2.5. Подбор оборудования для системы горячего

ВОДОСНАБЖЕНИЯ

1. Циркуляционный насос.

Используется для обеспечения циркуляции воды в системе, устанавливается на циркуляционном трубопроводе в ЦТП (см. рис. 2.3.). Производительность насоса должна соответствовать циркуляционному расходу всей системы q^cir, определенному по формуле 2.4; напор насоса должен быть больше потерь напора в большом кольце в режиме циркуляции . Марка насоса подбирается по каталогам

2. Повысительно-циркуляционный насос.

Обеспечивает расчетное водопотребление в здании в случаях, описанных в п.9 раздела 2.3 и циркуляцию воды (см. рис. 2.4).

Производительность насоса должна соответствовать максимальному секундному водопотреблению горячей воды зданием (микрорайоном) q^h,cir, определенному по формуле 2.5. Напор насоса Н_нас должен восполнить недостаток напора на воде в систему

= Н_тр  Н_в , (2.11)

где Н_тр и Н_в определяются в соответствии с рекомендациями п.9 разд. 2.3.

3. Зимняя диафрагма.

С помощью этой диафрагмы создается перепад давлений в обратном трубопроводе теплосети (при движении отработанного теплоносителя из системы отопления). Этот перепад должен быть достаточен для компенсации потерь напора в большом кольце при циркуляционном режиме. Диаметр диафрагмы определяется по формуле 2.10., где q – расход теплоносителя в системе отопления, л/с, при отсутствии точных данных допускается определять расход теплоносителя по укрупненным показателям

(2.12)

где W – строительный объем здания, м³; t – расчетный перепад внутренней и наружной температур, при отсутствии таких данных можно принимать t = 40-50 ^оС.

в формуле 2.10 принимается равным сумме потерь напора в большом кольце при пропуске циркуляционных расходов , определенной по рекомендациям п. 4 раздела 2.4.

4. Летняя диафрагма.

При работе в летнем режиме вода на нужды горячего водоснабжения забирается из подающего трубопровода теплосети, а циркуляционный расход возвращается в обратный трубопровод. Перепад давлений между подающим и обратным трубопроводами теплосети обычно существенно больше, чем необходимо для обеспечения расчетной циркуляции в системе горячего водоснабжения. Летняя диафрагма гасит избыточный перепад давления. Расчет выполняется по формуле 2.10, где q – циркуляционный расход в системе горячего водоснабжения в режиме циркуляции q^cir , л/с;

(2.13)

где Н – перепад напоров в подающем и обратном трубопроводах системы отопления, м., – сумма потерь напора в большом кольце при пропуске циркуляционных расходов, м.

5. Водонагреватель.

В расчет водонагревателя входит определение площади поверхности нагрева, основных конструктивных размеров и потерь напора.

Водонагреватели рассчитываются на максимальный часовой расход воды м³/ч и теплоты кВт:

, (2.14)

где – расход горячей воды санитарно-техническим прибором, л/ч, для жилых зданий принимается 200 л/ч; – коэффициент, определяемый по прил. 1 в соответствии с N и .

, (2.15)

, (2.16)

где t⁰ – температура холодной воды, ⁰С; – общие теплопотери в системе горячего водоснабжения, кВт.

Теплопотери подающих трубопроводов определены в п. 5 раздела 2.3., теплопотери циркуляционных трубопроводов рассчитываются дополнительно по той же методике.

По рекомендуемой скорости воды в водонагревателе V = 1м/с определяется необходимая площадь трубок нагревателя, м²:

, (2.17)

По каталогу водонагревателей (прил.11) подбирается марка нагревателя, имеющая близкое значение F_cm, и определяется фактическая скорость нагреваемой воды, м/с:

, (2.18)

Требуемая площадь поверхности нагрева, м², определяется из выражения:

(2.19)

где k – коэффициент теплопередачи, принимается по прил.12; t – температурный напор, ⁰С; скорость греющей воды рекомендуется назначать 0,5 – 2,5 м/с

(2.20)

где t_max и t_min – наибольшая и наименьшая разности температуры между теплоносителем и нагреваемой водой по концам теплообменника.

При различных параметрах теплоносителя в летнее и зимнее время f рассчитывается на оба режима работы.

Число секций водонагревателя определяется по формуле

(2.21)

где f₀ – площадь нагрева одной секции, м².

Потери напора в водонагревателе, м, определяются

(2.22)

где k₃ – коэффициент, учитывающий зарастание трубок, принимается k₃ = 2 - 4.

Пример 3. Конструирование и расчет закрытой системы горячего водоснабжения.

Исходные данные: здание согласно исходным данным в примере 2. Теплоноситель – вода непитьевого качества Т= 95⁰.

Решение. Принято решение разместить тепловой узел (ТУ) и водонагреватель в здании насосной станции. Точка отбора воды из трубопровода холодного водопровода для горячего водоснабжения назначена на выходе из гидропневматического бака.

Система монтируется из стальных оцинкованных труб. Прокладка подающих трубопроводов предусматривается совместно с холодным водопроводом на отметке – 1,1 м. Магистрали и стояки утепляются. На стояках устанавливаются полотенцесушители. Для обеспечения циркуляции подающие стояки объединены в секционный узел кольцующей перемычкой под потолком последнего этажа. По циркуляционному стояку охлажденная вода возвращается в водонагреватель. На вводах в квартиры предусмотрены счетчики воды. Ответвления в квартирах и дальнейшая разводка выполняется на высоте 0,42 м от пола. По результатам конструирования построена аксонометрическая схема горячего водопровода (рис. 2.4), полотенцесушители не показаны.

1. Гидравлический расчет в режиме максимального водоразбора.

На расчетной схеме выбрана расчетная ветвь – от врезки в холодный водопровод до диктующего прибора, участки ветви пронумерованы.

Вероятность действия санитарно-технических приборов в здании определена по формуле (2.2.)

Результаты сведены в табл. 2.1.

Рис. 2.4. Расчетная схема горячего водопровода

Таблица 2.1

Гидравлический расчет сети горячего водоснабжения в режиме максимального водоразбора

Участок	Длина участка l, м	Число приборов N, шт.	N· Ph		Расчетные расходы qh л/с	d, мм	Расходы qh,cir л/с	Скорость V м/c	Гидравл. уклон 1000 ¡ мм/м	КI	Потери напора, м
1-2	1,78	1	0,021	0,217	0,19	15	0,19	1,5	850	0,2	1,82
2-3	2,60	3	0.063	0,294	0,26	15	0,26	1,9	1500	0,2	4,68
3-4	2,80	3	0,063	0,294	0,26	20	0,26	0,85	200	0,5	0,84
4-5	2,80	6	0,126	0,373	0,34	20	0,34	1,35	400	0,5	1,68
5-6	2,80	9	0,189	0,438	0,39	20	0,39	1,6	600	0,5	2,52
6-7	2,80	12	0,252	0,493	0,44	20	0,44	1,7	800	0,5	3,36
7-8	2,20	15	0,315	0,545	0,49	20	0,49	2,1	950	0,5	3,99
8-9	6,10	15	0,315	0,545	0,49	25	0,49	1,1	200	0,2	1,46
9-10	5,70	30	0,630	0,760	0,68	25	0,68	1,5	350	0,5	2,99
10-ТУ	9,4	30	0,630	0,760	0,68	50	0,68	0,32	6,6	0,2	0,07
Итого: = 23,41 м

По расходам назначены предварительные диаметры подающих трубопроводов и по прил. 8, 9 определены теплопотери всех подающих трубопроводов.

Таблица 2.2

Расчет теплопотерь подающих трубопроводов

Вид трубопроводов	l, м	Удельные теплопотери q, Вт/м	Теплопотери Qht = q·l, Вт
Изолированные водоразборные стояки с полотенцесушителями d= 20 мм, 2х 13,82 м	27,64	12,5	345,5
Изолированный распределительный трубопровод в подвале d= 25 мм	11,80	19,1	225,4
Изолированный трубопровод квартальной сети	9,4	24,0	225,6
Итого: =796,5 Вт

Циркуляционный расход в системе определен по формуле 2.4

q^cir л/с

Этот расход распределяется поровну между стояками по 0,015 л/с.

Для участка 9-10 и 10-11 от врезки в холодный водопровод до первого водоразборного стояка проверяется необходимость корректировки расхода

По прил. 10 установлено, что К_cir = 0, корректировка не требуется, для всех участков q^h,cir = q^h и можно принять к расчету предварительно назначенные диаметры. Удельные потери напора i и скорости определены по прил. 13 с учетом зарастания труб. Потери напора рассчитаны по формуле 2.6, результаты представлены в табл. 2.1.