Системы горячего и холодного водоснабжения

Системы горячего водоснабжения к водяным тепловым сетям присоединяются по одной из следующих принципиальных схем:

• а) при непосредственном водоразборе (рис. 7)
• б) с предвключенным водяным подогревателем (рис. 8)
• в) с параллельным присоединением водяного подогревателя (рис. 9)
• г) с двухступенчатым смешанным присоединением подогревателей I и II ступени (рис. 10)
• д) с двухступенчатым последовательным присоединением подогревателей I и II ступени (рис. 11)

Рис. 7. Схема присоединения системы горячего водоснабжения к тепловой сети при непосредственном водоразборе: М — манометр, ТС — термометр сопротивления, Т — термометр, FE — теплосчётчик, РН — регулятор напора прямого действия

Рис. 8. Схема узла присоединения к тепловой сети системы горячего водоснабжения с предвключённым водоводяным подогревателем: М — манометр, ТС — термометр сопротивления, Т — термометр, FE — теплосчётчик, РР — регулятор расхода прямого действия, РТ — регулятор температуры прямого действия

Рис. 9. Схема узла параллельного присоединения водоводяного подогревателя для системы горячего водоснабжения к тепловой сети: М — манометр, ТС — термометр сопротивления, Т — термометр, FE — теплосчётчик, РР — регулятор расхода прямого действия

Рис. 10. Схема узла двухступенчатого смешанного присоединения подогревателей горячего водоснабжения к тепловой сети: М — манометр, ТС — термометр сопротивления, Т — термометр, FE — теплосчётчик, РР — регулятор расхода прямого действия, РТ — регулятор температуры прямого действия

Основной задачей систем горячего водоснабжения является подача потребителю горячей воды с температурой не ниже 60 °C и по качеству удовлетворяющей требованиям санитарных норм.

При непосредственном водоразборе вода в систему горячего водоснабжения попадает из подающей или обратной трубы теплового пункта либо из обеих труб одновременно в виде смеси. Во избежание перетекания воды на тепловом пункте из подающей трубы в обратную при отсутствии водоразбора на ответвлении из обратного трубопровода устанавливается обратный клапан.

Тепловые пункты с непосредственным водоразбором для учета отпуска воды и тепла на горячее водоснабжение, а также общего расхода данным абонентом должны быть оборудованы двумя расходомерами.

Принцип работы системы горячего водоснабжения с местными подогревателями горячей воды заключается в следующем.

Холодная водопроводная вода под напором городского водопровода (или специального насоса) подается в систему горячего водоснабжения и, проходя через трубки подогревателя, между которыми циркулирует горячая сетевая вода нагревается и поступает в разводящую сеть системы к водоразборным кранам.

Схема действия теплового пункта с предвключенным подогревателем для системы горячего водоснабжения (рис. 8) следующая.

Сетевая вода, поступающая для отопления и горячего водоснабжения, через задвижку 8 и клапан регулятора температуры нагреваемой водопроводной воды проходит в подогреватель, а затем в несколько охлажденном виде через задвижку 7 и измерительную диафрагму поступает в отопительную систему абонента через элеватор или непосредственно (в зависимости от схемы присоединения системы отопления данного здания к тепловой сети). При этом задвижка 9 плотно закрыта.

Клапан регулятора, расхода, установленный на обводе подогревателя горячего водоснабжения, получая командный импульс от измерительной диафрагмы, раскрывается тем больше, чем меньше сетевой воды проходит через подогреватель, и таким образом обеспечивает расчетный суммарный расход сетевой воды через систему отопления. Например, если температура воды в системе горячего водоснабжения достигает заданного предела (65−70 °С), датчик температуры дает командный импульс на клапан регулятора температуры, который закрывает доступ сетевой воды в подогреватель. В этом случае расход воды через измерительную диафрагму не обеспечивает в ней расчетного перепада давления, вследствие чего регулятор расхода пропускает недостающее количество сетевой воды для восстановления нормального перепада давления до и после диафрагмы.

В летний период, когда система отопления не работает, циркуляция сетевой воды осуществляется через открытую задвижку 9, а задвижки 7, 3 и 4 плотно закрыты.

При параллельной схеме присоединения подогревателя горячего водоснабжения в последний сетевая вода поступает через задвижку 8 (рис. 9) и возвращается в обратный трубопровод теплосети через задвижку 9. Расход сетевой воды зависит от ее температуры и регулируется клапаном регулятора температуры по импульсу от датчика температуры, установленного на выходе нагретой водопроводной воды из подогревателя. Работа параллельного подогревателя не зависит от работы системы отопления, поэтому пускают и регулируют параллельно включенный подогреватель так же, как предвключенный при неработающей системе отопления.

Принцип работы двухступенчатого подогревателя горячего водоснабжения, включенного по смешанной схеме (рис. 10), заключается в следующем.

Вода из городского водопровода через задвижку 13 поступает в трубный пучок первой ступени подогревателя, где подогревается за счет тепла воды из обратного трубопровода системы отопления и обратного трубопровода от второй ступени подогревателя, поступающей через задвижку 10 в межтрубное пространство первой ступени подогревателя; охлажденная сетевая вода из первой ступени подогревателя через задвижку 11 идет в обратный трубопровод тепловой сети, а подогретая водопроводная вода поступает в трубный пучок подогревателя второй ступени, где нагревается до необходимой температуры, и идет на водоразбор в систему горячего водоснабжения. Водопроводная вода дополнительно подогревается во второй ступени за счет тепла воды из подающего трубопровода тепловой сети, попадающей через задвижку 5 в межтрубное пространство этого подогревателя.

Сетевая вода, отдав часть своего тепла на подогрев до необходимой температуры водопроводной воды во второй ступени подогревателя, через задвижку 9 поступает в обратный трубопровод от системы отопления и совместно с обратной водой из системы отопления через задвижку 10 — в первую ступень подогревателя. Задвижка 12 при нормальной работе подогревательной установки плотно закрыта и служит на случай работы системы отопления при отключенной системе горячего водоснабжения.

Расход сетевой воды из подающего трубопровода на подогрев водопроводной воды во второй ступени подогревателя зависит от степени ее недогрева в первой ступени подогревателя до необходимой температуры в системе горячего водоснабжения. Этот расход регулируется клапаном регулятора температуры по импульсу от термореле, установленного на трубопроводе нагретой воды на выходе ее из второй ступени подогревателя. Расход сетевой воды через систему отопления поддерживается регулятором и не зависит от работы системы горячего водоснабжения.

В летний период при неработающей системе отопления задвижки 3 и 4 закрыты, а подогреватели горячего водоснабжения работают так же, как и зимой, но в первую ступень подогревателя сетевая вода поступает только из второй ступени.

При наличии циркуляционных насосов циркуляционная линия от системы горячего водоснабжения включается в трубопровод нагреваемой воды между первой и второй ступенями подогревателя.

Двухступенчатый подогреватель горячего водоснабжения, включенный по последовательной схеме (рис. 11), отличается от предыдущего тем, что вода из подающего трубопровода тепловой сети, пройдя через вторую ступень подогревателя, поступает, как из предвключенного подогревателя, в систему отопления, а не в первую ступень подогревателя.

Для работы в летний период в обвод системы отопления имеется перемычка с задвижкой 7, которая в период работы системы отопления плотно закрыта.

Принцип работы системы горячего водоснабжения с нижним аккумуляторным баком заключается в следующем.

Водопроводная вода, проходя через подогреватель, нагревается и поступает в систему. При водоразборе из системы меньше расчетного или при отсутствии водоразбора давление в точке х будет выше предельною значения, на которое установлен замыкающий контакт контактного манометра, ввиду чего циркуляционный насос будет работать. Таким образом, нагретая вода поступит частично на рециркуляцию и в большей мере на зарядку аккумуляторного бака; при полной зарядке бака горячей водой и достижении горячей водой точки у датчик температуры ДТ разорвет электрическую цепь и отключит электродвигатель циркуляционного насоса. Если вода в точке у остынет, датчик ДТ замкнет цепь, и насос снова включится в работу. При водоразборе, превышающем расчетный расход, давление в точке х упадет ниже значения уставки замыкающего контакта манометра, что вызовет останов циркуляционного насоса и, кроме того, даст импульс на открытие клапана РНВ. При останове насоса давление в точке у возрастет и под напором холодной водопроводной воды горячая вода из аккумуляторного бака через клапан РНВ поступит в систему горячего водоснабжения. Чем больше будет расход, тем больше будет раскрываться клапан РНВ и восполнять горячей водой систему.

При уменьшении при прекращении водоразбора давление в точке х возрастет, что приведет к закрытию клапана РНВ и включению насоса, т. е. к новой зарядке бака.

Рис. 12. Схема узла присоединения к тепловой сети системы горячего водоснабжения с нижними аккумуляторным баком на тепловом пункте: М — манометр, ТС — термометр сопротивления, Т — термометр, FE — теплосчётчик, РТ — регулятор температуры прямого действия, КМ — контактный манометр, РНА, РНБ — регулятор давления, РНВ — регулирующий клапан, А — аккумуляторный бак, МП — магнитный пускатель, ПР — промежуточное реле

В схеме горячего водоснабжения с верхним аккумулятором (рис. 13) холодная вода через задвижку 13, обратный клапан ОК-1, регулятор давления и обратный клапан ОК-2 попадает в подогреватель, после которого в подогретом виде под давлением водопровода через задвижки 14, 15 и клапан регулятора уровня поступает в аккумулятор и затем через задвижку 16 на водоразбор.

Рис. 13. Схема узла присоединения к тепловой сети системы горячего водоснабжения с верхним аккумуляторным баком: М — манометр, ТС — термометр сопротивления, Т — термометр, FE — теплосчётчик, РТ — регулятор температуры прямого действия, РУ — регулятор уровня, РН — регулятор напора прямого действия

Принцип работы системы горячего водоснабжения с верхним аккумуляторным баком заключается в следующем.

Водопроводная вода, нагреваясь в подогревателе, поступает в аккумулятор, а из него в систему горячего водоснабжения на водоразбор. При этом через подогреватель до полного заполнения аккумуляторного бака проходит расчетный расход воды, что обеспечивается регулятором давления на водопроводной линии, а нагрев воды до расчетной температуры — соответствующим расходом греющей сетевой воды, подача которой регулируется регулятором температуры.

При водоразборе меньшем, чем расчетный расход, или при отсутствии водоразбора нагретая вода накапливается в аккумуляторном баке; при достижении водой верхнего уровня бака регулятор уровня закрывает доступ воды в бак и вследствие повышения давления в трубопроводе перед баком регулятор давления закрывает подачу воды из водопровода в систему. При понижении температуры воды в системе до значения, на которое установлен замыкающий контакт контактного термометра, последний замкнет электрическую цепь включения циркуляционного насоса, что приведет к подогреву воды при ее циркуляции через подогреватель.

Циркуляционный насос будет работать до тех пор, пока температура воды в точке установки контактного термометра не достигнет значения его верхнего, размыкающего контакта. Водоразбор из системы горячего водоснабжения, превышающий расчетное поступление водопроводной воды, будет осуществляться за счет запаса в аккумуляторном баке.

Основные неполадки в системах горячего водоснабжения вызываются:

• а) загрязнением поверхности нагрева подогревателя, обнаруживаемым по низкому нагреву воды при расчетном расходе. Поскольку в нормальных условиях подогреватель загрязняется постепенно, необходимо в процессе эксплуатации следить за его теплоотдачей и периодически очищать и промывать подогреватель при скоростях воды, превышающих нормальную. При загрязнении поверхности нагрева отложениями солей временной жесткости необходима периодическая промывка подогревателя раствором ингибированной соляной кислоты;
• б) засорением трубопроводов, приводящим к снижению давления в распределительной сети, которое должно ликвидироваться периодической промывкой трубопроводов системы горячей водой при высоких скоростях;
• в) неплотностью обратного клапана на циркуляционной линии, в результате чего холодная (водопроводная) вода поступает в распределительную сеть через циркуляционную линию, минуя подогреватель и аккумулятор. Для устранения этого необходимо регулярно проверять состояние клапана и при выявлении малейшей неплотности заменять его исправным.