1. Классификация систем горячего водоснабжения

Системы горячего водоснабжения подразделяются по ряду признаков.

По радиусу и сфере действия они делятся на местные и централизованные.

Местные системы устраиваются для одного или группы небольших зданий, где вода нагревается непосредственно у потребителя. Примером местных систем горячего водоснабжения может служить подогрев воды в газовых водонагревателях проточного типа или емкостных автоматических водонагревателях АГВ, установленных в квартирах.

Местные установки используются при отсутствии источников централизованного снабжения теплотой.

К положительным сторонам местных установок следует отнести: автономность работы; малые теплопотери; независимость сроков ремонта каждой в отдельности от сроков ремонта общих устройств.

Централизованные системы горячего водоснабжения (ЦСГВ) связаны с развитием мощных источников теплоты (с появлением районных котельных, систем теплоснабжения).

Возникновение ЦСГВ сопутствовало развитию районных систем теплоснабжения для отопления зданий. Для потребителей централизованные системы горячего водоснабжения более просты и гигиеничны. Получение горячей воды потребителям доступней, чем при подогреве воды в местных установках. Однако центральные системы горячего водоснабжения имеют ряд недостатков, а именно:

— необходима сложная служба эксплуатации городского теплоснабжения;

— требуется значительно более высокая культура технического обслуживания трубопроводных систем, работающих при высоких давлениях и высоких температурах;

— транспортировка теплоносителя на большие расстояния сопровождается большими теплопотерями;

В зависимости от источников теплоты системы ЦСГВ могут использовать:

— закрытые или открытые тепловые сети (сети ТЭЦ или районных котельных), где теплоносителем является перегретая вода;

— паропроводы; особенно часто встречаются случаи использования вторичного (сбросного) пара на промпредприятиях.

Открытые тепловые сети предусматривают непосредственное смешение сетевой воды с нагреваемой в смесительных устройствах, в которых нагреваемая вода вступает в непосредственный контакт с теплоносителем.

Закрытые тепловые сети предусматривают нагрев воды через поверхности, где теплоноситель (пар или перегретая вода) и нагреваемая вода не соприкасаются, а теплота передается через поверхность теплообмена.

Открытые системы более рациональны, с точки зрения использования теплоты, но при этом возможно ухудшение качества нагреваемой воды. Подобные системы встречаются редко.

В зависимости от способов получения воды и обеспечения напоров в сети от системы холодного водопровода системы горячего водоснабжения также, в свою очередь, делятся на открытые и закрытые.

В открытых системах вода поступает из промежуточного резервуара через поплавковые клапаны. Давление в этих системах определяется высотой их расположения.

Закрытые системы горячего водоснабжения питаются водой непосредственно от холодного водопровода и находятся под давлением насосов его системы.

В зависимости от способа аккумуляции теплоты на горячее водоснабжение различают системы, имеющие дополнительные емкости - аккумуляторы теплоты, и системы, не имеющие аккумуляторов.

Дополнительные емкости - аккумуляторы теплоты необходимые для сглаживания колебаний потребления горячей воды при неравномерном режиме. Они обеспечивают равномерную работу водонагревателей и устраняют резкие колебания температуры нагреваемой воды.

Аккумуляция горячей воды осуществляется обычно при постоянном объеме воды за счет пополнения количества воды под напором холодного водопровода, но при переменном количестве теплоты, при этом используется принцип вытеснения горячей воды потребителю давлением поступающей свежей, холодной воды.

По способу циркуляции различают системы:

— с искусственной (принудительной) - циркуляцией насосами;

— с естественной - циркуляцией за счет разности плотностей холодной и горячей воды;

— со смешанной циркуляцией.

Горячее водоснабжение

По способу подачи воды на горячее водоснабжение водяные системы теплоснабжения делятся на:

Закрытые. В закрытых системах воду из тепловых сетей используют только в качестве энергоносителя в теплообменниках для подогрева холодной водопроводной воды, поступающей в местную систему горячего водоснабжения. Подача воды на горячее водоснабжение в закрытых системах теплоснабжения осуществляется через водо-водяные теплообменники.

Открытые. В открытых системах вода непосредственно из тепловой сети забирается для приготовления и подачи её в систему горячего водоснабжения потребителя. В открытых системах теплоснабжения вода отбирается непосредственно из тепловой сети.

Горячее водоснабжение предназначено для удовлетворения гигиенических (умывание, купание) и бытовых (стирка, мойка посуды и т. п.) нужд населения в воде с повышенной (до 75°C) температурой. Такой водой, называемой «бытовой», снабжаются здания с проживанием людей (жилые здания, общежития, гостиницы), большинство общественно-коммунальных зданий (больницы, поликлиники, бани, прачечные, детские учреждения, предприятия общественного питания и т. п.), а также промышленные здания и сооружения с технологическим и гигиеническим (в бытовках) потреблением горячей воды. В наиболее простом виде местная система горячего водоснабжения состоит из водоподогревательной установки и трубопроводов для транспортирования горячей воды к водоразборным приборам.

Системы горячего водоснабжения бывают:

централизованные. Одна подогревательная установка обслуживает как минимум одно здание, а во многих случаях даже несколько зданий в пределах одного квартала (микрорайона) или поселка.

децентрализованные. Приготовление горячей воды происходит вблизи водоразборных приборов (на месте потребления) и осуществляется мелкими генераторами тепла: газовыми нагревателями, дровяными колонками и т. п.

Классификация систем горячего водоснабжения:

Бесциркуляционные системыявляются наиболее простыми по устройству и дешевыми по первоначальной стоимости. Состоят только из подающих трубопроводов. Основной недостаток таких систем состоит в остывании воды в трубопроводах при перерывах в водоразборе или его малой величине. Открывая кран после перерыва в водоразборе, потребитель получает воду с пониженной температурой и начинает сливать эту воду в канализацию до появления воды с нужной ему температурой. Такие сливы при общем ухудшении обеспечения потребителя горячей водой приводят к перегрузке канализации и бесполезным потерям воды и тепла. Из-за указанных недостатков бесциркуляционные системы устраивают только в тех случаях, когда возможные сливы воды в канализацию невелики, а именно: при длительном непрерывном разборе воды (в банях, в технологических установках) и при малом протяжении сети.

Циркуляционные системы применяются там где требуется непрерывное обеспечение потребителей горячей водой (жилые здания, больницы, поликлиники и т. п.). В таких системах при отсутствии водоразбора находящаяся в трубах вода не останавливается, а непрерывно перемещается, проходя через подогреватель, чем обеспечивается заданная температура воды вблизи точек водоразбора. В системах с поверхностными подогревателями циркуляция, как правило, обеспечивается центробежными насосами. В отдельных случаях циркуляция воды в системах горячего водоснабжения может обеспечиваться действием гравитационных сил, что целесообразно в мелких системах или в системах многоэтажных и малопротяженных зданий (в зданиях типа «башня») при дополнительной застройке такими зданиями жилых кварталов и невозможности (или нерациональности) присоединения их систем гогорячего водоснабжения к существующим квартальным системам.

По расположению подающей (разводящей) магистрали внутри дома:

системы с верхней разводкой;

Верхнюю разводку наиболее часто применяют при установке открытых (верхних) баков-аккумуляторов и при наличии в здании верхнего технического зала или чердака. Циркуляционную магистраль прокладывают в этом случае в подвалах, а при их отсутствии в подпольных каналах.

системы с нижней разводкой.

При наличии подвалов предпочтительнее нижняя разводка как более удобная для эксплуатационного обслуживания системы.

В зданиях высотой более 50 м (свыше 16 этажей) систему горячего водоснабжения делят по вертикали на зоны с самостоятельными разводками и отдельными стояками для каждой зоны. Это связано в основном с ограничением допускаемого давления на водоразборную и водозапорную арматуру, которая в обычном исполнении выдерживает давление до 0,6 МПа.

В ванных и душевых комнатах ряда зданий и помещений (жилые здания, лечебно-профилактические учреждения, дома отдыха, учреждения социального обеспечения, школы и учреждения по воспитанию детей, гостиницы) должны устанавливаться полотенцесушители, которые помимо своего прямого назначения являются еще и нагревательными приборами, обеспечивающими в этих комнатах поповышенную температуру воздуха. Присоединяются полотенцесушители к циркуляционным или подающим стоякам. В тех случаях, когда системы не имеют циркуляционных трубопроводов, нормами допускается присоединение полотенцесушителей к системе отопления с устройством отдельной ветви и обеспечением круглогодовой циркуляции воды по этой ветви.

Для нагрева воды в бытовых условиях и для устранения летнего перебоя подачи горячей воды существуют следующие приборы