Системы водяного теплоснабжения

Строительство систем водяного теплоснабжения

Классификация систем водяного теплоснабжения

Система водяного теплоснабжения подразделяется на два типа: закрытая (замкнутая) и открытая незамкнутая. В закрытой системе сетевая вода используется исключительно в качестве теплоносителя, но никогда не вытягивается из сети. В открытой системе сетевая вода берется для частично или полностью горячего водоснабжения.

В зависимости от количества труб, используемых для теплоснабжения пользователей, водяные системы классифицируются на одно, двух или многотрубные. Минимальное количество труб для открытой системы теплоснабжения равно одному, а для закрытой системы равно двум.

а) система теплоснабжения однотрубной воды без реверса считается простой и перспективной. Его применяют при условии, что расход сетевой воды, необходимый для отопительно-вентиляционной нагрузки, равен расходу воды, необходимого для нагрузки горячего водоснабжения. Сначала сетевая вода направляется в нагревательные приборы, затем сетевая вода поступает в открытую систему горячего водоснабжения.

б) для коммунально-бытовых целей подачи тепла сетевая вода подается по двухтрубной (прямой и обратной) системе. Горячая вода по прямому трубопроводу подается от станции абонентам (пользователям), охлажденная по обратному трубопроводу вода возвращается на станцию.

в) для теплоснабжения промышленного района с высокой энергоемкой технологической нагрузкой может применяться также трехтрубная система. Первая труба понадобится для отопления и вентиляции горячей воды, вторая-для покрытия технической нагрузки и горячего водоснабжения, а третья-для возврата охлажденной воды на станцию. При принятии такого решения упрощаются методы регулирования теплоты, подаваемой от ТЭЦ.

В закрытой системе теплоснабжения количество параллельных проводников должно быть не менее двух. При подаче горячей воды по прямому трубопроводу в абонентские установки охлажденная вода по обратному трубопроводу возвращается на станцию. Закрытая система теплоснабжения – это ГВС отопления(зависимое или независимое подключение абонентов) и горячего водоснабжения (абоненты подключены только через теплообменник).

Используются две разные схемы подключения абонентов к тепловому ветру: зависимая и независимая. По зависимой схеме горячая вода от теплового ветра подается непосредственно в приборы абонентской установки, а по независимой схеме – горячая вода проходит через теплообменник и нагревает второй теплоноситель, а второй теплоноситель применяется непосредственно в абонентской установке. На схеме зависимого включения давление воды в абонентской установке зависит от давления воды в тепловом ветре, а на независимом чертеже – такая зависимость от давления отсутствует. Установки абонентского подключения на зависимой схеме, по сравнению с независимой, просты и недороги, а на абоненной установке можно получить очень большие температуры сетевой воды.

Недостатком зависимой схемы является то, что тепловая сеть находится в очень жестком гидравлическом контакте с нагревательными приборами абонентской установки, что ограничивает рабочие возможности системы, снижает ее надежность и усложняет эксплуатацию.

Например, рабочее давление чугунного радиатора, которое очень широко используется в отопительной технике, не должно превышать 0,6 МПа. Превышение давления над этим пороговым значением приводит к аварии отопительной установки. Даже если разница между допустимым давлением в абонентской установке и расчетным давлением в сети очень мала, небольшое повышение давления в тепловом ветре вызывает взрыв приборов, установленных в абонентской установке. А повышение давления на тепловом ветре вызвано аварийным отключением насоса, установленного на подстанции, или принудительным закрытием клапана в сети. Поэтому схема подключения абонента независимо от тепловой сети приемлема с точки зрения надежности.

Закрытые типы систем водяного теплоснабжения

Различные схемы подключения системы отопления

1) различные схемы зависимого включения нагревательной установки. По прямому трубопроводу тепловой сети горячая вода подается в систему отопления здания через расходорегулирующий клапан. В системе горячая вода нагревает приборы и передает свое тепло через эти приборы в окружающую среду. Охлажденная вода идет в обратный проводящий трубопровод тепловой сети. Такие схемы применяют в системах отопления промышленных зданий. Если температура воды в прямом проводящем трубопроводе тепловой сети не превышает 95 С (а в однотрубной системе не превышает 105 С), такая схема может применяться как в жилых, так и в общественных зданиях.

2) системы отопления жилых и общественных зданий подключаются к тепловому ветру с помощью смесительного устройства в соответствии с зависимой схемой. В зданиях жилых домов, общежитий, школ, поликлиник, музеев максимальная температура теплоносителя принимается 105 С, а в прямом трубопроводе тепловой сети-150 С. В некоторых крупных системах теплоснабжения повышение температуры горячей сетевой воды до 170÷190 С считается экономически выгодным.

Абонент смесительного устройства располагается в точке подключения к сети. Он добавляет немного остывшую воду в обратном трубопроводе к горячей воде, отправленной по прямой трубе, и перемешивает. В результате этого образуется смешанная вода, температура которой значительно ниже температуры воды в прямой трубе. В качестве смесительного устройства при абонентском подключении используют проточные или центробежные водяные насосы.

Схема зависимого включения с проточным насосом (элеватором). После расходорегулятора, расположенного в прямом проводящем трубопроводе тепловой сети, вода поступает на элеватор. Особенностью схемы с элеватором является отсутствие собственной локальной циркуляции воды (независимо от теплового ветра) в местной отопительной установке. Когда сетевая вода не подается в сопло элеватора (например, на линии возникает аварийная ситуация), такая система перестает работать, в отопительной установке прекращается циркуляция воды, вода в системе отопления может замерзнуть и замерзнуть.

3) Схема подключения с центробежным водяным насосом избавлена от таких недостатков. В нормальных условиях водяной насос 8 отводит охлажденную воду из обратного трубопровода и смешивает с горячей водой, поступающей из сети через регулирующий клапан. В случае аварии на тепловом ветре водяной насос продолжает циркуляцию воды в отопительной установке, не прекращая ее до некоторого времени (8÷12 часов) и предотвращая замерзание и замерзание воды в системе.

4) В многоэтажных 12-этажных зданиях или выше системы отопления подключены к тепловому ветру через теплообменник, т. е. по независимой схеме.

Закрытые теплоснабжающие водяные системы. Схемы подключения систем горячего водоснабжения

Установки закрытой системы горячего водоснабжения подключаются к тепловому ветру через водо-водяные теплообменники.

Из прямопроницаемого трубопровода тепловой сети сетевая вода через регулятор температуры поступает в водонагреватель. Здесь он нагревает воду, подаваемую из трубопровода холодной воды, через стенку трубы. Охлажденная сетевая вода теперь возвращается обратно в тепловой ветер по обратному проводящему трубопроводу. На работу регулятора температуры импульсник-вода из трубопровода холодной воды после нагревателя.

Холодная вода поступает из своей трубы «после себя» через регулятор давления и идет к горелкам. Здесь происходит подогрев холодной воды с последующим выходом в местную систему горячего водоснабжения. Задача регулятора давления (РПП) «после себя» — стабилизировать давление воды, поступающей из трубопровода холодной воды, при абонентном подключении.

Для абонентов с большим расходом горячей воды и неравномерными нагрузками горячего водоснабжения (бани, прачечные, производственные учреждения) обычно устанавливают аккумулятор горячей воды.

Задачей аккумулятора является корректировка графика тепловых нагрузок, а также создание у пользователя запаса горячей воды в случае внезапного прекращения подачи тепла в тепловом ветре.

Аккумулятор горячей воды расположен в самой верхней точке установки, нижней точке. Если Аккумулятор расположен выше, то для его наполнения горячей водой в водопроводе должно быть достаточно напора, а для освобождения его от горячей воды достаточно собственного статического напора аккумулятора. В местной системе горячего водоснабжения циркуляция воды осуществляется через насосов.

Если аккумулятор расположен ниже, то для его наполнения (зарядки) горячей водой работают насосов. Наоборот, чтобы освободить его от горячей воды, необходим напор холодной воды.

На этой схеме постоянно работают насосов. В случае меньшего расхода воды на горячее водоснабжение под действием водяного насоса вода постоянно циркулирует, проходя по замкнутому контуру гидроаккумулятора и локальной системы горячего водоснабжения. При больших расходах воды изменяется направление движения воды, проходящей через батарею.

Закрытые теплоснабжающие водяные системы.

Схемы подключения систем отопления и горячего водоснабжения

Сочетание двух различных тепловых нагрузок-характерно для современных жилых домов с системами отопления и горячего водоснабжения

1) системы отопления и горячего водоснабжения подключаются параллельно в отдельном абонентском пункте. В этом случае расход воды в абонентском пункте равен сумме расходов воды на отопление и горячее водоснабжение. Постоянная величина расхода сетевой воды на отопление и ее расчетная величина поддерживаются регулятором расхода 6 постоянными. Расход воды, необходимый для горячего водоснабжения, является нестабильной величиной. Регулятор температуры поддерживает его постоянным в соответствии с нагрузкой.

Аккумулятор горячей воды в жилых домах не устанавливается. Он усложняет систему и преувеличивает ее габаритные размеры. В абонентном пункте с параллельным подключением приборов отопления и горячего водоснабжения сетевая вода используется не эффективно. Температура воды, возвращаемой тепловому ветру из системы отопления to = 50÷70 С, не используется для нагрева холодной воды из городской трубы с температурой tх = 5÷15 С.

2) установки отопления и горячего водоснабжения двухступенчатые, комбинированные на схеме общий расход воды несколько уменьшается.

На нижней стадии нагрева холодная вода нагревается через сетевую воду, предварительно возвращенную из абонентской установки. Это снижает производительность горелки верхней ступени и снижает расход сетевой воды, поступающей на нее. С системой отопления горелка нижней ступени соединена последовательно через сетевую воду, а горелка верхней ступени 1-параллельно. В этом случае нагрузка на ГВС покрывается за счет снижения расхода горячей воды, подаваемой на отопление, без необходимости установки аккумулятора (использование горячей воды в ночное время уменьшается, а отопление требует большего количества тепла). При использовании данной схемы, когда тепловая нагрузка остается постоянной, температура сетевой воды, возвращенной на ТЭЦ, снижается (так как в абонентском пункте ее расход уменьшился). Т. е. для нагрева сетевой воды с низкой температурой используется пар низкого давления, который сам по себе позволяет тепловому паропроводу вырабатывать больше электроэнергии.

3) отопление и вентиляция. В теплоснабжении общественных зданий доля нагрузки на использование горячей воды незначительна, но преобладает вентиляционная нагрузка. Поэтому снизить расход сетевой воды можно, включив калориферы в два этапа.

Преимущества закрытых систем теплоснабжения:

1) Холодная вода трубопровода, идущего к установкам системы горячего водоснабжения, гидравлически изолирована от циркулирующей в тепловом ветре воды.

2) Качество как воды из холодного водопровода в систему горячего водоснабжения, так и сетевой воды стабильное.

3) За водой, поступающей из холодного водопровода в систему горячего водоснабжения, легко осуществлять санитарный контроль, так как при входе в здание она проходит небольшой путь до водораспределительных задвижек.

4) Герметичность системы также легко контролировать, так как она определяется дополнительным расходом воды.

Недостатки закрытых систем теплоснабжения:

1) Из-за установки водонагревателя усложняются установки ГВС и усложняется его эксплуатация.

2) При использовании холодной воды, поступающей из городского трубопровода, происходит закалка водогрейных и местных ГВС труб, что снижает эффективность теплообменного процесса.

3) При использовании деаэрированной городской холодной воды водонагреватель подвергается коррозии. Процесс коррозии, при котором газы О2 и CO2 растворяются в большом количестве, т. е. при использовании мягких вод с отрицательным индексом насыщения и преобладающей долей хлоридов и сульфидов ускоряется.

Открытые системы теплоснабжения.

Схемы подключения систем горячего водоснабжения

Основным видом открытых систем теплоснабжения является двухтрубная система. Горячая вода поступает абонентам по пропускному трубопроводу. Возвращенная вода движется по проводящей трубе. Установки системы отопления подключаются к тепловому ветру по схемам в закрытой системе.

Горячее водоснабжение абонентов в открытой системе осуществляется непосредственно от теплового ветра. Горячая вода из прямого трубопровода тепловой сети подается в смеситель через регулятор температуры. Из обратного трубопровода в этот смеситель через клапан подается также охлажденная вода.

Вода из смесителя поступает в местную систему горячего водоснабжения при постоянной температуре (около 600 С). Обратный клапан предотвращает утечку горячей воды из прямой трубы в обратную. Для корректировки графика нагрузки ГВС установлен аккумулятор горячей воды. Зарядка верхнего аккумулятора (наполнение водой) происходит за счет напора воды в тепловом ветре, а обратный разряд (освобождение от воды) – за счет статического напора тепловой сети.

Аккумулятор также можно разместить ниже. Подзарядка Нижнего аккумулятора осуществляется через расходорегулирующих клапанов. Падение давления воды в дроссельной шайбе, подающей импульс к клапану.

Дроссельная шайба расположена на основной стоянке местной системы горячего водоснабжения. Когда расход воды уменьшается, клапан регулятора расхода открывается,и часть воды из основного стояка подается в аккумулятор, то есть он заряжается. В случае большого расхода воды установка переключается в положение, при котором аккумулятор разрядится. В этот момент регулятор полностью закрывается. Через самонесущее устройство включается насос и подает воду из аккумулятора в систему подачи горячей воды.

Заказать строительство водяной котельной

Наша компания, производит котельные для Вас с самыми лучшими характеристиками. Наши специалисты ответят абсолютно все вопросы связанные с выбором оборудования, а также рассчитывают цену доставки до объекта. Поставка котельных осуществляется по городам Астрахань, Барнаул, Братск, Владивосток, Волгоград, Воронеж, Грозный, Екатеринбург, Ижевск, Иркутск, Казань, Калининград, Краснодар, Красноярск, Майкоп, Махачкала, Москва, Нижний Новгород, Новосибирск, Омск, Пермь, Ростов-на-Дону, Самара, Санкт-Петербург, Саратов, Севастополь, Симферополь, Ставрополь, Тольятти, Томск, Тюмень, Уфа, Челябинск, Ярославль