2.3. Гидравлический расчет системы горячего водоснабжения в режиме максимального водоразбора

Прежде, чем преступать к расчетам, необходимо проверить, не превышает ли гидростатический напор у санитарно-технических приборов нижнего этажа 45 м. Для закрытых систем горячего водоснабжения, питающихся от холодного водопровода, эта проверка была проведена при расчете системы холодного водоснабжения. Для открытых систем такой напор определяется:

Н¹ = Н_в – Н_геом , (2.1)

где Н_геом – разница отметок приборов 1-го этажа и отметки обратного трубопровода теплосети в элеваторном узле (в подвале здания); Н_в – напор в обратном трубопроводе системы теплоснабжения, м. Если рассчитанный напор превышает предельное значение – необходимо предусматривать установку регулятора давления на подающем трубопроводе системы горячего водоснабжения.

Задачей расчета является подбор диаметров и определение напора, необходимого для нормальной работы системы Н_тр в точке присоединения к теплосети (в открытых системах) или к трубопроводу холодного водопровода (в закрытых системах).

Расчет рекомендуется вести в следующем порядке:

1. На расчетной схеме выбирается расчетная ветвь – от теплового узла (ЦТП) до диктующего прибора, выделяются и нумеруются участки ветви.

2. Определяется вероятность действия санитарно-технических приборов в здании Р^h (для горячего водоснабжения):

(2.2)

где – норма расхода горячей воды, л, потребителем в час наибольшего потребления; – расход горячей воды, л/с, санитарно-техническим прибором; для жилых зданий = 10 л/час, = 0,18 л/c; U и N назначаются в соответствии с комментариями к формуле 1.3., причем следует учесть, что число приборов, потребляющих горячую воду, меньше общего числа приборов в здании (за счет унитазов).

3. Определяются расчетные расходы горячей воды на участках q^h, л/с:

(2.3)

где – секундный расход одним прибором, для жилых зданий = 0,18 л/с;  определяется в соответствии с указаниями к формуле 1.4.

4. По таблицам для гидравлического расчета по расчетным расходам с учетом рекомендуемых скоростей (до 3 м/с) назначаются предварительные диаметры труб на расчетных участках и по аналогии – всех остальных подающих трубопроводов.

5. Для назначенных диаметров с учетом условий прокладки трубопроводов по приложениям 8, 9 определяются теплопотери всеми подающими трубопроводами системы горячего водоснабжения здания (микрорайона)  Q^ht, Вт.

6. Определяется циркуляционный расход горячей воды в системе q^cir, л/с:

(2.4)

где  – коэффициент разрегулировки циркуляции; t – разность температур в подающих трубопроводах от теплового узла до наиболее удаленной водоразборной точки, при одинаковом сопротивлении секционных узлов или стояков следует принимать  = 1,3; t = 8,5 ^oC. Циркуляционный расход q^cir распределяется между обслуживаемыми зданиями, стояками поровну.

7. Производится корректировка расходов на участках с учетом пропуска циркуляционных расходов

(2.5)

где К_cir – коэффициент, принимаемый для участков от теплового узла до первого водоразборного стояка по приложению 10, для остальных участков сети – равным 0, т.е. для остальных участков q^h,cir = q^h.

8. Определяются потери напора на отдельных участках и во всей расчетной ветви.

Для открытых систем горячего водоснабжения, подающих воду, прошедшую антикоррозийную и противонакипную обработку, расчет производится по формуле 1.7 с использованием тех же таблиц и коэффициентов, что и для холодного водопровода.

В закрытых системах горячего водоснабжения вода поступает из холодного водопровода, обработку не проходит, и требуется учитывать зарастание труб. В этом случае потери напора на отдельных участках и во всей ветви Н_l , м, определяются:

(2.6)

где i – удельные потери напора, учитывающие зарастание труб, принимаются по приложению 13; К_l = 0,2 – для подающих и циркуляционных распределительных трубопроводов; К_l = 0,5 – для трубопроводов в пределах тепловых пунктов и для водоразборных стояков с полотенцесушителями; К_l = 0,1 – для водоразборных стояков без полотенцесушителей и циркуляционных стояков.

9. По результатам гидравлического расчета определяется требуемый напор в начальной точке сети горячего водоснабжения, м:

(2.7)

где Н_геом – разница отметок диктующего санитарно-технического прибора и отметки минимального уровня воды в гидропневматическом баке (в закрытых системах) или отметки трубопровода теплосети в месте отбора воды для горячего водоснабжения (в открытых системах); Н_вод,зд и Н_вод,кв – потери напора на счетчиках воды, устанавливаемых на вводах в здание и в квартиру, определяются в соответствии с указаниями раздела 1.3.1.; Н_нагр – потери напора в водонагревателе (в закрытых системах), определяются в соответствии с указаниями раздела 2.5.

В закрытых системах горячего водоснабжения полученное значение Н_тр необходимо сравнить с Н_в – напором в точке питания, т.е. присоединения к сети холодного водоснабжения. Для систем с гидропневматическим баком

Н_в = 0,1 P_min, (2.8)

где Н_в выражается в метрах, а P_min – в кПа.

Е сли требуемый напор Н_тр незначительно превышает Н_в целесообразно скорректировать диаметры системы горячего водо­снаб­же­ния и, соответственно, потери напо­ра Н_l с тем чтобы не пере­смат­ри­вать ранее принятую марку насоса подкачки.

Если Н_тр превышает Н_в не более чем на 10 м – следует вновь произвести расчет параметров и подбор насоса подкачки и гидропневматического бака из условий о

Рис. 2.3. Схема установки повыситель­ного и циркуляционного насосов. 1,2 – подающий и циркуляционные трубопроводы системы горячего водоснабжения; 3 – водонагреватель; 4 – подающий трубопровод системы холодного водоснабжения; 5 – гидропневматический бак; 6 – насос подкачки (повысительный); 7 – циркуляционный насос

бес­пе­чения горячего водоснабжения. При этом P_{min ,} кПа, принимается рав­ным 10 Н_тр, м, определенному по фор­муле 2.7. В такой системе для обеспечения циркуляции дополнитель­но предусматривается цирку­ля­ционный насос на циркуляционном трубопроводе (см. рис. 2.3.).

Если Н_тр превышает Н_в более, чем на 10 м – предусматривается повысительно-циркуляционный насос, который устанавливается на подающем трубопроводе (см. рис. 2.2.). Подбор насосов производится по рекомендациям раздела 2.5.

В открытых системах полученное значение Н_тр сравнивается с Н_в – напором в обратном трубопроводе системы теплоснабжения, и при необходимости (Н_тр > Н_в) предусматривается повысительно-циркуля­цион­ный насос, устанавливаемый на тру­бо­проводе 6 рисунка 2.1.