Горячее водоснабжение

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Якутская государственная сельскохозяйственная академия»

Колледж технологии и управления

Реферат

На тему: Горячее водоснабжение

Выполнила:

Семенова Е.

2020 год

Введение

С развитием строительства жилых и общественных зданий и непрерывным улучшением культурно-бытовых условий жизни все больше увеличивается потребность в горячей воде. Горячую воду расходуют на бытовые и производственные нужды. В зависимости от назначения ее потребляют в смеси с холодной водой или самостоятельно. Качество горячей воды, расходуемой на бытовые нужды, должно отвечать требованием /5/. Поступающая в систему горячего водоснабжения вода не должна быть жесткой и агрессивной по отношению к материалу труб. Содержание кислорода, растворенного в воде, не должно превышать 5мг/л, свободной углекислоты 20мг/л.

Горячее водоснабжение (ГВС) -- обеспечение бытовых нужд населения и производственных потребностей в воде с повышенной (до 75 °С) температурой. Является одним из показателей качества жизни, важным фактором улучшения санитарно-гигиенических и культурно-бытовых условий жизни. Использование горячей воды вносит существенный вклад в обеспечение высокого уровня комфортности проживания. Количество используемой в жилье горячей воды близко к расходу холодной воды, а иногда и превышает его.

1. Способы присоединения подсистемы ГВС к системе теплоснабжения

Горячая вода поступает к потребителю непосредственно из общей системы теплоснабжения. При таком подключении качество воды в водопроводном кране и внутри радиатора (батареи) отопления одинаково. То есть люди потребляют непосредственно теплоноситель. В этом случае сама система теплоснабжения называется открытой (то есть через открытые краны из системы теплоснабжения вытекает теплоноситель).

Холодная питьевая вода, забираемая из водопровода, нагревается в дополнительном теплообменнике сетевой водой, после чего поступает к потребителю. Горячая вода и теплоноситель разделены, потребляемая людьми горячая вода по своим питьевым качествам практически не отличается от холодной (трубы горячей воды ржавеют быстрее, чем холодной). В этом случае система теплоснабжения называется закрытой, так как передаёт потребителям только тепло, но не теплоноситель.

Горячая вода нагревается в котельной или центральном тепловом пункте, после чего подается потребителю отдельно от системы теплоснабжения. Такая система горячего водоснабжения называется независимой. Она чаще всего используется в малоэтажной застройке, в случае, если установка внутридомовых подогревателей экономически необоснована или невозможна; при этом в ней отсутствуют недостатки открытой системы по низкому качеству воды. Ещё одним преимуществом этой системы является возможность раздельного обслуживания и ремонта трубопроводов ГВС и теплоснабжения.

В 1986 году в СССР для применения в районах, расположенных южнее 50° с.ш. были утверждены строительные нормы на установки солнечного горячего водоснабжения.

2. Типовые схемы ГВС

Как правило, такая схема применяется для ГВС коттеджей. Разбор горячей воды в доме имеет периодический пиковый характер, т.е. он интенсивней во время завтрака, обеда и ужина. В качестве накопительной емкости используется бойлер.

Бойлер -- это емкость, предназначенная для приготовления, аккумулирования и хранения ГВС. Наружная теплоизоляция бойлера выполнена из пенополиуретана, внутренняя поверхность бойлера покрыта стеклоэмалью, которая предотвращает образование известковой накипи, упрощает чистку и обеспечивает повышенную гигиеничность производимого ГВС. Внутри бойлера также установлен магниевый анод, он защищает его от блуждающих токов.

В тело бойлера вварена гильза для установки терморегулятора. Терморегулятором устанавливают температуру нагрева воды, по нормам температура воды не должна превышать 55-60°С, при более высокой температуре возможно получения ожога кожи. Объем бойлера зависит от количества проживающих людей и точек разбора горячей воды.

Нагревательный элемент бойлера может быть электрическим, водяным, а также возможно присутствие обоих типов нагревателей. Это так называемые бойлеры с комбинированными нагревом. Бойлеры с электрическим нагревом применяют там, где нет горячего теплоносителя, нагрев воды осуществляется встроенным электрическим нагревателем, а бойлеры с водяным нагревом применяют там, где есть горячий теплоноситель и нагрев воды осуществляется через встроенный теплообменник в виде змеевика. Комбинированные бойлеры имеют возможность в зимний период времени нагревать воду горячим теплоносителем от котельной, а в летний -- электричеством. Такую комбинацию нагрева бойлера используют на Западе, поскольку стоимость энергоносителей там одинакова. В качестве горячего теплоносителя используется котловая вода котельной.

Как было описано выше, в тело бойлера вварена гильза, в которую установлен датчик регулируемого термостата. Этот термостат измеряет температуру воды в бойлере. Если измеренная температура в бойлере ниже установленной уставки термостата, то его контакты переходят в состояние «запроса» на приготовление ГВС. По этому сигналу происходит включение котла и насоса К2 в работу. При достижении температуры воды в бойлере установленной уставки термостата его контакты переходят в состояние «отбой запроса» на приготовление горячей воды, при этом котел и насос К2 переходят в отключенное состояние.

Ввод ХВС в бойлер осуществляется через обратный клапан, он предотвращает «уход» ГВС во время исчезновения ХВС. На входе в бойлер до его запорной арматуры установлен аварийный сбросной клапан К4, который защищает бойлер от высокого давления, и установлена расширительная емкость закрытого типа К5, для компенсации температурных расширений воды. Рециркуляция ГВС осуществляется от последнего водоразборного крана.

Для нормальной работы линии рециркуляции на ней установлен насос К3. Во время разбора горячей воды проток воды V1 идет от ХВС, когда нет разбора горячей воды, проток воды V2 идет с линии рециркуляции. Если самая дальняя точка разбора ГВС находится на расстоянии не более 7-8 м, то линией рециркуляции ГВС можно пренебречь.

При использовании линии рециркуляции ГВС особое внимание надо уделить монтажу труб горячей воды и трубы рециркуляции. Монтаж этих труб должен быть выполнен по правилам монтажа систем отопления, т.е. должен соблюдаться технологический уклон этих труб в сторону последнего водоразборного крана. Если труба горячей воды и рециркуляции проходит через «ворота», т.е. обходит дверной проем, то в верхней части этих «ворот» надо установить автоматические воздухоотводчики, т.е. следует предусмотреть удаление воздуха из труб во всех возможных местах его скопления. В противном случае линия рециркуляции работать не будет или будет работать не должным образом.

3. Схема ГВС проточного типа

Схему ГВС проточного типа как правило применяют на производствах для технологических линий, которые используют постоянный разбор ГВС.

В качестве нагревательного элемента ГВС используются теплообменники разных типов (пластинчатые, трубчатые и др.), однако большую популярность завоевали теплообменники пластинчатого типа.

Пластинчатые теплообменники малогабаритные по сравнению с бойлером и более эффективные, они используются практически во всех областях промышленности, где требуется провести теплообменный процесс. Конструкция пластинчатого теплообменника содержит набор гофрированных пластин, изготовленных из коррозионно-стойкого материала, с каналами для двух жидкостей, участвующих в процессе теплообмена. Пакет пластин размещен между опорной и прижимной плитой и закреплен стяжными болтами. Каждая пластина пластинчатого теплообменника снабжена прокладкой из термостойкой резины, уплотняющей соединение и направляющей различные потоки жидкостей в соответствующие каналы.

Необходимое число пластин определяется в соответствии с температурой, расходом воды и допустимой потерей напора. Пластинчатые теплообменники бывают разборные и паяные, они изготавливаются из нержавеющей стали, что позволяет их использовать в течение многих лет.

Работа схемы для приготовления горячей воды осуществляется следующим образом. По первичной стороне теплообменника установлен насос со своим смесителем и сервоприводом. Температуру ГВС измеряют ПИД-регулятором К8, при пониженной температуре ГВС ПИД-регулятор подает сигнал на открытие смесителя, а при повышенной -- на закрытие.

Принцип ПИД-регулирования состоит в следующем. Измеряемая температура ГВС сравнивается с уставкой (например, уставка равна 55-60°С), и чем выше разница между измеренной температурой и заданной уставки, тем больше по времени прибор К8 выдает сигнал на закрытие смесителя. По истечении установленного времени на измерение прибор К8 снова измеряет температуру ГВС и сравнивает ее с уставкой, разница температуры уменьшилась и прибор выдает более короткий по времени сигнал на закрытие смесителя.

Методом динамического приближения измеренная температура ГВС и уставки совпадут, ПИД-регулятор перестанет выдавать управляющие сигналы на смеситель. То же самое регулирование происходит и при пониженной измеренной температуре ГВС относительно уставки, в этом случае ПИД-регулятор будет выдавать сигнал на сервопривод для открытия смесителя.

При любом возмущении температуры ГВС ПИД-регулятор возобновит свою работу для получения требуемой температуры ГВС. При таком регулировании происходит смешивание горячей воды, поступающей от котла, и обратной воды, поступающей от теплообменника, таким образом поддерживается постоянная температура ГВС. Ввод ХВС на теплообменник осуществляется через обратный клапан, он предотвращает «уход» ГВС во время исчезновения ХВС. На входе в теплообменник до его запорной арматуры установлен аварийный сбросной клапан К4, который защищает теплообменник от высокого давления, и установлена расширительная емкость закрытого типа К5, для компенсации температурных расширений воды.

Рециркуляция ГВС осуществляется от последнего водоразборного крана. Схемы приготовления ГВС на теплообменниках должны работать только с линией рециркуляции, в редких случаях линия рециркуляции не используется. Для работы линии рециркуляции на ней установлен насос К3. Во время разбора горячей воды проток воды V1 идет от ХВС, когда нет разбора горячей воды, проток воды V2 идет с линии рециркуляции. Мы рассмотрели схему для приготовления ГВС на теплообменнике с регулированием температуры по первичной стороне теплообменника. На базе этой схемы существуют и ее разновидности, т.е. с регулированием температуры по вторичной стороне теплообменника. Преимуществом этой схемы является то, что диаметр труб по вторичной стороне теплообменника как правило меньше диаметра труб, используемых на первичной стороне теплообменника. Это снижает стоимость сервопривода и незначительно упрощает монтаж. Кроме того, схема с регулированием температуры ГВС по вторичной стороне теплообменника позволяет получить несколько разных температур с одного теплообменника.

Монтаж труб ГВС должен быть выполнен по правилам монтажа систем отопления, т.е. должен соблюдаться технологический уклон этих труб в сторону последнего водоразборного крана. Если труба горячей воды и рециркуляции проходит через «ворота», т.е. обходит дверной проем, то в верхней части этих «ворот» надо установить автоматические воздухоотводчики, т.е. следует предусмотреть удаление воздуха из труб во всех возможных местах его скопления. В противном случае линия рециркуляции работать не будет или будет работать не должным образом.

4. Схема ГВС комбинированного типа

Схему ГВС комбинированного типа (т.е. проточный + накопительный водонагреватели) как правило применяют на производствах для технологических линий, которые используют постоянный и периодический пиковый разбор ГВС.

В качестве нагревательного элемента ГВС используется проточный теплообменник. Бойлер используется как накопитель тепловой энергии для пикового разбора ГВС. Теплообменник в бойлере не используется, поскольку он более инертный, чем теплообменник проточного типа. При регулировании по вторичной стороне теплообменника также возможно получить разные температуры ГВС.

5. Учет горячей воды

Горячая вода состоит из нескольких составляющих: холодная вода или теплоноситель и тепловая энергия на подогрев.

Применяемые методы разнесения разницы между тепловой энергией, учитываемой в потребленной горячей воде и зафиксированной общедомовым прибором учета, приводят к тому, что суммарная стоимость горячей воды в соседних домах может различаться в разы.

Необходимо установить, что поставленные тепловая энергия и теплоноситель (холодная вода) на границу МКД должны быть оплачены ресурсоснабжающей организации по приборам учета, вне зависимости от дальнейших целей использования этих ресурсов (горячее водоснабжение, отопление или водоснабжение соответственно).

У собственников помещений должно быть право самим решить, каким способом определять стоимость оказанной услуги горячего водоснабжения при условии, что весь объем поставленных на вход в дом коммунальных ресурсов (тепловая энергия, теплоноситель/вода) будут оплачены ресурсоснабжающим организациям. По желанию потребителя могут быть установлены дополнительные приборы учета для выделения из всего объема купленной тепловой энергии той, которая затрачена на подогрев воды. Однако возможны и другие варианты, без установки дорогостоящих избыточных приборов учета.

В связи с решением Верховного суда РФ, создавшего прецедент полного отказа от оплаты расходов теплоты на потери в стояках и полотенцесушителях, необходимо срочно отказаться от привязки этих потерь к потребленным мі горячей воды, как необъективным “по физике”. В нормативных документах расход тепловой энергии на ГВС должен быть распределен на 4 составляющие:

*в воде, выливающейся из водоразборного крана. Ее удельное теплосодержание весьма стабильно, при выдерживании нормативной температуры горячей воды оно зависит только от температуры холодной воды и в среднем по стране составляет 0,05 Гкал/мі.

*воде, реально используемой на общедомовые нужды и заполнение системы, ее теплосодержание такое же как у всей горячей воды;

*тепловая энергия, используемая на охлаждение в стояках и полотенцесушителях, она весьма стабильна в абсолютной величине в любое время суток и года, является некоей характеристикой здания и зависит от площади труб и полотенцесушителей;

*тепловая энергия, относимая на небаланс между квартирными водосчетчиками и общедомовым прибором учета горячей воды (погрешности учета, некачественные водосчетчики, хищения горячей воды, сливы).

При наличии общедомового учета горячей воды, необходимо принять простую методику распределения ее по жителям МКД: тепловая энергия на ГВС рассчитывается по реальному стабильному нормативу ее теплосодержания, а оставшаяся часть распределяется как для отопления по мІ.

6. Внутренние системы горячего водоснабжения

Системы горячего водоснабжения следует проектировать: тупиковыми, если допускается перерыв в подаче воды; кольцевыми или с закольцованными вводами при двух тупиковых трубопроводах с ответвлениями к потребителям от каждого из них для обеспечения непрерывной подачи воды.

В жилых и общественных зданиях прокладку разводящих трубопроводов горячего водоснабжения следует предусматривать в подпольях, подвалах, технических этажах, чердаках, на первом этаже в подпольных каналах (в случае отсутствия чердаков), по конструкциям здания, по которым допускается открытая прокладка трубопроводов или под потолком верхнего этажа. Прокладка стояков и разводки внутреннего водопровода следует предусматривать в шахтах, открыто - по стенам душевых, кухонь и других помещений.

Пластмассовые трубопроводы (кроме располагаемых в санитарных узлах) следует прокладывать только скрыто. В помещениях, к отделке которых предъявляются повышенные требования, трубопроводы также следует прокладывать скрыто.

Прокладку трубопроводов следует предусматривать с уклоном не менее 0,002.

При проектировании трубопроводов следует предусматривать компенсацию температурных удлинений труб.

Расстояние от поверхности штукатурки или облицовки до оси неизолированных трубопроводов при диаметре условного прохода до 32 мм включительно при открытой прокладке должно составлять от 35 до 55 мм, при диаметрах 40-50 мм - от 50 до 60 мм, а при диаметрах более 50 мм - принимается по рабочей документации.

Вертикальные трубопроводы не должны отклоняться от вертикали более чем на 2 мм на 1 м длины.

Средства крепления стояков из стальных труб в жилых и общественных зданиях при высоте этажа до 3 м не устанавливаются, а при высоте этажа более 3 м средства крепления устанавливаются на половине этажа.

Высоту установки водоразборной арматуры (расстояние от горизонтальной оси арматуры до санитарных приборов, мм) следует принимать согласно.

В верхних точках системы горячего водоснабжения следует предусматривать устройства для выпуска воздуха, а в нижних - спускные устройства. Согласно выпуск воздуха из системы горячего водоснабжения допускается предусматривать через водоразборную арматуру, расположенную в верхних точках системы, а опорожнение системы - через водоразборные приборы нижних этажей.

Тепловую изоляцию необходимо предусматривать для подающих и циркуляционных трубопроводов систем горячего водоснабжения, включая стояки, кроме подводок к водоразборным приборам. Толщина теплоизоляционного слоя должна составлять не менее 10 мм, а теплопроводность изоляционного материала не менее 0,05 Вт/(м-°С).

Установку запорной арматуры в системах горячего водоснабжения следует предусматривать: на каждом вводе; на ответвлениях, питающих 5 водоразборных точек и более; у основания подающих и циркуляционных трубопроводов; на ответвлениях к секционным узлам; на ответвлениях от магистральных линий; на ответвлениях в каждую квартиру.

Обратные клапаны в системе горячего водоснабжения устанавливаются: на участках трубопроводов, подающих воду групповым смесителям; на циркуляционном трубопроводе перед присоединением его к водоподогревателю или перед присоединением к обратному трубопроводу тепловой сети (в открытой системе); на ответвлениях от обратного трубопровода тепловой сети к регулятору температуры.

Для внутренних систем горячего водоснабжения следует принимать пластмассовые, медные, бронзовые, латунные, стальные трубы с внутренним и наружным защитным покрытием от коррозии и фасонные изделия.

Для учета расхода воды в каждом здании (квартире) на вводах трубопроводов горячего водоснабжения следует предусматривать счетчики воды. При двухтрубной системе счетчик воды следует устанавливать на подающем и циркуляционном трубопроводах с установкой обратного клапана на циркуляционном трубопроводе. В закрытой системе счетчик воды следует устанавливать на трубопроводе холодной воды.

Для контроля температурного и гидравлического режимов работы системы горячего водоснабжения предусматривают манометры и термометры. Система горячего водоснабжения (ГВС) служит для подготовки и подачи горячей воды к санитарно-техническим приборам, технологическому оборудованию и включает в себя: установку для приготовления горячей воды (теплообменник), внутридомовые разводящие и циркуляционные трубопроводы, водоразборные приборы.

7. Переход на закрытые системы теплоснабжения

В соответствии с законодательством повсеместный переход на закрытую схему должен быть осуществлен до 2022 года. При этом законодательно не закреплен источник для финансирования проектов по закрытию существующих открытых систем.

Для обеспечения окупаемости проектов важно определить механизмы, которые создавали бы экономические стимулы как для потребителей, так и поставщиков тепла по установке индивидуальных тепловых пунктов (ИТП).

*определение цены на тепло для потребителей, подключенных через ИТП, на уровне ниже, чем для потребителей без ИТП;

*возможность, при установлении ИТП за счет теплоснабжающих организации, заключения контрактов с потребителями по аналогии с энергосервисными компаниями, когда ТСО имеет возможность на срок окупаемости установки ИТП сохранить текущий уровень платежей за тепловую энергию;

*ставка тарифа на теплоноситель должна учитывать все реальные затраты на его подготовку и быть существенно выше тарифа на холодную водопроводную воду, вплоть до введения механизма повышения тарифа на ГВС при открытой схеме, аналогично повышающим коэффициентам на тепловую энергию при безучетном потреблении.

Заключение

энергия горячий вода учет

Без всякого преувеличения можно сказать, что высококачественная вода, отвечающая санитарно-гигиеническим и эпидемиологическим требованиям, является одним из непременных условий сохранения здоровья людей. Но чтобы она приносила пользу, ее необходимо очистить от всяких вредных примесей и доставить чистой человеку.

За последние годы взгляд на воду изменился. О ней все чаще стали говорить не только врачи-гигиенисты, но и биологи, инженеры, строители, экономисты, политические деятели. Бурное развитие общественного производства и градостроительства, рост материального благосостояния, культурного уровня населения постоянно увеличивают потребность в воде, заставляют более рационально ее использовать.

Размещено на Allbest.ru