XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Системы горячего водоснабжения может присоединяться двумя способами: непосредственно из системы (в открытых системах теплоснабжения) или независимо через водонагреватели (в закрытых системах теплоснабжения). Вид системы теплоснабжения (открытая или закрытая) определяется при проектировании.

На рис. 1 показана схема непосредственного присоединения системы горячего водоснабжения (открытая схема)

Непосредственное присоединение к подающему и обратному тру­бопроводам (а). Горячая вода требуемой температуры подготавливается смешением ее с помощью терморегулятора из подающего и обратного трубопроводов. В терморегуляторе давление воды, поступающей из подающего трубопровода, дросселируется до давления обратного трубопровода (а ее количество зависит от температуры воды в обратном трубопроводе). В соответствии со СП 124.13330.2012 "Тепловые сети" температуру нагреваемой воды на выходе водоподогревателя в систему горячего водоснабжения следует принимать равной 65 ^оС. Поэтому при температуре в обратном трубопроводе выше 65 ^оС вода полностью поступает из обратного трубопровода, а при температуре воды в нем ниже 65 °С — из обратного и подающего; при температуре воды в подающем трубопроводе, равной 65 °С, — полностью из него.

При независимом присоединении системы отопления (б) утечки восполняются из системы горячего водоснабжения после узла смещения. При давлении в обратном трубопроводе тепловой сети, недостаточном для подачи воды в систему горячего водоснабжения, устанавливают регулятор давления (подпора) при достаточном общем напоре или повысительный насос, который одновременно может являться циркуляционным. Циркуляция может осуществляться с помощью дроссельных шайб, устанавливаемых на обратном трубопроводе отопительной системы (зимний режим) и на циркуляционном трубопроводе (летний режим). При наличии регулятора давления (подпора) дроссельную шайбу для зимнего режима не устанавливают.

Рис.1Непосредственное присоединение системы горячего водоснабжения (открытая схема)

а — к подающему и обратному; б — к подающему и обратному трубопроводам при независимом присоединении системы отопления; в — к обратному трубопроводу; г — к подающему трубопроводу; 1 — грязевик; 2 — регулятор температуры смешанной воды; 3 — датчик температуры регулятора; 4 — водоразборный стояк; 5 — циркуляционный трубопровод; 6 — элеватор системы отопления; 7 — повысительно- циркуляционный насос; 8 — трубопровод подпиточной воды; 9 — водонагреватель отопления; 10 — циркуляционный насос системы отопления; 11 — дроссельная шайба; 12 — водонагреватель горячего водоснабжения; РР — регулятор расхода; РД — регулятор давления

Непосредственное присоединение к обратному трубопроводу показано на рис. 1(в). При значительном расходе воды на горячее водоснабжение, р > 0,3 , систему горячего водоснабжения присоединяют только к обратному трубопроводу, а догрев воды до нормативной температуры производят в водонагревателе. Такое присоединение позволяет снизить разрегулировку системы отопления, так как величина водоразбора не будет влиять на расход воды в отопительной системе.

Непосредственное присоединение к подающему трубопроводу показано на рис.1(г). При таком присоединении часть воды забирается из городского водопровода, подогревается в водонагревателе, затем смешивается с помощью регулятора с водой, забираемой из подающего трубопровода сети. Назначение схемы — снизить расход воды на горячее водоснабжение на ТЭЦ. Однако при этом теряется основное преимущество системы с непосредственным водоразбором — защита системы от внутренней коррозии. Добавка водопроводной воды вызовет коррозию системы горячего водоснабжения зданий. По этой причине систему горячего водоснабжения нельзя для обеспечения циркуляции в ней присоединить к обратному трубопроводу, так как это приведет к коррозии трубопроводов тепловой сети.

Независимое присоединение с включением водонагревателя горячего водоснабжения по параллельной схеме. Греющий теплоноситель (сетевая вода) разветвляется на два параллельных потока: один поступает в водонагреватель, другой — в систему отопления. Поэтому такое включение называют параллельным. Параллельная схема применяется при очень малых тепловых на­грузках горячего водоснабжения по отношению к отоплению (р_м < 0,2) или очень больших (р > 1,0)

На рис. 2 изображено включение водонагревателя горячего водоснабжения по параллельной схеме

Рис.2Включение водонагревателя горячего водоснабжения по параллельной схеме

1 — грязевик; 2 — водонагреватель; 3 — регулятор температуры нагреваемой воды; 4 — циркуляционный насос; 5 — разводящий трубопровод; 6 — водоразборный стояк; 7 — циркуляционный стояк; 8 — циркуляционный трубопровод; 9 — система отопления; 10 — регулятор постоянства расхода; 11 — элеватор

При отсутствии баков-аккумуляторов вследствие неравномерности потребления горячей воды наблюдаются значительные колебания расхода сетевой воды, что сказывается на параллельно присоединенной системе отопления. Поэтому для стабилизации расхода воды в системе отопления перед ней устанавливают регулятор постоянства расхода.

Независимое присоединение с включением водонагревателя горячего водоснабжения по смешанной схеме. Греющий теплоноситель (сетевая вода) разветвляется на два параллельных потока: один поступает в водонагреватель II ступени, другой — в систему отопления. Из системы отопления сетевая вода поступает в водонагреватель I ступени. Нагреваемая водопроводная вода вна­чале поступает в I ступень, где она нагревается теплоносителем, поступившим из системы отопления и из водонагревателя II ступени, а затем во II ступень до нагрева до требуемой температуры.

На рис. 3 изображено включение водонагревателя горячего водоснабжения по смешанной схеме.

Рис.3 Включение водонагревателя горячего водоснабжения по смешанной схеме

1 — грязевик; 2 — регулятор температуры; 3 — водонагреватель II ступени; 4 — регулятор расхода; 5 — разводящий трубопровод системы горячего водоснабжения; 6— циркуляционный трубопровод; 7 — циркуляционные насосы; 8 — система отопления; 9 — элеватор; 10 — водонагреватель I ступени

Поскольку один водонагреватель присоединен параллельно с системой отопления (II ступень), а другой последовательно, то такая схема называется смешанной. Смешанная схема применяется если р_м =>0,2 — 1, если отпуск теплоты производится по отопительному графику или если системы отопления оборудованы элеваторами с регулируемым соплом. Смешанную схему также применяют при присоединении общественных зданий с вентиляционной нагрузкой, составляющей более 15% расхода теплоты на отопление. Здесь, как и в параллельной схеме, наблюдаются колебания в расходе сетевой воды в связи с неравномерностью потребления горячей воды. Поэтому для стабилизации расхода воды в системе отопления (при отсутствии на ней регуляторов отпуска теплоты) устанавливают регуляторы расхода.

Независимое присоединение с включением водонагревателей горячего водоснабжения по последовательной схеме.

На рис. 4 изображено включение водонагревателя горячего водоснабжение по последовательной схеме

Рис.4 Включение водонагревателя горячего водоснабжение по последовательной схеме

1 — грязевик; 6 — регулятор температуры; 3 — водонагреватель II ступени; 4 — регулятор расхода; 5 — разводящий трубопровод системы горячего водоснабжения; 6 — циркуляционный трубопровод; 7 — система отопления; 8 — циркуляционные насосы; 9— элеватор; 10 — перемычки для летнего периода; 11 — водонагреватель I ступени.

Греющий теплоноситель (сетевая вода) проходит последовательно водонагреватель горячего водоснабжения II ступени, затем через систему отопления и далее водонагреватель горячего водоснабжения I ступени. Нагреваемая водопроводная вода сначала поступает в I ступень, где она нагревается теплоносителем, поступающим по системе отопления, а затем во II ступень для догрева до требуемой температуры. Таким образом, оба водонагревателя горячего водоснабжения и сис­тема отопления соединены последовательно.

Последовательная схема применяется при значении р_м = 0,2 - 1 и отпуске теплоты по суммарной нагрузке отопления и горячего водоснабжения (повышенный график). Отличительной особенностью последовательной схемы является постоянный расход сетевой воды в тепловом пункте, что дает возможность поддерживать стабильный гидравлический режим в тепловой сети. Заданный постоянный расход поддерживается регулятором расхода, который меняет расход сетевой воды на перемычке в зависимости от расхода на период горячего водоснабжения.

В настоящее время очень часто применяют закрытые системы теплоснабжения с размещением пластинчатых водоводяных теплообменников в подвале здания. Данное техническое решение помогает энергосбережению в системах теплоснабжения. Другие мероприятия для энергосбережения в системах теплоснабжения приведены в [3].

Список литературы

Ионин А.А. Теплоснабжение: учеб. для студентов вузов по спец. «Теплоснабжение и вентиляция» / А.А. Ионин, Б.М. Хлыбов – М. :ЭКОЛИТ, 2011 – 336с;

В. Н. Богусловский, А.Н.Сканави. Отопление: учебник для вузов. - М. Стройиздат, 2008 – 240с;

Корягин М.В. Энергосберегающие мероприятия в системах централизованного теплоснабжения / М.В. Корягин , М.М. Наумова// 19-й Международный научно-промышленный форум "Великие реки’2017": Труды конгресса. Т.3. Н.Новгород: ННГАСУ, 2017. С. 86-89.

Код для цитирования: Скопировать