Схемы присоединения установок горячего водоснабжения к тепловым сетям. Закрытая схема гвс схема
Схема и принцип работы корала гвс. Схемы подключения гвс
Существует три основных схемы подключения теплообменников: параллельная, смешанная, последовательная. Решение о применении той или иной схемы принимается проектной организацией на основании требований СНиП и поставщиком тепла, исходящего из своих энергетических мощностей. На схемах стрелочками показано прохождение греющей и подогреваемой воды. В рабочем режиме задвижки, находящиеся в перемычках теплообменников, должны быть закрыты.
1. Параллельная схема
2. Смешанная схема
3. Последовательная (универсальная) схема
Когда нагрузка ГВС существенно превышает отопительную, подогреватели горячего водоснабжения устанавливают на тепловом пункте по так называемой одноступенчатой параллельной схеме, при которой подогреватель горячего водоснабжения присоединяется к тепловой сети параллельно системе отопления. Постоянство температуры водопроводной воды в системе горячего водоснабжения на уровне 55-60 ºС поддерживается регулятором температуры РПД прямого действия, который воздействует на расход греющей сетевой воды через подогреватель. При параллельном включении расход сетевой воды равен сумме ее расходов на отопление и горячее водоснабжение.
В смешанной двухступенчатой схеме первая ступень подогревателя ГВС включена последовательно с системой отопления на обратной линии сетевой воды, а вторая ступень присоединена к тепловой сети параллельно с системой отопления. При этом предварительный подогрев водопроводной воды происходит за счет охлаждения сетевой воды после системы отопления, что уменьшает тепловую нагрузку второй ступени и снижает общий расход сетевой воды на горячее водоснабжение.
В двухступенчатой последовательной (универсальной) схеме обе ступени подогревателя ГВС включены последовательно с системой отопления: первая ступень - после системы отопления, вторая - до системы отопления. Регулятор расхода, установленный параллельно второй ступени подогревателя, поддерживает постоянным суммарный расход сетевой воды на абонентский ввод независимо от расхода сетевой воды на вторую ступень подогревателя. В часы максимальных нагрузок ГВС вся или большая часть сетевой воды проходит через вторую ступень подогревателя, охлаждается в ней и поступает в систему отопления с температурой, ниже требуемой. При этом система отопления недополучает теплоту. Этот недоотпуск теплоты в систему отопления компенсируется в часы малых нагрузок горячего водоснабжения, когда температура сетевой воды, поступающей в систему отопления, выше требуемой при этой наружной температуре. В двухступенчатой последовательной схеме суммарный расход сетевой воды меньше, чем в смешанной схеме, благодаря тому, что в ней используется не только теплота сетевой воды после системы отопления, но и теплоаккумулирующая способность зданий. Снижение расходов сетевой воды способствует снижению удельной стоимости наружных тепловых сетей.
Схема присоединения водоподогревателей горячего водоснабжения в закрытых систкмах теплоснабжения выбирается в зависимости от соотношения максимального потока теплоты на горячее водоснабжение Qh max и максимального потока теплоты на отопление Qo max:
| 0,2 ≥ | Qh max | ≥ 1 - одноступенчатая схема |
| Qo max |
| 0,2 | Qh max | двухступенчатая схема |
| Qo ma |
Главные схемы подогрева воды для систем ГВС зданий
Классификация схем
У водоразборных приборов общественных, разных промышленных и жилых зданий предусматривается такая температура воды (горячей):
- Не больше 70°С - слишком горячая вода приведет к ожогам.
- Не меньше 50°С для систем ГВС, которые присоединены к закрытым системам теплоснабжения. При низкой температуре в воде не растворяются животные и растительные жиры.
Сетевая вода, которая циркулирует в трубопроводах, в закрытых системах теплоснабжения применяется только в качестве теплоносителя (не отбирается для потребителей из тепловой сети).
Сетевой водой осуществляется в теплообменных аппаратах (в закрытых системах) нагрев водопроводной холодной воды. В итог
kupildoma.ru
Схемы подключения ГВС к тепловым сетям-Сантехмонтаж в Днепропетровске
Закрытые тепловые сети
Системы горячего водоснабжения присоединяются к тепловой сети через водо-водяные теплообменники. В двухтрубных сетях при одновременном присоединении систем отопления и горячего водоснабжения применяют несколько схем включения подогревателей: предвключенную, параллельную, двухступенчатую последовательную, двухступенчатую смешанную, двухступенчатую смешанную с ограничителем расхода. В ряде случаев необходима установка баков-аккумуляторов для выравнивания нагрузки горячего водоснабжения, а также, как резерв, на случай перерыва в подаче теплоносителя. Резервные баки устанавливаются в гостиницах с ресторанами, банях, прачечных, для душевых сеток на производстве и т.д. Поэтому параллельная схема может быть без аккумулятора, с нижним баком-аккумулятором и с верхним баком-аккумулятором.
Параллельная схема включения подогревателя горячего водоснабжения
Схему применяют, когда Qmaxгвс/Qo ?1. Расход сетевой воды на абонентский ввод определяется суммой расходов на отопление и ГВС. Расход воды на отопление является величиной постоянной и поддерживается регулятором расхода РР. Расход сетевой воды на ГВС – величина переменная. Постоянная температура горячей воды на выходе из подогревателя поддерживается регулятором температуры РТ в зависимости от ее расхода.
Схема имеет простую коммутацию и один регулятор температуры. Подогреватель и тепловая сеть рассчитываются на максимальный расход ГВС. В этой схеме теплота сетевой воды используется недостаточно рационально. Не используется теплота обратной сетевой воды, имеющая температуру 40 – 60оС, хотя она позволяет покрыть значительную долю нагрузки ГВС, и поэтому имеет место завышенный расход сетевой воды на абонентский ввод.
Схема с предвключенным подогревателем горячего водоснабжения
В этой схеме подогреватель включается последовательно по отношению к подающей линии тепловой сети. Схема применяется, когда Qmaxгвс/Qo < 0,2 и нагрузка ГВС мала.
Достоинством этой схемы является постоянный расход теплоносителя на тепловой пункт в течение всего отопительного сезона, который поддерживается регулятором расхода РР. Это делает гидравлический режим тепловой сети стабильным. Недогрев помещений в периоды максимальной нагрузки ГВС компенсируется подачей сетевой воды повышенной температуры в систему отопления в периоды минимального водоразбора или при его отсутствии в ночные часы. Использование теплоаккумулирующей способности зданий практически исключает колебания температуры воздуха в помещениях. Такая компенсация теплоты на отопление возможна в том случае, если тепловая сеть работает по повышенному температурному графику. Когда тепловая сеть регулируется по отопительному графику, возникает недогрев помещений, поэтому схему рекомендуется применять при очень маленьких нагрузках ГВС. В этой схеме также не используется теплота обратной сетевой воды.
При одноступенчатом подогреве горячей воды чаще используется параллельная схема включения подогревателей.
Двухступенчатая смешанная схема горячего водоснабжения
Расчетный расход сетевой воды на горячее водоснабжение несколько снижается по сравнению с параллельной одноступенчатой схемой. Подогреватель I ступени включается по сетевой воде последовательно в обратную линию, а II ступени – параллельно по отношению к отопительной системе.
В первой ступени водопроводная вода подогревается обратной сетевой водой после системы отопления, благодаря чему уменьшается тепловая производительность подогревателя второй ступени и снижается расход сетевой воды на покрытие нагрузки горячего водоснабжения. Общий расход сетевой воды на тепловой пункт складывается из расхода воды на систему отопления и расхода сетевой воды на вторую ступень подогревателя.
По этой схеме присоединяются общественные здания, имеющие большую вентиляционную нагрузку, составляющую более 15% отопительной нагрузки. Достоинством схемы является независимый расход теплоты на отопление от потребности теплоты на ГВС. При этом наблюдаются колебания расхода сетевой воды на абонентском вводе, связанные с неравномерным потреблением воды на горячее водоснабжение, поэтому устанавливается регулятор расхода РР, поддерживающий постоянным расход воды в системе отопления.
Двухступенчатая последовательная схема
Сетевая вода разветвляется на два потока: один проходит через регулятор расхода РР, а второй через подогреватель второй ступени, затем эти потоки смешиваются и поступают в систему отопления.
При максимальной температуре обратной воды после отопления 70?С и средней нагрузке горячего водоснабжения водопроводная вода практически догревается до нормы в первой ступени, и вторая ступень полностью разгружается, т.к. регулятор температуры РТ закрывает клапан на подогреватель, и вся сетевая вода поступает через регулятор расхода РР в систему отопления, и система отопления получает теплоты больше расчетного значения.
Если обратная вода имеет после системы отопления температуру 30-40?С , например, при плюсовой температуре наружного воздуха, то подогрева воды в первой ступени недостаточно, и она догревается во второй ступени. Другой особенностью схемы является принцип связанного регулирования. Сущность его состоит в настройке регулятора расхода на поддержание постоянного расхода сетевой воды на абонентский ввод в целом, независимо от нагрузки горячего водоснабжения и положения регулятора температуры. Если нагрузка на горячее водоснабжение возрастает, то регулятор температуры открывается и пропускает через подогреватель больше сетевой воды или всю сетевую воду, при этом уменьшается расход воды через регулятор расхода, в результате температура сетевой воды на входе в элеватор уменьшается, хотя расход теплоносителя остается постоянным. Теплота, недоданная в период большой нагрузки горячего водоснабжения, компенсируется в периоды малой нагрузки, когда в элеватор поступает поток повышенной температуры. Снижение температуры воздуха в помещениях не происходит, т.к. используется теплоаккумулирующая способность ограждающих конструкций зданий. Это и называется связанным регулированием, которое служит для выравнивания суточной неравномерности нагрузки горячего водоснабжения. В летний период, когда отопление отключено, подогреватели включаются в работу последовательно с помощью специальной перемычки. Эта схема применяется в жилых, общественных и промышленных зданиях при соотношении нагрузок Qmaxгвс/Qo? 0,6. Выбор схемы зависит от графика центрального регулирования отпуска теплоты: повышенный или отопительный.
Преимуществом последовательной схемы по сравнению с двухступенчатой смешанной является выравнивание суточного графика тепловой нагрузки, лучшее использование теплоносителя, что приводит к уменьшению расхода воды в сети. Возврат сетевой воды с низкой температурой улучшает эффект теплофикации, т.к. для подогрева воды можно использовать отборы пара пониженного давления. Сокращение расхода сетевой воды по этой схеме составляет (на тепловой пункт) 40% по сравнению с параллельной и 25% - по сравнению со смешанной.
Недостаток – отсутствие возможности полного автоматического регулирования теплового пункта.
Двухступенчатая смешанная схема с ограничением максимального расхода воды на ввод
Она получила применение и позволяет также использовать теплоаккумулирующую способность зданий. В отличие от обычной смешанной схемы регулятор расхода устанавливается не перед системой отопления, а на вводе до места отбора сетевой воды на вторую ступень подогревателя.
Он поддерживает расход не выше заданного. С ростом водоразбора регулятор температуры РТ откроется, увеличив расход сетевой воды через вторую ступень подогревателя горячего водоснабжения, при этом сокращается расход сетевой воды на отопление, что делает эту схему равноценной с последовательной схемой по расчетному расходу сетевой воды. Но подогреватель второй ступени включен параллельно, поэтому поддержание постоянного расхода воды в системе отопления обеспечивается циркуляционным насосом (элеватор применять нельзя), и регулятор давления РД будет поддерживать постоянным расход смешанной воды в системе отопления.
Открытые тепловые сети
Схемы присоединения систем ГВС значительно проще. Экономичная и надежная работа систем ГВС может быть обеспечена лишь при наличии и надежной работе авторегулятора температуры воды. Отопительные установки присоединяются к тепловой сети по тем же схемам, что и в закрытых системах.
а) Схема с терморегулятором (типовая)
Вода из подающего и обратного трубопроводов смешивается в терморегуляторе. Давление за терморегулятором близко к давлению в обратном трубопроводе, поэтому циркуляционная линия ГВС присоединяется за местом отбора воды после дроссельной шайбы. Диаметр шайбы выбирается из расчета создания сопротивления, соответствующего перепаду давления в системе горячего водоснабжения. Максимальный расход воды в подающем трубопроводе, по которому определяется расчетный расход на абонентский ввод, имеет место при максимальной нагрузке ГВС и минимальной температуре воды в тепловой сети, т.е. при режиме, когда нагрузка ГВС целиком обеспечивается из подающего трубопровода.
б) Комбинированная схема с водоразбором из обратной линии
Схема предложена и реализована в Волгограде. Применяется для снижения колебаний переменного расхода воды в сети и колебаний давления. Подогреватель включается в подающую магистраль последовательно.
Вода на горячее водоснабжение берется из обратной линии и при необходимости догревается в подогревателе. При этом сводится к минимуму неблагоприятное влияние водоразбора из тепловой сети на работу систем отопления, а снижение температуры воды, поступающей в систему отопления, должно быть компенсировано повышением температуры воды в подающем трубопроводе теплосети по отношению к отопительному графику. Применяется при соотношении нагрузок ?ср = Qсргвс/Qo > 0,3
в) Комбинированная схема с отбором воды из подающей линии
При недостаточной мощности источника водоснабжения на котельной и для снижения температуры обратной воды, возвращаемой на станцию, применяют эту схему. Когда температура обратной воды после системы отопления примерно равна 70?С, водоразбора из подающей линии нет, горячее водоснабжение обеспечивается водопроводной водой. Такая схема применяется в городе Екатеринбурге. По их данным схема позволяет уменьшить объем водоподготовки на 35 - 40% и снизить расход электроэнергии на перекачку теплоносителя на 20%. Стоимость такого теплового пункта больше, чем при схеме а), но меньше, чем для закрытой системы. При этом теряется основное преимущество открытых систем – защита систем горячего водоснабжения от внутренней коррозии.
Добавка водопроводной воды будет вызывать коррозию, поэтому циркуляционную линию системы ГВС нельзя присоединять к обратному трубопроводу тепловой сети. При значительных отборах воды из подающего трубопровода сокращается расход сетевой воды, поступающей в систему отопления, что может привести к недогревам отдельных помещений. Этого не происходит в схеме б), что и является ее преимуществом.
Присоединение двух видов нагрузки в открытых системах
Подключение двух видов нагрузки по принципу несвязанного регулирования показано на рисунке А).
В схеме несвязанного регулирования (Рис. А) установки отопления и горячего водоснабжения работают независимо друг от друга. Расход сетевой воды в системе отопления поддерживается постоянным с помощью регулятора расхода РР и не зависит от нагрузки горячего водоснабжения. Расход воды на горячее водоснабжение изменяется в весьма широком диапазоне от максимальной величины в часы наибольшего водоразбора до нуля в период отсутствия водоразбора. Регулятор температуры РТ регулирует соотношение расходов воды из подающей и обратной линий, поддерживая постоянной температуру воды на горячее водоснабжение. Суммарный расход сетевой воды на тепловой пункт равен сумме расходов воды на отопление и горячее водоснабжение. Максимальный расход сетевой воды имеет место в периоды максимального водоразбора и при минимальной температуре воды в подающей линии. В этой схеме имеет место завышенный расход воды из подающей магистрали, что приводит к увеличению диаметров тепловой сети, росту начальных затрат и удорожает транспорт теплоты. Расчетный расход можно снизить установкой аккумуляторов горячей воды, но это усложняет и удорожает оборудование абонентских вводов. В жилых домах аккумуляторы обычно не ставятся.
В схеме связанного регулирования (Рис. Б) регулятор расхода устанавливается до подключения системы горячего водоснабжения и поддерживает постоянным общий расход воды на абонентский ввод в целом. В часы максимального водоразбора снижается подача сетевой воды на отопление, а, следовательно, и расход теплоты. Чтобы не происходила гидравлическая разрегулировка отопительной системы, на перемычке элеватора включается центробежный насос, поддерживающий постоянный расход воды в системе отопления. Недоданная теплота на отопление компенсируется в часы минимального водоразбора, когда большая часть сетевой воды направляется в систему отопления. В этой схеме строительные конструкции здания используются в качестве теплового аккумулятора, выравнивающего график тепловой нагрузки.
При повышенной гидравлической нагрузке горячего водоснабжения у большинства абонентов, что характерно для новых жилых районов, часто отказываются от установки регуляторов расхода на абонентских вводах, ограничиваясь только установкой регулятора температуры в узле присоединения горячего водоснабжения. Роль регуляторов расхода выполняют постоянные гидравлические сопротивления (шайбы), устанавливаемые на тепловом пункте при начальной регулировке. Эти постоянные сопротивления рассчитываются так, чтобы получить одинаковый закон изменения расхода сетевой воды у всех абонентов при изменении нагрузки горячего водоснабжения.
santechnik.org.ua
Открытая и закрытая схемы присоединения систем горячего водоснабжения к тепловой сети
В зависимости от способа присоединения систем горячего водоснабжения к тепловым сетям различают закрытые и открытые системы теплоснабжения. В закрытых системах трубопроводы горячего водоснабжения присоединяют к тепловым сетям через водоводяные теплообменники, в которых происходит нагрев воды для горячего водоснабжения. В открытых системах теплоснабжения вода для горячего водоснабжения отбирается непосредственно из тепловой сети, поэтому требуется оборудовать тепловые станции мощными источниками воды и организовывать на них водоподготовку, что ограничивает применение этой прогрессивной системы теплоснабжения.
В открытой системе вода для горячего водоснабжения забирается из подающего и обратного трубопроводов тепловой сети и смешивается в терморегуляторе (рис. 1.7). В качестве терморегулятора обычно используют приборы ТРЖ или ТРД конструкции ОРГРЭС. В результате смешивания обоих потоков давление воды за терморегулятором близко к давлению воды в обратном трубопроводе, поэтому для осуществления циркуляции в в системе горячего водоснабжения циркуляционный трубопровод подключается (рис. 1.7, а) к обратному трубопроводу тепловой сети за местом отбора воды и после дроссельной шайбы. Диаметр шайбы выбирается из расчета создания на ней сопротивления, соответствующего потерям давления в системе горячего водоснабжения.
При давлении в обратном трубопроводе тепловой сети, недостаточном для подачи воды в систему горячего водоснабжения, на трубопроводе горячей воды после терморегулятора устанавливают повысительно-циркуляционный насос (рис. 1.7,6), который выполняет функции подпиточного насоса системы отопления с независимым присоединением.
При недостаточной мощности источника водоснабжения на тепловой станции и для снижения температуры воды, возвращаемой на станцию, в г. Свердловске, применяют комбинированную схему присоединения систем горячего водоснабжения (рис. 1.8,а), при которой на тепловых пунктах часть воды забирается из городской водопроводной сети. Эту воду сначала нагревают в водонагревателе теплоносителем из обратного трубопровода системы отопления, а затем смешивают с водой из подающего трубопровода теплосети. Строительство теплового пункта для такой схемы требует больших капитальных затрат, чем для схемы с непосредственным водоразбором, но меньших, чем для закрытой схемы. По данным Теплосети «Свердловэнерго» внедрение комбинированной схемы позволяет уменьшить объем водоподготовки на станции на 35—40 %, а также снизить расход электроэнергии на перекачку теплоносителя на 20%.
При значительных отборах воды на горячее водоснабжение из подающего трубопровода, как правило, сокращается расход сетевой воды, поступающей в систему отопления, что приводит к разрегулировке последней и непрогревам отдельных помещений. Для устранения этого недостатка Теплосетью «Волгоградэнерго» предложено на тепловых пунктах устанавливать предвключенные водонагреватели горячего водоснабжения (см. рис. 1.8,б). Воду на горячее водоснабжение в течение всего отопительного периода отбирают только из обратного трубопровода и при необходимости догревают до заданной температуры в водонагревателях сетевой воды из подающего трубопровода. При этом неблагоприятное влияние водоразбора из тепловых сетей на работу систем отопления сводится к минумуму, так как с возрастанием нагрузки расход сетевой воды, циркулирующей в системе отопления, увеличивается. Снижение температуры сетевой воды, поступающей в систему отопления, должно компенсироваться повышением температуры воды в, подающем трубопроводе тепловой сети по сравнению с требуемой по отопительному графику.
Непосредственный водоразбор из тепловой сети позволяет создать принципиально новую однотрубную систему теплоснабжения, в которой вся вода, прошедшая систему отопления, используется для горячего водоснабжения или на технологические нужды (см. рис. 1.8, в). Преимуществом однотрубного теплоснабжения является то, что благодаря отсутствию обратной трубы в два раза уменьшается расход труб, а следовательно, и стоимость тепловых сетей. Основная трудность при эксплуатации указанных систем возникает из-за необходимости вы-J равнить расходы воды на отопление и горячее водоснабжение. При расчетной температуре сетевой воды 150 °С расход воды на отопление для климатических условий] Москвы примерно в два раза больше расхода воды на горячее водоснабжение (на одного жителя суточный расход воды на отопление 230—270 л, на горячее водоснабжение 105—130 л), поэтому применение однотрубной системы теплоснабжения требует повышения расчетной температуры сетевой воды до 180—200 °С и наличия баков-аккумуляторов горячей воды. При этом расхождение баланса по расходу воды будет незначительным и слив минимальным.
По данным МИСИ им. В. В. Куйбышева, стоимость открытой системы теплоснабжения составляет 76,5, однотрубной— 45,8% стоимости закрытой системы теплоснабжения. Однако, несмотря на перспективность и экономичность однотрубной системы теплоснабжения, она не нашла широкого применения из-за расхождения расходов воды на отопление и горячее водоснабжение. Особенно эффективно ее применение при сверхдальней транспортировке тепла и в южных районах, где отопительная
нагрузка сравнительно невелика и для исключения слива не требуется завышенных параметров теплоносителя.
В Москве была выполнена опытная проверка так называемой «полуторной» системы: однотрубная система в котельной до ДТП и двухтрубная система с непосредственным водоразбором в квартале. Для выравнивания нагрузки горячего водоснабжения в ДТП был установлен бак-аккумулятор. Проверка показала, что при расчетной температуре теплоносителя 200 °С слив начинается только при температуре наружного воздуха tex<—12°С.
Схемы присоединения водонагревателей горячего водоснабжения в закрытой системе теплоснабжения показаны на рис. 1.9—1.12. В связи с резко переменным графиком водопотребления обязательным условием подключения водонагревателей горячего водоснабжения является оборудование их регуляторами температуры горячей воды. Параллельную (рис. 1.19) и двухступенчатую смешанную (см. рис. 1.10) схемы применяют при независимом регулировании нагрузок отопления и горячего водоснабжения. Расчетный расход сетевой воды для нужд горячего водоснабжения определяют (при отсутствии аккумуляторов горячей воды) по максимальной часовой нагрузке. При работе по этим схемам наблюдаются значительные колебания расхода сетевой воды на горячее водоснабжение из-за неравномерности потребления горячей воды в течение суток (при отсутствии на вводе баков-аккумуляторов) и сезонной неравномерности расхода сетевой воды на горячее водоснабжение (с понижением наружной температуры растет температура воды в тепловой сети, а следовательно, и расход сетевой воды на горячее водоснабжение сокращается). Для сохранения стабильного расхода воды в системе отопления перед элеватором устанавливают регулятор. Параллельную схему применяют, если расход теплоты на горячее водоснабжение значительно превышает расход теплоты на отопление. Смешанную схему применяют при нагрузке горячего водоснабжения соизмеримой с расходом тепла на отопление с целью использования теплоты воды, прошедшей систему отопления, и одновременного снижения ее температуры.
Для предвключенной и последовательной двухступенчатой схем (см. рис. 1.9 и 1.11) присоединения водонагревателей расчетный расход сетевой воды на абонентский ввод определяют по среднему, а не максимальному расходу теплоты на горячее водоснабжение.
Неравномерность потребления теплоты системой горячего водоснабжения вызывает изменение температуры воды, поступающей в системы отопления, поскольку регулятор расхода, установленный на перемычке вокруг предвключенного системе отопления водонагревателя, поддерживает постоянный расход сетевой воды на вводе. В часы максимального водоразбора система отопления недополучает теплоты, а в часы водоразбора ниже среднего уровня она, наоборот, получает теплоты больше необходимого. В делом за сутки система отопления получает свою норму расхода теплоты, и, как показали выполненные во Всесоюзном теплотехническом институте (ВТИ) и МНИИТЭПе исследования, колебания температуры в отапливаемых помещениях не превышают 1 °С. Это объясняется аккумулирующей способностью здания и системы отопления, а также тем, что в часы максимального водоразбора в квартирах имеются наибольшие бытовые тепловыделения.
При соотношении среднего расхода теплоты на горячее водоснабжение к расчетному на отопление 0,3 (а по максимальным величинам 0,7—0,9) расчетный расход сетевой воды на горячее водоснабжение при двухступенчатой последовательной схеме будет меньше, чем при смешанной схеме, в 2 раза и в 3,2 раза, чем при параллельной схеме (предвключенная схема применяется при меньшей доле нагрузки горячего водоснабжения).
Однако при применении последовательных схем в условиях центрального регулирования отпуска теплоты по отопительному графику нарушается необходимое соответствие. между подачей теплоты на отопление и тепло- потерями зданий, что вызывается сезонной неравномерностью расхода сетевой воды на горячее водоснабжение (отмеченной при описании смешанной схемы). Поскольку расход сетевой воды на абонентский ввод поддерживается постоянным, избыток его с понижением наружной температуры поступает в систему отопления, вызывая перегрев отапливаемых помещений. Поэтому в районах, в которых кроме отопления имеется горячее водоснабжение, следует использовать повышенный график, при котором расход теплоты на горячее водоснабжение компенсируется не расходом сетевой воды, а повышением температуры воды в подающем трубопроводе по сравнению с предусмотренной отопительным графиком (см. в гл. 3). При этом обеспечивается расход на горячее водоснабжение без дополнительного (или с незначительным увеличением) расхода воды в тепловой сети по сравнению с расчетным расходом на отопление и устраняется сезонный перерасход теплоты. Таким образом применение икледовательной двухступенчатой схемы присоединении водонагревателей горячего водоснабжения при теплоты по повышенному температурному графику позволяет значительно увеличить пропускную способность существующих тепловых сетей или снизить удельную стоимость проектируемых наружных сетей.
В последнее время находит все большее применение смешанная схема с ограничением максимального расходы сетевой воды, также дающая возможность использовать теплоаккумулирующую способность отапливаемых зданий и систем отопления для устранения влияния неравномерности потребления теплоты системами горячего водоснабжения на работу тепловой сети. В отличие от обычной смешанной схемы в этой схеме регулятор расхода устанавливают не перед системой отопления, а на иноде до места отбора сетевой воды на II ступень водонагревателя горячего водоснабжения (см. рис. 1.12). Регулятор поддерживает расход воды не выше заданного. С ростом водоразбора регулятор температуры раскроется, увеличивая расход сетевой воды через II ступень. Но увеличение этого расхода произойдет не за счет повышения общего расхода сетевой воды (так как регулятор-ограничитель не пропустит больший расход), а за счет сокращения расхода сетевой воды на отопление, что делает эту схему равноценной с последовательной по расчетному расходу сетевой воды. Постоянный расход воды в системах отопления обеспечивается работой циркуляционного насоса и дифференциального регулятора давления.
В системах горячего водоснабжения эффективно применение аккумуляторов горячей воды. Выравнивая графики тепло- и водопотребления, они позволяют в 3— 4 раза уменьшить площадь поверхности нагрева водонагревателей горячего водоснабжения, а при параллельной и смешанной схемах значительно сократить расход сетевой воды. Возможно использование либо открытых (рис. 1.13,а), либо закрытых (рис. 1.13,6) баков-аккумуляторов горячей воды. При открытых базах кроме уменьшения площади поверхности нагрева водонагревателей снижается пиковое водопотребление из городской водопроводной сети. Верхнее расположение бака предпочтительнее из-за частичной деаэрации воды, что ослабляет процессы внутренней коррозии в системах горячего водоснабжения. Для обеспечения постоянного расхода воды через водонагреватель при верхнем расположении бака в системе на трубопроводе холодной воды устанавливают регулятор расхода.
В схеме с закрытым аккумулятором бак имеет более сложную конструкцию, так как он рассчитывается на повышенное давление. Роль авторегулятора, поддерживающего постоянный расход местной воды через водонагреватель, в этой схеме выполняет циркуляционный насос. Если сумма расхода воды из водопровода и циркуляционной линии меньше установленной подачи насоса, то недостающая часть воды забирается из аккумулятора (зарядка), если больше, то излишняя часть, наоборот, вытесняет воду из аккумулятора (разрядка). Объем бака для жилого дома должен в 4—6 раз превышать средний часовой расход горячей воды.
Уменьшить площадь поверхности нагрева водонагревателей возможно, если сократить хотя бы пиковый расход теплоты в часы максимального водоразбора. Это достигается применением емких теплообменников водоснабжения, позволяющих одновременно осуществлять естественную циркуляцию в местной системе. Причем в I ступени следует сохранить скоростные водонагреватели (рис. 1.13,в), так как в случае объединения I и II ступени ночью при отсутствии водоразбора вода и I системы отопления будет охлаждать воду в водонагревателе горячего водоснабжения.
cyberpedia.su
Предвключенная схема ГВС | Ридан — ведущий российский производитель пластинчатых теплообменников
В традиционных схемах горячего водоснабжения при отсутствии водоразбора горячей воды потребителями, например, в ночное время, греющий теплоноситель при нагреве только циркуляционной воды ГВС не может быть охлажден ниже 52—55°C.
Из-за этого происходит перегрев воды, возвращаемой во внешнюю теплосеть. Такое завышение температуры во время отопительного периода может составлять до 6°C, в зависимости от соотношения нагрузок отопления и горячего водоснабжения. Это ведет к снижению КПД источника тепловой энергии системы теплоснабжения.
Решение
Предвключенная схема ГВС
Предлагается в отопительный период разнести функции подогрева ХВ и ЦВ по разным секциям с включением секции подогрева ЦВ последовательно перед теплообменным аппаратом системы отопления. В течение летнего периода при отключении системы отопления циркуляция системы горячего водоснабжения переключается на работу по традиционной схеме.
Технологическая схема
1 — теплообменный аппарат системы отопления (отопительная секция)2 — теплообменный аппарат подогрева циркуляционной воды горячего водоснабжения (циркуляционная секция)3 — теплообменный аппарат подогрева холодной воды до температуры горячего водоснабжения4 — трехходовой регулирующий клапан между теплообменниками 1 и 25 — циркуляционный насос системы отопления6 — циркуляционный насос системы горячего водоснабжения7 — обратный клапан8 — трехходовой переключающий клапан режима работы циркуляции горячего водоснабжения «З — зима», «Л — лето»9 — водоразборные краны горячего водоснабжения у потребителейТ1 — подающая магистраль теплоносителя внешней системы теплоснабженияТ2 — обратная магистраль теплоносителя внешней системы теплоснабженияВ1 — подвод холодной воды на нагревТ3 — нагретая вода для подпитки системы горячего водоснабженияТ4 — охлажденная циркуляционная вода системы горячего водоснабженияТ3′ — нагретая циркуляционная вода системы горячего водоснабженияТ3=Т3′
Теплообменный аппарат (3) подогрева холодной воды работает по традиционной параллельной схеме либо по параллельной схеме см. патент № 49194. Также подогрев потока холодной воды (В1) может осуществляться и по двухступенчатой смешанной схеме.
Переключающий кран (8) служит для выбора режима работы. Режим «З — зима» — работа в течение отопительного периода. Режим «Л — лето» — работа в период выключения системы отопления.
В течение летнего периода при отключении системы отопления циркуляция системы горячего водоснабжения переключается на работу по традиционной схеме.
Конструктивным решением является объединение секций отопления и подогрева циркуляции в одной раме через трехходовой регулирующий клапан. Такая блочная конструкция позволяет снизить массогабаритные и ценовые характеристики и дает хорошие предпосылки для агрегатирования, что наиболее актуально при строительстве блочных тепловых пунктов.
Результат
В результате внедрения предлагаемой схемы среднее занижение температуры теплоносителя, возвращаемого в сеть, составит 2—4°C (в зависимости от соотношений нагрузок систем ГВС и отопления).
www.ridan.ru
Схемы подключения горячего водоснабжения
Монтаж системы горячего гидроснабжения – трудоемкий процесс, требующий определенных знаний и навыков. К тому же в каждом конкретном случае есть свои нюансы. Их следует учитывать, чтобы подключение горячего водоснабжения было произведено правильно.
Виды теплосетей
В зависимости от приемлемого способа водоснабжения, от источника воды, от доступности реализации различных схем подключения и т.п., все тепловые сети можно разделить на два типа:
- тепловые сети закрытого типа;
- теплосети открытого типа.
Рассмотрим подробнее, какие схему монтажа существуют в рамках каждого из них.
Схема теплосети закрытого типа
Подобные комплексы монтируются к централизованным теплосетям посредством гидротеплообменников. Схем такого подключения горячего водоснабжения существует несколько и у каждой есть свои особенности.
- Параллельного типа.
Данная схема довольно проста и включает в себя всего лишь один регулятор температурного режима. Водонагревательное оборудование и сама сеть ориентированы на оптимальный расход ГВС. Но есть у данной схему существенный недостаток – тепловой КПД воды реализуется не в полной мере. Например, не идет в дело теплота сетевой воды, хотя ее температура достаточно высока и она вполне могла бы взять на себя большую часть нагрузки ГВС.
- Предвключенного типа.
Подключение горячего водоснабжения таким способом подразумевает подключение в последовательном порядке водонагревателя к теплосети. У такой схемы есть неоспоримые достоинства, в частности, стабильно поддерживаемый тепловой режим в сети, который осуществляется автоматизированным способом. Это дает возможность экономить на энергетических ресурсах в отопительный сезон. Кроме того, если температура в помещении несколько ниже нормы, то есть возможность обогреть его путем подачи сетевой воды в отопительные радиаторы. Недостаток у этой схемы такой же, как и у предыдущей.
- Двухступенчатого последовательного типа.
В этом случае сетевая вода разделяется на две части, одна из которых прогоняется через расходный регулятор, а вторая - через нагреватель второго уровня, после чего оба потока сливаются и заполняют отопительную систему.
- Двухступенчатого смешанного типа.
При такой схеме подключения горячего водоснабжения подогревательное устройство первой ступени присоединяется посредством сетевой воды и замыкается в обратную линию, а устройство второй ступени присоединяется параллельным способом относительно отопительной системы. Основное достоинство здесь – небольшой расход теплоты по сравнению с общим объемом ГВС.
- Двухступенчатого смешанного типа с ограничителем расхода воды.
Главное преимущество здесь – возможность применять способность зданий накапливать тепло. В этой схеме расходный регулятор монтируется в точке перехода сетевой воды на второй уровень обогревателя.
Схема теплосети открытого типа
Подобные комплексы регулируются с помощью авторегулятора температуры, а подключение происходит также как и в закрытых системах. Схем такого подключения горячего водоснабжения существует несколько и у каждой есть свои особенности.
- Типовое подключение с использованием терморегулятора. В такой схеме горячая вода будет перемешиваться в недрах терморегуляционного устройства. При этом линия циркуляции ГВС будет монтироваться позади точки водоотведения и позади дроссельной шайбы.
- Комбинированное подключение горячего водоснабжения с водоразбором из обратной линии. Очень удобная схема для понижения колебаний водорасхода и уровня давления в трубопроводе. Нагревательное устройство монтируется в систему последовательным способом.
- Комбинированное подключение горячего водоснабжения с водоразбором из подающей линии. Применятся, если источник воды имеет малую мощность, а для котельной или станции необходимо высокое давление, однако стабильная температура в трубопроводе. Это очень экономичный способ.
aquagroup.ru
Схемы присоединения установок горячего водоснабжения к тепловым сетям
По схеме присоединения установок горячего водоснабжения системы теплоснабжения разделяют на открытые и закрытые (рис. 2.12 и 2.13).
Открытая водяная система теплоснабжения – водяная система теплоснабжения, в которой вода, циркулирующая в тепловой сети, частично или полностью отбирается из системы потребителями теплоты.
Закрытая водяная система теплоснабжения – водяная система теплоснабжения, в которой вода, циркулирующая в тепловой сети, используется только как теплоноситель и из сети не отбирается.
Качество воды, подаваемой на хозяйственно-питьевые нужды, как холодной, так и горячей, должно отвечать требованиям ГОСТ 2874–82 «Вода питьевая». Температуру горячей воды в местах водоразбора следует принимать согласно СНиП: для централизованных систем горячего водоснабжения, присоединенных к открытым системам теплоснабжения температура воды должна составлять tг= 60¸75 °С; для централизованных систем горячего водоснабжения, присоединенных к закрытым системам теплоснабжения - tг=50¸75 °С.
В отечественном теплоснабжении широкое распространение получили как закрытые, так и открытые системы. Каждая из этих систем имеет свои достоинства и недостатки.
Основные достоинства закрытых систем: санитарная надежность; стабильность гидравлического режима; ограниченная подпитка на теплоисточнике; быстрое обнаружение повреждений теплосети по увеличению величины подпитки.
Недостатками закрытых систем являются: необходимость установки поверхностных теплообменников в абонентских установках горячего водоснабжения; необходимость во многих случаях защиты трубопроводов горячей воды от внутренней коррозии; необходимость компенсации недогрева до температуры греющей среды в поверхностных подогревателях.
Основные достоинства открытых систем теплоснабжения: упрощенная схема абонентских вводов без водо-водяных теплообменников горячего водоснабжения; возможность дополнительной теплофикационной выработки электрической энергии при пропуске больших расходов подпиточной воды через конденсаторы турбин; возможность применения однотрубного транспорта теплоты.
Из недостатков открытых систем необходимо отметить следующие: непосредственная связь систем горячего водоснабжения и отопления может оказывать неблагоприятное влияние на качество воды в точках водоразбора при периодических и сезонных включениях и отключениях систем отопления, а также при сдаче в эксплуатацию здания после присоединения новых систем к тепловым сетям. Система является надежной в санитарном отношении при качественном проектировании, сооружении и эксплуатации. Недостатками являются также необходимость сооружения на теплоисточнике крупных установок для деаэрации, химической обработки и хранения больших расходов воды; возможность использования воды из тепловой сети не по прямому назначению при недостатке воды в городском водопроводе и необходимость в связи с этим значительного увеличения расхода подпиточной воды; возможность внутренней коррозии трубопроводов тепловых сетей и отложения накипи в водогрейных котлах при несоответствии между мощностью водоподготовки и потребностью в подпиточной воде; нестабильность гидравлических режимов; трудность обнаружения аварийных утечек воды из тепловой сети.
Рис. 2.12. Схемы присоединений абонентов к тепловым сетям в закрытых системах теплоснабжения: 1 – аккумулятор горячей воды; 2 – воздушный кран; 3 – водоразборный прибор;4 – отопительный прибор; 5 – обратный клапан; 6, 7, 8, 9 – водоподогреватели; 10 – расширительный бак; 11 – регулятор давления; 12 – регулятор расхода; 13 – регулятор температуры воды;14 – регулятор отопления; 15 – элеватор; 16 – насос; а, б – установки горячего водоснабжения с нижним и верхним расположением аккумулятора; в – установка горячего водоснабжения с параллельным включением подогревателя и зависимая схема включения отопительной установки;г – двухступенчатая смешанная схема включения подогревателей горячего водоснабжения и зависимая схема включения отопительной установки; д – двухступенчатая последовательная схема включения подогревателей горячего водоснабжения и зависимая схема включения отопительной установки с элеваторным смешением; е – установка горячего водоснабжения с предвключенным подогревателем и зависимая схема включения отопительной установки с элеваторным смешением;ж – двухступенчатая последовательная схема включения подогревателей горячего водоснабжения и зависимая схема включения отопительной установки с насосным смешением
Рис. 2.13. Схемы присоединений абонентов к тепловым сетям в открытых системах теплоснабжения: обозначения 1 – 16 те же, что на рис. 2.12: 17 – предвключенный подогреватель горячей воды; 18 – смеситель; а, б – системы горячего водоснабжения с верхней и нижней разводкой; в – система горячего водоснабжения с зависимой схемой присоединения системы отопления;г – система горячего водоснабжения с независимой схемой присоединения системы отопления;д – система горячего водоснабжения с предвключенным подогревателем и зависимым включением системы отопления
Для повышения надежности открытых систем теплоснабжения применяют двухконтурные схемы с включением водогрейных котлов в замкнутый контур, что позволяет существенно снизить повреждаемость водогрейных котлов. Решение о применении двухконтурных схем необходимо принимать на основании технико-экономического расчета, в котором наряду с капитальными затратами в реконструкцию теплоисточника необходимо учитывать затраты, обусловленные повышенными параметрами температурного графика замкнутого контура водогрейных котлов.
В закрытых системах подогреватели горячего водоснабжения присоединяются к тепловым сетям в основном по последовательной (рис. 2.12, д), смешанной (рис. 2.12, г) или параллельной схемам, которые применяются как при зависимом, так и при независимом присоединении систем отопления.
Применение той или иной схемы определяется отношением максимальной нагрузки горячего водоснабжения к расчетной нагрузке отопления Qo, принятым в районе температурным графиком центрального регулирования отпуска теплоты, принятой в абонентских установках системой автоматического регулирования. При присоединение водоподогревателей горячего водоснабжения следует осуществлять по двухступенчатой схеме, при остальных соотношениях - по одноступенчатой параллельной.
Основным достоинством широко распространенной последовательной схемы (рис. 2.12, д) является снижение расчетного расхода сетевой воды на покрытие нагрузок отопления и горячего водоснабжения в пределе до значения расхода воды только на отопление. Это достигается использованием теплоты сетевой воды после системы отопления, аккумулирующей способности зданий для компенсации неравномерности суточного графика нагрузки горячего водоснабжения, а также применением центрального регулирования отпуска теплоты, рассчитанного на покрытие совместной нагрузки отопления и горячего водоснабжения.
При двухступенчатой смешанной схеме (рис. 2.12, г) также используется теплота сетевой воды после системы отопления. Расчетный расход сетевой воды при смешанной схеме примерно в 1,6 – 1,8 раза превышает расчетный расход воды на отопление. Для сокращения расхода воды была предложена смешанная схема с ограничением максимального расхода сетевой воды. Такая схема по своим показателям приближается к последовательной схеме.
При параллельной схеме включения подогревателя горячего водоснабжения (рис. 2.12, в) расчетный расход сетевой воды на тепловую подстанцию примерно в 2,5 раза превышает расход воды на отопление. Поэтому применение параллельной схемы ограничено очень малыми или очень большими относительными нагрузками горячего водоснабжения.
megaobuchalka.ru
8. Схемы совместного присоединения со и гвс к закрытой двухтрубной тс.
ПI – подогреватель нижней ступени, ПII – подогреватель верхней ступени. РТ – регулятор температуры. Схема № 1 – параллельное подключение (водоподогреватель и ГВС. одноступенчатая схема). Суммарный расход
∑G=GП/+Gh MAX. Недостаток (теплоноситель после СО не используется для предварительного подогрева холодной воды). Схема № 2 – двухступенчатая, смешанная. (присоединение водоподогревателя к системе теплоснабжения). Суммарный расход ∑G=GО/+GIIh MAX. Схема №3 – двухступенчатая, с последовательным подключением водоподогревателя к системе теплоснабжения. Суммарный расход ∑G=GО/.Схемы № 2 и 3 уменьшают суммарный расход за счёт использования теплоты после СО.
Для обеспечения тепловой нагрузки на ГВС тем-ра теплоносителя в подающем трубопроводе тепл. сети должно быть выше чем по отопительному графику.
Достоинства закрытых систем ТС (вода систем ТС не имеет контакта с сетевой водой что обеспечивает устойчивую работу ТС, простоту санитарного контроля за качеством горячей воды, стабильное качество гор.воды, простота контроля герметичности ТС и тд.)
Открытые системы ТС : системы ГВС и их присоединение.
(Системы О и В присоединяются так же как и в закрытых системах по зависимой и независемой схемам). Задаётся т-ра теплоносителя РТ. С – смесительное устройство. В зависимости от т-ры теплоносителя а подаче и обратке, водоразбор осуществляется или из подачи при т-ре 60 градусов, или из обратки при тем-ре теплоносителя не ниже 60 градусов.
В открытых системах СО И ГВС присоединяются совместно по схеме связанного и несвязанного регулирования.
схема № 1 связанное регулирование. №2 несвязанное регулирование. При связанном регулировании используется аккумулирующая способность ограждающих конструкций зданийю При использовании схемы необходимо иметь скорректированный график.
9. Однотрубные системы теплоснабжения. Схемы подсоединения систем отопления и гвс. Одно-двухтрубные системы теплоснабжения.
Присоединение системы ГВС по открытой схеме.
Вода из СО поступает в подогреватель ПО, отдавая своё тепло в СО. Идет в смеситель, где смешивается с горячей по РТ-1 и холодной водой. после чего подается на ГВС.
Одно-двухтрубная система ТС:
1. Однотрубная ТС от источника тепловой энергии до жилого района. 2. Двухтрубная ТС в жилом районе. ПКР – пиковый котёл (устанавливается на основании технико-экономического расчёта). РС и РП – регулятор слива и регулятор подпитки. А – аккумулятор.
Расход по однотрубной системе: ∑G=G·hm, тепловая нагрузка ∑Q=Q0 + QB + QHM.
Температура теплоносителя повышается до 150 градусов. ПКР устанавливается для того чтобы температура теплоносителя не превышала 150 градусов. РС и РП обеспечивает работу аккумулятора и системы ТС в переменном режиме. При водоразборе менее среднего излишки поступления воды сливаются в аккумулятор, РС открыт. Достоинства открытых систем (возможность использования тёплой воды для подпитки ТС, однотрубные системы сокращают затраты, простота устройства, меньшая стоимость тепловых пунктов из-за отсутствия ВП). Недостатки (сложная и дорогая водоподготовка, сложность сан. контроля за качеством воды, сложность контроля герметичности системы ТС).
studfiles.net
