Циркуляционная_труба_горячей_воды

Циркуляционная_труба_горячей_воды

Справочник строителя | Системы и схемы водоснабжения зданий

СХЕМА СЕТЕЙ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Сети горячего водоснабжения (ГВ) имеют много общего с сетями холодного водоснабжения. Сеть горячего водоснабжения бывает с нижней и верхней разводкой. Сеть горячего водоснабжения бывает тупиковой и закольцованной, но, в отличие от сетей холодного водопровода, кольцевание сети необходимо для сохранения высокой температуры воды.

Простые (тупиковые) сети ГВ применяют в небольших малоэтажных зданиях, в бытовых помещениях промышленных зданий и в зданиях со стабильным потреблением горячей воды (бани, прачечные).

Схемы сетей горячего водоснабжения с циркуляционным трубопроводом следует применять в жилых зданиях, гостиницах, общежитиях, лечебных учреждениях, санаториях и домах отдыха, в детских дошкольных учреждениях, а также во всех случаях, когда возможен неравномерный и кратковременный отбор воды.

Обычно сеть горячего водоснабжения состоит из горизонтальных подающих магистралей и вертикальных распределительных трубопроводов-стояков, от которых устраивают поквартирные разводки. Стояки горячего водоснабжения прокладывают как можно ближе к приборам.

Рисунок 1. Схема с верхней разводкой подающей магистрали: 1 — водонагреватель; 2 — подающий стояк; 3 — распределительные стояки; 4 — циркуляционная сеть

Кроме того, сети горячего водоснабжения подразделяются на двухтрубные (с закольцованными стояками) и однотрубные (с тупиковыми стояками).

Рассмотрим некоторые из большого числа возможных схем сетей горячего водоснабжения.

При верхней разводке магистралей сборный циркуляционный трубопровод замыкается в виде кольца. Циркуляция воды в трубопроводном кольце при отсутствии водоразбора осуществляется под действием гравитационного напора, возникающего в системе из-за разницы плотности охлажденной и горячей воды. Охлажденная в стояках вода опускается вниз в водонагреватель и вытесняет из него воду с более высокой температурой. Таким образом происходит непрерывный водообмен в системе.

Тупиковая схема сети (рис.2) имеет наименьшую металлоемкость, но из-за значительного остывания и нерационального сброса остывшей воды применяется в жилых зданиях высотой до 4-х этажей, если на стояках не предусмотрены полотенцесушитель и протяженность магистральных труб мала.

Рисунок 2. Тупиковая схема горячего водоснабжения: 1 — водонагреватель; 2 – распределительные стояки

Если же протяженность магистральных труб велика, а высота стояков ограничена, применяют схему с закольцованными подающей и циркуляционными магистралями с установкой на них циркуляционного насоса (рис. 3).

Рисунок 3. Схема с закольцованными магистральными трубопроводами: 1 — водонагреватель; 2 — распределительные стояки; 3 — диафрагма (дополнительное гидравлическое сопротивление); 4 — циркуляционный насос; 5 — обратный клапан

Наибольшее распространение получила двухтрубная схема (рис. 4), в которой циркуляция по стоякам и магистралям осуществляется с помощью насоса, забирающего воду из обратной магистрали и подающего ее в водонагреватель. Система с односторонним присоединением водоразборных точек к подающему стояку и с установкой полотенцесушителей на обратном стояке представляет собой наиболее распространенный вариант подобной схемы. Двухтрубная схема оказалась надежной в эксплуатации и удобной для потребителей, но для нее характерна высокая металлоемкость.

Рисунок 4. Двухтрубная схема горячего водоснабжения: 1 — водонагреватель; 2 — подающая магистраль; 3 — циркуляционная магистраль; 4 — циркуляционный насос; 5 — подающий стояк; 6 — циркуляционный стояк; 7 — водоразбор; 8 — полотенцесушители

Для снижения металлоемкости в последние годы стали использовать схему, в которой несколько подающих стояков объединяются перемычкой с одним циркуляционным стояком (рис. 5).

Рисунок 5. Схема с одним объединяющим циркуляционным стояком: 1 — водонагреватель; 2 — подающая магистраль; 3 — циркуляционная магистраль; 4 — циркуляционный насос; 5 — водоразборные стояки; 6 — циркуляционный стояк; 7 — обратный клапан

Недавно появились схемы однотрубной системы горячего водоснабжения с одним холостым подающим стояком на группу водоразборных стояков (рис.6). Холостой стояк изолирован и устанавливается в паре с одним водоразборным или в секционном узле, состоящим из 2-3 закольцованных водоразборных стояков. Основное назначение холостого стояка — транспортирование горячей воды из магистрали в верхнюю перемычку и далее в водоразборные стояки. В каждом стояке происходит самостоятельная дополнительная циркуляция за счет гравитационного напора, возникающего в контуре секционного узла из-за остывания воды в водоразборных стояках. Холостой стояк помогает правильному распределению потоков в пределах секционного узла.

Можно ли обойтись без циркуляционных трубопроводов

В. Ф. Гершкович, канд. техн. наук, Предприятие «Энергоминимум», Киев

В статье предложена схема системы горячего водоснабжения без циркуляционных трубопроводов и насоса, позволяющая упростить монтаж системы, сократить расходы тепло- и электроэнергии и, как следствие, снизить затраты на установку и эксплуатацию.

Циркуляцию в системе горячего водоснабжения (ГВС) организовывают для того, чтобы при отсутствии водоразбора вода в трубопроводах не остывала. Для этого параллельно трубопроводам, подающим к водоразборным точкам горячую воду, прокладывают циркуляционный трубопровод, а в тепловом пункте устанавливают циркуляционный насос, обеспечивающий постоянное движение воды в системе ГВС независимо от того, пользуется потребитель горячей водой в данный момент или нет.

Традиционная циркуляционная система ГВС имеет целый ряд серьезных недостатков. Назовем некоторые из них:

  • материалоемкость системы, отягощенной циркуляционными трубопроводами, существенно выше материалоемкости трубопроводов, непосредственно подающих горячую воду потребителям;
  • расходы тепла на поддержание нужной температуры в циркуляционном контуре достаточно велики, особенно в разветвленных системах ГВС, и если прежде, в эпоху дешевого топлива, этот недостаток мало кого волновал, то теперь, когда потребитель, вооруженный теплосчетчиком, отслеживает все, возможность сократить расходы тепла была бы принята им с благодарностью;
  • расходами электрической энергии на циркуляцию в системе ГВС обычно пренебрегают, но с ростом тарифов и этот показатель становится заметным;
  • для организации равномерной циркуляции воды во всех стояках современной разветвленной системы ГВС приходится устанавливать автоматические балансировочные вентили на каждом стояке, что дополнительно усложняет монтаж системы и ее эксплуатацию.
Читайте также:  Самые_урожайные_сорта_яблонь

Размышление над этими недостатками и возможными путями их устранения привели к построению схемы на рис. 1.

Схема системы ГВС без циркуляционных трубопроводов и насоса
1 – магистраль водопровода горячей воды; 2 – теплоизолированный стояк; 3 – водоразборный кран; 4 – теплоизолированный мембранный бак; 5 – датчики давления; 6 – контроллер; 7 – сужающее устройство; 8, 9 – регулирующие клапана

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).

Таблица 1
Оценка технико-экономических показателей и затрат на установку и эксплуатацию системы горячего водоснабжения 10-этажного дома без циркуляционных трубопроводов и насоса (схема А) в сопоставлении с традиционной (схема Б) системой ГВС
Показатель Количество
Схема А Схема Б
Протяженность циркуляционных трубопроводов, м 150
Тепловая мощность системы ГВС, кВт 112 134
Годовой расход тепла на ГВС, Гкал 240 288
Мощность циркуляционного насоса, кВт 0,06
Годовой расход электроэнергии на ГВС, кВт·ч 500
Количество мембранных баков, шт. 4
Количество регулирующих клапанов на стояках, шт. 8 4
Количество контроллеров, шт. 4
Стоимость* циркуляционных трубопроводов,
тыс. грн (тыс. руб.)
2 (7,6)
Стоимость циркуляционного насоса, тыс. грн (тыс. руб.) 5 (19)
Стоимость мембранных баков, тыс. грн (тыс. руб.) 20 (76)
Стоимость регулирующих клапанов, тыс. грн (тыс. руб.) 4 (15,2) 2 (7,6)
Стоимость контроллеров, тыс. грн (тыс. руб.) 10 (38)
Стоимость датчиков давления, тыс. грн (тыс. руб.) 5 (19)
Стоимость водоподогревателей ГВС, тыс. грн (тыс. руб.) 18 (68,4) 22 (83,6)
Общая стоимость оборудования, тыс. грн (тыс. руб.) 57 (216,6) 31 (117,8)
Дополнительные затраты на тепловую энергию**,
тыс. грн/год (тыс. руб./год)
10 (38)
Дополнительные затраты на электроэнергию***,
тыс. грн/год (тыс. руб./год)
0,4 (1,52)
Итого дополнительные затраты на энергию,
тыс. грн/год (тыс. руб./год)
10,4 (39,5)
Суммарные за 5 лет затраты, тыс. грн (тыс. руб.) 57 (216,6) 83 (315,4)
Читайте также:  Какие_культуры_можно_посадить_под_зиму

* Курс гривны на 16.11.2011: 1 грн = 3,8 руб.

** При тарифе 205 грн/Гкал, действующем в Киеве для жилых домов в 2011 году.

***При тарифе 0,8 грн/кВт·ч.

Единовременные затраты на установку оборудования, необходимого для работы системы горячего водоснабжения без циркуляционных трубопроводов и насоса, превысят затраты на обычную систему ГВС примерно на 26 тыс. грн (98,8 тыс. руб. по курсу 16.11.2011), но суммарные единовременные и эксплуатационные расходы за пять лет работы систем дают примерно такое же преимущество системе ГВС без циркуляционных трубопроводов и насоса.

Если практическая реализация нового технического решения в прошлом была затруднена из-за технических проблем, связанных, прежде всего, с ограниченными возможностями приборов автоматики, то теперь, когда старые проблемы могут быть решены, возникают проблемы совершенно другого характера. Циркуляционные трубопроводы в системе горячего водоснабжения должны проектироваться в соответствии с действующими нормами, и ни один ГИП не возьмет на себя смелость эти нормы нарушить, а органы экспертизы и архитектурно-строительного контроля, в случае чего, строго накажут нарушителя.

Эта проблема существовала всегда, но прежде был механизм, позволявший применить нестандартное техническое решение. Нужно было внести в план экспериментального проектирования и строительства соответствующую тему, провести исследование и представить отчет, который после утверждения государственным органом мог стать основой для внесения изменений в нормативный документ. Сейчас такого механизма практически нет, государство эксперименты в строительстве не проводит.

Самые хорошие нормы, если их долго не совершенствовать, неизбежно становятся тормозом технического прогресса. Для постоянного совершенствования нормативной базы нужны квалифицированные научные кадры и соответствующее бюджетное финансирование. Поскольку ни того, ни другого у нас в достаточном количестве нет, то превращение действующих норм проектирования в справочный материал, не обязательный для применения, как это уже сделано в России, было бы, возможно, оптимальным решением. Если это когда-нибудь произойдет, то система горячего водоснабжения без циркуляционных трубопроводов и насоса, описанная в этой статье, после ее практической апробации на отдельных домах, возможно, станет применяться повсеместно.

Рециркуляция ГВС

Проживая в городских квартирах мы привыкли, что открывая кран горячего водоснабжения практически сразу же начинает течь горячая вода. В большинстве загородных домов этот происходит по-иному. Открыв кран ГВС приходится ждать некоторое время, пока из крана начинает течь горячая вода и чем дальше точка водоразбора от котла, тем продолжительнее это время. Происходит это потому, что в системе водоснабжения дома не оборудована рецеркуляция ГВС. Вот о том, как устроена рецеркуляция ГВС и стоит ли ее делать, мы и поговорим в этой статье.

Рециркуляция ГВС, это движение горячей воды по замкнутому контуру, с возможностью ее отбора. Благодаря такой схеме водоснабжения в контуре ГВС постоянно находится горячая вода и открывая кран, пользователь получает горячую воду практически сразу.

Рециркуляции ГВС и ее применение

Очень часто бывает так, когда в загородном доме система водоподготовки оборудована в техническом помещении, при этом оно расположено на значительно расстоянии от жилой зоны. К тому же большинство домов, имеет несколько санузлов на разных этажах. Проектируя систему водоснабжения для таких домов, инженеры закладывают значительную протяженность трубопроводов, в которых находится достаточно большой объем воды.

В том случае, если жильцы дома долгое время не пользовались горячей водой, через какое-то время вода в трубах остывает. Вот поэтому, при открытии крана ГВС требуется время, иногда немалое, пока горячая вода, проследовав по трубопроводу начнет поступать из крана. Это создает не только определенные неудобства для пользователя, но и приводит к перерасходу воды, особенно если она поступает из городского водопровода.

Для того, чтобы этой проблемы не было, при проектировании горячего водоснабжения дома, предусматривается узел рециркуляции, поддерживающий постоянный или периодический поток воды в системе ГВС. Благодаря этому горячая вода поступает из крана практически сразу.

Установить узел рециркуляции ГВС можно там, где за нагрев воды отвечает накопительный нагреватель, бойлер косвенного нагрева либо второй контур котла. Необходимо отметить, что рециркуляция ГВС подразумевает совершенно иную компоновку системы водоснабжения. Поэтому лучше всего, если она будет разрабатываться на стадии проектирования дома, так как попытки переделать уже имеющуюся систему, как правило приводят к большим затратам.

Читайте также:  Как_починить_кнопку_фонарика

Схемы организации рециркуляции ГВС

Принципиальная схема рециркуляции ГВС может отличаться в зависимости от используемого оборудования. Так, например, в конструкции некоторых бойлеров косвенного нагрева предусмотрен третий отвод для подключения возвратной трубы рециркуляции. Если такого отвода в вашем бойлере нет, обратный поток можно подключить через тройник к патрубку подачи холодной воды.

Схема обвязки бойлера косвенного нагрева с рециркуляцией ГВС

На рисунке выше показана схема обвязки бойлера косвенного нагрева с рециркуляцией ГВС, где:

  1. Котел отопления;
  2. Группа безопасности котла с расширительным баком;
  3. Циркуляционный насос системы ГВС;
  4. Группа безопасности бойлера с расширительным баком;
  5. Потребители горячей воды;
  6. Радиаторы отопления;
  7. Бойлер косвенного нагрева;
  8. Циркуляционный насос бойлера;
  9. Обратные клапаны;
  10. Циркуляционный насос системы отопления;
  11. Сетчатый фильтр грубой очистки

Схема рециркуляции ГВС с накопительным бойлером

Если на вашей даче стоит электрический водонагреватель с двумя отводами, то для организации рециркуляции на патрубке подачи холодной воды сначала устанавливается разъемное соединение с накидной гайкой и группа безопасности для бойлеров. Ниже монтируется тройник, на два свободных отвода которого устанавливают шаровые краны. Один из них предназначен для подключения к магистрали ХВС, а другой — для обратной трубы петли рециркуляции.

На рисунке выше показана схема рециркуляции ГВС с накопительным бойлером, где:

  1. Накопительный водонагреватель;
  2. Кран для подсоса воздуха при сливе бака;
  3. Группа безопасности;
  4. Обратные клапаны;
  5. Циркуляционный насос;
  6. Суточный таймер;
  7. Потребители горячей воды

В приведенной схеме организации рециркуляции ГВС, подача холодной воды в систему происходит только при снижении давления, в остальных случаях горячая вода будет циркулировать по замкнутому контуру, включая весь объем накопительного бойлера. Но такая схема имеет и свои недостатки, так как при таком подключении, бойлер не будет отдавать 2/3 своего объема с неизменно высокой температурой, как это положено, так как при подпитке весь объем жидкости будет равномерно охлаждаться.

Насосы для системы рециркуляции ГВС

Для организации рециркуляции ГВС производителями сантехнического оборудования разработаны целые серии циркуляционных насосов. Их основным отличием от стандартных циркуляционных насосов, является резьбовые патрубки для подключения такого же типоразмера, который обычно используется в бытовых системах водоснабжения, а, именно под резьбу 1/2″ или 1/4″. Также такие насосы могут оснащаться дополнительными функциями, например, регулировкой производительности, недельным таймером или термостатом.

В остальном циркуляционные насосы для систем рециркуляции ГВС полностью идентичны насосам, которое используется в системах отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Трубопроводы для системы рециркуляции ГВС

Стоит иметь ввиду, что рециркуляция ГВС потребует затратить значительно больше средств на ее монтаж. Помимо затрат на водопроводный контур, дополнительно требуется обеспечить теплоизоляцию труб, чтобы удержать в пределах нормы утечки тепла.

В качества материала для обустройства системы рециркуляции ГВС лучше всего подойдут трубы из сшитого полиэтилена (PEX). О них мы уже говорили в предыдущей статье. Эти трубы применяются для организации отопления с помощью теплого пола. В пересчете на погонный метр трубы РЕХ обойдутся вам значительно дешевле полипропиленовых и металлопластиковых труб, к тому же срок их эксплуатации значительно выше.

Сама схема прокладки трубопровода достаточно проста. Одна ее часть, подающая воду к точкам водоразбора, последовательно монтируется непрерывной линией от теплового узла к каждой точке. Однако на последней точке водоразбора трубопровод не заканчивается, а возвращается обратно к тепловому узлу. Это надо учитывать при рассмотрении различных схем прокладки, для минимизации расхода материалов.

Перед тем как начинать прокладку, каждый сегмент трубопровода помещается в поясную теплоизоляцию из вспененного полиэтилена или каучука. Каучук больше подходит для тех участков труб, которые впоследствии будут замурованы. Изолируются не только сами трубы, но и фитинги, к тому же все стыки в теплоизоляционном материале обязательно проклеиваются металлизированным скотчем.

Эксплуатация системы рециркуляции ГВС

Рециркуляция ГВС достаточно затратное удовольствие, так как бойлеру придется постоянно подогревать воду, дополнительно затрачивая на это энергоносители, а циркуляционный насос будет постоянно расходовать электроэнергию.

Некоторые специалисты советуют отключать рециркуляцию ГВС летом, но тогда теряется весь смысл ее организации, так как горячая вода требуется ежедневно и круглогодично. Для того, что можно было сэкономить на энергозатратах, придется еще немного потратиться. Например, можно приобрести циркуляционный насос с встроенным, программируемым таймером или установить отдельное управляющее устройство, которое с определенной цикличностью будет прогонять по контуру горячего водоснабжения воду, тем самым не давая ей остынуть. К тому же рециркуляцию ГВС можно отключать на ночь и на то время, когда вас нет дома.

В следующей статье я расскажу об анемостате.

Ссылка на основную публикацию
Цветок_сверху_красные_листья_внизу_зеленые
Комнатное растение с красными листьями сверху Домашний цветок с ярко-красными листьями на макушке. Снизу зеленые листья, растут довольно густо. Это...
Хочу_жить_в_деревне_с_чего_начать
Как переехать из города в деревню В деревню горожане едут за свежим воздухом, натуральными продуктами и свободой. Некоторые остаются: становятся...
Хочу_переехать_в_сибирь
«С детства была тяга к сельской жизни»: русская немка не может переехать в Сибирь из-за проблем с переводом документов Бюрократия...
Цветок_фрезия_посадка_и_уход_фото
Фрезия в открытом грунте и в домашних условиях Фрезия – многолетник семейства Ирисовые. Родина – юго-запад Африканского континента. Разводят в...
Adblock detector