В работе рассмотрены и проанализированы схемы присоединения систем ГВС к тепловым сетям.

Системы горячего водоснабжения может присоединяться двумя способами: непосредственно из системы (в открытых системах теплоснабжения) или независимо через водонагреватели (в закрытых системах теплоснабжения). Вид системы теплоснабжения (открытая или закрытая) определяется при проектировании.

На рис.1 показана схема непосредственного присоединения системы горячего водоснабжения (открытая схема)

Непосредственное присоединение к подающему и обратному трубопроводам (а). Горячая вода требуемой температуры подготавливается смешением ее с помощью терморегулятора из подающего и обратного трубопроводов. В терморегуляторе давление воды, поступающей из подающего трубопровода, дросселируется до давления обратного трубопровода (а ее количество зависит от температуры воды в обратном трубопроводе). В соответствии со СП 124.13330.2012 "Тепловые сети" температуру нагреваемой воды на выходе водоподогревателя в систему горячего водоснабжения следует принимать равной 65 ^оС. Поэтому при температуре в обратном трубопроводе выше 65 ^оС вода полностью поступает из обратного трубопровода, а при температуре воды в нем ниже 65°С - из обратного и подающего; при температуре воды в подающем трубопроводе, равной 65°С, - полностью из него.

При независимом присоединении системы отопления (б) утечки восполняются из системы горячего водоснабжения после узла смещения. При давлении в обратном трубопроводе тепловой сети, недостаточном для подачи воды в систему горячего водоснабжения, устанавливают регулятор давления (подпора) при достаточном общем напоре или повысительный насос, который одновременно может являться циркуляционным. Циркуляция может осуществляться с помощью дроссельных шайб, устанавливаемых на обратном трубопроводе отопительной системы (зимний режим) и на циркуляционном трубопроводе (летний режим). При наличии регулятора давления (подпора) дроссельную шайбу для зимнего режима не устанавливают.

Рис.1 Непосредственное присоединение системы горячего водоснабжения (открытая схема) а - к подающему и обратному; б - к подающему и обратному трубопроводам при независимом присоединении системы отопления; в - к обратному трубопроводу; г - к подающему трубопроводу; 1 - грязевик; 2 - регулятор температуры смешанной воды; 3 - датчик температуры регулятора; 4 - водоразборный стояк; 5 - циркуляционный трубопровод; 6 - элеватор системы отопления; 7 - повысительно - циркуляционный насос; 8 - трубопровод подпиточной воды; 9 - водонагреватель отопления; 10 - циркуляционный насос системы отопления; 11 - дроссельная шайба; 12 - водонагреватель горячего водоснабжения; РР - регулятор расхода; РД - регулятор давления

Непосредственное присоединение к обратному трубопроводу показано на рис.1 (в). При значительном расходе воды на горячее водоснабжение, р > 0,3, систему горячего водоснабжения присоединяют только к обратному трубопроводу, а догрев воды до нормативной температуры производят в водонагревателе. Такое присоединение позволяет снизить разрегулировку системы отопления, так как величина водоразбора не будет влиять на расход воды в отопительной системе.

Непосредственное присоединение к подающему трубопроводу показано на рис.1 (г). При таком присоединении часть воды забирается из городского водопровода, подогревается в водонагревателе, затем смешивается с помощью регулятора с водой, забираемой из подающего трубопровода сети. Назначение схемы - снизить расход воды на горячее водоснабжение на ТЭЦ. Однако при этом теряется основное преимущество системы с непосредственным водоразбором - защита системы от внутренней коррозии. Добавка водопроводной воды вызовет коррозию системы горячего водоснабжения зданий. По этой причине систему горячего водоснабжения нельзя для обеспечения циркуляции в ней присоединить к обратному трубопроводу, так как это приведет к коррозии трубопроводов тепловой сети.

Независимое присоединение с включением водонагревателя горячего водоснабжения по параллельной схеме. Греющий теплоноситель (сетевая вода) разветвляется на два параллельных потока: один поступает в водонагреватель, другой - в систему отопления. Поэтому такое включение называют параллельным. Параллельная схема применяется при очень малых тепловых нагрузках горячего водоснабжения по отношению к отоплению (р_м < 0,2) или очень больших (р > 1,0)

На рис.2 изображено включение водонагревателя горячего водоснабжения по параллельной схеме

система горячее водоснабжение теплоснабжение

Рис.2 Включение водонагревателя горячего водоснабжения по параллельной схеме

1 - грязевик; 2 - водонагреватель; 3 - регулятор температуры нагреваемой воды; 4 - циркуляционный насос; 5 - разводящий трубопровод; 6 - водоразборный стояк; 7 - циркуляционный стояк; 8 - циркуляционный трубопровод; 9 - система отопления; 10 - регулятор постоянства расхода; 11 - элеватор

При отсутствии баков-аккумуляторов вследствие неравномерности потребления горячей воды наблюдаются значительные колебания расхода сетевой воды, что сказывается на параллельно присоединенной системе отопления. Поэтому для стабилизации расхода воды в системе отопления перед ней устанавливают регулятор постоянства расхода.

Независимое присоединение с включением водонагревателя горячего водоснабжения по смешанной схеме. Греющий теплоноситель (сетевая вода) разветвляется на два параллельных потока: один поступает в водонагреватель II ступени, другой - в систему отопления. Из системы отопления сетевая вода поступает в водонагреватель I ступени. Нагреваемая водопроводная вода вначале поступает в I ступень, где она нагревается теплоносителем, поступившим из системы отопления и из водонагревателя II ступени, а затем во II ступень до нагрева до требуемой температуры.

На рис.3 изображено включение водонагревателя горячего водоснабжения по смешанной схеме.

Рис.3 Включение водонагревателя горячего водоснабжения по смешанной схеме

1 - грязевик; 2 - регулятор температуры; 3 - водонагреватель II ступени; 4 - регулятор расхода; 5 - разводящий трубопровод системы горячего водоснабжения; 6 - циркуляционный трубопровод; 7 - циркуляционные насосы; 8 - система отопления; 9 - элеватор; 10 - водонагреватель I ступени

Поскольку один водонагреватель присоединен параллельно с системой отопления (II ступень), а другой последовательно, то такая схема называется смешанной. Смешанная схема применяется если р_м =>0,2 - 1, если отпуск теплоты производится по отопительному графику или если системы отопления оборудованы элеваторами с регулируемым соплом. Смешанную схему также применяют при присоединении общественных зданий с вентиляционной нагрузкой, составляющей более 15% расхода теплоты на отопление. Здесь, как и в параллельной схеме, наблюдаются колебания в расходе сетевой воды в связи с неравномерностью потребления горячей воды. Поэтому для стабилизации расхода воды в системе отопления (при отсутствии на ней регуляторов отпуска теплоты) устанавливают регуляторы расхода.

Независимое присоединение с включением водонагревателей горячего водоснабжения по последовательной схеме.

На рис.4 изображено включение водонагревателя горячего водоснабжение по последовательной схеме

Рис.4 Включение водонагревателя горячего водоснабжение по последовательной схеме

1 - грязевик; 6 - регулятор температуры; 3 - водонагреватель II ступени; 4 - регулятор расхода; 5 - разводящий трубопровод системы горячего водоснабжения; 6 - циркуляционный трубопровод; 7 - система отопления; 8 - циркуляционные насосы; 9 - элеватор; 10 - перемычки для летнего периода; 11 - водонагреватель I ступени.

Греющий теплоноситель (сетевая вода) проходит последовательно водонагреватель горячего водоснабжения II ступени, затем через систему отопления и далее водонагреватель горячего водоснабжения I ступени. Нагреваемая водопроводная вода сначала поступает в I ступень, где она нагревается теплоносителем, поступающим по системе отопления, а затем во II ступень для догрева до требуемой температуры. Таким образом, оба водонагревателя горячего водоснабжения и система отопления соединены последовательно.

Последовательная схема применяется при значении р_м = 0,2 - 1 и отпуске теплоты по суммарной нагрузке отопления и горячего водоснабжения (повышенный график). Отличительной особенностью последовательной схемы является постоянный расход сетевой воды в тепловом пункте, что дает возможность поддерживать стабильный гидравлический режим в тепловой сети. Заданный постоянный расход поддерживается регулятором расхода, который меняет расход сетевой воды на перемычке в зависимости от расхода на период горячего водоснабжения.

В настоящее время очень часто применяют закрытые системы теплоснабжения с размещением пластинчатых водоводяных теплообменников в подвале здания. Данное техническое решение помогает энергосбережению в системах теплоснабжения. Другие мероприятия для энергосбережения в системах теплоснабжения приведены в [3].

Список литературы