Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Система горячего водоснабжения жилого дома. Учебно-методическое пособие
.pdf
1
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Томский государственный архитектурно-строительный университет»
А.В. Колесникова
СИСТЕМА ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
ЖИЛОГО ДОМА
Учебно-методическое пособие
Томск
Издательство ТГАСУ
2025
2
УДК 696.4(075.8)
ББК 38.765я7
К60
К60
Колесникова, А.В.
Система горячего водоснабжения жилого дома : учебнометодическое пособие / В.В. Колесникова. – 2-е изд., перераб. –
Томск : Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та, 2025. – 70 с. –
Текст : непосредственный.
ISBN 978-5-6051705-2-5
В пособии рассмотрены системы горячего водоснабжения. Приводится
нормативная методика расчета секундных и циркуляционных расходов горячей
воды, гидравлического расчета, подбор оборудования тепловых узлов
и определение их потерь напора. Для удобства работы в пособии представлены
необходимые пояснения к формулам, таблицы, номограммы, рисунки
и большой объем нормативных данных.
Учебно-методическое пособие соответствует государственному образовательному стандарту дисциплины Б1.В.02 «Централизованное теплоснабжение» направления подготовки бакалавров 08.03.01 «Строительство» с профилем
подготовки 08.03.01.06 «Теплогазоснабжение и вентиляция» очной и заочной
форм обучения и предназначено для подготовки курсовых и выпускных квалификационных работ.
УДК 696.4(075.8)
ББК 38.765я7
Рецензенты:
А.В. Дегтяренко, канд. техн. наук, доцент, главный инженер,
начальник управления энергоэффективности ООО «Стройтехин-
новации ТДСК»;
Н.А. Цветков, докт. техн. наук, зав. кафедрой ТИСС ТГАСУ.
ISBN 978-5-6051705-2-5
© Томский государственный
архитектурно-строительный
университет, 2025
© Колесникова А.В., 2025
3
ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ .................................................................................................. 4
1. КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ ........... 5
1.1. Децентрализованные установки горячего водоснабжения ................... 7
1.2. Централизованные системы горячего водоснабжения .......................... 7
2. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КУРСОВОЙ РАБОТЫ .................................................... 9
3. СОДЕРЖАНИЕ И ОБЪЕМ КУРСОВОЙ РАБОТЫ ................................... 10
4. ЗАДАНИЕ К КУРСОВОЙ РАБОТЕ ............................................................ 11
5. УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ОТДЕЛЬНЫХ РАЗДЕЛОВ
РАБОТЫ ............................................................................................................. 12
5.1. Выбор системы ГВС ............................................................................... 12
5.2. Расчет расходов горячей воды ............................................................... 16
5.2.1. Расчет секундных расходов горячей воды ................................. 19
5.2.2. Расчет циркуляционных расходов горячей воды ...................... 22
5.3. Гидравлический расчет трубопроводов ................................................ 27
5.4. Расчет максимальных часовых расходов горячей воды на здание
и расходов теплоты на ГВС и отопление ........................................................ 33
5.5. Выбор оборудования и расчет потерь давления
местного теплового пункта ............................................................................... 38
5.5.1. Расчет подогревателя ГВС ........................................................... 38
5.5.2. Выбор оборудования местного теплового пункта ..................... 42
5.5.3. Расчет потерь напора в местном тепловом пункте ........................ 43
5.5.4. Подбор насосов ............................................................................. 47
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК .............................................................. 51
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ПО СИСТЕМЕ
ВОДОСНАБЖЕНИЯ ......................................................................................... 52
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ПЛАНЫ ЭТАЖЕЙ И ПОДВАЛА .................................... 56
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ................ 60
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. ТАБЛИЦЫ ДЛЯ РАСЧЕТА СИСТЕМЫ ГВС ............... 69
4
ПРЕДИСЛОВИЕ
Целью настоящего учебно-методического пособия является
помощь студентам в освоении дисциплины «Централизованное
теплоснабжение», приобретении знаний и умений при проектировании и эксплуатации систем теплоснабжения.
Задача дисциплины «Централизованное теплоснабжение» –
подготовка бакалавра строительства, умеющего проектировать
и эксплуатировать системы теплоснабжения и горячего водоснабжения, проектировать тепловые сети и сооружения на них,
автоматизировать системы и тепловые пункты.
В результате освоения дисциплины «Централизованное теп-
лоснабжение» обучающийся должен:
знать:
– режимы потребления горячей воды (годовое, суточное);
– основные принципы гидравлического расчета тепловых
сетей;
– особенности устройства систем теплоснабжения;
– значение и задачи технического совершенствования, ре-
конструкции и капитального ремонта систем теплоснабжения;
уметь:
– формулировать и решать задачи;
– работать с проектно-сметной документацией, соответ-
ствующей профилю данной дисциплины;
– обоснованно выбирать параметры микроклимата в поме-
щениях и другие исходные данные для проектирования и расчета
систем теплоснабжения;
владеть:
– методами расчета тепловой мощности систем теплоснаб-
жения для города, района города или поселка;
– навыками трассировки тепловых сетей;
– правилами проектирования тепловых сетей и тепловых
пунктов;
– способами расчета систем горячего водоснабжения мик-
рорайона и здания.
5
1. КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ ГОРЯЧЕГО
ВОДОСНАБЖЕНИЯ
Система горячего водоснабжения (ГВС) состоит из источника приготовления горячей воды, трубопроводов, по которым вода
от источника поступает к водоразборным приборам потребителей,
и приспособлений для регулирования параметров и контроля расхода теплоносителя.
Системы отличаются большим разнообразием, поэтому их
классификация производится по многим признакам.
1. По месту расположения источника системы горячего водоснабжения подразделяются на децентрализованные и централизо-
ванные.
– Децентрализованные системы обеспечиваются горячей во-
дой от местных источников, размещенных в непосредственной
близости от водоразборных приборов (например, электробойлеры).
– В централизованных системах горячая вода поступает
к большой группе потребителей из внешних тепловых сетей от
ТЭЦ и районных котельных или от собственных котельных.
Централизованное горячее водоснабжение от внешних водяных тепловых сетей бывает двух видов: с непосредственным водоразбором в открытых системах теплоснабжения и с нагревом мест-
ной водопроводной воды в подогревателях в закрытых системах
теплоснабжения.
В централизованных системах горячего водоснабжения от
собственных котельных и утилизационных установок способы
нагрева горячей воды зависят от типа котлов и установок. Если водогрейные установки имеют большую емкость, то горячая вода
может подаваться в водоразборные приборы непосредственно.
Непосредственное приготовление горячей воды в водогрейных
установках экономически выгодно тем, что большой запас воды
позволяет обходиться без аккумуляторов. Использование стальных
водогрейных котлов большой производительности специально для
6
подогрева воды до 60–75 °С на горячее водоснабжение технически
нерационально из-за повышенной коррозии хвостовых поверхностей нагрева. В местных котельных с паровыми котлами горячая
вода нагревается в пароводяных подогревателях, установленных
в котельной.
2. По назначению потребителей различают системы горячего
водоснабжения жилых, общественных и производственных зданий.
Системы горячего водоснабжения жилых домов и некоторых типов гостиниц отличаются многочисленностью стояков и ответвлений к водоразборным приборам, размещенным по всему объему
здания. Во многих общественных, административных и производственных зданиях пункты общего пользования горячей водой (санитарные узлы, общие и индивидуальные душевые и ванные кабины, мойки) сосредоточены в нескольких помещениях. В жилых
домах, лечебных, гостиничных и некоторых других учреждениях
водоразборные приборы размещаются на различных этажах. Пункты общего пользования горячей водой коммунальных, спортивных,
производственных предприятий располагаются преимущественно
на первом этаже или в подвалах. Различное гидростатическое давление в стояках горячего водоснабжения многоэтажных зданий
требует установки на отводах в квартиры дроссельных шайб или
принятия других мероприятий для обеспечения одинаковых избыточных давлений слива воды из водоразборных приборов на разных этажах.
3. По прокладке трубопроводов от местного теплового пунк-
та до водоразборных приборов различают местные системы:
с верхней и нижней разводкой, тупиковые и с циркуляцией.
4. По способу циркуляции горячей воды системы бывают
с естественной и принудительной (насосной) циркуляцией.
5. По месту аккумулирования горячей воды различают си-
стемы: с индивидуальным аккумулированием в МТП, с групповым
аккумулированием в ЦТП или в водогрейных котлах местных котельных, с центральным аккумулированием у источника тепла.
7
1.1. Децентрализованные установки
горячего водоснабжения
Децентрализованное, или местное, горячее водоснабжение
применяется при отсутствии централизованного теплоснабжения
или когда возможности централизованного обеспечения горячей
водой ограничены. Источником местного приготовления горячей
воды в жилых и общественных зданиях могут быть газовые
и электрические водонагреватели.
Газовые водонагреватели бывают проточные и емкостные.
Проточные быстродействующие водонагреватели устанавливают
в кухнях жилых квартир. Более мощные, например, емкостные
автоматические газовые водонагреватели, применяют для совмещенного местного отопления и горячего водоснабжения жилых
помещений. Допускается их установка и на кухнях общего пользования общежитий и гостиниц.
Электрические водонагреватели применяют в жилых домах,
гостиницах, общежитиях, парикмахерских, больницах. Они удобны и гигиеничны. Конструкция водонагревателей состоит из герметичных водяных резервуаров объемом 30–1000 л и изолированных нагревательных элементов сопротивления. Нагрев воды регулируется автоматическим включением или выключением электрического тока. Водонагреватели емкостью до 100 л закрепляют на
стенах, более 100 л – устанавливают на полу.
1.2. Централизованные системы
горячего водоснабжения
Отличительной чертой централизованного горячего водо-
снабжения является непрерывное поступление горячей воды
к водоразборным приборам. В современных системах теплоснабжения наибольшее распространение получило приготовление горячей
воды в местных или центральных тепловых пунктах, из которых вода поступает в системы горячего водоснабжения.
8
В больших жилых зданиях с неравномерным потреблением
горячей воды и без аккумулирования тупиковая разводка
недопустима, т. к. продолжительное прекращение водоразбора
может привести к недопустимому остыванию воды и необходимости ее слива. Остывание воды в разводящих трубопроводах
предупреждается непрерывной или кратковременной естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя в местной
системе.
Естественная циркуляция наиболее эффективна в системах
1–2-этажных зданий с верхней разводкой, т. к. с устройством замкнутого контура непрерывно действующая циркуляция возникает
естественным путем. Естественное движение воды происходит за
счет разной плотности горячей и остывшей воды. Обычно разность
плотностей воды в системе бывает небольшой, поэтому необходимое циркуляционное давление обеспечивается тщательной тепловой изоляцией подающего стояка и прокладкой разводящих трубопроводов без тепловой изоляции. В результате разность температур воды в контуре (на выходе из подогревателя и на входе в него)
достигает максимального значения.
В зданиях с длиной разводящих трубопроводов, превыша-
ющей допустимые пределы, применяется принудительная циркуляция с помощью насосов. Она допускается в системах с нижней
разводкой трубопроводов.
Необходимость применения циркуляции определяется из
условия, чтобы температура воды в наиболее удаленной и высокорасположенной точке водоразбора была не ниже 60 °С
в местных системах горячего водоснабжения и в открытых системах теплоснабжения.
9
2. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
Выполнение курсовой работы – один из этапов подготовки
студентов специальности «Теплогазоснабжение и вентиляция».
Цель курсовой работы – систематизация, закрепление
и углубление знаний по дисциплине «Централизованное теплоснабжение».
Задачи курсовой работы – расчет системы горячего водоснабжения жилого дома, выбор и расчет оборудования местного
теплового пункта.
В процессе работы студент должен:
– приобрести навыки самостоятельного решения поставлен-
ных задач;
– уметь применять существующие методы расчета систем
горячего водоснабжения;
– оптимизировать проектные решения и эксплуатационные
режимы с учетом надежного функционирования систем;
– знать режимы потребления горячей воды (годовое, суточ-
ное потребления);
– уметь пользоваться технической, справочной и норматив-
ной документацией.
10
3. СОДЕРЖАНИЕ И ОБЪЕМ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
Курсовая работа состоит из расчетно-пояснительной запис-
ки и графической части.
Рекомендуется следующая структура расчетно-пояснительной
записки:
1 – титульный лист;
2 – исходные данные;
3 – содержание;
4 – введение (дается краткая характеристика объекта теп-
лопотребления, формулируется цель работы);
5 – основная часть;
6 – литература.
Графическая часть курсовой работы выполняется на двух
листах бумаги формата А2 и включает в себя:
– план этажа и подвала здания с разводкой трубопроводов
и компоновкой оборудования МТП;
– аксонометрическую схему трубопроводов системы ГВС;
– эскиз узла управления МТП;
– аксонометрическую схему МТП.
Расчетно-пояснительная записка выполняется на бумаге
формата А4 (297210) на одной стороне листа и должна удовлетворять требованиям ГОСТ по текстовым документам [1, 2].
Пособие составлено в соответствии с методикой расчета
ГВС, изложенной в [3–9].
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]