Принципиальная схема системы горячего водоснабжения включает в себя установку для нагревания холодной воды до температуры не выше 75° С и сети разводящих трубопроводов. Для этой цели используют скоростные проточные водонагреватели. В таких водонагревателях вода протекает со значительной скоростью через нагревательные трубки, которые в свою очередь подогреваются водой из теплосети, проходящей внутри корпуса водонагревателя и омывающей их.
При приготовлении горячей воды в ЦТП по закрытой схеме используют скоростные водонагреватели OCT 34-588-68 (теплоноситель -вода), OCT 34-531-68 и OCT 34-532-68 (теплоноситель - пар).
Рис. 174. Скоростные водонагреватели: а -секционный ОСТ-34-588-68, б-паровой; 1 - корпус, 2- линзовый компенсатор, 3 - решетка, 4 - латунные трубки, 5 - трубная система, 6 - задняя водяная камера, 7 - колпак, 8 - передняя водяная камера
Водонагреватели ОСТ 34-588-68 ( , а) рассчитаны на давление 1 МПа и температуру теплоносителя 150° С. Выпускают их отдельными секциями наружным диаметром от 57 до 325 мм с поверхностью нагрева каждой секции от 0,37 до 28 м2. Требуемая поверхность нагрева ^водонагревателя комплектуется из однотипных секций, соединяемых между собой калачами. Секция состоит из корпуса 1 с приваренными к ней стальными трубными решетками 3 и пучка латунных трубок 4 диаметром 16X1 мм. К корпусу приварены патрубки с фланцами для соединения секций в межтрубном пространстве. Горячая вода из теплосети направляется в межтрубное пространство, а нагреваемая вода перемещается по трубкам водонагревателя.
Паровые водонагреватели (ОСТ 34-531-68 и ОСТ 34-532-68) ( ,6) предназначены для подогрева воды паром в системах отопления и горячего водоснабжения. Максимальное рабочее давление пара 1 МПа. Водонагреватели выпускают двухходовые (ОСТ 34-531-68) и четырехходовые (ОСТ 34-532-68), Поверхность нагрева может быть от 6,3 до 224 м2.
Водонагреватель состоит из корпуса 1, трубной системы 5, передней 8 и задней 6 водяных камер. В трубную систему входят стальные решетки и пучок латунных трубок диаметром 16X1 мм. Нагреваемая вода поступает через нижний патрубок передней входной камеры, проходит по латунным трубкам, подогревается и через верхний патрубок уходит в сеть. Пар, подогревающий воду, поступает в межтрубное пространство.
Нагретая в водонагревателе вода по подающему трубопроводу поступает в систему горячего водоснабжения, из которой потребители используют ее для бытовых и производственных целей. Взятая из системы вода пополняется из водопровода.
Для подогрева остывшей в системе воды прокладывается циркуляционный трубопровод, который соединяет систему горячего водоснабжения с водонагревателем.
Чтобы поддерживать постоянный расход воды, поступающей из тепловой сети, устанавливают регулятор расхода, а на трубопроводе, подающем холодную воду в водонагреватель, - водомер, который учитывает расход воды. На узле управления у водонагревателей монтируют задвижки для отключения трубопровода системы горячего водоснабжения и отопления и отдельных частей узла. Давление и температуру воды в отдельных точках узла управления измеряют манометрами и термометрами.
В зависимости от назначения системы горячего водоснабжения выполняют с двухтрубными стояками, один из которых циркуляционный, и однотрубными.
Двухтрубные системы горячего водоснабжения с циркуляционными стояками () применяют там, где не допускается остывание воды в трубах, например в многоэтажных жилых зданиях, гостиницах, больницах и других зданиях.
Рис. 175. Двухтрубная система горячего водоснабжения с циркуляционными, стояками
Рис. 176. Однотрубная схема горячего водоснабжения: 1 -диафрагма, 2-пробковый кран, 3 - подающая транзитная магистраль, 4 - циркуляционная транзитная магистраль
В однотрубных системах централизованного горячего водоснабжения, используемых в жилых домах (), стояки в пределах одной секции вверху соединяются между собой, причем все стояки, кроме одного, присоединяются к подающей магистрали 3, а один холостой стояк - к циркуляционной магистрали 4. Чтобы обеспечить равномерную циркуляцию воды в системах горячего водоснабжения зданий, присоединяемых к одному центральному тепловому пункту, на холостом стояке устанавливают диафрагму.
Для лучшего водораспределения к отдельным точкам потребления воды, а также в целях сохранения одинаковых диаметров по всей высоте здания в однотрубных системах горячего водоснабжения стояки закольцовывают. При кольцевой схеме для зданий высотой до 5 этажей включительно диаметры стояков принимают 25 мм, а для зданий от 6 этажей и выше - диаметром 32 мм. Температурные удлинения в стояках систем горячего водоснабжения зданий повышенной этажности компенсируются за счет установки одновитковых полотенцесушителей, а в.-двухтрубных системах горячего водоснабжения за счет установки на стояках П-образных компенсаторов.
Полотенцесушители из оцинкованных труб присоединяются к системе горячего водоснабжения по проточной схеме. Трубопроводы горячего водоснабжения, в целях предохранения от коррозии, следует выполнять из стальных оцинкованных труб.
Для обеспечения воздухоудаления из системы трубы прокладывают с уклоном к вводу не менее 0,002. В системах с нижней разводкой воздух удаляют через верхний водоразборный кран. При верхней разводке воздух удаляется через автоматические воздухоотводчики, устанавливаемые в верхних точках систем.
Система отопления частного дома – это несколько вариантов технологических схем, состоящих в основном из нагревательного элемента (котел, печь), трубной разводки, запорной арматуры и отопительных радиаторов. Сам же способ нагрева помещения достаточно прост. В котле вода нагревается и начинает движение по трубам, действуя по чисто физическим законам, перемещаясь вверх. При этом остывшая вода выталкивается горячей, спускаясь вниз, перетекая в котел. Это и есть цикл движения воды системы отопления. Сегодня нередко, упрощая схему и увеличивая эффективность ее работы, в систему устанавливают циркуляционные насосы, которые отвечают за такой критерий, как рециркуляция горячей воды в частном доме.
Блок с системой рециркуляции
Сами по себе насосы внутри отопления создают небольшое давление, которое и создает движение горячей воды. Скорость небольшая, но она резко повышает эффективность теплоотдачи, потому что горячая вода, таким образом, равномерно распределяется по всем радиаторам. Поэтому температура во всех комнатах частного дома практически одинаковая.
Внимание! Циркуляционные насосы обязательно устанавливаются на обратке около отопительного котла. Это делается с той целью, что в конструкции насоса присутствуют различного рода уплотнители и манжеты, отвечающие за герметичность соединений его частей. Уплотнительные элементы обычно изготавливаются из резины, которая быстро выходит из строя под действием высоких температур. А температура воды в обратке самая низкая в отопительной системе частного дома.
Почему необходимо рассмотреть именно двухконтурное отопление, чтобы разобраться в рециркуляции и циркуляции горячей воды в частном доме? Все дело в том, что двухконтурное отопления – это система, которая обслуживает и отопление, и горячее водоснабжение. Чтобы было понятно, о чем идет речь, необходимо подробно разобрать схему на фото ниже.
Схема двухконтурного котла
На схеме четко видно, что от котла отходят сразу два трубопровода горячей воды. Один снабжает ею отопление, второй ГВС. Поэтому в самом котле располагаются два теплообменника, которые соответствуют двум разным контурам. Не самый эффективный вариант, потому что, чтобы получить горячую воду, к примеру, в ванной, расположенной на втором этаже частного дома, придется сливать достаточно большой объем воды, который охладился и находится в трубе, ведущей к ванной комнате.
Есть другая технологическая разводка, она также двухконтурная, но в ее схему устанавливается бак с водой, который называется бойлером. Сам отопительный котел имеет обычную технологию нагрева с одним теплообменником, то есть, он одноконтурный. Из него выходит одна труба горячей воды, которая соединяется с теплообменником (змеевиком) бойлера. То есть, проходя по этой конструкции, теплоноситель нагревает воду внутри бака, обеспечивая частный дом горячей водой для бытовых нужд. От бойлера он дальше поступает в отопительную систему.
Есть схема, где теплоноситель распределяется по двух контурам. То есть, часть его объема уходит напрямую в отопление, другая часть используется для обогрева бойлера. На фото ниже такая технология показана.
Два раздельных контура
Понятно, что в этой схеме говорить о рециркуляции можно лишь в отоплении. Но она опять-таки не самая эффективная по той же причине, имеется в виду подача горячей воды на потребители. Самой эффективной считается схема, предложенная ниже. В ней четко определены контуры, по которым теплоноситель будет проходить и возвращаться обратно в бойлер или котел. Это касается и отопительного контура, и ГВС.
Эффективная схема рециркуляция воды в системе отопления и водоснабжения
Рециркуляция ГВС
В ней циркуляционная система горячего водоснабжения четко прослеживается. Обратите внимание, что теплоноситель, проходя по теплообменнику бойлера, возвращается обратно в отопительный котел. Сама же горячая вода из бойлера циркулирует постоянно по водопроводу горячего водоснабжения. Она не стоит на месте, что обеспечивает постоянное ее нахождение внутри подающих труб. Проходя по ним, она охлаждается. Но при включении смесителя или крана вода тут же попадает на них.
Конечно, надо отметить, что это самый затратный вариант двухконтурного отопления, потому что в ней присутствует большая разводка труб. Но она эффективна в том, что не приходится сливать холодную воду, то есть, сливать деньги в канализацию. Тем более, большими будут только первоначальные денежные вложения, которые быстро окупятся.
Разновидности бойлеров
Есть несколько моментов, которые определяют эффективность работы и отопления, и горячего водоснабжения.
- Понятно, что горячая вода по трубной разводке сама двигаться не будет с учетом ее рециркуляции. Поэтому в данный контур обязательно устанавливается насос. Как было уже сказано выше, место его расположение на обратном контуре рядом с бойлером.
- А вот в отопительную систему устанавливать насос не обязательно. Если правильно соорудить трубную разводку с учетом угла наклона и подающего контура, и обратного, то теплоноситель будет двигаться самотеком. Хотя насос здесь будет нелишним в плане равномерного распределения теплоносителя по всем отопительным батареям.
Внимание! Минус данной системы заключается в том, что она относится к категории «энергозависимых». В ее состав входят элементы, работающие от сети электрического тока. Имеется в виду насос. Если электричество отключается, то схема ГВС тут же перестает работать в эффективном режиме. То есть, вода внутри труб от бойлера до потребителей начнет остывать и ее придется сливать в канализацию.
И еще несколько очень важных моментов.
- Насосы, которые используются для прокачки воды в ГВС, это не то же самое оборудование, используемое в отопительных сетях.
- Он не предназначается для увеличения давления выходящей из смесителей воды. Он просто создает небольшое давление для движения горячей воды по контуру.
- К системе ГВС можно подключить полотенцесушитель. Это лучше, чем подключать его к отоплению, потому что последний работает лишь зимой, а горячее водоснабжение круглогодично.
- Сегодня производители предлагают бойлеры, в которые устанавливаются ТЭНы. Неплохая модель, которая может работать в автономном режиме.
Насос для ГВС
Итак, разбираясь с рециркуляцией воды в частном доме, каждый должен понять, что это касается не только системы отопления. Чтобы получить эффективно работающую сеть ГВС, необходимо позаботиться и о рециркуляции воды в ней. На вышеуказанных схемах это очень хорошо видно. Тем более, сегодня есть возможность использовать бойлеры, как отдельные нагревательные элементы. То есть, их можно использовать взамен нагревательным котлам, отключая последние в летний период.
Не забудьте оценить статью.
Давления воды в самом бойлере может быть недостаточным, для обеспечения дачи горячей водой. Для рециркуляции горячей воды через , необходимо правильно смонтировать систему ГВС c установкой циркуляционного насоса.
В больших дачных домах специалисты рекомендуют устанавливать систему горячего водоснабжения (ГВС) централизованного способа нагрева воды, через и электрическую колонку (можно также использовать одноконтурный газовый котел). В таком случае, чтобы обеспечить необходимый запас горячей воды, в эту систему должен быть вмонтирован бойлер косвенного нагрева.
Объем бойлера рассчитывается с учетом всех проживающих в доме людей (для семьи из 4-х человек, достаточно будет бойлера на 100-150 л.). Вода в системе ГВС нагревается при помощи теплообменника, который подключен к источнику нагрева (котел, колонка).
Бойлер системы ГВС имеет несколько входов и выходов. Особенность конструкции бойлеров косвенного нагрева состоит в том, что в него монтируется змеевик в виде спиралевидной трубки из металла, по которой проходит горячая вода с котла. За счет теплообмена между горячей водой в змеевике и холодной водой в бойлере, осуществляется нагрев жидкости внутри бойлера. Так создается предварительный запас горячей воды для нужд человека.
Вся система ГВС имеет замкнутый цикл работы. Если долгое время горячая вода не используется, она начинает остывать. Когда человек захочет воспользоваться горячей водой, он наверняка столкнется с проблемой первоначального отсутствия. При включении крана, система сама активируется и начинается обогрев воды. Но до того времени, когда она нагреется до нужной температуры может пройти несколько минут.
Чтобы можно было пользоваться горячей водой сразу после открытия крана, в систему монтируют , который обеспечивает рециркуляцию воды по контуру постоянно, не зависимо от того, пользуется ли человек горячей водой, или нет.
Бесперебойная рециркуляция воды через бойлер осуществляется при помощи установки дополнительного оборудования: расширительного бачка, обратного и предохранительного клапанов, спускного воздушного клапана.
Таким образом, рециркуляция горячей воды через бойлер, проходит при помощи циркуляционного насоса, теплообменника и дополнительного оборудования, которое монтируется в единую систему ГВС. В итоге человеку не придется ждать, пока вода нагреется, пропуская воду на протяжении некоторого времени.
Обвязка бойлера с рециркуляцией
Одним из самых важных и сложных процессов монтажа системы горячего водоснабжения является обвязка бойлера с рециркуляцией, но его вполне реально осуществить собственноручно.
Одним из самых экономичных и эффективных водонагревателей для дома и дачи, специалисты считают бойлер косвенного нагрева. В качестве источника нагрева воды может быть газ, электричество или теплообменник. Именно теплообменник обеспечивает экономичность применения системы ГВС с бойлером косвенного нагрева.
От правильно проведенной обвязки бойлера, зависит дальнейшее функционирование всей системы. Понятие обвязки можно определить, как особенность монтажа и подсоединения системы ГВС к источнику водонагрева.
При осуществлении монтажа бойлера и всей системы с рециркуляцией, нужно:
- Установить точку рециркуляции. Она, как правило, расположена в центре нагревательной емкости;
- Подвод холодной воды производится в нижнее отверстие бойлера;
- Отвод горячей воды должен монтироваться в верхней части бойлера;
- Труба теплоносителя подключается сверху, и проходит вниз (циркуляция воды теплообменника буде проходить по контуру, вход которого будет вверху бойлера, а выход – снизу).
- К источнику энергии подвод труб должен осуществляться по правилам монтажа материалов, а подключаться при помощи переходников. Клапанов и кранов.
Следует знать, что эффективность системы рециркуляции ГВС зависит от системы отопления дома. Это способствует повышению коэффициента полезного действия косвенного водонагревателя (бойлера) на 35%.
Обвязку бойлера с рециркуляцией осуществляют стандартным набором материалов: краны, трубы ПВХ, переходники, арматурные изделия, насосы. Выбирать нужно только качественную сертифицированную продукцию из прочных материалов. Категорически не рекомендуется использование гофрированных шлангов и материала порошковой металлургии.
Схема рециркуляции бойлера
Рециркуляция воды в системе ГВС необходима для того, чтобы обеспечить горячей водой любую точку системы без дополнительного ее проливания. Для этого монтируется контур, по которому проходит вода из бойлера по всей системе, а затем возвращается назад в бойлер. Осуществляется рециркуляция при помощи небольшого насоса, который работает совсем бесшумно. Такая система способствует поддержке стабильной температуре горячей воды в любой точке дома.
Среди распространенных схем рециркуляции существуют несколько основных вариантов:
Выбор способа обогрева воды и отопления, а также способы ее рециркуляции через бойлер, должен осуществляться в соответствии с четкими расчетами всех потребителей и мощностью теплоносителя. Преимуществом среди основных схем обладают бойлера с трехходовыми или сервоприводными клапанами.
Видео об организации рециркуляции горячей воды
Труба ГВС проходит мимо каждого потребителя горячей воды и возвращается к бойлеру.
Саму трубу желательно брать 25-го диаметра. Гарантированно хватит для нормальной работы даже пары одновременно открытых кранов, и даже немного останется запас на косяки (не сильно страшные) при пайке. Отводы от трубы к каждому потребителю - 20 диаметром. Чем короче отводы, тем лучше. В идеале вообще есть проходные установочные углы (т.е. с двумя входами для трубы), но это не обязательно.
Полотенцесушители подключаются аналогично радиаторам в однотрубной системе, т. е. или низ-низ, или верх-низ, но что бы подача шла вверх (т.е. учитываете направление движения горячей воды).
Вся ветка ГВС обязательно теплоизолируется, смысл в том, что бы доставить горячую воду до крана, а не греть по пути всё что попадается. Аналогично однотрубке в отоплении никаких заужений на байпасе полотенцесушителей не делается.
По полотенцесушителям есть некоторые требования к качеству. Вода (в отличие от отопительной) может содержать растворенный газ, соот-но полотенчики должны всё это уметь пережить. Т. е. всякий левак из китайского картона в ГВС ставить не стоит, у него больше шансов устоять в обычном отоплении, там вода менее агрессивная. На полотенцесушители очень желательно поставить отсечные краны. Бывают в продаже и угловые, и прямые, и без ручки/маховика - под шлиц или шестигранник. Тут уже вопрос эстетики, что сумеете найти в продаже. Как вариант использовать п/пропиленовые краны для скрытой (в штробе) установки. На поверхности остается только дефлектор и колпачек прикрывающий шток.
Обратку (после всех потребителей) можно пустить 20-й трубой. Она не участвует в водоснабжении, только в рециркуляции, а там и скорость и объем воды не очень большие.
К насосу обязательно ставится обратный клапан. Это нужно что бы при открытии кранов вода шла по подаче ГВС, а не в противоток насосу по обратке.
Подойдет-ли обычный циркуляционник - без понятия, нужно смотреть параметры и сравнивать с рециркуляционными насосами. Обычные циркуляционные, как и таймеры/термостаты на рециркуляцию никогда не ставил, поэтому ничем помочь не смогу.
Саму по себе трассу рециркуляции нужно проектировать и монтировать так, что бы воздух мог куда-то выходить, т. е. или в краны (при открытии оных), или в группу безопасности, или в полотенцесушитель (и соот-но через Маевских удалялся). Так же обратите внимание на положение клапана и насоса. Воздух под ними не должен оставаться, т. е. так же должен выводиться куда-то. Сам по себе воздух в системе не страшен, при открытии кранов он или выйдет, или не будет мешать, а вот работе насоса (именно в режиме рециркуляции, а не водоснабжения) он может очень даже мешать.
Поймите правильно - чего? Сферического коня в вакууме? Не зная/видя объекта? Могу, конечно наглядно изобразить всё то, что сказал ранее, но по месту, при бездумной реализации, может и не заработать. Дьявол, он как известно, кроется в деталях.
Сети горячего водоснабжения (ГВ) имеют много общего с сетями холодного водоснабжения. Сеть горячего водоснабжения бывает с нижней и верхней разводкой. Сеть горячего водоснабжения бывает тупиковой и закольцованной, но, в отличие от сетей холодного водопровода, кольцевание сети необходимо для сохранения высокой температуры воды.
Простые (тупиковые) сети ГВ применяют в небольших малоэтажных зданиях, в бытовых помещениях промышленных зданий и в зданиях со стабильным потреблением горячей воды (бани, прачечные).
Схемы сетей горячего водоснабжения с циркуляционным трубопроводом следует применять в жилых зданиях, гостиницах, общежитиях, лечебных учреждениях, санаториях и домах отдыха, в детских дошкольных учреждениях, а также во всех случаях, когда возможен неравномерный и кратковременный отбор воды.
Обычно сеть горячего водоснабжения состоит из горизонтальных подающих магистралей и вертикальных распределительных трубопроводов-стояков, от которых устраивают поквартирные разводки. Стояки горячего водоснабжения прокладывают как можно ближе к приборам.
Рисунок 1. Схема с верхней разводкой подающей магистрали: 1 - водонагреватель; 2 - подающий стояк; 3 - распределительные стояки; 4 - циркуляционная сеть
Кроме того, сети горячего водоснабжения подразделяются на двухтрубные (с закольцованными стояками) и однотрубные (с тупиковыми стояками).
Рассмотрим некоторые из большого числа возможных схем сетей горячего водоснабжения.
При верхней разводке магистралей сборный циркуляционный трубопровод замыкается в виде кольца. Циркуляция воды в трубопроводном кольце при отсутствии водоразбора осуществляется под действием гравитационного напора, возникающего в системе из-за разницы плотности охлажденной и горячей воды. Охлажденная в стояках вода опускается вниз в водонагреватель и вытесняет из него воду с более высокой температурой. Таким образом происходит непрерывный водообмен в системе.
Тупиковая схема сети (рис.2) имеет наименьшую металлоемкость, но из-за значительного остывания и нерационального сброса остывшей воды применяется в жилых зданиях высотой до 4-х этажей, если на стояках не предусмотрены полотенцесушитель и протяженность магистральных труб мала.
Рисунок 2. Тупиковая схема горячего водоснабжения: 1 - водонагреватель; 2 – распределительные стояки
Если же протяженность магистральных труб велика, а высота стояков ограничена, применяют схему с закольцованными подающей и циркуляционными магистралями с установкой на них циркуляционного насоса (рис. 3).
Рисунок 3. Схема с закольцованными магистральными трубопроводами: 1 - водонагреватель; 2 - распределительные стояки; 3 - диафрагма (дополнительное гидравлическое сопротивление); 4 - циркуляционный насос; 5 - обратный клапан
Наибольшее распространение получила двухтрубная схема (рис. 4), в которой циркуляция по стоякам и магистралям осуществляется с помощью насоса, забирающего воду из обратной магистрали и подающего ее в водонагреватель. Система с односторонним присоединением водоразборных точек к подающему стояку и с установкой полотенцесушителей на обратном стояке представляет собой наиболее распространенный вариант подобной схемы. Двухтрубная схема оказалась надежной в эксплуатации и удобной для потребителей, но для нее характерна высокая металлоемкость.
Рисунок 4. Двухтрубная схема горячего водоснабжения: 1 - водонагреватель; 2 - подающая магистраль; 3 - циркуляционная магистраль; 4 - циркуляционный насос; 5 - подающий стояк; 6 - циркуляционный стояк; 7 - водоразбор; 8 - полотенцесушители
Для снижения металлоемкости в последние годы стали использовать схему, в которой несколько подающих стояков объединяются перемычкой с одним циркуляционным стояком (рис. 5).
Рисунок 5. Схема с одним объединяющим циркуляционным стояком: 1 - водонагреватель; 2 - подающая магистраль; 3 - циркуляционная магистраль; 4 - циркуляционный насос; 5 - водоразборные стояки; 6 - циркуляционный стояк; 7 - обратный клапан
Недавно появились схемы однотрубной системы горячего водоснабжения с одним холостым подающим стояком на группу водоразборных стояков (рис.6). Холостой стояк изолирован и устанавливается в паре с одним водоразборным или в секционном узле, состоящим из 2-3 закольцованных водоразборных стояков. Основное назначение холостого стояка - транспортирование горячей воды из магистрали в верхнюю перемычку и далее в водоразборные стояки. В каждом стояке происходит самостоятельная дополнительная циркуляция за счет гравитационного напора, возникающего в контуре секционного узла из-за остывания воды в водоразборных стояках. Холостой стояк помогает правильному распределению потоков в пределах секционного узла.