Горячее водоснабжение частного дома. Теплообменник гвс, горячее водоснабжение

Существует три основных схемы подключения теплообменников: параллельная, смешанная, последовательная. Решение о применении той или иной схемы принимается проектной организацией на основании требований СНиП и поставщиком тепла, исходящего из своих энергетических мощностей. На схемах стрелочками показано прохождение греющей и подогреваемой воды. В рабочем режиме задвижки, находящиеся в перемычках теплообменников, должны быть закрыты.

1. Параллельная схема

2. Смешанная схема

3. Последовательная (универсальная) схема

Когда нагрузка ГВС существенно превышает отопительную, подогреватели горячего водоснабжения устанавливают на тепловом пункте по так называемой одноступенчатой параллельной схеме, при которой подогреватель горячего водоснабжения присоединяется к тепловой сети параллельно системе отопления. Постоянство температуры водопроводной воды в системе горячего водоснабжения на уровне 55-60 ºС поддерживается регулятором температуры РПД прямого действия, который воздействует на расход греющей сетевой воды через подогреватель. При параллельном включении расход сетевой воды равен сумме ее расходов на отопление и горячее водоснабжение.

В смешанной двухступенчатой схеме первая ступень подогревателя ГВС включена последовательно с системой отопления на обратной линии сетевой воды, а вторая ступень присоединена к тепловой сети параллельно с системой отопления. При этом предварительный подогрев водопроводной воды происходит за счет охлаждения сетевой воды после системы отопления, что уменьшает тепловую нагрузку второй ступени и снижает общий расход сетевой воды на горячее водоснабжение.

В двухступенчатой последовательной (универсальной) схеме обе ступени подогревателя ГВС включены последовательно с системой отопления: первая ступень - после системы отопления, вторая - до системы отопления. Регулятор расхода, установленный параллельно второй ступени подогревателя, поддерживает постоянным суммарный расход сетевой воды на абонентский ввод независимо от расхода сетевой воды на вторую ступень подогревателя. В часы максимальных нагрузок ГВС вся или большая часть сетевой воды проходит через вторую ступень подогревателя, охлаждается в ней и поступает в систему отопления с температурой, ниже требуемой. При этом система отопления недополучает теплоту. Этот недоотпуск теплоты в систему отопления компенсируется в часы малых нагрузок горячего водоснабжения, когда температура сетевой воды, поступающей в систему отопления, выше требуемой при этой наружной температуре. В двухступенчатой последовательной схеме суммарный расход сетевой воды меньше, чем в смешанной схеме, благодаря тому, что в ней используется не только теплота сетевой воды после системы отопления, но и теплоаккумулирующая способность зданий. Снижение расходов сетевой воды способствует снижению удельной стоимости наружных тепловых сетей.

Схема присоединения водоподогревателей горячего водоснабжения в закрытых систкмах теплоснабжения выбирается в зависимости от соотношения максимального потока теплоты на горячее водоснабжение Qh max и максимального потока теплоты на отопление Qo max:

Главные схемы подогрева воды для систем ГВС зданий

Классификация схем

У водоразборных приборов общественных, разных промышленных и жилых зданий предусматривается такая температура воды (горячей):

• Не больше 70°С - слишком горячая вода приведет к ожогам.
• Не меньше 50°С для систем ГВС, которые присоединены к закрытым системам теплоснабжения. При низкой температуре в воде не растворяются животные и растительные жиры.

Сетевая вода, которая циркулирует в трубопроводах, в закрытых системах теплоснабжения применяется только в качестве теплоносителя (не отбирается для потребителей из тепловой сети).

Сетевой водой осуществляется в теплообменных аппаратах (в закрытых системах) нагрев водопроводной холодной воды. В итоге по внутреннему водопроводу нагретую воду подают к водоразборным приборам промышленных, разных жилых и общественных зданий.

Сетевая вода, которая циркулирует в трубопроводах, в открытых системах применяется не только в качестве теплоносителя. Вода полностью или частично из тепловой сети отбирается потребителем.

Рассматривают только системы ГВС разных зданий, которые присоединены к закрытым системам теплоснабжения. Главные схемы таких систем указаны ниже.

Принципиальная схема системы ГВС с параллельным одноступенчатым присоединением подогревателей горячего водоснабжения.

Сейчас наиболее распространенной и простой считается схема с параллельным одноступенчатым присоединением подогревателей горячего водоснабжения. В количестве не меньше двух подогреватели параллельно присоединяются к той же тепловой сети, что и существующие системы отопления здания. Из водопроводной наружной сети воду подают в подогреватели горячего водоснабжения. В результате в них она будет нагреваться сетевой водой, которая поступает из подающего трубопровода.

Сетевую охлажденную воду подают в обратный трубопровод. После подогревателей нагретую до определенной температуры водопроводную воду направляют к водоразборным приборам различных зданий.

В случае, если водоразборные приборы будут закрыты, то по циркуляционному трубопроводу определенная часть горячей воды снова будет подана в подогреватели горячего водоснабжения.

Главным недостатком такой схемы считается большой расход воды (сетевой) для системы ГВС и, следовательно, во всей действующей системе теплоснабжения.

Такую схему с параллельным одноступенчатым присоединением подогревателей ГВС специалисты рекомендуют использовать в случае, если отношение максимального расхода теплоты на ГВС разных зданий к максимальному расходу теплоты, необходимому для отопления, составляет меньше 0,2 или больше 1. В итоге схема применяется при нормальном температурном графике воды (сетевой) в тепловых сетях.

Принципиальная схема системы горячего водоснабжения с последовательным двухступенчатым присоединением подогревателей ГВС

В данной схеме подогреватели ГВС разделяют на две ступени. Первые устанавливают на обратный трубопровод тепловой сети после систем отопления. К ним относят подогреватели ГВС нижней (первой) ступени.

Остальные устанавливают на подающем трубопроводе перед системами вентиляции и отопления зданий. К ним относят подогреватели ГВС верхней (второй) ступени.

Из водопроводной наружной сети вода с т t-1 будет подана в подогреватели ГВС нижней ступени. В них она будет нагреваться водой (сетевой) после систем вентиляции и отопления зданий. Сетевая охлажденная вода поступит в обратный трубопровод сети и направится на источник теплоснабжения.

Последующий нагрев воды проводится в подогревателях ГВС верхней ступени. Сетевая вода выступает в качестве греющего теплоносителя - ее подают из подающего трубопровода. Сетевая охлажденная вода будет направлена в системы вентиляции и отопления зданий. По внутреннему водопроводу горячая вода поступает к установленным водоразборным приборам. В такой схеме при водозаборных закрытых приборах часть нагретой воды подводится к подогревателям ГВС верхней ступени по циркуляционному трубопроводу.

Преимуществом такой схемы считается отсутствие необходимости для системы ГВС специального расхода воды (сетевой), потому что подогрев водопроводной воды проводится благодаря сетевой воде из систем вентиляции и отопления. К недостатку схемы с последовательным двухступенчатым присоединением подогревателей ГВС относят обязательную установку системы автоматизации и местное дополнительное регулирование всех видов тепловых нагрузок (отопления, вентиляции, горячего водоснабжения).

Схему рекомендуют использовать, если отношение максимального расхода теплоты на ГВС к максимальному расходу теплоты, необходимой для отопления зданий, будет находиться в пределах от 0,2 до 1. Схема требует определенного увеличения в тепловых сетях температурного графика воды (сетевой).

Принципиальная схема системы ГВС со смешанным двухступенчатым присоединением подогревателей ГВС

Более универсальной считают схему со смешанным двухступенчатым присоединением подогревателей ГВС. Данная схема в тепловых сетях применяется при повышенном и нормальном температурном графике воды (сетевой). Используется при любых отношениях максимального расхода теплоты на ГВС к максимальному расходу теплоты, необходимой для качественного отопления зданий.

Отличительной особенностью схемы от предыдущей является то, что подогреватели ГВС верхней ступени присоединяют к подающему трубопроводу сети параллельно (не последовательно) отопительной системе.

Водопроводная вода нагревается с помощью сетевой воды из подающего трубопровода. Сетевую охлажденную воду подают в обратный трубопровод сети. В итоге она там смешивается с водой (сетевой) из систем вентиляции и отопления и поступает в подогреватели ГВС нижней ступени.

По сравнению с предыдущей схемой недостатком считается необходимость в дополнительном расходе воды (сетевой) для подогревателей ГВС верхней ступени. В результате увеличивается расход воды во всей системе теплоснабжения.

Горячее водоснабжение необходимо потребителям для удовлетворения своих хозяйственно-гигиенических нужд (собственной помывки, стирки, мытья посуды и т.д.).

Качество воды, подаваемой на горячее водоснабжения, должно соответствовать ГОСТ 2874-82* «Вода питьевая».

Температура горячей воды у водоразборных приборов жилых, общественных и промышленных зданий (tг.в,°С) предусматривается:

• Не выше 75°С так как уже при этой температуре человек (потребитель) может получить ожоги;
• Не ниже 50°С, для систем горячего водоснабжения, присоединенных к закрытым системам теплоснабжения (tг.в,≥50°С). Температура горячей воды не должна быть меньше 50°С, так как при более низкой температуре не растворяются растительные и животные жиры (ради удаления которых про изводится стирка и мытье посуды);
• Не ниже 60°С, для систем горячего водоснабжения, присоединенных к открытым системам теплоснабжения (tг.в,≥60°С). В помещениях детских дошкольных учреждений температура горячей воды, подаваемой к водоразборным приборам душевых и умывальников не должна превышать 37°С.

В закрытых системах теплоснабжения, сетевая вода, циркулирующая в трубопроводах тепловой сети, используется только как теплоноситель (потребителем из тепловой сети не отбирается). В закрытых системах теплоснабжения, сетевой водой в теплообменных аппаратах осуществляется нагрев холодной водопроводной воды. Затем нагретая вода, по внутреннему водопроводу, подается к водоразборным приборам жилых, общественных и промышленных зданий.

В открытых системах теплоснабжения, сетевая вода, циркулирующая в трубопроводах тепловой сети, используется не только как теплоноситель, а частично (или полностью) отбирается потребителем из тепловой сети.

Мы рассматриваются только системы горячего водоснабжения зданий, присоединенных к закрытым системам теплоснабжения. Основные схемы таких систем представлены ниже.

1. Принципиальная схема системы горячего водоснабжения с одноступенчатым параллельным присоединением подогревателей горячего водоснабжения
Наиболее простой и распространенной является схема с одноступенчатым параллельным присоединением подогревателей горячего водоснабжения. Подогреватели горячего водоснабжения (в количестве не менее двух) параллельно присоединены к той же тепловой сети, что и системы отопления зданий. Вода, из наружной водопроводной сети (с температурой tx.в°С,) подается в подогреватели горячего водоснабжения. В них, она нагревается сетевой водой (с температурой Tо1°С,) поступающей из подающего трубопровода тепловой сети.

Охлаждённая сетевая вода (с температурой Tг2°С,) подается в обратный трубопровод тепловой сети. После подогревателей горячего водоснабжения, нагретая (горячая) водопроводная вода с температурой (tг.в +∆tг.в,°С) направляется к водоразборным приборам зданий. Величина ∆tг.в учитывает остывание горячей воды при прохождении от подогревателей горячего водоснабжения до водоразборных приборов зданий. Согласно значение ∆tг.в. ориентировочно принимается равным от 3 до 5 ОС. Если водоразборные приборы зданий закрыты, то часть горячей воды, по циркуляционному трубопроводу, снова подается в подогреватели горячего водоснабжения.

Основным недостатком данной схемы является значительный расход сетевой воды для системы горячего водоснабжения (и, следова¬тельно, во всей системе теплоснабжения).
Эту схему с одноступенчатым параллельным присоединением подогревателей горячего водоснабжения рекомендуется применять, если отношение максимального расхода теплоты на горячее водоснабжение зданий к максимальному расходу теплоты на отопление зданий (QРг.в / QРо) менее 0,2 или более 1. Эта схема используется при нормальном температурном графике сетевой воды в тепловых сетях.

2. Принципиальная схема системы горячего водоснабжения с двухступенча¬тым последовательным присоединением подогревателей горячего водоснабжения
В следующей схеме подогреватели горячего водоснабжения разделяются на две ступени. Одни устанавливаются на обратном трубопроводе тепловой сети после систем отопления зданий. Это подогреватели горячего водоснабжения нижней (первой) ступени. Другие устанавливаются на подающем трубопроводе тепловой сети перед сис¬темами отопления (и вентиляции) зданий. Это подогреватели горячего водоснабжения верхней (второй) ступени.

Вода, из наружной водопроводной сети (с температурой tх.в°С) подается в подогреватели горячего водоснабжения нижней ступени. В них она нагревается сетевой водой (с температурой То2 или Тср2, °С) после систем отопления (и вентиляции) зданий. Охлажденная сетевая вода (с температурой Т2, °С) поступает в обратный трубопровод теплой сети и направляется на источник теплоснабжения (котельную или ТЭЦ). После подогревателей горячего водоснабжения нижней ступени водопроводная вода имеет температуру tп, °С). Дальнейший нагрев воды, (до температуры tгв+∆tг.в,°С) осуществляется в подогревателях горячего водоснабжения верхней ступени. Греющим теплоносителем является сетевая вода (с температурой Т1, °С), которая подается из подающего трубопровода тепловой сети. Охлажденная сетевая вода (с температурой То1, °С) направляется в системы отопления (и вентиляции) зданий. Нагретая (горячая) вода, по внутреннему водопроводу, поступает к водоразборным приборам зданий. В этой схеме (при закрытых водоразборных приборах) часть горячей воды по циркуляционному трубопроводу подводится к подогревателям горячего водоснабжения верхней ступени.

Достоинством данной схемы является то, что для системы горячего водоснабжения не требуется специального расхода сетевой воды, так как подогрев водопроводной воды осуществляется за счет сетевой во¬ды из систем отопления (и вентиляции) зданий.

Недостатком схемы с двухступенчатым последовательным присоединением подогревателей горячего водоснабжения является обязательная установка системы автоматизации и дополнительное местное подрегулирование всех видов тепловых нагрузок зданий (отопления, горячего водоснабжения, вентиляции).
Схема с двухступенчатым последовательным присоединением подогревателей горячего водоснабжения рекомендуется применять, если отношение максимального расхода теплоты на горячее водоснабжение зданий к максимальному расходу теплоты на отопление зданий (QPг.в/QPо) находится в интервале от 0,2 до 1. Данная схема требует некоторого повышения температурного графика сетевой воды в тепловых сетях.

3. Принципиальная схема системы горячего водоснабжения с двухступенчатым смешанным присоединением подогревателей горячего водоснабжения

Более универсальной является схема с двухступенчатым смешанным присоединением подогревателей горячего водоснабжения. Эта схема может использоваться как при нормальном, так и при повышенном температурном графике сетевой воды в тепловых сетях и применяется при любом отношении максимального расхода теплоты на горячее водоснабжение зданий к максимальному расходу теплоты на отопление зданий.

Отличие этой схемы от предыдущей в том, что подогреватели горячего водоснабжения верхней ступени присоединяются к подающему трубопроводу тепловой сети не последовательно, а параллельно отопительной системе. Нагрев водопроводной воды (от температуры tп, °С до температуры tгв+∆tг.в,°С) в этих подогревателях осуществляется сетевой водой (с температурой То1, °С из подающего трубопровода тепловой сети. Охлажденная сетевая вода (с температурой Тг2, °С) подается в обратный трубопровод тепловой сети. Там она смешивается с сетевой водой из систем отопления и вентиляции) зданий и поступает в подогреватели горячего водоснабжения нижней ступени. В остальном, схема с двухступенчатым смешанным присоединением подогревателей горячего водоснабжения работает также, как и схема с двухступенчатым последовательным присоединением подогревателей водоснабжения.

Недостатком данной схемы, по сравнению с предыдущей, является необходимость дополнительного расхода сетевой воды для подогревателей горячего водоснабжения верхней ступени (что увеличивает, расход сетевой воды во всей системе теплоснабжения)

В квитанциях за коммунальные услуги появилась новая графа – ГВС. У пользователей она вызвала недоумение, поскольку не все понимают, что это такое и почему нужно вносить платежи по этой строке. Есть и такие собственники квартир, которые вычеркивают графу. Это влечет за собой накопление долга, пени, штрафы и даже судебные разбирательства. Чтобы не доводить дело до крайних мер, нужно знать, что такое ГВС, теплоэнергия ГВС и почему за эти показатели нужно платить.

Что такое ГВС в квитанции?

ГВС – такое обозначение расшифровывается, как горячее водоснабжение. Его цель заключается в обеспечении квартир в многоквартирных домах и иных жилых помещений горячей водой с приемлемой температурой, но ГВС – это не сама горячая вода, а тепловая энергия, которая затрачивается на подогрев воды до приемлемой температуры.

Специалисты разделяют системы горячего водоснабжения на два вида:

• Центральная система. Здесь вода нагревается на теплостанции. После этого она распределяется в квартиры многоквартирных домов.
• Автономная система. Она обычно используется в частных домах. Принцип действия такой же, как и в центральной системе, но здесь вода нагревается в котле или бойлере и используется только для нужд одного конкретного помещения.

Обе системы имеют одну цель – обеспечить владельцев жилого помещения горячей водой. В многоквартирных домах обычно используется центральная система, но многие пользователи устанавливают бойлер на случае, если горячую воду отключат, как это ни раз бывало на практике. Автономная система устанавливается там, где нет возможности подключиться к центральному водоснабжению. За ГВС платят только те потребители, которые пользуются центральной системой отопления. Пользователи автономного контура оплачивают коммунальные ресурсы, которые затрачиваются для нагревания теплоносителя – газ или электроэнергия.

Важно! Еще одна в графа в квитанции, связанная с ГВС – это ГВС на ОДН. Расшифровка ОДН – общедомовые нужды. Значит, графа ГВС на ОДН – это расходование энергии на подогрев воды, используемой на общие нужды всех жильцов многоквартирного дома.

К ним относятся:

• технические работы, которые выполняются перед сезоном отопления;
• опрессовка системы отопления, проводимая после ремонта;
• ремонтные работы;
• отопление мест общего пользования.

Закон о горячей воде

Закон о ГВС был принят в 2013 году. Постановление Правительства за номером 406 гласит, что пользователи центральной системы отопления обязаны осуществлять оплату по двухкомпонентному тарифу. Это говорит о том, что тариф разделили на два элемента:

• тепловая энергия;
• холодная вода.

Так в квитанции появилась ГВС, то есть тепловая энергия, затраченная на нагрев холодной воды. Специалисты ЖКХ пришли к выводу, что стояки и полотенцесушители, которые подключены к контуру горячего водоснабжения, расходуют тепловую энергию для обогрева нежилого помещения. До 2013 года эта энергия в квитанциях не учитывалась, и потребители пользовались целые десятилетия ей на безвозмездной основе, поскольку вне отопительного сезона нагрев воздуха в санузле продолжался. На основании этого чиновники разделили тариф на две составляющих, и теперь гражданам приходится оплачивать ГВС.

Оборудование для нагрева воды

Оборудованием, осуществляющим нагрев жидкости, является водонагреватель. Его поломка не оказывает влияния на тариф на горячую воду, но стоимость работ за ремонт оборудования обязаны оплатить пользователи, поскольку водонагреватели – это часть имущества владельцев жилья в многоквартирном доме. Соответствующая сумма появится в квитанции за содержание и ремонт имущества.

Важно! К этой платежке следует внимательно относиться собственникам тех квартир, которые не пользуются горячей водой, поскольку в их жилье установлена автономная система отопления. Специалисты ЖКХ не всегда обращают внимание на это, просто распределяя сумму на ремонт водонагревателя между всеми гражданами.

В результате таким собственникам квартир приходится вносить плату за оборудование, к которым они не пользовались. При обнаружении повышения тарифа за ремонт и содержание имущества, необходимо выяснить, с чем это связано и обратиться в управляющую компанию за перерасчетом, если платеж насчитан неправильно.

Компонент «тепловая энергия»

Что это такое – компонент на теплоноситель? Это и есть подогрев холодной воды. На компонент тепловой энергии не устанавливается прибор учета, в отличие от горячей воды. По этой причине нельзя сделать расчет этого показателя по счетчику. Как в таком случае рассчитывается тепловая энергия для ГВС? При подсчете платежа учитываются следующие моменты:

• тариф, который установлен на ГВС;
• расходы, затраченные на содержание системы;
• стоимость потери тепла в контуре;
• расходы, затраченные на передачу теплоносителя.

Важно! Расчет стоимости горячей воды выполняется с учетом объема израсходованной воды, которая измеряется в 1 кубическом метре.

Размер платы за энергию обычно вычисляется, основываясь на значение показаний общедомового прибора учета горячей воды и количества энергии в горячей воде. Рассчитывается энергия и для каждой отдельной квартиры. Для этого берутся данные потребления воды, которые узнают из показаний счетчика, и умножаются на удельный расход тепловой энергии. Полученные данные умножаются на тариф. Эта цифра и есть тот необходимый взнос, который указывается в квитанции.

Как сделать самостоятельный расчет

Не все пользователи доверяют расчетному центру, поэтому и возникает вопрос, как посчитать стоимость ГВС самостоятельно. Полученный показатель сравнивается с суммой в квитанции и на основании этого делается вывод о правильности начислений.

Чтобы рассчитать стоимость ГВС, необходимо знать тариф на тепловую энергию. На сумму также влияет наличие или отсутствие прибора учета. Если он есть, то берутся показания со счетчика. При отсутствии счетчика берется норматив расхода тепловой энергии, используемой на подогрев воды. Такой нормативный показатель устанавливается энергосберегающая организация.

Если в многоэтажном доме установлен прибор учета расхода энергии и в жилье есть счетчик на горячую воду, то сумма за горячее водоснабжение вычисляется на основании данных общедомового учета и последующего пропорционального распределения теплоносителя по квартирам. При отсутствии счетчика берется норма расхода энергии на 1 куб воды и показания индивидуальных счетчиков.

Жалоба из-за неправильного расчета квитанции

Если после самостоятельного вычисления суммы взносов за ГВС выявлена разница, необходимо обратиться в управляющую компанию за разъяснениями. Если сотрудники организации отказываются давать объяснений по этому поводу, необходимо подать письменную претензию. Ее сотрудники компании не имеют права проигнорировать. Ответ должен поступить в течение 13 рабочих дней.

Важно! Если ответа не поступило или из него не понятно, почему возникла такая ситуация, то гражданин имеет право подать претензию в прокуратуру или исковое заявление в суд. В инстанции будет рассмотрено дело и вынесено соответствующее объективное решение. Можно также обратиться в организации, контролирующие деятельность управляющей компании. Здесь будет рассмотрена жалоба абонента и вынесено соответствующее решение.

Электроэнергия, используемая для подогрева воды, не является бесплатной услугой. Плата за нее взимается на основании Жилищного Кодекса Российской Федерации. Каждый гражданин может самостоятельно вычислить сумму этого платежа и сравнить полученные данные с суммой в квитанции. При возникновении неточности следует обратиться в управляющую компанию. В этом случае разница будет компенсирована, если ошибка будет признана.

В ряде случаев необходима установка баков-аккумуляторов для выравнивания нагрузки горячего водоснабжения, а также, как резерв, на случай перерыва в подаче теплоносителя. Резервные баки устанавливаются в гостиницах с ресторанами, банях, прачечных, для душевых сеток на производстве и т.д. Поэтому параллельная схема может быть без аккумулятора, с нижним баком-аккумулятором и с верхним баком-аккумулятором.

Параллельная схема включения подогревателя горячего водоснабжения

Схему применяют, когда Q max гвс /Q o ?1. Расход сетевой воды на абонентский ввод определяется суммой расходов на отопление и ГВС. Расход воды на отопление является величиной постоянной и поддерживается регулятором расхода РР. Расход сетевой воды на ГВС – величина переменная. Постоянная температура горячей воды на выходе из подогревателя поддерживается регулятором температуры РТ в зависимости от ее расхода.

Схема имеет простую коммутацию и один регулятор температуры. Подогреватель и тепловая сеть рассчитываются на максимальный расход ГВС. В этой схеме теплота сетевой воды используется недостаточно рационально. Не используется теплота обратной сетевой воды, имеющая температуру 40 – 60 о С, хотя она позволяет покрыть значительную долю нагрузки ГВС, и поэтому имеет место завышенный расход сетевой воды на абонентский ввод.

Схема с предвключенным подогревателем горячего водоснабжения

В этой схеме подогреватель включается последовательно по отношению к подающей линии тепловой сети. Схема применяется, когда Q max гвс /Q o < 0,2 и нагрузка ГВС мала.

Достоинством этой схемы является постоянный расход теплоносителя на тепловой пункт в течение всего отопительного сезона, который поддерживается регулятором расхода РР. Это делает гидравлический режим тепловой сети стабильным. Недогрев помещений в периоды максимальной нагрузки ГВС компенсируется подачей сетевой воды повышенной температуры в систему отопления в периоды минимального водоразбора или при его отсутствии в ночные часы. Использование теплоаккумулирующей способности зданий практически исключает колебания температуры воздуха в помещениях. Такая компенсация теплоты на отопление возможна в том случае, если тепловая сеть работает по повышенному температурному графику. Когда тепловая сеть регулируется по отопительному графику, возникает недогрев помещений, поэтому схему рекомендуется применять при очень маленьких нагрузках ГВС. В этой схеме также не используется теплота обратной сетевой воды.

При одноступенчатом подогреве горячей воды чаще используется параллельная схема включения подогревателей.

Двухступенчатая смешанная схема горячего водоснабжения

Расчетный расход сетевой воды на горячее водоснабжение несколько снижается по сравнению с параллельной одноступенчатой схемой. Подогреватель I ступени включается по сетевой воде последовательно в обратную линию, а II ступени – параллельно по отношению к отопительной системе.

В первой ступени водопроводная вода подогревается обратной сетевой водой после системы отопления, благодаря чему уменьшается тепловая производительность подогревателя второй ступени и снижается расход сетевой воды на покрытие нагрузки горячего водоснабжения. Общий расход сетевой воды на тепловой пункт складывается из расхода воды на систему отопления и расхода сетевой воды на вторую ступень подогревателя.

По этой схеме присоединяются общественные здания, имеющие большую вентиляционную нагрузку, составляющую более 15% отопительной нагрузки. Достоинством схемы является независимый расход теплоты на отопление от потребности теплоты на ГВС. При этом наблюдаются колебания расхода сетевой воды на абонентском вводе, связанные с неравномерным потреблением воды на горячее водоснабжение, поэтому устанавливается регулятор расхода РР, поддерживающий постоянным расход воды в системе отопления.

Двухступенчатая последовательная схема

Сетевая вода разветвляется на два потока: один проходит через регулятор расхода РР, а второй через подогреватель второй ступени, затем эти потоки смешиваются и поступают в систему отопления.

При максимальной температуре обратной воды после отопления 70?С и средней нагрузке горячего водоснабжения водопроводная вода практически догревается до нормы в первой ступени, и вторая ступень полностью разгружается, т.к. регулятор температуры РТ закрывает клапан на подогреватель, и вся сетевая вода поступает через регулятор расхода РР в систему отопления, и система отопления получает теплоты больше расчетного значения.

Если обратная вода имеет после системы отопления температуру 30-40?С , например, при плюсовой температуре наружного воздуха, то подогрева воды в первой ступени недостаточно, и она догревается во второй ступени. Другой особенностью схемы является принцип связанного регулирования. Сущность его состоит в настройке регулятора расхода на поддержание постоянного расхода сетевой воды на абонентский ввод в целом, независимо от нагрузки горячего водоснабжения и положения регулятора температуры. Если нагрузка на горячее водоснабжение возрастает, то регулятор температуры открывается и пропускает через подогреватель больше сетевой воды или всю сетевую воду, при этом уменьшается расход воды через регулятор расхода, в результате температура сетевой воды на входе в элеватор уменьшается, хотя расход теплоносителя остается постоянным. Теплота, недоданная в период большой нагрузки горячего водоснабжения, компенсируется в периоды малой нагрузки, когда в элеватор поступает поток повышенной температуры. Снижение температуры воздуха в помещениях не происходит, т.к. используется теплоаккумулирующая способность ограждающих конструкций зданий. Это и называется связанным регулированием, которое служит для выравнивания суточной неравномерности нагрузки горячего водоснабжения. В летний период, когда отопление отключено, подогреватели включаются в работу последовательно с помощью специальной перемычки. Эта схема применяется в жилых, общественных и промышленных зданиях при соотношении нагрузок Q max гвс /Q o ? 0,6. Выбор схемы зависит от графика центрального регулирования отпуска теплоты: повышенный или отопительный.

Преимуществом последовательной схемы по сравнению с двухступенчатой смешанной является выравнивание суточного графика тепловой нагрузки, лучшее использование теплоносителя, что приводит к уменьшению расхода воды в сети. Возврат сетевой воды с низкой температурой улучшает эффект теплофикации, т.к. для подогрева воды можно использовать отборы пара пониженного давления. Сокращение расхода сетевой воды по этой схеме составляет (на тепловой пункт) 40% по сравнению с параллельной и 25% - по сравнению со смешанной.

Недостаток – отсутствие возможности полного автоматического регулирования теплового пункта.

Двухступенчатая смешанная схема с ограничением максимального расхода воды на ввод

Она получила применение и позволяет также использовать теплоаккумулирующую способность зданий. В отличие от обычной смешанной схемы регулятор расхода устанавливается не перед системой отопления, а на вводе до места отбора сетевой воды на вторую ступень подогревателя.

Он поддерживает расход не выше заданного. С ростом водоразбора регулятор температуры РТ откроется, увеличив расход сетевой воды через вторую ступень подогревателя горячего водоснабжения, при этом сокращается расход сетевой воды на отопление, что делает эту схему равноценной с последовательной схемой по расчетному расходу сетевой воды. Но подогреватель второй ступени включен параллельно, поэтому поддержание постоянного расхода воды в системе отопления обеспечивается циркуляционным насосом (элеватор применять нельзя), и регулятор давления РД будет поддерживать постоянным расход смешанной воды в системе отопления.

Открытые тепловые сети

Схемы присоединения систем ГВС значительно проще. Экономичная и надежная работа систем ГВС может быть обеспечена лишь при наличии и надежной работе авторегулятора температуры воды. Отопительные установки присоединяются к тепловой сети по тем же схемам, что и в закрытых системах.

а) Схема с терморегулятором (типовая)

Вода из подающего и обратного трубопроводов смешивается в терморегуляторе. Давление за терморегулятором близко к давлению в обратном трубопроводе, поэтому циркуляционная линия ГВС присоединяется за местом отбора воды после дроссельной шайбы. Диаметр шайбы выбирается из расчета создания сопротивления, соответствующего перепаду давления в системе горячего водоснабжения. Максимальный расход воды в подающем трубопроводе, по которому определяется расчетный расход на абонентский ввод, имеет место при максимальной нагрузке ГВС и минимальной температуре воды в тепловой сети, т.е. при режиме, когда нагрузка ГВС целиком обеспечивается из подающего трубопровода.

б) Комбинированная схема с водоразбором из обратной линии

Схема предложена и реализована в Волгограде. Применяется для снижения колебаний переменного расхода воды в сети и колебаний давления. Подогреватель включается в подающую магистраль последовательно.

Вода на горячее водоснабжение берется из обратной линии и при необходимости догревается в подогревателе. При этом сводится к минимуму неблагоприятное влияние водоразбора из тепловой сети на работу систем отопления, а снижение температуры воды, поступающей в систему отопления, должно быть компенсировано повышением температуры воды в подающем трубопроводе теплосети по отношению к отопительному графику. Применяется при соотношении нагрузок? ср = Q ср гвс /Q o > 0,3

в) Комбинированная схема с отбором воды из подающей линии

При недостаточной мощности источника водоснабжения на котельной и для снижения температуры обратной воды, возвращаемой на станцию, применяют эту схему. Когда температура обратной воды после системы отопления примерно равна 70?С , водоразбора из подающей линии нет, горячее водоснабжение обеспечивается водопроводной водой. Такая схема применяется в городе Екатеринбурге. По их данным схема позволяет уменьшить объем водоподготовки на 35 - 40% и снизить расход электроэнергии на перекачку теплоносителя на 20%. Стоимость такого теплового пункта больше, чем при схеме а) , но меньше, чем для закрытой системы. При этом теряется основное преимущество открытых систем – защита систем горячего водоснабжения от внутренней коррозии.

Добавка водопроводной воды будет вызывать коррозию, поэтому циркуляционную линию системы ГВС нельзя присоединять к обратному трубопроводу тепловой сети. При значительных отборах воды из подающего трубопровода сокращается расход сетевой воды, поступающей в систему отопления, что может привести к недогревам отдельных помещений. Этого не происходит в схеме б), что и является ее преимуществом.

Присоединение двух видов нагрузки в открытых системах

Подключение двух видов нагрузки по принципу несвязанного регулирования показано на рисунке А).

В схеме несвязанного регулирования (Рис. А) установки отопления и горячего водоснабжения работают независимо друг от друга. Расход сетевой воды в системе отопления поддерживается постоянным с помощью регулятора расхода РР и не зависит от нагрузки горячего водоснабжения. Расход воды на горячее водоснабжение изменяется в весьма широком диапазоне от максимальной величины в часы наибольшего водоразбора до нуля в период отсутствия водоразбора. Регулятор температуры РТ регулирует соотношение расходов воды из подающей и обратной линий, поддерживая постоянной температуру воды на горячее водоснабжение. Суммарный расход сетевой воды на тепловой пункт равен сумме расходов воды на отопление и горячее водоснабжение. Максимальный расход сетевой воды имеет место в периоды максимального водоразбора и при минимальной температуре воды в подающей линии. В этой схеме имеет место завышенный расход воды из подающей магистрали, что приводит к увеличению диаметров тепловой сети, росту начальных затрат и удорожает транспорт теплоты. Расчетный расход можно снизить установкой аккумуляторов горячей воды, но это усложняет и удорожает оборудование абонентских вводов. В жилых домах аккумуляторы обычно не ставятся.

В схеме связанного регулирования (Рис. Б) регулятор расхода устанавливается до подключения системы горячего водоснабжения и поддерживает постоянным общий расход воды на абонентский ввод в целом. В часы максимального водоразбора снижается подача сетевой воды на отопление, а, следовательно, и расход теплоты. Чтобы не происходила гидравлическая разрегулировка отопительной системы, на перемычке элеватора включается центробежный насос, поддерживающий постоянный расход воды в системе отопления. Недоданная теплота на отопление компенсируется в часы минимального водоразбора, когда большая часть сетевой воды направляется в систему отопления. В этой схеме строительные конструкции здания используются в качестве теплового аккумулятора, выравнивающего график тепловой нагрузки.

При повышенной гидравлической нагрузке горячего водоснабжения у большинства абонентов, что характерно для новых жилых районов, часто отказываются от установки регуляторов расхода на абонентских вводах, ограничиваясь только установкой регулятора температуры в узле присоединения горячего водоснабжения. Роль регуляторов расхода выполняют постоянные гидравлические сопротивления (шайбы), устанавливаемые на тепловом пункте при начальной регулировке. Эти постоянные сопротивления рассчитываются так, чтобы получить одинаковый закон изменения расхода сетевой воды у всех абонентов при изменении нагрузки горячего водоснабжения.