие системы состоят из одного подающего трубопровода. Недостатком установки является то, что вода остывает в трубопроводе при перерывах в использовании или при небольшой интенсивности водоразбора. Потребитель, открывая кран после простоя системы, должен сливать некоторое количество воды, пока не почувствует горячую воду.

Виды системы в зависимости от разводящей магистрали

По этому признаку выделяют системы с верхней и нижней разводкой.

Верхняя разводка наиболее часто используется при монтаже верхних (открытых) аккумулирующих баков (расширительных емкостей), а также при наличии чердачного помещения или верхнего технического зала. В этом случае циркуляционная магистраль прокладывается в подвальном помещении (при отсутствии подвала – в подпольном канале).

Для того, чтобы система горячего водоснабжения не причиняла хозяевам дополнительных хлопот при обслуживании и эксплуатации, необходимо отдать предпочтение системе с нижней разводкой. Однако применение этого варианта возможно лишь при наличии подвального помещения.

Здания, высота которых составляет более 50 м, имеют системы горячего водоснабжения, разделенные на секции по вертикали с самостоятельными разводками и отдельными стояками для каждой секции. Связано это с тем, что допускаемое давление в такой системе ограничено.

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;

 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 < см. рисунок >.

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.

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;

 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 < см. рисунок >.

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.

Качество горячей воды в системе горячего водоснабжения , участвующей в технологических процессах, связанных с приготовлением пищевых продуктов, а также для удовлетворения санитарных, бытовых нужд должно соответствовать требованиям стандарта питьевой воды ГОСТ 2874-82. Воду перед нагреванием при необходимости подвергают специальной обработке. Например, при значительной концентрации газов в водопроводной воде ее дегазируют. Дегазацией удаляют углекислый газ, сероводород, кислород. Удаление углекислого газа и кислорода уменьшает коррозионные свойства горячей воды. Применяют физические (разбрызгивание в вакууме с подогревом) и химические методы ее дегазации (фильтрование через химически активные материалы).

Температура горячей воды в системе водоснабжения , подаваемой на санитарно-бытовые нужды, во избежание ожога не должна превышать 75 °С. В душевые для производственных рабочих на промышленных предприятиях разрешается подавать воду температурой 45-50 °С. Температура горячей воды для технологических процессов определяется производственными требованиями.v

Нормы расхода горячей воды и режим водопотребления. Для производственных целей нормы расхода горячей воды устанавливают в литрах на единицу продукции или на единицу обрабатываемого сырья, для хозяйственно-бытовых нужд – в литрах в час на одно место потребления (например, на одну душевую сетку) или на обрабатываемый объект (на мойку автомашины).

Нормы применительно к различным видам производства указаны в нормативной технологической литературе.

Нормы горячей воды (65-70 °С) для хозяйственно-бытовых нужд одинаковы во всех отраслях промышленности. По СНиП 2.04.01-85 на одну душевую сетку норма расхода горячей воды составляет 270 л на человека, на мойку столовой посуды – 250-300 л/ч.

Расход горячей воды по часам равномернее, чем расход холодной воды. В максимальных количествах горячую воду расходуют на стыках рабочих смен.

В это время рабочие пользуются душевыми, а также проводят мокрую уборку цехов. Для определения часового потребления горячей воды составляют график (см. рис.3). Расход горячей воды включают в общий график водопотребления предприятия.

Система горячего водоснабжения – это комплекс сооружений, предназначенных для приготовления горячей воды, подачи ее с требуемым давлением и температурой к точкам потребления.

Системы горячего водоснабжения по способу обеспечения горячей водой точек потребления делят на две группы: централизованные и местные.

Централизованными системами водоснабжения называют системы горячего водоснабжения, в которых горячая вода поступает из одного центра (бойлерная, тепловой узел, ТЭЦ, районная котельная). По системе трубопроводов горячую воду подают в помещения к водоразборным точкам или к технологическому оборудованию. В местных системах водоснабжения готовят и потребляют воду в том же помещении.

Местные системы водоснабжения применяют в тех случаях, когда горячая вода централизованного горячего водоснабжения не соответствует требуемым параметрам (например, в автоматизированных пастеризационно-охладительных линиях молока, в консервной промышленности для детского питания и др.). Преимущественно предприятия оборудуют централизованными системами, установленными на самом предприятии, либо в квартире и т.д., которые бывают следующих видов: с непосредственной подачей воды из наружной тепловой сети; с подачей воды из тепловых узлов, присоединенных к наружным сетям с паром или перегретой водой; с подачей воды из водонагревателя.

Принципиальные схемы централизованного горячего водоснабжения показаны на рис.11. Сети тупиковой системы можно подключать к тепловой через водонагреватель или непосредственно. Работа системы, построенной по такой схеме, состоит в следующем. Из водопровода поступающая вода под давлением проходит через водонагреватель, где она нагревается, и по разводящей линии через стояки и подводки поступает на водоразборные точки (умывальники, раковины, ванны, души, технологическое оборудование и др.). Но рассмотренная тупиковая схема имеет два существенных недостатка: вода при отсутствии водоразбора остывает и при открытом кране некоторое время течет остывшая вода; при падении давления в водопроводе горячая вода не поступает на водоразборные точки.

Рис.11. Схемы систем горячего водоснабжения

• а – цинковая (простейшая) схема с нижней разводкой;
• б – схема системы с циркуляционной линией (при естественной циркуляции);
• в – схема системы с баком-аккумулятором и циркуляционной линией (с механическим побуждением циркуляции);
• г – схема системы с нижним баком-аккумулятором горячей воды;
• 1 – водопровод;
• 2 – подогреватель;
• 3 – вход и выход теплоносителя;
• 4 – разводящая линия;
• 5 – стояк;
• 6 – подводки;
• 7 – водоразборные точки;
• 8 – главный стояк;
• 9 – циркуляционные стояки;
• 10 – сборная циркуляционная линия;
• 11 – воздушник;
• 12 – насос;
• 13 – поплавковый клапан;
• 14 – бак-аккумулятор;
• 15 – циркуляционная линия между баком-аккумулятором и водонагревателем;
• 16 – циркуляционная вставка с обратным клапаном (открывается для обеспечения циркуляции);
• 17 – обратный клапан;
• 18 – циркуляционный насос;
• 19 – емкость герметическая;
• 20 – бак с холодной водой

Продажа и и отопления коттеджа или загородного дома.

Совокупность трубопроводов и располож. в индивидуальных или центральных тепловых пунктах устройств для приготовления и распределения горячей воды на одно здание или группу. В последнем случае систему горячего водоснабжения наз. квартальной. По организации движения горячей воды в трубопроводах централизованной системы горячего водоснабжения подразделяют на тупиковые и циркуляц. В первых между тепловым пунктом и водоразборными приборами прокладывается трубопровод, подающий горячую воду к месту ее потребления. При отсутствии во-доразбора вода в подающем трубопроводе не движется и, следовательно, остывает. После перерыва в водоразборе потребители получают воду со сниж. темп-рой, что понижает качество горячего водоснабжения и приводит к необходимости слива теплой воды в канализацию. Тупиковые системы рекомендуются для объектов с пост, водоразбором - баино-прачечных комбинатов, технология, установок. В циркуляц. системах кроме подающего прокладывают циркуляц. трубопровод, что позволяет поддерживать циркуляцию воды при небольшом водоразборе и при полном его отсутствии. При этом темп-ра воды, подходящей к водоразборным приборам, не падает ниже заданной величины (50°С) и не происходит слива из системы, приводящего к потерям воды и теплоты.

Чем больше воды циркулирует и системе, тем меньше остывает вода, но выше стоимость системы (циркуляц. трубопроводов и мощности циркуляц. насоса). При расчете циркуляц. линий принимают допустимое остывание воды в подающих трубопроводах 5-!5°С Традиц. схема централизованной системы водоснабжения предлагает прокладку в каждой квартире двух стояков: подающего и циркуляц. При этом полотенцесушшпель, служащий для отопления ванной комнаты, присоединяется к циркуляц. стояку для уменьшения потерь теплоты в подающем стояке. Недостатком такого решения является значит, расход металла. Подобная схема внутридомовых систем применяется в небольших по протяженности системах горячего водоснабжения, обслуживающих одно здание или небольшую группу компактно располож. зданий.

В жилищном стр-ве широко распространена циркуляц. система горячего водоснабжения с секц. узлами. В ней неск. подающих стояков (обычно подающие стояки одной секции жилого дома) объединены кольцующей перемычкой и присоединены к одному циркуляц. стояку. Водоразборные приборы и иолотенцесуши-тели присоединены к подающим стоякам. Неск. подающих стояков, объединенных циркуляц. стяком, образуют водоразбор-но-циркуляц. узел. В такой системе расход металла меньше, чем в предыдущей из-за меньшего кол-ва циркуляц. стояков. Кроме того, объединение стояков в секционные узлы позволяет значит, уменьшить число циркуляц. колец в системе, что облегчает наладку системы.

Существуют квартальные системы горячего водоснабжения, в к-рых распределит. сеть выполнена однотрубной тупиковой, а внутридомовая система циркуляционной. Горячая вода из теплового пункта подастся во пиутридомовые системы по подающему трубопроводу. Циркуляция юды во внутридомовой системе при отсутствии во-доразборапроисходитзасчетразности плотностей горячей и остывшей воды. Догрев воды происходит в небольшом водоподогревателе, установл. на главном стояке.

В зданиях с числом этажей более 16 системы горячего водоснабжения выполняют двухзонпыми. Это обусловлено тем, что при большой высоте здания статич. давление в нижних точках стояков превышает допустимые пределы (макс, рабочее давление для водоразборной арматуры составляет 0,6 МПа). Каждая зона представляет собой самостоят, систему со своими подогревателями и насосами. Возможны двухзонные системы с естеств. циркуляцией и догревающими водоподогревателя-ми и насосами. Давление в магистрали поддерживается достаточным для обеспечения горячей водой одной из зон. Необходимое давление в др. зоне обеспечивается регулятором давления, устанавливаемым в нижней зоне, или повысит, насосом, если давление в магистрали соответствует давлению в нижней зоне.