Водопровод горячей воды

В зависимости от режима и объема потребления горячей воды на хозяйственно-питьевые нужды зданий и сооружений различного назначения следует предусматривать системы централизованного водоснабжения или децентрализованного водоснабжения.

Источниками теплоты при децентрализованном водоснабжении являются газовые и электрические водонагреватели или водогрейные колонки на твердом и газовом топливе.

Газовые водонагреватели, используемые в зданиях высотой до пяти этажей, бывают проточными и емкостными. Проточные являются быстродействующими, ввиду большого расхода газа они оборудуются автоматикой безопасности, отключающей газ при прекращении подачи воды или отсутствия тяги в отводящем дымоходе. Емкостные водонагреватели в связи с меньшим по величине и постоянным по времени расходом газа не автоматизируются, за исключением наиболее мощных моделей, использующихся для совмещенного отопления и горячего водоснабжения квартир.

Водогрейные колонки, чаще работающие на твердом топливе, устанавливают на кухне или в ванной. Передача теплоты в них происходит через стенки центральной жаровой трубы, продукты сгорания отводятся через верхний патрубок в дымоход.

Электрические водонагреватели для уменьшения потребляемой мощности используются как емкостные. Конструктивно они выполняются в виде закрытого резервуара объемом 30 – 800 л с электронагревателем – ТЭНом на дне. Водонагреватели снабжаются автоматикой выключения при достижении заданной температуры и включения при снижении температуры ниже нормы.

К централизованным системам горячего водоснабжения относятся местные централизованные системы, закрытые и открытые.

В местных централизованных системах вода подогревается в местных домовых или небольших отдельно стоящих котельных паром низкого давления (менее 7,1 МПа).

В закрытых системах вода нагревается в подогревателях, присоединяемых к водяным тепловым сетям.

В открытых системах горячая вода поступает непосредственно из тепловых сетей.

При проектировании систем горячего водоснабжения (ГВС) зданий, особенно многоэтажных, применяют централизованные системы от ТЭЦ с устройством специальных водонагревателей, размещаемых в ЦТП, который подает приготовленную воду группе зданий [8].

ГВС состоит из следующих основных элементов: источник теплоты, подающий трубопровод, состоящий из магистрального трубопровода и водоразборных стояков, циркуляционного стояка, циркуляционного насоса, запорной и регулирующей арматуры.

Системы с верхней разводкой к водоразборным стоякам применяются на предприятиях с постоянным и большим водоразбором и с верхней установкой баков-аккумуляторов. При постоянном водоразборе обеспечивается поступление в приборы воды с нормативной температурой, и поэтому такие системы выполняют тупиковыми. При верхней разводке, устраиваемой в зданиях с техническими этажами или чердаками, при перерывах в водоразборе в системе возникает циркуляция за счет разности плотности остывшей воды в водоразборных стояках и горячей в теплоизолированных подающих.

Современные здания оборудуются системами с нижней разводкой ввиду отсутствия чердаков и технических этажей, а также для того, чтобы при недостаточном давлении воды на вводе не прекращалась подача горячей воды в нижние этажи зданий.

Трассировку сетей выполняют во дворе параллельно зданиям на расстоянии не менее 5 - 8 м в зависимости от высоты зданий, при этом возможна совместная прокладка трубопроводов холодного водопровода и отопительных сетей с горячим водопроводом в одной траншее.

Все централизованные системы горячего водоснабжения проектируют с циркуляционными трубопроводами (обратный трубопровод), поскольку при отсутствии водоразбора (например, в ночные часы суток) вода в подающих трубопроводах остывает, и потребители в первый период получают охлажденную воду, которая без употребления сливается в канализацию, при этом возникают потери тепла и воды. В жилых домах, гостиницах, больницах, детских садах и т.п. циркуляционные трубопроводы функционируют круглосуточно [1].

Разрешается не предусматривать циркуляцию горячей воды в системах централизованного водоснабжения с регламентированным по времени потреблением горячей воды, если температура ее в местах водоразбора не будет снижаться ниже установленной.

Температуру горячей воды в местах водоразбора следует предусматривать [1]:

а) для систем централизованного горячего водоснабжения, присоединяемых к открытым системам теплоснабжения, не ниже 60 ^оС;

б) для систем централизованного горячего водоснабжения, присоединяемых к закрытым системам теплоснабжения, не ниже 50 ^оС;

в) для всех систем централизованного горячего водоснабжения, указанных в пп. а) и б), не выше 75 ^оС .

В жилых и общественных зданиях высотой свыше 4-х этажей следует объединять группы водоразборных стояков кольцующими перемычками в секционные узлы с присоединением каждого секционного узла одним циркуляционным трубопроводом к сборному циркуляционному трубопроводу системы. В секционные узлы следует объединять от 3-х до 7 водоразборных стояков. Кольцующие перемычки следует прокладывать по теплому чердаку, по холодному чердаку под слоем теплоизоляции, под потолком верхнего этажа при подаче воды в водоразборные стояки снизу или по подвалу при подаче воды в водоразборные стояки сверху.

В зданиях и помещениях лечебно-профилактических учреждений, дошкольных и жилых зданиях в ванных комнатах и душевых следует предусматривать установку полотенцесушителей, присоединяемых к системам горячего водоснабжения, как правило, по схеме, обеспечивающей постоянное обогревание их горячей водой.

В зданиях высотой до 4 этажей, а также в зданиях, в которых отсутствует возможность прокладки кольцующих перемычек, допускается устанавливать полотенцесушители:

- на циркуляционных стояках системы горячего водоснабжения;

- на системе отопления ванных комнат круглогодичного действия, при этом водоразборные стояки и разводящие трубопроводы следует прокладывать совместно с трубопроводами отопления в общей изоляции.

Присоединение водоразборных приборов к циркуляционным трубопроводам не допускается.

Гидравлический расчет систем горячего водоснабжения следует производить на расчетный расход горячей воды q^h,cir с учетом циркуляционного расхода, л/с, определяемого по формуле

, (1.25)

где q^h – максимальный секундный расход воды на расчетном участке сети, л/с (определяется по формуле (1.12), в которой q_о – секундный расход горячей воды); k _cir – коэффициент, принимаемый: для водонагревателей и начальных участков систем до первого водоразборного стояка по табл. 1.6; для остальных участков сети – равным 0.

Таблица 1.6

Значения коэффициента k _cir для систем горячего водоснабжения

Циркуляционный расход горячей воды в системе q^cir, л/с, следует определять по формуле

, (1.26)

где Q^ht – теплопотери трубопроводами горячего водоснабжения, кВт; Δt – разность температур в подающих трубопроводах системы от водонагревателя до наиболее удаленной водоразборной точки, ^оС; β - коэффициент разрегулировки циркуляции.

Значения Q^ht и β в зависимости от схемы горячего водоснабжения следует принимать:

- для систем, в которых не предусматривается циркуляция воды по водоразборным стоякам, величину Q^ht следует определять по подающим и разводящим трубопроводам при Δt = 10 ^оС и β = 1;

- для систем, в которых предусматривается циркуляция воды по водоразборным стоякам с переменным сопротивлением циркуляционных стояков, величину Q^ht следует определять по подающим разводящим трубопроводам и водоразборным стоякам при Δt = 10 ^оС и β = 1;

для систем, в которых предусматривается циркуляция воды по водоразборным стоякам при одинаковом сопротивлении секционных узлов или стояков, величину Q^ht следует определять по водоразборным стоякам при Δt = 8,5 ^оС и β = 1,3;

- для водоразборного стояка или секционного узла теплопотери Q^ht следует определять по подающим трубопроводам, включая кольцующую перемычку, принимая Δt = 8,5 ^оС и β = 1,0.

Потери напора на участках трубопроводов систем горячего водоснабжения следует определять:

- для систем, где не требуется учитывать зарастание труб – в соответствии с формулой (1.14);

- для систем с учетом зарастания труб по формуле

, (1.27)

где i – удельные потери напора, принимаемые по прил. 8; k_l – коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях, значения которого следует принимать: 0,2 – для подающих и циркуляционных распределительных трубопроводов; 0,5 – для трубопроводов в пределах тепловых пунктов, а также для трубопроводов водоразборных стояков с полотенцесушителями; 0,1 – для трубопроводов водоразборных стояков без полотенцесушителей и циркуляционных стояков.

Потери напора в подающих и циркуляционных трубопроводах от водонагревателя до наиболее удаленных водоразборных или циркуляционных стояков каждой ветви системы не должны отличаться для разных сетей более чем на 10 %. При невозможности увязки давлений в сети трубопроводов систем горячего водоснабжения путем соответствующего подбора диаметров труб следует предусматривать установку регуляторов температуры или диафрагм на циркуляционном трубопроводе системы.

Диаметр диафрагмы не следует принимать менее 10 мм. Если по расчету диаметр диафрагм необходимо принимать менее 10 мм, то допускается вместо диафрагмы предусматривать установку кранов для регулировки давления.

Диаметр отверстий регулирующих диафрагм d_g рекомендуется определять по формуле

, (1.28)

где Н_ер – избыточный напор, который следует погасить диафрагмой, м; d – диаметр трубопровода, м;

Диаметры трубопроводов циркуляционных стояков следует определять 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 принимать 0,03 – 0,06 МПа.

В системах горячего водоснабжения с непосредственным водоразбором из трубопроводов тепловой сети потери давления в сети трубопроводов следует определять с учетом напора в обратном трубопроводе тепловой сети. Потери давления в циркуляционном кольце трубопроводов системы при циркуляционном расходе не должны, как правило, превышать 0,02 МПа.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Какие системы водоснабжения здания вы знаете?

2. Что входит в состав системы внутреннего водопровода?

3. При каких условиях в здании проектируется тупиковая схема водопровода?

4. С каким уклоном рекомендуется прокладывать ввод водопровода в здание?

5. Как определить минимальную глубину заложения ввода?

6. Где в здании располагается водомерный узел?

7. Где в здании располагаются водопроводные стояки?

8. Из каких материалов проектируется внутренний водопровод здания?

9. Как определить максимальный секундный расход воды в здании?

10. В чем заключается гидравлический расчет внутреннего водопровода?