Присоединение систем горячего водоснабжения

 

Непосредственная схема присоединения с регулятором смешения (рисунок) применяется при открытой двухтрубной системе теплоснабжения. Система горячего водоснабжения подключена к подающей и обратной магистралям тепловой сети через регулятор смешения 1. На ответвлении к обратной магистрали устанавливают обратный клапан для исключения возможного попадания воды из подающей магистрали. При такой схеме вода на санитарно-гигиенические и бытовые нужды забирается непосредственно из тепловой сети.

При двухтрубной тепловой сети, обеспечивающей одновременно теплопотребление на отопление и горячее водоснабжение, отпуск тепловой энергии регулируется по отопительной нагрузке, т.е. в соответствии с понижением температуры наружного воздуха температура воды в тепловой сети повышается, например, до 150 ⁰С. Для обеспечения нормальной работы системы горячего водоснабжения регулятор температуры поддерживает температуру воды в смесителе 65 ± 5 ⁰С, поэтому при расчетной температуре воды в тепловой сети клапан на подающей магистрали перекрыт, и вода в систему горячего водоснабжения поступает через клапан 2 только из обратной магистрали, имеющей температуру около 70 ⁰С. В течение отопительного периода вода на водоразбор забирается в определенных пропорциях из обратной и подающей магистралей.

Для обеспечения работы системы горячего водоснабжения в летний период в тепловой сети поддерживают температуру воды 60 ⁰С. При отсутствии разбора воды в системе осуществляют ее циркуляцию. Циркуляционный трубопровод 4 подключают к обратной магистрали тепловой сети после дроссельной шайбы 3.

В целях снижения расхода воды в периоды ее максимального разбора, а также для обеспечения некоторого резерва на случай кратковременного перерыва в теплоснабжении в этой схеме устанавливают баки-аккумуляторы горячей воды (верхний или нижний). Зарядка баков-аккумуляторов производится в часы минимального потребления воды: верхнего бака под напором воды из тепловой сети, нижнего – под статическим напором. В верхнем баке частично обеспечивается деаэрация воды, благодаря чему уменьшается коррозия труб системы горячего водоснабжения.

Независимую схему присоединения применяют при закрытых системах теплоснабжения. Вода из тепловой сети не используется, а только передает часть теплоты в водоподогревателе водопроводной воде, идущей на разбор. При двухтрубных тепловых сетях (при одновременном обеспечении нагрузок систем отопления и горячего водоснабжения) применяют несколько схем включения подогревателей горячего водоснабжения: параллельную (рисунок), двухступенчатую последовательную (рисунок) и двухступенчатую смешанную (рисунок). При таких схемах присоединения устанавливают баки-аккумуляторы (верхний или нижний).

Параллельная схема применяется, как правило, с нижним 7 (рисунок) или верхним 11 (рисунок) баком-аккумулятором. При этом подогреватель 5 рассчитывается на среднечасовой расход, а при отсутствии аккумуляторов подогреватели рассчитываются на максимальный часовой расход, поэтому из-за больших размеров подогревателей эта схема без баков-аккумуляторов имеет ограниченное применение. Подача сетевой воды осуществляется через клапан, включающийся от термодатчика 6.

Схема с нижним баком применяется, как правило, в жилых и общественных зданиях; с верхним – у потребителей с большим расходом горячей воды (бани, прачечные). В схеме с нижним баком вода, идущая на разбор, поступает к циркуляционному насосу 10 из циркуляционной трубы 8 и из водопровода 9. Если общего количества воды недостаточно, то дополнительная часть забирается из бака 7, а если превышает требуемый расход, то происходит зарядка бака сверху. Схема с верхним баком может быть осуществлена без циркуляционного насоса.

Двухступенчатая последовательная схема характеризуется тем, что водопроводная вода 9 предварительно подогревается в подогревателе I ступени, подключенном к обратной магистрали тепловой сети последовательно после системы отопления 14. Окончательно вода подогревается в подогревателе II ступени 13, подключенном к подающей магистрали тепловой сети 12 также последовательно, но уже перед системой отопления. Подогреватели в этой схеме рассчитываются на среднечасовой расход воды. При расчетной температуре воды в тепловой сети 150 – 70⁰ С водопроводная вода до заданной температуры (60 ⁰С) подогревается только в подогревателе I ступени. В подогревателе II ступени подогревается циркуляционная вода.

Выбор подогревателей I и II ступени производится на перепад температур в подающей и обратной магистралях, соответствующий точке излома графика (рисунок). В этот период перепад температур минимальный и, следовательно, требуется наибольшая поверхность нагрева подогревателей.

Наиболее надежной является система горячего водоснабжения непосредственным водоразбором из тепловой сети. Преимуществом ее является то, что не требуются водоподогреватели; она отличается простотой схемы теплового ввода; отсутствием коррозии трубопроводов систем горячего водоснабжения (сетевая вода подвергается умягчению и дегазации в котельной или на ТЭЦ), возможностью использования однотрубной системы. Недостаток этой схемы – попадание загрязненной воды в систему горячего водоснабжения, как из тепловой сети, так и из системы отопления, подключенной к тепловой сети с помощью насосно-подмешивающих устройств.

Этот недостаток частично устраняется, если систему отопления присоединяют по независимой схеме через водоподогреватель. При этом, как указывалось выше, улучшается режим работы тепловой сети, но затрудняется санитарный контроль, усложняется схема теплового ввода, требуется большее помещение. Водопроводная вода, не подвергающаяся химической обработке, является источником интенсивной коррозии трубопроводов системы горячего водоснабжения и отложения накипи в водоподогревателях. При гидравлической изоляции воды от тепловой сети обеспечивается постоянное высокое качество воды, поступающей на разбор, облегчается ее санитарный контроль и упрощается определение мест аварий по расходу сетевой воды.

Присоединение систем горячего водоснабжения к паровым сетям осуществляют, как правило, по двум схемам: непосредственной и независимой.

При непосредственной схеме (рисунок) предусматривают барботажный подогрев воды паром в баке-аккумуляторе 1, установленном в верхней части здания.

При независимой схеме (рисунок) устанавливают пароводяной подогреватель 2 для подогрева водопроводной воды. Конденсат из подогревателя собирается в баке 3 и насосом 4 перекачивается в сборный конденсатопровод. В схеме применяется также бак-аккумулятор, благодаря чему снижается тепловой расход пара и соответственно уменьшается площадь поверхности нагрева подогревателя.

 

Поскольку в системах отопления жилых и общественных зданий температура теплоносителя не должна превышать обычно 105 ⁰С, к высокотемпературной воде из тепловых сетей с помощью подмешивающего насоса или водоструйного элеватора подмешивается охлажденная вода из обратного теплопровода местной системы отопления. Такая схема подключения к тепловым сетям называется зависимой. При использовании для нагрева теплоносителя водонагревателей схема подключения называется независимой.

Оборудование абонентских вводов при зависимой схеме значительно проще и дешевле, чем при независимой. Независимую схему применяют, когда давление в обратном теплопроводе тепловой сети превосходит допустимое для отопительных приборов местных систем отопления или перепад давления недостаточен для работы по зависимой схеме.

При совпадении температурных режимов потребителя и тепловых сетей возможно непосредственное безэлеваторное присоединение систем отопления (при условии установки шайб перед ними) к сетям.

При использовании элеваторов не всегда можно обеспечить надежное количественное регулирование подачи теплоты в системах отопления. Поэтому в последнее время стали шире применять независимые схемы с подогревом воды для системы отопления и вентиляции в водо- или пароводяных теплообменниках (бойлерах). Циркуляцию воды в системах отопления обеспечивают с помощью насосных установок, монтируемых на фундаменте, или бесфундаментных, устанавливаемых непосредственно на обратном теплопроводе.

При присоединении систем отопления к тепловым сетям необходимо, чтобы давление в обратном теплопроводе сети было больше статического давления в системе отопления. В этом случае в систему не будет подсасываться воздух.

При зависимом подключении системы отопления к тепловым сетям с высокотемпературным теплоносителем на вводе в здание монтируется элеваторный узел, к которому присоединяется местная система.

 

Центральные тепловые пункты

 

При теплоснабжении районов массовой застройки применяют обычно многоступенчатые системы теплоснабжения, в которых важную роль в обеспечении потребителей тепловой энергией играют центральные тепловые пункты (ЦТП).

ЦТП (рисунок) – это отдельно стоящее здание, в котором располагаются теплообменники (бойлеры), тепловые 1 и водомерные узлы, циркуляционные 3, 4, хозяйственные 6, противопожарные 5 и отопительные насосы, приборы автоматики и запорно-регулирующая арматура.

Система автоматизации ЦТП предусматривает: управление циркуляционными насосами систем горячего водоснабжения и насосами холодного водоснабжения, поддержание постоянного давления после насосов холодного водоснабжения, поддержание постоянной температуры в системе горячего водоснабжения, поддержание постоянного расхода теплоносителя на вводе.

Управление циркуляционными насосами систем отопления сводится к тому, что при аварии одного из циркуляционных насосов автоматически включается в работу резервный насос, и одновременно подаются световой и звуковой сигналы на щит управления.

Подпиточный насос для восполнения водой систем отопления включается в зависимости от уровня воды в расширительном сосуде или при снижении давления теплоносителя в теплопроводе ниже нормированного. Как только вода достигнет критического (нижнего) уровня, поплавковое реле или реле уровня подает сигнал и автоматически включает в работу насос; при заполнении систем и достижении верхнего предела насос останавливается.