Системы горячего водоснабжения. 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.
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
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.