Горячее водоснабжение зданий. Централизованные системы горячего водоснабжения

Регулирующий клапан 9 поддерживает в стояке 2 постоянное давление, которое должно быть на 5 м больше высоты расположения самого высокого водоразборного крана. Это давление контролируется датчиком давления 5, установленным выше сужающего устройства 7. При недостаточной разности давлений, измеряемой датчиками 5, установленными до и после сужающего устройства, свидетельствующей о том, что расход по стояку стал меньше расчетного циркуляционного расхода, контроллер 6 дает команду на открытие регулирующего клапана 8. В результате вода с расходом, соответствующим расчетному циркуляционному для рассматриваемого стояка, начнет поступать в теплоизолированный мембранный бак 4 и постепенно накапливаться там. Таким образом, при всех закрытых водоразборных кранах движение горячей воды по стояку не прекратится и при открытии любого крана из него тотчас же потечет горячая вода.

После того, как разбор горячей воды возобновится в объеме, превышающем расчетный циркуляционный расход, что будет зафиксировано увеличившейся разностью давлений до и после сужающегося устройства, регулирующий клапан 9 должен закрыться, чтобы накопившаяся в мембранном баке горячая вода под давлением мембраны вылилась в стояк. После этого во время водоразбора клапан 8 будет находиться в полностью закрытом положении, а клапан 9 станет выполнять свое основное назначение - поддерживать в стояке постоянное давление.

Схема (в несколько упрощенном виде) однажды уже была опубликована (Гершкович В. Ф. Система горячего водоснабжения. Авт. свид. СССР № 1174679), но в то время ее практическая реализация вряд ли могла бы состояться. Теперь задача запрограммировать контроллер (поз. 6 на рис. 1), работающий по непростому алгоритму, по силам любому грамотному программисту.

Но для начала оценим физические размеры мембранного бака, необходимого для эффективной работы схемы.

Рассмотрим стояк горячего водоснабжения 10-этажного жилого дома. На нем не должно быть полотенцесушителей (рационально использовать электрические), потому что они не должны потреблять энергию круглосуточно, как это было раньше, а включаться потребителем только тогда, когда ему это нужно. При среднем диаметре стояка 20 мм и качественно выполненной тепловой изоляции с КПД около 80 % потери тепловой энергии оцениваются величиной около 725 Вт. Если допустить падение температуры по длине стояка при отсутствии водоразбора на 10 °C, то в этом режиме в мембранный бак должно проходить около 65 л/ч горячей воды. Вероятно, максимальная (в течение суток) продолжительность работы стояка системы ГВС при полном отсутствии водоразбора будет не более 6 ночных часов. За это время в мембранный бак попадет около 400 л горячей воды. Чтобы вместить такое количество, потребуется бак общей емкостью около 600 л. Его нетрудно установить в объеме верхнего технического этажа 10-этажного жилого дома.

Выходит, система ГВС без циркуляционных трубопроводов и насоса могла бы быть установлена в жилом доме, но выгодна ли она?

Рассмотрим условный 10-этажный жилой дом, в котором расположены ИТП с водоподогревателями горячего водоснабжения и четыре стояка, выполненные по схеме рис. 1, и оценим сопоставимые затраты на установку и эксплуатацию систем ГВС такого дома, по предложенной (схема А) и традиционной (схема Б) схемам (табл. 1).

Система горячего водоснабжения (ГВС) - совокупность устройств, обеспечивающих нагрев холодной воды и распределение ее по водоразборным приборам. Системы ГВС подразделяют на централизованные и местные (децентрализованные).

В централизованных системах одна нагревательная установка в котельной или ЦТП обслуживает горячей водой одно или несколько крупных зданий в пределах жилого микрорайона, квартала или поселка. Все централизованные системы ГВС проектируют с циркуляционными трубопроводами для обеспечения потребителей горячей водой, так как без них в отсутствии водоразбора вода в подающих линиях быстро остывает и потребитель вынужден сливать ее, теряя при этом воду и теплоту. Кроме того, в системах ГВС устанавливают полотенцесушители, которые необходимы для сушки белья и обогрева ванных комнат и не могут работать при отсутствии циркуляции.

Циркуляционные трубопроводы и циркуляционные насосы создают непрерывное движение воды (циркуляцию) по замкнутому контуру теплообменник - подающий трубопровод - водоразборный кран - циркуляционный трубопровод - теплообменник, поддерживая температуру горячей воды у водоразборного крана 50-60 гр.С. При такой температуре большинство болезнетворных бактерий, содержащихся в воде, погибает (эффект пастеризации), пищевые жиры, масла и бытовые загрязнения хорошо эмульгируют - растворяются в воде и смываются потоком ее при мытье посуды и стирке белья. Для усиления этих процессов промышленность выпускает разнообразные мыла, синтетические моющие средства, чистящие порошки и эмульгаторы.

Для мытья тела люди обычно используют в процедурах купания горячую воду температурой 35-40 гр.С в ванных и до 45 гр.С - при шаечном мытье в банях, разбавляя горячую первичную воду холодной с помощью смесительных кранов и устройств.
В последние годы в зданиях высотой пять этажей и более часть подающих стояков (например, от3 до 7 стояков одной секции жилого дома) объединяют в один водоразборный узел, называемый секционным узлом, с единым циркуляционным трубопроводом. В зданиях высотой более 50 м (свыше 16 этажей) систему ГВС делят по вертикали на отдельные зоны с самостоятельными разводками и отдельными стояками для каждой зоны, иногда даже с устройством специальных технических этажей. Это связано с ограничением допускаемого давления перед водоразборной и водозапорной арматурой до 0,6 МПа.
Местные (тупиковые) системы ГВС устраивают в индивидуальных домах (дачных, коттеджных, сблокированных) или квартирах. Радиус действия их невелик, приготовления горячей воды производят в небольших генераторах теплоты (электрические, газовые водонагреватели, малометражные котлы и т.п.). Часто такой генератор теплоты является общим и для системы отопления, и для системы ГВС; их называют двухконтурными. Двухконтурного котла бывает достаточно, чтобы приготовить горячую воду на семью из 3-4 человек. Для больших семей иногда к водогрейному котлу пристраивают емкостный бойлер.
На промышленных и коммунальных предприятиях (бани, прачерные, химчистки, бассейны) наряду со скоростными водопроводящими установками нашли свое применение пароводяные подогреватели горячей воды.
Для внутренних трубопроводов холодной и горячей воды СНиП 2.04.01-85* рекомендует применять пластмассовые трубы и фасонные части из полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида, полибутилена, металлополимерные, из стеклопластика и других пластмассовых материалов для всех сетей водоснабжения, кроме самостоятельной сети противопожарного водоснабжения.
Прокладка пластмассовых труб выполняется преимущественно скрытой - в плинтусах, штробах, шахтах и каналах в заливке пола. Допускается открытая прокладка подводок к санитарно-техническим приборам, а также в местах, где исключается механическое повреждение пластмассовых трубопроводов. Для всех сетей внутреннего водопровода допускается применять медные, бронзовые и латунные трубы, фасонные части, а также с внутренним и наружным защитным покрытием от коррозии.
Во избежание быстрого разрушения от внутренней коррозии системы ГВС выполняют из оцинкованных труб с уклоном разводящих труб к стоякам не менее 0,002. При диаметрах труб более 150 мм в открытых системах теплоснабжения допускается применение неоцинкованных черных труб.
Для сельскохозяйственных предприятий допускается применять асбестоцементные трубы. В системах ГВС и ХВС применяется арматура обычного общепромышленного назначения, рассчитанная на рабочее давление до 0,6 МПа. Трубы соединяют резьбой или сваркой в среде газообразного диоксида углерода. Для компенсации тепловых удлинений используют или естественные повороты труб, или специальные компенсаторы.
Запорную арматуру устанавливают на ответвлениях к отдельным зданиям и сооружениям, на ответвлениях к секционным узлам и на ответвлениях от стояков в каждую квартиру. Для ремонта отдельных стояков в их верхних и нижних точках устанавливается запорная арматура с пробками для спуска из стояков воды и впуска в них воздуха.
Все трубопроводы системы ГВС, за исключением квартирных подводок и полотенцесушителей, должны иметь тепловую изоляцию. Толщина теплоизоляционного слоя конструкции должна быть не менее 10 мм , а теплопроводность его - не менее 0,05 Вт(м х гр.С).
Норма расхода воды (в литрах на одного жителя), например, в жилом доме квартирного типа с централизованным горячим водоснабжением (с ванными длиной 1500- 1700 мм , оборудованными душами) и в жилом доме с повышенными требованиями к благоустройству (при высоте здания 12 этажей и выше) составляет от 250 до 400 л в сутки.
Физиологическая (питьевая) потребность человека составляет от 5 л/сутки (в спокойном состоянии) до 10 л/сутки (при тяжелой физической работе).
Определение тепловых потоков на ГВС производится по СНиП 2.04.02-84.

Основные нагревательные приборы . В централизованных системах горячего водоснабжения воду нагревают в водогрейных котлах, открытых баках или закрытых водоподогревателях, снабженных змеевиками.
Наиболее часто применяют систему горячего водоснабжения от парового котла и от теплосети.
Система горячего водоснабжения жилого дома с паровым котлом и горизонтальным водоподогревателем функционирует следующим образом. От паросборника пар по паропроводу поступает в змеевик горизонтального емкостного водоподогревателя, где конденсируется, подогревая воду в водоподогревателе. Конденсат из змеевика через конденсационный трубопровод поступает обратно в котел. Вода в водоподогревателе находится под давлением городского водопровода и нагревается до 70 гр.С. По подающему трубопроводу она поступает в верхний розлив, откуда по стоякам горячего водоснабжения подается через подводки горячей воды к санитарным приборам. Часть воды возвращается по обратному трубопроводу в водоподогреватель через нижний штуцер, что предотвращает остывание воды в подающей магистрали. По мере разбора горячей воды в водоподогреватель поступает холодная вода из водопроводной линии. На водоподогревателе устанавливают предохранительный рычажной клапан со сливной трубой и термометр, а на котле - предохранительное выкидное приспособление, манометр, термометр и водомерное стекло.
Отечественная промышленность выпускает пароводяные скоростные водонагреватели МВН - 1436 и МВН - 1437 и водоводяные секционные МВН - 2052-62, предназначенные для подогрева воды в системах отопления и горячего водоснабжения.

Водоподогреватели МВН- 1436 и МВН-1437 состоят из корпуса, трубной системы, передней и задней водяных камер и колпака. Корпус, камеры и колпак - стальные. Трубная система состоит из стальных опорных решеток и пучка латунных трубок диаметром 16х1 мм или 16х0,75 мм. Подогреватели изготавливают короткие - 2040 мм и длинные - 4080 мм . Водоподогреватели диаметром 273 и 325 мм - двухходовые, диаметром 377 мм и более - четырехходовые.
Водоподогреватели работают следующим образом. Нагреваемая вода поступает через нижний патрубок передней входной камеры, проходит по латунным трубкам, подогревается и через верхний патрубок поступает в сеть с наружной температурой. Пар, подогревающий воду, подается в межтрубное пространство.
Водоводяные водонагреватели МВН-2052-62 изготовляют разборные одно- и многосекционные, длинные и короткие. Секции соединяют между собой калачами на болтах. Секция состоит из корпуса (труба бесшовная) с приваренными к ней стальными трубными решетками и пучка латунных трубок диаметром 16х0,75 мм. К корпусу приварены патрубки с фланцами для соединения секций по междутрубному пространству. Водонагреватели расчитаны на максимальную температуру воды 150 гр.С и рабочее давление греющей и нагреваемой воды до 1 МПа.
Схему с паровым скоростным водоподогревателем применяют для систем горячего водоснабжения больших жилых домов, бань, прачечных и других крупных потребителей горячей воды. В водонагревателе вода, поступающая в домовую сеть через ввод, нагревается до требуемой температуры. Скоростной водонагреватель является проточным, расходуемая вода протекает со значительной скоростью через нагревательные трубки - трубчатые нагревательные элементы, которые в свою очередь подогреваются водой из теплосети, проходящей внутри корпуса водонагревателя и омывающей их. От водонагревателя горячая вода подается в систему горячего водоснабжения по трубопроводу. На подающем трубопроводе теплосети установлен регулятор, автоматически поддерживающий постоянный расход воды из тепловой сети, и воздухотоводчик. Холодная вода в водонагреватель поступает из водопровода. На узле управления у ввода имеются задвижки для отключения трубопровода системы отопления и отдельных частей узла. Расход воды в сети учитывается при помощи водомера.
Чтобы вода из системы отопления не поступала в трубопровод теплосети, стоят обратные клапаны. Для измерения давления и температуры воды в отдельных точках узла управления установлены манометры и термометры. Под манометрами устанавливают контрольные трехходовые краны, которые ввернуты в штуцеры трубы. Высокотемпературную воду из теплосети от ввода смешивают с частью охладившейся воды из обратной линии системы отопления элеватором, у которого установлены задвижки, регулирующие температуру смешанной воды. Смешанная вода поступает к главному стояку системы отопления и возвращается в обратный трубопровод теплосети по обратному трубопроводу из системы отопления. Грязевик служит для улавливания грязи из обратного трубопровода системы отопления. Для учета расходуемой теплоты служит тепломер. На этой линии установлен регулятор подпора.

Системы горячего водоснабжения бывают:

с тупиковым трубопроводом, где при малом разборе горячей воды или отсутствии водоразбора вода быстро остывает. Поэтому такую схему применяют в малоэтажных жилых зданиях с сетью небольшой протяженности, или в системах, где воду разбирают постоянно(бани, прачечные и т.д.)
с циркуляционными стояками; такие схемы применяют там, где не допускается остывание воды в трубах, например, в многоэтажных жилых зданиях, гостиницах.

Однотрубные системы централизованного горячего водоснабжения в настоящее время широко применяют в жилых зданиях. В этих системах для зданий 5-9 этажей стояки в пределах секции вверху соединяются между собой, причем все стояки, кроме одного, присоединяются к подающей магистрали, а один отпускной стояк - к циркуляционной магистрали. К отпускному стояку также, как и к подающему, присоединяют приборы для водоразбора горячей воды. Для обеспечения равномерной циркуляции воды в системах горячего водоснабжения зданий, присоединяемых к одному центральному тепловому пункту, на отпускном стояке предусматривается установка диафрагмы.
Для жилых зданий более 9 этажей все стояки горячего водоснабжения присоединяют к подающей магистрали и прокладывают самостоятельный циркуляционный стояк, который наверху присоединяется к перемычке между всеми подающими стояками, а внизу - к циркуляционной магистрали. В подающих системах циркуляционная магистраль рассчитывается из условия подачи расчетного количества горячей воды. Воздухоудаление из систем горячего водоснабжения осуществляется через воздухосборник или за счет подсоединения ответвления к приборам последнего этаже в верхней отметке стояка. У основания каждого стояка и на перемычках между стояками устанавливают отключающую арматуру.
При кольцевой схеме стояки принимаются одного диаметра по всей высоте здания и обычно для зданий высотой до 5 этажей включительно равны 25 мм , а для зданий большей этажности - 32 мм .

Водонагревательные аппараты , нагревающие воду для бытовых нужд, бывают: электрические, газовые, твердотопливные, косвенного нагрева горячей воды от теплоносителя системы отопления. Водонагреватели подразделяют на:

проточные, где нагрев воды осуществляется по мере ее продвижения мимо теплопередающих элементов (электрические ТЭНы, медные трубы, пластинчатые теплообменники)
накопительные, где нагрев воды происходит в накопительных частях прибора при помощи теплопередающих элементов.

Все водонагреватели можно подразделить на следующие виды: газовые проточные (газовые колонки), газовые накопительные, электрические проточные, электрические накопительные (со встроенным змеевиком и без него), электрические накопительные с топкой для твердого топлива, косвенного нагрева.

В настоящее время горячее водоснабжение является неотъемлемой частью жизни большинства людей на планете. Без него не обходятся ни в одной квартире и жилом доме. Обустройство ГВС представляет собой непростой процесс, более того существует несколько видов подключения систем. В данной статье мы рассмотрим все системы горячего водоснабжения, расчёт и типы водонагревателей.

Вне зависимости от вида ГВС осуществляется подключение совокупности оборудования, которые предназначены для нагрева воды и распределения её по различным водозаборным точкам. В данном оборудовании нагревается вода до необходимой температуры, после чего с помощью насоса происходит подача в дом и по трубопроводу. Различают открытую и закрытую систему горячего водоснабжения.

Открытая система

Открытая система ГВС отличается наличием теплоносителя, циркулирующего в системе. Горячая вода поступает непосредственно из централизованной отопительной системы. Качество воды из крана и отопительного оборудования ни чем не отличается. В результате получается, что люди используют теплоноситель.

Открытая система названа так, ввиду того что подача горячей воды осуществляется из открытых кранов отопительной системы. Схема ГВС многоэтажного дома предусматривает применение открытого типа. Для частных домов этот тип является слишком затратным.

Следует знать, что экономия средств открытой системы происходит, за счёт не надобности водонагревательных устройств для нагрева жидкости.

Особенности открытой ГВС

При монтаже открытой ГВС необходимо учитывать принцип действия. Открытая ГВС бывает двух видов в зависимости от типа циркуляции и транспортирования теплоносителя к радиаторам. Различают открытые системы с естественной циркуляцией и с использования в данных целях насосного оборудования.

Естественная циркуляция осуществляется таким образом: открытая система исключает наличие избыточного давления, поэтому в самой высокой точке оно соответствует атмосферному, а в самой низкой показатель немного выше за счёт гидростатического действия столба жидкости. Благодаря небольшому напору происходит естественная циркуляция теплоносителя.

Принцип естественной циркуляции достаточно прост, благодаря разной температуре теплоносителя и соответственно разной плотности и массе, остывшая вода с низкой температурой и большей массой вытесняет горячую воду с меньшей массой. Так по-простому объясняется существование самотёчной системы, которую также называют гравитационной. Основной плюс такой системы абсолютная энергонезависимость, если параллельно работающие котлы для отопления не задействуют электричество.

Важно знать! Самотёчные трубопроводы делают с большим уклоном и диаметром.

Если естественная циркуляция невозможна, применяется насосное оборудование, которое повышает скорость протекания теплоносителя по трубопроводу и уменьшает время прогрева помещения. Циркуляционный насос производит движение теплоносителя со скоростью 0,3 — 0, 7 м/с.

Преимущества и недостатки открытой системы

Открытая ГВС всё ещё актуальна, благодаря в первую очередь энергонезависимости и других преимуществ:

Простота заполнения открытой ГВС и спуска воздуха. Нет необходимости в контроле высокого давления и спускать дополнительно воздух, так как спуск осуществляется автоматически при наполнении через открытый расширительный бак.
Простота осуществления подпитки. Поскольку не нужно следить за максимальным давлением. Также есть возможность доливать воду в бак даже ведром.
Система вне зависимости от протечек исправно функционирует, так как рабочее давление не большое и наличие таких неполадок на него не влияет.

Среди недостатков отмечают необходимость контролировать уровень воды в резервуаре и постоянное пополнение его.

Закрытая система ГВС

Закрытая система основана на таком принципе: осуществляется забор холодной питьевой воды из центрального водопровода и нагрев её в дополнительном теплообменнике. После нагрева производится подача её по водозаборным точкам.

Закрытая система подразумевает отдельную работу теплоносителя и горячей воды, также она отличается наличием обратного и подающего трубопровода, которые используются для кольцевой циркуляции воды. Такая система обеспечит нормальный напор даже при одновременном использовании душа и раковины. Среди плюсов системы также отмечают простоту регулирования температуры горячей жидкости.

ГВС может быть циркуляционным и тупиковым. Тупиковая система состоит только из подающих вод труб, способ присоединения которых такой же как и в первом случае.

Преимуществом закрытой ГВС является снижение затрат за счёт обеспечения стабильной температуры. Есть возможность монтажа полотенцесушителя. В закрытой ГВС необходимы водонагреватели, виды которых мы рассмотрим далее.

Виды водоподогревателей

Все водоподогреватели классифицируют так:

Проточные устройства. Такие нагреватели греют воду в постоянном режиме, не оставляя запаса. Поскольку вода отличается большой теплоёмкостью, для постоянного нагрева её требуется увеличенный расход энергии. Помимо этого фактора, проточный нагреватель должен моментально приводиться в рабочее состояние: при включении подавать горячую воду, при выключении — прекращать нагрев. К традиционным проточным нагревателям относят газовую колонку.
Накопительные устройства. Отличаются медленным нагревом определённого объёма воды, при котором зачастую потребляется 1 КВт/час. Горячая жидкость используется по необходимости. Накопительные нагреватели срабатывают моментально после открытия крана, однако мощность намного меньше. Среди недостатков таких устройств также отмечают большие размеры, чем больше объём, тем габаритнее устройство.

Расчёт и рециркуляция ГВС

Расчёт систем горячего водоснабжения зависит от таких факторов: число потребителей, примерная частота пользования душем, число санузлов с ГВС, некоторые технические характеристики сантехнического оборудования, необходимая температура воды. Посчитав все эти показатели можно определить требуемый суточный объём горячей воды.

Рециркуляция воды в системе горячего водоснабжения обеспечивает обратную подачу жидкости с дальней точки водозабора. Она необходима при расстоянии от нагревателя до дальней водозаборной точки более 3 метров. Рециркуляция используется при помощи бойлера, а в случае при невозможности его применения, пускается напрямую через котёл.

Система горячего водоснабжения может двух видов, которые используются в зависимости от заданных параметров. В открытой системе применяется отопительный котёл, а в закрытой — водоподогреватель. В некоторых случаях необходимо дополнительно организовывать рециркуляцию воды. Предварительно перед монтажом и закупкой оборудования важно осуществить расчёт горячего водоснабжения.

Система горячего водоснабжения (ГВС) - сово-купность устройств, обеспечивающих нагрев холодной воды и распределение ее по водоразборным приборам.

Системы ГВС подразделяют на централизованные и мест-ные (децентрализованные).

В централизованных системах одна водонагревательная ус-тановка в котельной или ЦТП обслуживает горячей водой одно или несколько крупных зданий в пределах жилого микрорай-она, квартала или поселка. Все централизованные системы ГВС проектируют с циркуляционными трубопроводами для обеспечения потребителей горячей водой, так как без них в от-сутствие водоразбора вода в подающих линиях быстро остывает и потребитель вынужден сливать ее, теряя при этом воду и теп-лоту. Кроме того, в системах ГВС устанавливают полотенцесушители, которые необходимы для сушки белья и обогрева ван-ных комнат и не могут работать при отсутствии циркуляции.

Циркуляционные трубопроводы и циркуляционные насо-сы создают непрерывное движение воды (циркуляцию) по замкнутому контуру теплообменник - подающий трубопровод - водоразборный кран - циркуляционный трубопровод - тепло-обменник, поддерживая температуру горячей воды у водораз-борного крана 50-60 °С. При такой температуре большинство болезнетворных бактерий, содержащихся в воде, погибает (эф-фект пастеризации), пищевые жиры, масла и бытовые загряз-нения хорошо эмульгируют - растворяются в воде и смывают-ся потоком ее при мытье посуды и стирке белья. Для усиления этих процессов промышленность выпускает разнообразные мыла, синтетические моющие средства, чистящие порошки и эмульгаторы.

Для мытья тела люди обычно используют в процедурах ку-пания горячую воду температурой 35-40 °С в ванных и до 45 °С - при шаечном мытье в банях, разбавляя горячую пер-вичную воду холодной с помощью смесительных кранов и уст-ройств.

В последние годы в зданиях высотой 5 этажей и более часть подающих стояков (например, от 3 до 7 стояков одной секции жилого дома) объединяют в один водоразборный узел, назы-ваемый секционным узлом, с единым циркуляционным трубо-проводом. В зданиях высотой более 50 м (свыше 16 этажей) систему ГВС делят по вертикали на отдельные зоны с само-стоятельными разводками и отдельными стояками для каждой зоны, иногда даже с устройством специальных технических этажей. Это связано с ограничением допускаемого давления перед водоразборной и водозапорной арматурой до 0,6 МПа.

Местные (тупиковые) системы ГВС устраивают в индиви-дуальных домах (дачных, коттеджных, сблокированных) или квартирах. Радиус действия их невелик, приготовление горя-чей воды производят в небольших генераторах теплоты (элек-трические, газовые водонагреватели, малометражные котлы и т.п.). Часто такой генератор теплоты является общим и для системы отопления, и для системы ГВС; их называют двухкон-турными. Двухконтурного котла бывает достаточно, чтобы приготовить горячую воду на семью из 3-4 человек. Для боль-ших семей иногда к водогрейному котлу пристраивают емкост-ный бойлер.

На промышленных и коммунальных предприятиях (бани, прачечные, химчистки, бассейны) наряду со скоростными во-допроводящими установками нашли широкое применение па-роводяные подогреватели горячей воды.

Для внутренних трубопроводов холодной и горячей воды СНиП 2.04.01-85* рекомендует применять пластмассовые трубы и фасонные части из полиэтилена, полипропилена, по-ливинилхлорида, полибутилена, металлополимерные, из стек-лопластика и других пластмассовых материалов для всех сетей водоснабжения, кроме самостоятельной сети противопожар-ного водоснабжения.

Прокладка пластмассовых труб выполняется преимущест-венно скрытой - в плинтусах, штробах, шахтах и каналах в за-ливке пола. Допускается открытая прокладка подводок к сани-тарно-техническим приборам, а также в местах, где исключает-ся механическое повреждение пластмассовых трубопроводов. Для всех сетей внутреннего водопровода допускается приме-нять медные, бронзовые и латунные трубы, фасонные части, а также стальные трубы с внутренним и наружным защитным покрытием от коррозии.

Во избежание быстрого разрушения от внутренней корро-зии системы ГВС выполняют из оцинкованных труб с уклоном разводящих труб к стоякам не менее 0,002. При диаметрах труб более 150 мм в открытых системах теплоснабжения допускает-ся применение неоцинкованных черных труб.

Для сельскохозяйственных предприятий допускается при-менять асбестоцементные трубы. В системах ГВС и ХВС при-меняется арматура обычного общепромышленного назначе-ния, рассчитанная на рабочее давление до 0,6 МПа. Трубы со-единяют резьбой или сваркой в среде газообразного диоксида углерода. Для компенсации тепловых удлинений используют или естественные повороты труб, или специальные компенса-торы.

Запорную арматуру устанавливают на ответвлениях к от-дельным зданиям и сооружениям, на ответвлениях к секцион-ным узлам и на ответвлениях от стояков в каждую квартиру. Для ремонта отдельных стояков в их верхних и нижних точках устанавливается запорная арматура с пробками для спуска из стояков воды и впуска в них воздуха.

Нормы расхода воды, л, на 1 жителя жилых домов

Время водопотребления	В жилом доме квартирного типа		В жилом доме с повышен-ным уровнем благоустрой-ства
Время водопотребления	Общий рас-ход холод-ной воды	В том числе на горячее водоснабжение	Общий рас-ход холод-ной воды	В том числе на горячее водоснабже-ние
В средние сутки
В сутки наибольшего водо-потребления
В час наибольшего потребле-ния

Все трубопроводы системы ГВС, за исключением квартир-ных подводок и полотенцесушителей, должны иметь тепловую изоляцию. Толщина теплоизоляционного слоя конструкции должна быть не менее 10 мм, а теплопроводность его - не ме-нее 0,05 Вт/(м °С).

Норма расхода воды (в литрах на одного жителя), напри-мер, в жилом доме квартирного типа с централизованным го-рячим водоснабжением (с ванными длиной 1500-1700 мм, оборудованными душами) и в жилом доме с повышенными требованиями к благоустройству (при высоте здания 12 этажей и выше) составляет от 250 до 400 л в сутки.(таблица выше).

Физиологическая (питьевая) потребность человека состав-ляет от 5 л/сутки (в спокойном состоянии) до 10 л/сутки (при тяжелой физической работе).

Определение тепловых потоков на ГВС производится по СНиП 2.04.02-84.

Основные нагревательные приборы. В централизованных сис-темах горячего водоснабжения воду нагревают в водогрейных котлах, открытых баках или закрытых водоподогревателях, снабженных змеевиками.

Наиболее часто применяют систему горячего водоснабже-ния от парового котла и систему от теплосети.

Система горячего водоснабжения жилого дома с паровым котлом и горизонтальным водоподогревателем функциониру-ет следующим образом. От паросборника пар по паропроводу поступает в змеевик горизонтального емкостного водоподогревателя, где конденсируется, нагревая воду в водоподогревателе. Конденсат из змеевика через конденсационный трубо-провод поступает обратно в котел. Вода в водонагревателе на-ходится под давлением городского водопровода и нагревается до 70 °С. По подающему трубопроводу она поступает в верхний розлив, откуда по стоякам горячего водоснабжения подается через подводки горячей воды к санитарным приборам. Часть воды возвращается по обратному трубопроводу в водоподогре- ватель через нижний штуцер, что предотвращает остывание воды в подающей магистрали. По мере разбора горячей воды в водоподогреватель поступает холодная вода из водопроводной линии. На водоподогревателе устанавливают предохранитель-ный рычажный клапан со сливной трубой и термометр, а на котле - предохранительное выкидное приспособление, мано-метр, термометр и водомерное стекло.

Отечественная промышленность выпускает пароводяные скоростные водонагреватели МВН-1436 и МВН-1437 и водо-водяные секционные МВН-2052-62, предназначенные для по-догрева воды в системах отопления и горячего водоснабжения.

Водоподогреватели МВН-1436 и МВН-1437 состоят из кор-пуса, трубной системы, передней и задней водяных камер и колпака. Корпус, камеры и колпак - стальные. Трубная систе-ма состоит из стальных опорных решеток и пучка латунных трубок диаметром 16x1 мм или 16x0,75 мм. Подогреватели из-готовляют короткие - 2040 мм и длинные - 4080 мм. Водопо-догреватели диаметром 273 и 325 мм - двухходовые, диаметром 377 мм и более - четырехходовые

Водоподогреватели работают следующим образом. Нагре-ваемая вода поступает через нижний патрубок передней вход-ной камеры, проходит по латунным трубкам, подогревается и через верхний патрубок поступает в сеть с нужной температу-рой. Пар, подогревающий воду, подается в межтрубное про-странство.

Водоводяные водонагреватели МВН-2052-62 изготовляют разборные одно- и многосекционные, длинные и короткие. Секции соединяют между собой калачами на болтах. Секция состоит из корпуса (труба бесшовная) с приваренными к ней стальными трубными решетками и пучка латунных трубок диа-метром 16x0,75 мм. К корпусу приварены патрубки с фланцами для соединения секций по междутрубному пространству. Во-донагреватели рассчитаны на максимальную температуру се-тевой воды 150 °С и рабочее давление греющей и нагреваемой воды до 1 МПа.

Схему с пароводяным скоростным водоподогревателем при-меняют для систем горячего водоснабжения больших жилых домов, бань, прачечных и других крупных потребителей горя-чей воды. В водонагревателе вода, поступающая в домовую сеть через ввод, нагревается до требуемой температуры. Скоро-стной водонагреватель является проточным, расходуемая вода протекает со значительной скоростью через нагревательные трубки - трубчатые нагревательные элементы, которые в свою очередь подогреваются водой из теплосети, проходящей внут-ри корпуса водонагревателя и омывающей их. От водонагрева-теля горячая вода подается в систему горячего водоснабжения по трубопроводу. На подающем трубопроводе теплосети уста-новлен регулятор, автоматически поддерживающий постоян-ный расход воды из тепловой сети, и воздухоотводчик. Холод-ная вода в водонагреватель поступает из водопровода. На узле управления у ввода имеются задвижки для отключения трубо-провода системы отопления и отдельных частей узла. Расход воды в сети учитывают при помощи водомера.

Чтобы вода из системы отопления не поступала в трубопро-вод теплосети, стоят обратные клапаны. Для измерения давле-ния и температуры воды в отдельных точках узла управления установлены манометры и термометры. Под манометрами устанавливают контрольные трехходовые краны, которые ввернуты в штуцеры трубы. Высокотемпературную воду из те-плосети от ввода смешивают с частью охладившейся воды из обратной линии системы отопления элеватором, у которо-го установлены задвижки, регулирующие температуру сме-шанной воды. Смешанная вода поступает к главному стояку в систему отопления и возвращается в обратный трубопровод те-плосети по обратному трубопроводу из системы отопления. Грязевик служит для улавливания грязи из обратного трубо-провода системы отопления. Для учета расходуемой теплоты служит тепломер. На этой линии установлен регулятор подпора.

Системы горячего водоснабжения бывают:

с тупиковым трубопроводом, где при малом разборе горячей воды или отсутствии водоразбора вода быстро остывает. По-этому такую схему применяют в малоэтажных жилых зданиях с сетью небольшой протяженности, или в системах, где воду раз-бирают постоянно (бани, прачечные и т.д.);

с циркуляционными стояками; такие схемы применяют там, где не допускается остывания воды в трубах, например в мно-гоэтажных жилых зданиях, гостиницах.

Однотрубные системы централизованного горячего водоснаб-жения в настоящее время широко применяют в жилых зданиях (рисунок ниже). В этих системах для зданий 5-9 этажей стояки в пре-делах секции вверху соединяются между собой, причем все стояки, кроме одного, присоединяются к подающей магистра-ли 2, а один опускной стояк - к циркуляционной магистрали 3. К опускному стояку так же, как и к подающему, присоединяются приборы для водоразбора горячей воды. Для обеспечения равномерной циркуляции воды в системах горячего водоснаб-жения зданий, присоединяемых к одному центральному теп-ловому пункту, на опускном стояке предусматривается установка диафрагмы 1.

Секционный узел однотрубной системы горячего водоснабжения

1 - диафрагма; 2 - подающая транзитная магистраль; 3 - циркуляционная транзитная Магистраль; 4 - пробковый кран; ЦВ - централизованное водоснабжение; ГВ - горячее водоснабжение; i - уклон трубы

Для жилых зданий более 9 этажей все стояки горячего водо-снабжения присоединяют к подающей магистрали и прокла-дывают самостоятельный циркуляционный стояк, который наверху присоединяется к перемычке между всеми подающи-ми стояками, а внизу - к циркуляционной магистрали. В одно-трубных системах подающая магистраль рассчитывается из ус-ловия подачи расчетного количества горячей воды. Воздухоудаление из систем горячего водоснабжения осуществляется через воздухосборник или за счет подсоединения ответвления к приборам последнего этажа к верхней отметке стояка. У ос-нования каждого стояка и на перемычках между стояками ус-танавливают отключающую арматуру.

При кольцевой схеме стояки принимаются одного диаметра по всей высоте здания и обычно для зданий высотой до пяти этажей включительно равны 25 мм, а для зданий большей этажности - 32 мм.

Водонагревательные аппараты, нагревающие воду для бы-товых нужд, бывают: электрические, газовые, твердотоплив-ные, косвенного нагрева горячей воды от теплоносителя систе-мы отопления.

Водонагреватели подразделяются на:

проточные, где нагрев воды осуществляется по мере ее продви-жения мимо теплопередающих элементов (электрические ТЭНы, медные трубы, пластинчатые теплообменники);

накопительные, где нагрев воды происходит в накопительных частях прибора при помощи теплопередающих элементов.

Все водонагреватели можно подразделить на следующие ви-ды: газовые проточные (газовые колонки), газовые накопитель-ные, электрические проточные, электрические накопительные (со встроенным змеевиком и без него), электрические накопи-тельные с топкой для твердого топлива, косвенного нагрева.

Монтаж трубопровода ГВС осуществляют из узлов и деталей, заготовленных в ЦЗМ по замерным эскизам или монтажным проектам (рисунок ниже).

Схема монтажа водопроводного стояка

1 - подводка к умывальнику; 2 - подводка к бачку; 3 - муфта; 4 - контргайка; 5 - длинная резьба; 6, 9 - тройники; 7 - пробка; 8 - вентиль

Стояки горячего водоснабже-ния монтируют справа по отно-шению к стоякам холодного во-доснабжения. Циркуляционный стояк прокладывают справа от го-рячего стояка. Расстояние между осями стояков составляет 80 мм.

Горизонтальную разводку трубо-провода от стояков к приборам следует вести у пола: трубопровод холодной воды на 100 мм выше чистого пола, а горячей воды - на 200 мм. Вертикальные подводки к приборам нужно вести так же, как и стояки: горячий - справа, хо-лодный - слева. Трубопровод ук-репляют на стене при помощи хо-мутиков.

Трубопроводы горячего водо-снабжения диаметром до 70 мм изготовляют из оцинкованных во-догазопроводных труб. В качестве уплотнительного материала ис-пользуют льняную прядь, пропи-танную свинцовым суриком, замешенным на натуральной оли-фе. Трубы ГВС диаметром до 32 мм прокладывают на расстоянии 35 мм от поверхности штукатурки до оси трубы. Оцинкованные тру-бы собирают на резьбе при помо-щи фитингов из ковкого чугуна или стальных оцинкованных. До-пускается электросварка оцинко-ванных труб в среде углекислого газа. При сварке труб диаметром до 32 мм применяют надвижные муфты (для сохранения живого сечения труб); трубы диаметром более 32 мм сваривают встык. Не допускается газовая сварка вследствие значительного выгорания цинка. Неоцинкованные трубы соединяют преимущественно сваркой.

Повороты магистральных трубопроводов выполняют путем гибки. На трубах малого сечения допускается установка уголь-ников под утлом 90°. В местах перекрытий, внутренних стен и перегородок трубопроводы заключают в гильзы.

Трубопроводы ГВС укладывают выше трубопроводов хо-лодного водоснабжения. Для спуска воды из системы и выпус-ка воздуха трубы укладывают с уклоном 0,002-0,005.

Водонагреватели горизонтального типа устанавливают на металлическом каркасе или на кирпичных столбиках с подъе-мом 10-15 мм в сторону верхнего штуцера. Между водоподогревателем и кирпичными опорами прокладывают асбестовый картон толщиной 5 мм, чтобы металл в местах соприкоснове-ния с кирпичной кладкой не ржавел и водоподогреватель при нагревании мог свободно удлиняться, не разрушая кладку столбиков. На водоподогревателе устанавливают термометр и предохранительный клапан.

Паровые водогрейные котлы монтируют, устанавливая на них дополнительно паросборники и паровую арматуру.

Гидравлическое и тепловое испытания сети горячего водоснаб-жения производят по окончании монтажа. Сеть испытывают на гидравлическое давление выше рабочего на 0,5 МПа, но не более 1 МПа. Перед испытанием из системы удаляют воздух. Испыта-ние продолжается 10 мин, в течение которых давление не должно упасть более чем на 0,05 МПа. При тепловом испытании системы горячего водоснабжения воду нагревают до температуры 50-60 °С и проверяют работу системы при числе действующих при-боров, предусмотренных рабочей документацией. Отклонение температуры от расчетной не должно превышать 5 °С.

Теплообменники испытывают гидравлическим давлением, превышающим в 1,5 раза наибольшее рабочее давление, но не менее 0,3 МПа для паровой части и не менее 0,4 МПа для водя-ной части. Давление не должно падать при испытании в тече-ние 5 мин. После проверки и испытания системы водоснабже-ния баки-теплообменники и трубопроводы горячего водо-снабжения изолируют для уменьшения потерь теплоты.

Трубопровод для горячего централизованного водоснабжения нельзя сделать по схеме холодного водопровода. Эти трубопроводы тупиковые, то есть они заканчиваются на последней точке водоразбора. Если сделать горячий водопровод в многоквартирном доме по той же схеме, то вода ночью, когда ей пользуются мало, остынет в трубопроводе. Кроме того, может быть такая ситуация, например, жители пятиэтажки, расположенные на одном стояке, днем ушли на работу, вода в стояке остывает и вдруг кому-то из жильцов на пятом этаже понадобилась горячая вода. После включения крана придется сначала слить из стояка всю холодную воду, дождаться теплой, а потом горячей воды - это чрезмерно большой расход. Поэтому трубопроводы горячего водоснабжения делают закольцованными: вода нагревается в котельной, тепловом узле или бойлерной и подается по подающему трубопроводу к потребителям и возвращается назад в котельную по другому трубопроводу, который в этом случае называют циркуляционным.

В централизованной системе горячего водоснабжения прокладку трубопроводов в доме выполняют с двухтрубными и однотрубными стояками (рис. 111).

Рис. 111.Схемы разводки горячего водоснабжения в централизованных системах

Двухтрубная система горячего водоснабжения состоит из двух стояков, один из которых подает воду, другой отводит. На отводящем циркуляционном стояке размещают отопительные приборы - полотенцесушители. Воду все равно нагрели и подали потребителям, а будут они ей пользоваться или нет и в какое время, неизвестно, так чего добру пропадать, пусть эта вода греет полотенцесушители и воздух в сырых, по определению, ванных комнатах. Кроме того, полотенцесушители служат П-образным компенсатором для температурного удлинения труб.

Однотрубная система горячего водоснабжения отличается от двухтрубной тем, что в ней все циркуляционные стояки (в пределах одной секции дома) объединили в один и назвали этот стояк «холостым» (нет у него потребителей). 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. Полотенцесушители в однотрубной разводке ставят на стояки подачи, а это означает, что при слабом нагреве воды в котельных она может дойти до дальних потребителей остывшей. Горячую воду будут не только разбирать ближние потребители, но она еще и будет остывать в их полотенцесушителях. Для того чтобы вода не остывала и доходила горячей до удаленных потребителей в полотенцесушители врезают байпас.

Для обеспечения воздухоудаления из системы трубы прокладывают с уклоном не менее 0,002 к вводу трубопровода. В системах с нижней разводкой воздух удаляют через верхний водоразборный кран. При верхней разводке воздух удаляется через автоматические воздухоотводчики, устанавливаемые в верхних точках систем.