Типовые схемы ГВС | C.O.K. archive | 2004
2004-10-14
85889 3 3
Опубликовано в журнале СОК №9 | 2004
Rubric:
- Heating
Тэги:
- Electric storage water heaters
- Electric instantaneous water heaters
- Indirect heating boilers
В этой статье мы рассмотрим типовые схемы горячего водоснабжения (далее ГВС), используемые в коттеджах, и не только.
Схема ГВС накопительного типа 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.
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. 
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.
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.
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. Схема ГВС комбинированного типа
рис. 2), а схема, показанная на рис. 6, соответствует работе проточного теплообменника с регулированием по вторичной стороне теплообменника (рис. 3). При регулировании по вторичной стороне теплообменника также возможно получить разные температуры ГВС, для этого достаточно усовершенствовать схему, как показано на рис. 4. Если схемы (рис. 5, 6) снабдить байпасными кранами, то появится возможность (с ухудшением качества ГВС) для «горячей» ревизии проточного и накопительного теплообменника. Требования к монтажу труб ГВС остаются прежними.Проектирование Italtherm — ITALTHERM S.p.A.
Проектирование Italtherm — ITALTHERM S.p.A.Выходные дни: с 31.12 по 08.01
Горячая линия доступна без выходных.
Типовые схемы котельных с котлами Italtherm.
Схема №1
Рекомендации к применению: частные дома с площадью менее 200 м² и количеством жильцов от 1-го до 3-х.
Системы:
– Отопление (радиаторы + тёплый пол)
– Горячее водоснабжение (через котёл)
Оборудование:
– Двухконтурный котёл Italtherm
– Коллектор радиаторного отопления
– Узел подмеса контура теплого пола
– Коллектор тёплого пола
Принципиальная схема №1
Схема №2
Рекомендации к применению: частные дома с площадью менее 200 м² и количеством жильцов от 1-го до 3-х.
Системы:
– Отопление (радиаторы + тёплый пол)
– Горячее водоснабжение (через котёл)
– Резервирование системы отопления
Оборудование:
– Двухконтурный котёл Italtherm
– Резервный одноконтурный электрокотёл
– Коллектор радиаторного отопления
– Узел подмеса контура теплого пола
– Коллектор тёплого пола
Принципиальная схема №2
Схема №3
Рекомендации к применению: частные дома с площадью 200-400 м² и количеством жильцов от 1-го до 3-х.
Системы:
– Отопление (радиаторы + тёплый пол)
– Горячее водоснабжение (через котёл)
– Резервирование системы отопления
Оборудование:
– Двухконтурный котёл Italtherm
– Резервный одноконтурный электрокотёл
– Первичный коллектор с гидрострелкой
– Группа радиаторного отопления
– 2 группы напольного отопления
Принципиальная схема №3
Схема №4
Рекомендации к применению: частные дома с площадью менее 200 м² и количеством жильцов от 4-х и более.
Системы:
– Отопление (радиаторы + тёплый пол)
– Горячее водоснабжение (через бойлер)
– Рециркуляция ГВС (через бойлер)
Оборудование:
– Одноконтурный котёл Italtherm
– Бойлер косвенного нагрева
– Насосная группа рециркуляции ГВС
– Коллектор радиаторного отопления
– Узел подмеса контура теплого пола
– Коллектор тёплого пола
Принципиальная схема №4
Схема №5
Рекомендации к применению: частные дома с площадью менее 200 м² и количеством жильцов от 4-х и более.
Системы:
– Отопление (радиаторы + тёплый пол)
– Горячее водоснабжение (через бойлер)
– Рециркуляция ГВС (через бойлер)
– Резервирование системы отопления
Оборудование:
– Одноконтурный котёл Italtherm
– Резервный одноконтурный электрокотёл
– Бойлер косвенного нагрева
– Насосная группа рециркуляции ГВС
– Коллектор радиаторного отопления
– Узел подмеса контура теплого пола
– Коллектор тёплого пола
Принципиальная схема №5
Схема №6
Рекомендации к применению: частные дома с площадью 200-400 м² и количеством жильцов от 4-х и более.
Системы:
– Отопление (радиаторы + тёплый пол)
– Горячее водоснабжение (через бойлер)
– Рециркуляция ГВС (через бойлер)
– Резервирование системы отопления
Оборудование:
– Одноконтурный котёл Italtherm
– Резервный одноконтурный электрокотёл
– Бойлер косвенного нагрева
– Насосная группа рециркуляции ГВС
– Первичный коллектор с гидрострелкой
– Группа радиаторного отопления
– 2 группы напольного отопления
Принципиальная схема №6
Схема №7
Рекомендации к применению: частные дома с площадью более 400 м² и количеством жильцов от 4-х и более.
Системы:
– Отопление (радиаторы + тёплый пол)
– Горячее водоснабжение (через бойлер)
– Рециркуляция ГВС (через бойлер)
– Каскадирование системы отопления
Оборудование:
– 2 одноконтурных котла Italtherm
– Автоматика управления каскадом котлов
– Бойлер косвенного нагрева
– Насосная группа рециркуляции ГВС
– Первичный коллектор с гидрострелкой
– Группа радиаторного отопления
– 2 группы напольного отопления
– Группа нагрева бойлера
Принципиальная схема №7
Схема №8
Рекомендации к применению: частные дома с площадью более 400 м² и количеством жильцов от 4-х и более.
Системы:
– Отопление (радиаторы + тёплый пол)
– Горячее водоснабжение (через бойлер)
– Рециркуляция ГВС (через бойлер)
– Каскадирование системы отопления
– Резервирование системы отопления
Оборудование:
– 2 одноконтурных котла Italtherm
– Резервный одноконтурный электрокотёл
– Автоматика управления каскадом котлов
– Бойлер косвенного нагрева
– Насосная группа рециркуляции ГВС
– Первичный коллектор с гидрострелкой
– Группа радиаторного отопления
– 2 группы напольного отопления
– Группа нагрева бойлера
Принципиальная схема №8
Каталог
Ваш телефон * :
Нажимая кнопку «Отправить» вы подтверждаете своё согласие на обработку персональных данных согласно Политике конфиденциальности
Мы используем cookies для быстрой и удобной работы сайта. Продолжая пользоваться сайтом, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности
Не нашли, что искали?
Напишите нам, и мы ответим:
Вопрос
Ваш телефон
Нажимая кнопку «Получить ответ» вы подтверждаете своё согласие на обработку персональных данных согласно Политике конфиденциальности
Проектирование систем рециркуляции горячей воды для бытовых нужд: Часть 1
В этой серии статей Р.
Л. Деппманна в понедельник утром основное внимание будет уделено проектированию систем рециркуляции горячей воды для бытовых нужд в водопроводной части коммерческого и административного здания. Эта серия будет полезна для инженеров и дизайнеров, которые плохо знакомы с нашей отраслью. Опытный инженер-сантехник также подберет несколько новых идей. Начнем с того, что предложим процесс определения расхода систем рециркуляции горячей воды для бытовых нужд.
(Фото: 59th Medical Wing)
Зачем нужна рециркуляция горячей воды для бытовых нужд
Пустая трата времени , здоровья , денег и ресурсов . Каждый из нас сталкивался с разочарованием, когда мы принимали душ или туалет от нескольких секунд до нескольких минут, пока ждали горячей воды. «Пустая трата времени».
Если в туалете в офисе вашего клиента течет холодная вода в течение 45 секунд, а затем становится горячей, ждут ли сотрудники? Если они не ждут, то правильно ли моют руки? «Вопрос здоровья».
Если душ проходит пару минут, прежде чем нагреется, подумайте о воде, стекающей в канализацию. «Бесполезная трата денег и ресурсов».
По этим причинам нормы сантехники и стандарты инженерного бюро требуют той или иной формы систем рециркуляции воды для бытовых нужд. Вся идея «рециркуляционной» системы заключается в том, чтобы быстро обеспечить горячей водой человека у прибора. Когда вода движется по системе трубопроводов горячей воды, она отдает тепло в пространство через изоляцию или стенку трубы, если изоляция отсутствует. Если в системе трубопроводов нет потребности или скорости потока, температура воды в конечном итоге опустится до температуры окружающей среды. Вся эта холодная вода должна уйти из крана или душа в канализацию, прежде чем горячая вода попадет из водонагревателя в прибор.
Целью расхода рециркуляции является удержание перепада температуры в подающем трубопроводе на приемлемом уровне. Итак, какой расход нам нужен?
Сколько BTUH потерь?
Общие потери тепла в трубе зависят от класса изоляции, разницы температур подаваемой воды и окружающего воздуха и длины трубы.
ASHRAE рассматривает рейтинг изоляции в стандарте 90.1-2013. В их таблице 6.8.3-1 указано, что температура подачи воды 140°F или ниже должна иметь коэффициент проводимости от 0,22 до 0,28 БТЕ-дюйм/(ч-фут2-°F). Таблица предлагает изоляцию 1 дюйм для трубы диаметром 1 дюйм или менее и 1-1/2 дюйма свыше 1 дюйма. К этой схеме есть много примечаний.
Американское общество инженеров-сантехников (ASPE) опубликовало публикацию по изоляции с диаграммами и пояснениями о потерях тепла из труб.
Я использую формулу быстрой оценки, которая, как правило, безопасна. Фактическая разница в скорости потока с коэффициентом безопасности и без него может составлять всего 1 или 2 галлона в минуту, поэтому эта оценка даст вам приблизительную оценку. Если размер трубы меньше 2 дюймов, я использую потери 10 BTUH/фут. и когда от 2 до 4 дюймов, я использую потери 20 BTUH/фут. Для любого размера трубы более 4 дюймов я использую 5-кратный размер трубы для потерь BTUH на фут. Это дает вам возможность по соседству и может немного увеличить размер.
Давайте рассмотрим пример. Предположим, у вас есть 4-этажное коммерческое здание. Предположим, что магистраль горячего водоснабжения проходит в подвале диаметром 4 дюйма и имеет длину около 300 футов. Допустим, есть четыре 2-дюймовых стояка горячей воды на высоте 80 футов каждый, и каждый стояк на каждом этаже имеет около 100 футов отвода с использованием трубы менее 1 дюйма. Спецификация будет соответствовать стандарту ASHRAE 90.1. Какова потеря BTUH?
- Сеть: 300 X 20 = 6000 BTUH
- Подступенки: 4 X 80 X 10 = 3200 BTUH
- Этажи: 4 X 4 X 100 X 10 = 16000 BTUH
Общие потери тепла в этом примере составляют 25 200 BTUH. Мы хотим, чтобы температура на последнем приспособлении была не менее чем на 10°F ниже температуры подачи, поэтому формула BTUH будет следующей:
галлонов в минуту = BTUH/(∆T X 500), поэтому галлонов в минуту = 25 200/(10 X 500) = 5,04 галлона в минуту Если бы мы провели расчеты, используя точные цифры из статьи ASPE, потери составили бы 22 700 BTUH.
Мы используем только подающую трубу, потому что цель состоит в том, чтобы обеспечить правильную температуру воды для последней арматуры. В обратном трубопроводе к водонагревателю будет небольшой перепад. Это было бы важно, если бы вы пытались поддерживать минимальную температуру ГДЕ-НИБУДЬ выше определенного значения. В этом случае используйте другое значение ΔT, а также учитывайте потери BTUH в обратном трубопроводе.
Минимальный расход каждой сбалансированной обратки
В некоторых системах возможен очень низкий расход каждой сбалансированной обратки. В нашем примере имеется 16 возвратов, а общий расход составляет 5 галлонов в минуту. Средний расход на балансировочный клапан в этом примере будет равен 5, разделенному на 16, или 1/3 галлона в минуту на клапан. Инженер мог бы потратить время на расчет точного расхода, необходимого для каждого балансировочного клапана, но при этом произошли бы две вещи. Во-первых, некоторые скорости потока будут меньше 1/10 галлона в минуту.
Во-вторых, инженер уйдет из бизнеса из-за требуемого времени.
Есть две проблемы с низкой скоростью потока. Способность клапана быть точным при таком низком расходе и проблема накопления грязи или кальция в этой открытой водопроводной системе. Если предположить, что подрядчик может точно установить такой низкий расход, отверстие клапана будет настолько маленьким, что любой мусор может забить его.
Я предлагаю, чтобы минимальная скорость потока через любой ручной или автоматический балансировочный клапан составляла ½ галлона в минуту. Это красивое круглое число, а комбинированный балансировочный и расходомерный клапан, такой как бессвинцовый наладчик цепей модели RS-1/2S LF от B&G, может легко точно справиться с таким низким расходом. Таким образом, в нашем примере расход будет больше расчетного расхода или числа балансировочных клапанов, умноженного на ½ галлона в минуту.
галлонов в минуту = 16 X ½ = 8 галлонов в минутуЧто такое допустимое падение температуры в конструкции системы рециркуляции горячей воды для бытовых нужд?
Используя приведенные выше рекомендации, в нашем примере потребуется насос на 8 галлонов в минуту.
Поскольку потеря BTUH в системе остается на уровне 25 200 BTUH, падение температуры на конце самой дальней арматуры будет составлять 6,3 ° F, а не 10 ° F. Это означает, что вода будет теплее для того, кто первым откроет кран. В понижении температуры нет ничего волшебного. Инженер может захотеть поддерживать самую низкую температуру системы в сети и ответвлениях выше 124 ° F для проблем с легионеллой. Она могла посчитать и определить требуемое ΔT на основе длины трубы, а затем отрегулировать требуемый GPM. Общепринятое значение ΔT равно 10, но его можно изменить, если инженеру нужна другая температура подачи.
Очевидно, что инженер должен использовать одобренный кодом контроль температуры на месте использования на светильниках, чтобы избежать ожогов, если температура подачи слишком высока.
Ступени рециркуляции ГВС; Часть 1. Поиск насоса GPM
- Определите тепловые потери всего подающего трубопровода с помощью таблиц или эмпирических правил.
- Рассчитайте требуемый GPM, используя 10°F ΔT или другое значение, определенное инженером.
- Сравните это с ½ GPM, умноженным на количество балансировочных клапанов, и выберите большее значение.
В следующем выпуске RL Deppmann Monday Morning Minutes будет рассмотрен напор насоса и то, насколько крутой должна быть кривая насоса.
Ознакомьтесь с остальными материалами серии «Проектирование систем рециркуляции горячей воды для бытовых нужд»:
- Часть 1. Определение расхода
- Часть 2. Определение перепада давления нагнетания
- Часть 3: Управление насосом
