Лекция № 12 . Системы горячего водоснабжения .

Системы горячего водоснабжения - это комплекс инженерных устройств для приготовления ; аккумуляции и подачи воды к потребителю .

Требования к качеству воды для горячего водоснаб-жения.

Качество горячей воды , подаваемой в систему горячего водоснабжения , должно отвечать требованиям ГОСТ 2874 - 82 "Вода питьевая" .

Температуру горячей воды в местах водоразбора следует предусматривать :

 не ниже 60°С - для системы централизованного горячего водоснабжения, при-соединияемых к открытым системам теплоснабжения ;

 не ниже 50°С - для систем ЦСГВ , присоединяемым к закрытым системам теп-лоснабжения ;

 не выше 75°С - для всех категорий систем горячего водоснабжения .

Горячая вода , используемая для хозяйственно-питьевых целей , должна иметь те-мпературу 25-40°С для санитарно-гигиенических процедур и 40-60°С для мытья посу-ды , стирки и пр., поэтому наименьшая температура в системе у потребителя принима-ется равной 50°С . Температура , необходимая для нужд населения , получается путем смешивания горячей и холодной воды в смесительной арматуре .

Наибольшее значение температуры воды принято ограничивать по двум причи-нам :

1 . с целью предохранения населения от ожогов ;

2 . ввиду резкого усиления накипеобразования в оборудовании и трубопроводах при увеличении температуры воды свыше 75°С .

Для получения воды более высокой температуры ( например , на предприятиях общественного питания ) для подогрева воды используются специальные местные ус-тановки , такие , как кипятильники , которые в обязательном порядке доводят темпера-туру воды до 100°С .

В помещениях дошкольных детских учреждений температура горячей воды , по-даваемой к водоразборной арматуре душей и умывальников , не должна превышать 37°С .

При нагревании воды выше 40°С начинается выпадение углекислых солей каль-ция и магния ( временная жесткость воды ) на внутренних стенках труб теплообмен-ного оборудования , что уменьшает проходное сечение и снижает теплопередачу . Для предотвращения накипеобразования карбонатная жесткость воды в закрытых системах теплоснабжения допускается не более 7 мг.экв/л .

Кроме того , высокая температура воды интенсифицирует агрессивное воздейст-вие коррозии на стальные трубы и оборудование . Коррозия активизируется под влия-нием свободного кислорода и углекислого газа , растворенных в воде . Для снижения коррозийной активности производят стабилизационную обработку горячей воды .

Классификация систем горячего водоснабжения .

Системы горячего водоснабжения подразделяются по ряду признаков .

По радиусу и сфере действия они делятся на местные и централизованные .

Местные системы устраиваются для одного или группы небольших зданий , где вода нагревается непосредственно у потребителя . Примером местных систем горячего водоснабжения может служить подогрев воды в газовых водонагревателях проточного типа или емкостных автоматических водонагревателях АГВ , установленных в кварти-рах < см. рисунок > .

Местные установки используются при отсутствии источников централизованного снабжения теплотой .

К положительным сторонам местных установок следует отнести : автономность работы ; малые теплопотери ; независимость сроков ремонта каждой в отдельности от сроков ремонта общих устройств .

Централизованные системы горячего водоснабжения ( ЦСГВ ) связаны с развити-ем мощных источников теплоты (с появлением районных котельных , систем теплос-набжения ).

Возникновение ЦСГВ сопутствовал развитию районных систем теплоснабжения для отопления зданий . Для потребителей централизованные системы горячего водос-набжения более просты и гигиеничны . Получение горячей воды потребителям доступ-ней , чем при подогреве воды в местных установках . Однако центальные системы го-рячего водоснабжения имеют ряд недостатков , а именно :

— необходима сложная служба эксплуатации городского теплоснабжения ;

— требуется значительно более высокая культура технического обслуживания трубопроводных систем , работающих при высоких давлениях и высоких температу-рах ;

— транспортировка теплоносителя на большие расстояния сопровождается боль-шими теплопотерями ;

Рис . 10 Схема гелиоустановки ( а )

Рис .11 План и разрез водонагревателя ( б ) :

1 - нижний коллектор ; 2 -корпус солнечного водонагревателя ; 3 - верхний коллектор ; 4 - аккуму-лятор горячей воды ; 5 - циркуляционный трубопровод ; 6 -экран (черный) ; 7 - два слоя стекла ; 8 - утеплитель ; 9 - циркуляционный трубопровод; 10 - трубопровод горячей воды .

Рис .12 Местная установка горячего водоснабжения с газовым во-

донагревателем :

1 - подача холодной воды ; 2 - газопровод ; 3 - водонагреватель ; 4 - трубопровод горячей воды ; 5 -смеситель .

В зависимости от источников теплоты системы ЦСГВ могут использовать :

• закрытые или открытые тепловые сети (сети ТЭЦ или районных котельных) , где теплоносителем является перегретая вода ;

• паропроводы ; особенно часто встречаются случаи использования вторичного (сбросного) пара на промпредприятиях .

Открытые тепловые сети предусматривает непосредственное смешение сетевой воды с нагреваемой в смесительных устройствах , в которых нагреваемая вода вступа-ет в непосредственный контакт с теплоносителем .

Закрытые тепловые сети предусматривают нагрев воды через поверхности , где теплоноситель ( пар или перегретая вода ) и нагреваемая вода не соприкасаются , а те-плота передается через поверхность теплообмена .

Открытые системы более рациональны , с точки зрения использования теплоты , но при этом возможно ухудшение качества нагреваемой воды . Подобные системы встречаются редко .

В зависимости от способов получения воды и обеспечения напоров в сети от сис-темы холодного водопровода системы горячего водоснабжения также, в свою очередь, делятся на открытые и закрытые .

В открытых системах вода поступает из промежуточного резервуара через попла-вковые клапаны . Давление в этих системах определяется высотой их расположения .

Закрытые системы горячего водоснабжения питаются водой непосредственно от холодного водопровода и находятся под давлением насосов его системы .

В зависмости от способа аккумуляции теплоты на горячее водоснабжение разли-чают системы , имеющие дополнительные емкости - аккумуляторы теплоты и ситемы , не имеющие аккумуляторов .

Дополнительные емкости - аккумуляторы теплоты необходимы для сглаживания колебаний потребления горячей воды при неравномерном режиме . Они обеспечивают равномерную работу водонагревателей и устраняют резкие колебания температуры на-греваемой воды .

Аккумуляция горячей воды осуществляется обычно при постоянном объеме воды за счет пополнения количества воды под напором холодного водопровода , но при пе-ременном количестве теплоты , при этом используется принцип вытеснения горячей воды потребителю давлением поступающей свежей , холодной воды .

По способу циркуляции :

- с искусственной ( принудительной ) — насосами ;

- с естественной - за счет разности плотностей холодной и горячей воды ;

- со смешанной циркуляцией .