В предыдущей статье мы изучили устройство системы горячего водоснабжения в жилых домах и выяснили, как рассчитывается по теплосчетчику в системах подачи горячей воды с открытым водоразбором. Теперь разберем , стоимость тепла по счетчику, и самый больной для всех вопрос как правильно рассчитать оплату за горячую воду в системах с закрытым водоразбором, или подачей воды через водоподогреватели.
Пример устройства системы горячего водоснабжения с полотенцесушителями в ванных комнатах.
Для начала определимся, какая у вас схема получения горячей воды и устройство горячего водоснабжения ванных.
К дому подходит четыре трубы. Две для отопления, две для приготовления горячей воды и одновременно отопления ванных. Я не случайно пишу приготовления горячей воды. Здесь вы не отбираете воду от теплоисточника, а готовите сами с помощью теплообменника. Как смотрим на рисунке ниже.
Как видно на рисунке горячая вода от котельной греет воду из водопровода. При этом потоки воды между собой не смешиваются. Исполнение теплообменников может быть разным. Например, существуют пластинчатые теплообменники, емкостные, кожухотрубные скоростные водоподогреватели. Более подробно с устройством различных типов подогревателей воды можно .
Для нас сейчас это не главное. Главное необходимо знать, что температура горячей воды в вашем кране теперь зависит не только от тепловых сетей и котельной, но и от того, в каком состоянии находится ваш теплообменник (водоподогреватель – подогреватель воды) насколько правильно он подобран и на сколько верно спроектирована и работает ваша система подачи горячей воды. О подборе теплообменников для конкретного дома можно почитать здесь.
Смотрим на рисунке ниже устройство горячего водоснабжения (при желании щелкните по нему, чтобы увеличить).
Как видим на рисунке, к дому подходит четыре трубы. Счетчик тепла, в зависимости от типа или алгоритма который в него заложили при пусконаладке, считает тепло либо по всем четырем трубам – то, что пришло и, то, что мы вернули назад или по двум системам — отоплению и горячей воде . В любом случае результат будет одинаков. Только для потребителя конечно лучше получить сразу готовый результат, так как например делает счетчик тепла на базе вычислителя . Так меньше вероятность, что нас запутают в цифрах. Но это уж на усмотрение хозяев.
Напомню на всякий случай — в соответствии с право выбора теплосчетчика принадлежит потребителю. Я так понимаю, что это сделано для того, чтобы избежать коррупции.
Как рассчитать стоимость тепла и горячей воды по счетчику в данном случае.
Если вы посмотрите внимательно на схему, то на ней видно, что горячая воду циркулируя по трубам, проходит через полотенцесушители в ванных комнатах
, не только отдавая нам горячую воду, но и обогревая одновременно ванные. Следовательно, мы должны вычесть тепло затраченное на обогрев ванных
(обозначим Qps) из общего количества тепла по 2ой системе трубопроводов (вывод 2 — ГВС), а остальное тепло уже распределять по показаниям водомеров установленных в квартирах.
Закономерный вопрос, откуда взять расход тепла на обогрев ванных. Ответ дан в табл. 1 п.4 Приложения 2.
В СП-41-1О1-95 приведены потери теплоты трубопроводами, при наличии тепловых сетей горячего водоснабжения после ИТП, без тепловых сетей горячего водоснабжения и с изолированными стояками без полотенцесушителей. Определитесь какая у Вас система и учитывайте в начислении за тепло потраченное на нагрев горячей воду.
Пусть в нашем случае это будет 35 % (0,35 для домов с неизолированными стояками и полотенцесушителями). На первый взгляд очень много, но как показала практика – совершенно верно. Дальше я приведу вам примеры реальных замеров на выборочных объектах.
Следовательно считаем стоимость 1куб.м горячей воды следующим образом.
Qсист. ГВС х (1-0,35) х Ст. / G пок. вод. где
Qсист. ГВС – количество тепла потраченное на нагрев горячей воды по показаниям теплосчетчика, в Гкал.
Ст. — стоимость – 1 Гкал тепла в рублях.
G пок. вод. – расход воды по показаниям квартирных водомеров в метрах кубических.
Пример расчета – имеем:
Qсист. ГВС – 18,26 Гкал
Ст. – 1520 рублей (с НДС)
G пок. вод. = 201 куб. м
ИТОГО: 18,26 х (1-0,35) х 1520 / 201 = 89,75 руб.
Если бы Вы не вычли потери, то получили бы:
18,26 х 1520 / 201 = 138,08 руб.
Соответственно у Вас бы была в этом случае истерика, хотя за отопление сумма естественно была бы меньше. Стали бы винить счетчик тепла, председателя (ворует ведь у соседей меньше), тратиться на проверку счетчика, а на самом деле все гораздо проще, необходимо быть чуть-чуть грамотнее.
Закономерный вопрос, что же делать с оставшимися 35% (0,35), естественно прибавить к отоплению , ведь тепло потрачено на обогрев ванных комнат.
Существует второй вариант приготовления горячей воды в системах с закрытым водоразбором . Устройство такой системы и как рассчитать стоимость тепла и горячей воды по счетчику в данном случае, а также самостоятельно вывести и утвердить норматив на горячую воду в следующей статье.
Парамонов Ю.О., 2012-17 г. Эксклюзивно для ООО «Энергостром»
Cтраница 1
Стояки систем горячего водоснабжения располагают, как правило, справа от стояков холодного водоснабжения, циркуляционный стояк - справа от стояка горячего водоснабжения. Расстояние между осями стояков при диаметре до 32 мм принимается равным 80 мм, при больших диаметрах оно может быть увеличено исходя из условия удобства сборки трубопроводов. При параллельной горизонтальней прокладке трубопроводов горячая труба располагается над холодной.
Стояки систем горячего водоснабжения прокладывают справа от стояков холодного водоснабжения, если смотреть на них со стороны помещения. При горизонтальной прокладке трубопровод горячего водоснабжения, как уже указывалось, располагают над трубопроводом холодного водоснабжения.
Циркуляция в стояках систем горячего водоснабжения связана с охлаждением воды в циркуляционных контурах, причем потери давления при движении воды по контуру равны гравитационному давлению.
Магистральные линии и стояки систем горячего водоснабжения монтируют так же, как и трубопровод систем центрального отопления. Магистральные трубопроводы диаметром более 2 собирают на сварке, водогазопроводные трубы диаметром 2 и меньше - на резьбе при помощи фитингов.
Магистральные линии и стояки систем горячего водоснабжения монтируют так же, как и трубопровод систем центрального отопления. Магистральные трубопроводы диаметром более 2 собирают на сварке, водогазопроводные трубы диаметром 2 и меньше-на резьбе при помощи фитингов.
Эффективность применения изоляции стояков системы горячего водоснабжения настолько высока, что целесообразно организовать нанесение изоляции на стояки действующих систем. Выполнение этих работ не требует высокой квалификации исполнителей и вполне может осуществлено в короткие сроки силами службы эксплуатации. Расчеты показывают, что целесообразно также усилить теплоизоляцию трубопроводов внутрикварталь-ных сетей горчего водоснабжения.
Теплота, выделяемая стояками системы горячего водоснабжения, используется для отопления квартир. Однако летом теплопоступления от стояков горячего водоснабжения являются бесполезными потерями теплоты.
| Схема системы горячего водоснабжения с объединенными сверху стояками. |
Отсутствие или недостаточная толщина изоляции магистралей и стояков системы горячего водоснабжения не только приводит к большим потерям теплоты, но и увеличивает расход электроэнергии на перекачку циркуляционной воды, так как при ее охлаждении в трубах необходимо увеличить ее расход.
Регулятор температуры РТ-3513 (рис. 7.30) прямого действия и предназначен для регулирования температуры воды на циркуляционных магистралях и стояках системы горячего водоснабжения. В регуляторе РТ-3513 чувствительный термоэлемент и исполнительный орган объединены в едином корпусе.
Рассмотрим более конкретно методы устранения засора трубопроводов и арматуры, а также устранение засора в циркуляционной линии (полотенцесушителях) в стояках системы горячего водоснабжения.
Для лучшего водораспределения к отдельным точкам потребления воды, а также в целях сохранения одинаковых диаметров по всей высоте здания в однотрубных системах горячего водоснабжения стояки закольцовывают. Компенсация температурных удлинений в стояках систем горячего водоснабжения зданий повышенной этажности обеспечивается за счет установки одновитковых полотенцесушителей, а в двухтрубных системах горячего водоснабжения за счет установки на стояках П - образных компенсаторов.
Весьма существенное значение для нормального обеспечения потребителей и экономии в расходе тепла и воды имеет работа циркуляционных насосов. Отсутствие надежной циркуляции через все стояки системы горячего водоснабжения ведет к остыванию воды и большим сливам охлажденной воды. По этим причинам весьма важно автоматизировать работу циркуляционных насосов, которых обычно устанавливается два. Второй насос является резервным и включается при выходе из строя работающего.
В периоды большого водоразбора давление в циркуляционной линии снижается и соответственно уменьшается циркуляционный расход в системе горячего водоснабжения. Однако при этом режиме через подающие линии и стояки системы горячего водоснабжения проходит большой расход воды и поэтому выстывание воды на пути между подогревательной установкой и водоразборными кранами незначительно.
ОСОБЕННОСТИ СЕТЕЙ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
§ 45. СХЕМЫ СЕТЕЙ
Системы централизованного горячего водоснабжения являются частью внутреннего водопровода. Сети горячего водоснабжения имеют много общего с сетями холодного водоснабжения.
Сеть горячего водоснабжения также, как сеть холодного водопровода, бывает с нижней и с верхней разводками. Сеть горячего водоснабжения бывает тупиковой и закольцованной, но, в отличие от сетей холодного водопровода, кольцевание сети необходимо для выполнения важной функциональной задачи - сохранения высокой температуры воды.
Простые (тупиковые) сети горячего водоснабжения с подающими трубопроводами применяют в небольших малоэтажных зданиях с короткими стояками, а также в бытовых помещениях промышленных зданий и в зда ниях с длительным и более или менее стабильным потреблением горячей воды "(бани, прачечные).
Схемы сетей горячего водоснабжения с циркуляционным трубопроводом следует применять в жилых зданиях, гостиницах, общежитиях, лечебных учреждениях, санаториях и домах отдыха, в детских дошкольных учреждениях, а также во всех случаях, когда возможен неравномерный и кратковременный отбор воды.
Обычно сеть горячего водоснабжения состоит из горизонтальных подающих магистралей и вертикальных распределительных трубопроводов-стояков, от которых устраивают поквартирные разводки. Стояки горячего водоснабжения прокладывают как можно ближе к приборам.
Кроме того, сети горячего водоснабжения подразделяются на двухтрубные (с закольцованными стояками) и однотрубные (с тупиковыми стояками).
При увеличении радиуса действия систем горячего водоснабжения и разнообразии условий жилой застройки требовалось совершенствование схем централизованных систем горячего водоснабжения. Были созданы принципиально новые схемы с самостоятельными независимыми циркуляционными контурами, ограниченными пределами одной секции здания или пределами одной группы стояков. Небольшой радиус действия этих контуров позволяет поддерживать в них циркуляцию за счет гравитационного напора, в то время как обмен воды в магистральных трубах происходит или за счет водоразбора, или с помощью циркуляционного насоса.
Рассмотрим некоторые из большого числа возможных схем сетей горячего водоснабжения.
При верхней разводке магистралей (рисунок 1) сборный циркуляционный трубопровод замыкается в виде кольца. Циркуляция воды в трубопроводном кольце при отсутствии водоразбора осуществляется под действием гравитационного напора, возникающего в системе из-за разницы плотности охлажденной и горячей воды. Охлажденная в стояках вода опускается вниз в водонагреватель и вытесняет из него воду с более высокой температурой. Таким образом происходит непрерывный водообмен в системе.
Рисунок 1. Схема с верхней разводкой подающей магистрали
1 - водонагреватель; 2 - подающий стояк; 3 - распределительные стояки; 4 - циркуляционная сеть
Тупиковая схема сети (рисунок 2) имеет наименьшую металлоемкость, но из-за значительного остывания и нерационального сброса остывшей воды применяется в жилых зданиях высотой до четырех этажей, если на стояках не предусмотрены полотенцесушители и протяженность магистральных труб мала. Если же протяженность магистральных труб велика, а высота стояков ограничена, то применяют схему с закольцованными подающей и циркуляционной магистралями с установкой на них циркуляционного насоса (Рисунок 3). В этой схеме тоже следует ожидать остывания, но меньшего объема воды. Подобная схема позволяет увеличить протяженность сети.
Рисунок 2 - Тупиковая схема
горячего водоснабжения
1 - водонагреватель;
2 - распределительные стояки
Рисунок 3. Схема с закольцованными магистральными трубопроводами
1 - водонагреватель;
2 - распределительные стояки;
3 - диафрагма (дополнительное гидравлическое сопротивление);
4 - циркуляционный насос;
5 - обратный клапан
Наибольшее распространение получила двухтрубная схема (Рисунок 4), в которой циркуляция по стоякам и магистралям осуществляется с помощью насоса, забирающего воду из обратной магистрали и подающего ее в водонагреватель. Система с односторонним присоединением водоразборных точек к подающему стояку и с установкой полотенцесушителей на обратном стояке представляет собой наиболее распространенный вариант подобной схемы. Двухтрубная схема оказалась надежной в эксплуатации и удобной для потребителей, но для нее характерна высокая металлоемкость.
Рисунок 4. Двухтрубная схема горячего водоснабжения
1 - водонагреватель; 2 - подающая магистраль; 3 - циркуляционная магистраль; 4 - циркуляционный насос; 5 - подающий стояк;
6 - циркуляционный стояк; 7 - водоразбор; 8 – полотенцесушители
Для снижения металлоемкости в последние годы стали использовать схему (Рисунок 5), в которой несколько подающих стояков объединяются перемычкой с одним циркуляционным стояком. Такое решение схемы горячего водоснабжения чаще всего используется для общественных зданий, где не предусматривается установка полотенцесушителей. Схема отличается низкими эксплуатационными показателями, так как верхняя перемычка выполняется из труб того же диаметра, что и подающие стояки; сопротивление ее превышает сопротивление магистралей, поэтому вода движется только в стояках, близких к циркуляционному.
Рисунок 5. Схема с одним объединяющим циркуляционным стояком
1 - водонагреватель; 2 - подающая магистраль; 3 - циркуляционная магистраль; 4 - циркуляционный насос; 5 - водоразборные стояки; 6 - циркуляционный стояк; 7 - обратный клапан
Недавно появились схемы однотрубной системы горячего водоснабжения, предложенные МНИИТЭП, с одним холостым подающим стояком на группу водоразборных стояков (Рисунок 6). Холостой стояк изолирован и устанавливается в паре с одним водоразборным или в секционном узле, состоящем из 2-8 закольцованных водоразборных стояков. Основное назначение холостого стояка - транспортирование горячей воды из магистрали в верхнюю перемычку и далее в водоразборные стояки. В каждом стояке происходит самостоятельная, дополнительная циркуляция за счет гравитационного напора, возникающего в контуре секционного узла из-за остывания воды в водоразборных стояках с полотенцесушителями. Холостой стояк помогает правильному распределению потоков в пределах секционного узла. Как показывает опыт эксплуатации, в зданиях высотой 9 и более этажей гравитационный напор, возникающий в стояках при остывании воды, как правило, достаточен для обеспечения необходимой циркуляции.
Рисунок 6. Секционная однотрубная схема горячего водоснабжения
1 - подающая магистраль;
2 - циркуляционная магистраль;
3 - холостой подающий стояк;
4 - водоразборный стояк;
5 - кольцующая перемычка;
6 - запорная арматура;
7 - полотенцесушитель
СПОСОБЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЦИРКУЛЯЦИИ ВОДЫ В СИСТЕМЕ. ПРЕДЕЛЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЕСТЕСТВЕННОЙ ЦИРКУЛЯЦИИ
Циркуляционные трубопроводы служат для предотвращения остывания горячей воды у точек водоразбора при незначительном водопотреблении или при полном его отсутствии.
Водообмен и следом за ним возобновление теплоты в системе можно достичь тремя путями:
искусственный путь, с использованием циркуляционных насосов;
использование комбинированной насосно-естественной системы циркуляции, при которой протяженный горизонтально расположенный трубопровод имеет свой циркуляционный контур, в котором циркулирует вода под напором центробежного насоса, а присоединяемые к магистрали самостоятельные контуры обладают обособленной (часто естественной) циркуляцией воды.
Естественная циркуляция обусловлена неоднородным распределением плотности воды в стояке, который представляет собой один из составных элементов циркуляционного контура.
Величина естественного (гравитационного) напора определяется разностью плотностей остывшей и нагретой воды:
ΔH cir =gh(ρ 0 -ρ h) , (1)
где h – расстояние по вертикали от центра тяжести водонагревателя до кольцующей перемычки; р 0 и p h – плотность при средней температуре охлажденной воды в обратном стояке и горячей (нагретой) воды в подающем стояке.
Из формулы (1) следует, что чем выше стояк горячей воды (и наверное, чем выше здание) и больше разница в плотности остывшей и горячей воды, тем больше величина гидростатического напора.
Естественная циркуляция возможна в случае, когда
ΔH cir ≥∑H+∑H l ,
где ∑H - сумма потерь напора по длине трубопроводов; ∑H l - то же, на местные сопротивления.
Циркуляционный напор по своей величине невелик, поэтому диаметры циркуляционных труб подбирают на малые скорости движения воды.
Практический опыт показывает, что системы с естественной циркуляцией могут применяться для сети протяженностью не более 50 м при верхней разводке и не более 35 м при нижней разводке, но в случае расположения водонагревателя ниже самого нижнего водоразборного крана.
В таблице 1 приведены условия возможной работы системы горячего водоснабжения при естественной циркуляции.
Таблица 1
В комбинированных системах естественная циркуляция должна рассчитываться по отношению к точкам присоединения их к магистралям, находящимся под воздействием циркуляционного насоса.
КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СЕТИ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
Трубопроводная сеть горячего водоснабжения выполняется так же, как и трубопроводы холодного водопровода, из стальных оцинкованных нефтеводогазопроводных труб.
К задачам сети горячего водоснабжения следует отнести:
предотвращение поступления горячей воды в водопроводную сеть холодного водоснабжения и наоборот (предотвращение так называемых «перетоков»);
уменьшение теплопотерь в трубопроводах;
необходимость компенсации температурных удлинений в стальных трубопроводах;
необходимость в установке специфических санитарно-технических приборов.
Для предотвращения поступления горячей воды в сеть холодного водоснабжения и наоборот обязательна установка обратных клапанов на подводках холодной воды к водонагревателям и групповым смесителям, на циркуляционном трубопроводе перед присоединением его к водонагревателям, в обвязке циркуляционного насоса.
Специфическим санитарно-техническим прибором горячего водоснабжения кроме смесительной арматуры является полотенцесушитель, который изготовляют из стальных оцинкованных труб диаметром 32 мм. Кроме того, отечественная промышленность выпускает латунные, никелированные или хромированные полотенцесушители типа ПО-30 (Рисунок 7, а) и ПО-20 (Рисунок 7,б) для отопления ванных и душевых комнат; их устанавливают согласно принятой схеме горячего водоснабжения на подающих стояках либо на циркуляционных стояках.
Рисунок 7. Полотенцесушители типа ПО-30 (а) и ПО-20 (б)
Трубопроводы горячего водоснабжения при повышении температуры удлиняются, и это удлинение необходимо компенсировать, если при наличии поворотов нельзя рассчитывать на естественную компенсацию («самокомпенсацию»). Каждый поворот трубопровода в зависимости от диаметра и толщины стенки может удлиниться на величину от 10 до 20 мм. В противном случае при удлинениях прямых участков до 50 мм необходима установка специальных компенсаторов.
В системах горячего водоснабжения чаще всего применяются гнутые компенсаторы (П-образные или лирообразные).
Компенсаторы устанавливают на прямых трубопроводах, разделенных на участки неподвижными опорами, которые распределяют таким образом общее удлинение трубопровода в соответствии с компенсирующей способностью принятого компенсатора.
Гибкие компенсаторы из труб применяют для компенсации тепловых удлинений трубопроводов независимо От параметров теплоносителя, способа прокладки и диаметров труб. В основном используются П-образные компенсаторы (Рисунок 8).
Рисунок 8. П-образный гнутый компенсатор
Расчетное тепловое удлинение трубопроводов, мм, для определения размеров гибких компенсаторов определяют по формуле:
Δх=ξ Δl (12.2)
где Δl = αΔtL - полное тепловое удлинение расчетного участка трубопровода, мм; L - расстояние между неподвижными опорами трубопровода, м; α =0,000012 - средний коэффициент линейного расширения стали при нагревании от 0 до 1 °С; Δt - расчетный перепад температуры, характерный для системы; ξ - коэффициент, учитывающий релаксацию, т. е. понижение временного сопротивления металла в результате продолжительного действия нагрузки и предварительного растяжения компенсатора.
Трубопроводы жестко защемляются на неподвижных опорах.
Теплоизоляцию трубопроводов и оборудования применяют во избежание потерь теплоты на всех подающих и циркуляционных (за исключением, прокладываемых скрытно в шахтах или каналах) трубах, кроме подводок к водоразборной арматуре.
В верхних точках сети горячего водоснабжения предусматривается установка устройств для выпуска воздуха из системы, если в системе невозможен выпуск воздуха через водоразборную арматуру.
РАСЧЕТ СИСТЕМ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
РАСЧЕТ СИСТЕМ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ В РЕЖИМЕ ВОДОРАЗБОРА
Расчет горячего водоснабжения в режиме водоразбора является продолжением гидравлического расчета холодного водопровода, но только по ответвлению одной и той же гидравлической системы, имеющей общий источник питания (общее обеспечение расхода воды) и общий источник энергии (общий источник напора). Различия в расчете заключаются в следующем.
1). Гидравлический расчет систем горячего водоснабжения производится на расчетный расход горячей воды q h , cir с учетом циркуляционного расхода л/с, определяемого по формуле:
q h , cir =q h ·(1+K cir),
где k cir - коэффициент, принимаемый для водонагревателей и начальных участков системы до первого водоразборного стояка:
q h /q cir . . . 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1
r cir . . . 0,57 0,43 0,43 0,40 0,38 0,36 0,33 0,25 0,12 0,00
для остальных участков - равным 0.
2). Расчетные расходы воды на участке сети горячего водоснабжения определяются по формуле (7.9), но с той разницей, что q 0 принимается по потреблению воды приборами горячей воды, т.е. q o =q 0 h .
3). Потери напора в трубопроводах горячего водоснабжения определяются с учетом зарастания внутреннего сечения из-за коррозии. Для этого используется формула, аналогичная формуле (7.2) определения дополнительных потерь на местные сопротивления
H l = i ·(l + r l) ·r э к, (13.2)
где k l - коэффициент, учитывающий потери на местные сопротивления; r эк - коэффициент увеличения потерь напора из-за зарастания сечения труб в процессе эксплуатации, определяемый на основе практического опыта в зависимости от состава и свойств воды: 0,2 - для подающих и циркуляционных распределительных трубопроводов; 0,5 - для трубопроводов в пределах ЦТП, а также для трубопроводов водоразборных стояков с полотенцесушителями; 0,1 - для трубопроводов водоразборных стояков без полотенцесушителей и для циркуляционных стояков.
4). Дополнительным членом в формуле (7.1) должен быть член, отображающий потери напора в водонагревателе. В емкостных водонагревателях они очень малы и поэтому их принимают с известным запасом - не более 0,5 м. В скоростных водонагревателях потери "напора весьма значительны и вычисляются по формуле в зависимости от длины теплообменных трубок и числа секций водонагревателя.
5). Расчет сети горячего водоснабжения производится с помощью различных таблиц (для холодной и горячей воды раздельно).
6). От точки ответвления холодного водопровода к водонагревателю расчетный расход воды определяется по подаче смешанной воды, т.е. q o =q о tot .
Для нормальной работы смесительной арматуры и стабильного регулирования температуры смешанной воды во время процедуры напоры в подводящих трубопроводах холодного и горячего водоснабжения должны быть примерно равными. Если разница напоров в сетях холодного и горячего водоснабжения будет более 10 м, то необходимо предусмотреть установку дополнительного насоса в сети горячего водоснабжения (перед водонагревателем).
При расчете сети горячего водоснабжения необходимо следить за гидравлической устойчивостью сети, для чего необходимо избегать возможных резких колебаний расходов воды. Для устранения колебаний наибольшие потери напора должны допускаться в конечных участках системы. Эти требования в особой степени относятся к системам с большим числом душевых установок (бытовые помещения промышленных зданий, бани, гостиницы).
РАСЧЕТ СИСТЕМ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ В РЕЖИМЕ ЦИРКУЛЯЦИИ
Циркуляция в системе горячего водоснабжения предусматривается с целью сохранения постоянства температуры у наиболее удаленного водоразборного крана. В противном случае возможен сброс остывшей воды и значительное возрастание нерационального потребления воды. Очевидно, что наиболее неблагоприятным режимом при этом является полное отсутствие водоразбора из системы горячего водоснабжения, за исключением начальных участков до первого водоразборного стояка.
Циркуляционный расход горячего водоснабжения определяется по формуле:
(13.3)
где Q ht - теплопотери в трубопроводах горячего водоснабжения, кВт;
Δt – разность температур в подающих трубопроводах системы от водонагревателя до наиболее удаленной водоразборной точки, °С;
β - коэффициент разрегулировки циркуляции.
Значения Q ht и β в зависимости от схемы горячего водоснабжения следует принимать следующими:
для систем, в которых предусматривается циркуляция воды по водоразборным стоякам, Q ht следует определять по подающим и разводящим трубопроводам при Δt =10°С и β =1;
для систем, в которых предусматривается циркуляция воды по водоразборным стоякам с переменным сопротивлением циркуляционных стояков, Q ht следует определять по подающим, разводящим трубопроводам и водоразборным стоякам при Δt =10°С и β =1;
при одинаковых сопротивлениях секционных узлов или стояков Q ht следует определять по водоразборным стоякам при Δt =8,5°С и β =1,3;
для водоразборного стояка или секционного узла теплопотери определяются по подающим трубопроводам, включая Кольцующую перемычку при Δt =8,5°С и β = 1,0.
Разница между потерями напора и подающих и циркуляционных трубопроводах от водонагревателя до наиболее удаленных водоразборных или циркуляционных стояков каждой ветви системы для разных ветвей Должна быть не более 10 %.
При невозможности гидравлической увязки давлений в сети трубопроводов системы горячего водоснабжения путем соответствующего подбора диаметров труб прибегают к установке диафрагм на циркуляционном трубопроводе системы. Диаметр отверстий регулирующих диафрагм определяется по формуле:
(13.4)
где H ep - избыточный напор, м, который необходимо погасить диафрагмой.
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 β =1,3.
Диаметры трубопроводов циркуляционных стояков определяют при условии, чтобы при циркуляционных расходах в стояках или секционных узлах потери давления между точками присоединения их к распределительному подающему и сборному циркуляционному трубопроводам не отличались более чем на 10%.
В системах горячего водоснабжения, присоединяемых к закрытым тепловым сетям, потери давления в секционных узлах при расчетном циркуляционном расходе следует допускать в пределах 0,03-0,06 МПа.
Величина теплопотерь определяется по формуле:
где – коэффициент теплопередачи неизолированной трубы, принимаемый равным 11,63 Вт/(м 2 ·град); d i - наружный диаметр трубопроводов на расчетном участке, м; l i - расчетная длина участка, м; η - коэффициент эффективности теплоизоляции (η ≈ 0,6); - разность температур между средней температурой на расчетном участке и температурой окружающего воздуха помещения; Q hr y д - удельные теплопотери 1 м трубопровода при заданном Δt m , Вт/м (табл. 13.1).
Таблица 13.1
| Условный диаметр трубы, мм | Теплопотери изолированных трубопроводов из стали на 1 м, Вт/м. при перепаде температуры Δt, 0 С | ||
| 23,3 | 26,7 | 31,4 | |
| 29,0 | 33,7 | 44,2 | |
| 36,0 | 43,0 | 48,8 | |
| 46,5 | 53,5 | 61,6 | |
| 52,3 | 60,5 | 69,8 | |
| 62,8 | 71,1 | 83,7 | |
| 86,1 | 100,0 | 114,0 | |
| 97,7 | 111,7 | 127,9 | |
| 118,6 | 138,4 | 158,2 | |
| 145,4 | 169,8 | 194,2 | |
| 183,7 | 191,9 | 244,2 |
Расчет циркуляционного режима с насосным побуждением несложных (неразветвленных) сетей горячего водоснабжения можно производить по методу заданной кратности обмена воды в системе. По этому методу принято, что все теплопотери могут быть возмещены, если в системе в течение одного часа произойдет 2-4 – кратный обмен воды в циркуляционном контуре. Исходя из этих посылок вначале задаются кратностью обмена воды в контуре. Тогда объем воды, который должен быть заменен, будет равен вместимости подающего и циркуляционного трубопроводов. Производительность циркуляционного насоса, л/ч, будет равна:
q = m·V cir (13.6)
где m - кратность обмена воды в циркуляционном контуре системы.
Рабочий напор циркуляционного насоса определяется по приближенной формуле:
H r cir =2∑R i ·l i , (13.7)
где R i - удельные потери напора на 1 м длины трубопроводов сети горячего водоснабжения (при υ≈0,5 м/с) в зависимости от условного диаметра:
d...................... 15 20 25 32 40 50 70 80 100
R i ................................... 80 50 32 24 17 13 9 6,5 5
Удвоение потерь напора на трение произведено в счет местных сопротивлений.
В заключение расчета необходимо вычислить возможное остывание в циркуляционном контуре по формуле:
Δ t = Q ht / (m·V cir) (13.8)
Если будет выполнено условие: для лечебных учреждений Δt ≤ 8,5°С, а для жилых зданий Δt ≤ 10°С, то расчет циркуляции на этом заканчивается. В противном случае кратность обмена воды в циркуляционном контуре должна быть увеличена (в десятых долях кратности) с точностью до одного знака после запятой и расчет должен быть повторен.
Еще один резерв экономии в системах горячего водоснабжения – это изоляция стояков, проходящих в шахтах санитарно-технических кабин либо открыто в ванной комнате. При изоляции стояков сокращаются не только потери теплоты, но и расход электроэнергии на перекачку циркуляционной воды, так как из-за меньших теплопотерь снижается требуемый циркуляционный расход.
Теплота, выделяемая стояками системы горячего водоснабжения, используется для отопления квартир. Однако летом теплопоступления от стояков горячего водоснабжения являются бесполезными потерями теплоты. Так, каждый год летом с 1000 квартир такие потери теплоты составляют 1100 ГДж.
В целом годовой экономический эффект от изоляции стояков систем горячего водоснабжения очень велик. Эффективность применения изоляции стояков настолько велика, что целесообразно выполнить изоляцию стояков действующих систем. Для производства изоляционных работ не требуются исполнители высокой квалификации; это вполне может быть осуществлено в короткие сроки силами службы эксплуатации.
Конец работы -
Эта тема принадлежит разделу:
Проблематика систем тгсив
Трудно назвать отрасль народного хозяйства в которой не применялась бы.. теплогазоснабжение и вентиляция как самостоятельная отрасль науки и техники сформировалась относительно недавно..
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
| Твитнуть |
Все темы данного раздела:
Теплозащита зданий и сооружений
Экономичная теплозащита зданий и сооружений стала в последнее время важнейшей проблемой строительства и проектирования, прямо связанной с состоянием мировой энергетики и экономики.
Распределение температуры и пограничные слои воздуха при передаче тепла через стену
Расчет на теплопотери проводят для самого неблагоприятного периода, которым является самая морозная и ветреная неделя в году. В строительных справочниках, как правило, указывают тепловое сопротивле
Теплопотери через ограждающие конструкции
Теплозащита помещения зависит от сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций (стен, перекрытий), которые в современных зданиях значительно отличаются одна от другой. Для их изготовления при
Организационно-технологическое проектирование дополнительной теплозащиты стеновых ограждающих конструкций
Технология строительного производства состоит из двух аспектов – технического и организационного. Технический аспект включает в себя: - технику производства строительной продукции
Технологичность проектов устройства дополнительной теплозащиты зданий
Одним из важнейших критериев оценки проектов возведения и реконструкции зданий и сооружений является технологичность их реализации. До 60 % затрат на возведение зданий и сооружений
Сокращение теплопотерь через оконные и балконные заполнения жилых зданий
Требования, предъявляемые к оконным и балконным заполнениям
Оконные и балконные заполнения являются неотъемлемой частью фасадов,
Конструктивно-технологические решения окон и балконных дверей
Требования, предъявляемые в настоящее время к окнам, за исключением требований к внешнему виду, как правило, могут быть удовлетворены при использовании трех основных видов материал
Методы сокращения теплопотерь через оконные и балконные заполнения
Сокращения теплопотерь через оконные заполнения зданий опорного жилищного фонда можно добиться заменой старых окон на новые или проведением мероприятий, направленных на доведение т
Теплопотери в системах вентиляции
Воздухообмен с помощью окон, особенно в зимнее время, нельзя считать эффективным мероприятием. Если же такой вид вентиляции принят в соответствии с проектом, то необходимо использовать оконные конс
Теплопотери в тепловых сетях
По данным экспертов, в среднем по России суммарный расход тепловой энергии на отопление и горячее водоснабжение равен 74 кг у. т./(кв. м/год), тогда как в странах Скандинавии суммар
Повышение энергоэффективности теплосетей
Около 80% всех теплотрасс в России выполнено канальным способом с применением мягких отечественных материалов - матов из стекловаты или минваты с гидроизоляцией (бризолом, изолом, полимерными лента
Энергоэффективность систем ТГСВ
В настоящее время объем мирового потребления энергии непрерывно и быстро возрастает, что является следствием процесса индустриализации, происходящего в большинстве государств, роста
Методика определения экономической целесообразности применения энергосберегающего мероприятия
Различают два типа энергосберегающих мероприятий:
а) мероприятия, непосредственно связанные с работой систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха: повышение уровня теплозащиты
Экономия теплоты, воды и электроэнергии в системах водоснабжения жилых микрорайонов
Несмотря на то что при эксплуатации централизованных систем холодного и горячего водоснабжения от ЦТП нередко возникают жалобы населения на периодическое прекращение подачи воды на верхние этажи зд
Использование вторичных энергоресурсов для нагрева теплоносителей в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха
Использование вторичных энергоресурсов (ВЭР) для теплоснабжения промышленных зданий приобретает все большие масштабы. Экономически это вполне оправдано – затраты на экономию 1 т у.т. за счет исполь
Сокращение энергопотребления
Для общественных зданий характерен периодический режим работы, связанный с временным пребыванием в них людей. Суточная периодичность режима работы помещений приводит к нестационарности протекающих
Основные положения теории познания
Процесс познания как основа любого научного исследования представляет собой сложный диалектический процесс постепенного воспроизведения в сознании человека сущности процессов и явле
Методы эмпирического уровня исследования
Эмпирический уровень исследования связан с выполнением экспериментов, наблюдений и поэтому здесь велика роль чувственных форм отражения окружающего мира. К основным методам эмпириче
Методы теоретического уровня исследования
На теоретическом уровне исследования используются такие общенаучные методы, как идеализация, формализация, принятые гипотезы, создание теории.
Идеализация – это мысл
Методы теоретического и эмпирического уровней исследования
На теоретическом и эмпирическом уровнях исследования используется анализ, синтез, индукция, дедукция, аналогия, моделирование и абстрагирование.
Анализ – метод позна
Основные этапы научного исследования
Научные исследования направлены на решение различных научных и практических задач; в теплоэнергетике это чаще всего: исследование рабочих процессов энергетических машин и установок
Определение цели и план работы
Приступая к работе с информацией, поставить цель этой работы разумно. Как мы увидим в дальнейших разделах этой главы, в хорошо организованной информационной работе цель определяет буквально все - о
Сбор информации
Итак, цель работы определена - можно приступать к сбору информации. Этот процесс увлекателен, многогранен и предполагает большую степень свободы для самостоятельного творчества. Он может включать к
Достоверность и полнота
Прежде всего, среди характеристик источника информации, существенных для его оценки, следует упомянуть достоверность и полноту.Достовер
Приведем еще несколько критериев, которые могут использоваться при оценке источников информации. Эти критерии носят косвенный характер; соответствие или несоответствие им само по себе не гарантируе
Принцип избыточности и принцип разумной достаточности
С рассмотренными проблемами качества информации тесно связано следующее правило, справедливое для любого исследования и для работы с информацией вообще. Если вы используете только один мето
Обработка и систематизация
Следующим этапом информационной работы является обработка и систематизация собранных сведений. Некоторые типы информации требуют специальных процедур ее обработки. Наиболее характерный пример - ста
Интерпретация
Итак, необходимые цифры или факты добросовестно собраны, результаты измерений аккуратно обработаны и сведены в таблицы. Собраны и упорядочены выписки из литературных источников, копии статей. Следу
Информационный отчет
Как уже отмечалось, интерпретация является последним этапом собственно информационного исследования. Заканчивая такое исследование, полезно поставить логическую точку и представить результаты работ
Целевые группы
Одним из важнейших принципов представления и распространения информации является то, что разным людям одну и ту же информацию следует сообщать по-разному. Кроме того, для разных людей мог
Уровни представления информации
Чем детальнее определены целевые группы, чем точнее информационные материалы учитывают их специфику, тем более эффективной оказывается работа по доведению информации до аудитории.
В качест
Каналы распространения информации
За подготовкой материалов следует их распространение, и самый важный вопрос здесь - каким методом донести до аудитории информацию, какие каналы распространения сведений использовать. Точный выбор э
Обратная связь
Как бы тщательно ни был продуман с самого начала информационный проект, всего предусмотреть невозможно. Оценка хода проекта, внесение необходимых корректив в планы должны проводиться на каждой его
Обработка результатов научных исследований
Во многих случаях необходимо исследовать случайные, вероятные процессы. Обычно технологические процессы выполняются в условиях непрерывного меняющейся обстановки: вынужденные просто
Логистика
Логистика - наука о планировании, контроле и управлении транспортированием, складированием и др. материальными и нематериальными операциями, совершаемыми в процессе доведения сырья и мате
Принципы логистики
1. Саморегулирование (сбалансированность производства).
2. Гибкость (возможность внесения изменений в график закупки материалов, изменение в сроках поставки).
3. Минимизация объем
Маркетинговые исследования
Современная экономика характерна взаимодействием трех основных ее субъектов: производителя, потребителя и государства. Каждый из этих участников хозяйственных процессов имеет конкре
Экология систем ТГсВ
Государственный экологический контроль.
Магнитогорский промышленный район с прилегающими сельскохозяйственными районами юга Челябинской области занимает территорию 1.388.6
Технологии в энергетике
Ни одна технология не может быть реализована без использования энергии, основы любой технологии. С 1860 по 1985-й г. потребление энергии в мировой экономике выросло в 60 раз, но основной рост прихо
Загрязнение водных ресурсов
Воды загрязняются естественными продуктами, отходами, поглощающими кислород (дезоксигенезирующими агентами), суспензиями (взвесями), различными ядовитыми веществами, вызывающими эвтрофикацию водоем
Мероприятия по охране атмосферы
Выделяются следующие группы мероприятий по охране воздушного бассейна: технологические, архитектурно-планировочные, санитарно-технические, инженерно-организационные.
На каждом предприятии
Пути решения проблем ТГсВ
Теплозащита зданий и сооружений.
В условиях сурового российского климата применение современных высокоэффективных теплоизоляционных материалов в строительстве жилых и офис
Теплоизоляция внешних стен
Обзор возможных решений для утепления внешних стен начнем с наиболее простой схемы с расположением теплоизоляционного слоя на внутренней поверхности несущих конструкций. Такой способ утепления поро
Теплоизоляция окон
Единственный эффективный способ снижения теплопотерь через окна заключается в замене устаревшего двойного остекления в раздельных или спаренных переплетах на остекление с применением двухкамерных с
Система вентиляции
Чтобы обеспечить энергоэффективность дома, его делают герметичным. Из-за этого естественная инфильтрация воздуха ниже, чем в обычном доме и чтобы обеспечить хорошее качество воздуха очень важно его
Теплопотери в тепловых сетях
Наиболее экономичным видом прокладки теплопроводов тепловых сетей является надземная прокладка. Однако с учетом архитектурно-планировочных требований, требований экологии в населенных пунктах основ
