Оборудование для систем горячего водоснабжения (ГВС)

Одной из очень важных инженерных систем зданий является система горячего водоснабжения, и если в большинстве многоквартирных домов эта проблема решена централизованными системами, то в частном секторе и на производстве это является открытым вопросом. Решений этой проблемы существует множество, одни решения более экономичны, другие наоборот более затраты, в некоторых случаях для нагрева воды можно использовать системы кондиционирования или промышленного охлаждения, в других энергию солнца, в третьих использовать регенерированное тепло от работы оборудования или из иных источников. Выбор решения зависит от желания заказчика, климатической зоны и наличия других факторов.

Виды оборудования для систем горячего водоснабжения

Теплообменное оборудование ГВС

В централизованных сетях для подачи тепла часто используют пластинчатые теплообменники, в городской сети температура воды может быть 90⁰С и более, а нормативами предусмотрена температура ГВС не более +65⁰С, тем более что сетевую воду напрямую использовать нельзя, поэтому необходимо устройство теплообменников. Наиболее эффективной и простой конструкцией является наборная из стальных пластин, разделяющих потоки греющей и нагреваемой воды, при помощи резиновых прокладок. Благодаря такой конструкции площадь теплообмена очень высокая, а занимаемой место небольшое. Пластины прокладываются резиновыми прокладками и стягиваются при помощи зажимных болтов. Еще одним преимуществом данной конструкции является возможность быстро наростить или снизить мощность теплообменника. Помимо подбора теплообменного оборудования для вашей системы горячего водоснабжения, мы можем выполнить проект отопления спортзала или другого помещения где вам необходимы инженерные и климатические системы.

Оборудование солнечных коллекторов для систем ГВС

Наиболее дешевым способом получения горячей воды является использование солнечных коллекторов. Конструкция коллектора и применение современных технологий и материалов позволяют очень быстро нагревать достаточно большие объемы воды, даже при отрицательных температурах наружного воздуха. Расчет и монтаж коллекторов остаточно прост, а экономический эффект достаточно высок, потому что для нагрева воды не используется никаких энергоресурсов, кроме электроэнергии для насоса.

Бойлерное оборудование для ГВС

Наиболее оптимальным решением с точки зрения цены установки является бойлерное оборудование. Выбор бойлеров достаточно велик, но их можно разделить на несколько основных видов.

Накопительные бойлеры

Представляет собой емкость, в которой установлены электрические ТЭНы. Основными характеристиками является мощность и литраж бойлера. Чем более мощный электрический нагреватель, тем быстрей нагревается бойлер, соответственно, чем больше емкость, тем дольше нагревается бойлер.

Бойлер косвенного нагрева

В данном типе бойлеров устанавливается змеевик, через который проходит теплоноситель от системы отопления, который и нагревает воду. Скорость нагрева зависит от температуры теплоносителя и площади змеевика, чем больше площадь и выше температура, тем более интенсивнее идет теплообмен, и тем быстрее нагревается вода в бойлере.

Бойлеры смешанного типа

Это бойлеры косвенного нагрева, в которых дополнительно установлены электрические нагреватели. Основным преимуществом бойлеров данного типа является то, что в зимнее время вода нагревается системой отопления, а в летнее, когда отопление выключено, электрическими нагревателями.

Газовые и электро колонки для системы ГВС

Колонки относятся к проточным водонагревателям, преимуществами данного типа нагрева, в отличии от бойлеров, является неограниченный запас горячей воды, ведь мощность колонки позволяет нагревать поток воды постоянно. Объемно, расход воды колонки позволяет одновременно нагревать воду для двух-трех точек водоразбора. Горячую и холодную воду после использования необходимо отвести, специалисты OVK-Group могут предложить вам подбор оборудования для канализации вашего здания или сооружения.

Котел системы отопления

Двухконтурные котлы систем отопления позволяют нагревать, совмещая в одном устройстве и котел отопления, и газовую колонку. Преимуществом является меньшее занимаемое место, основным же недостатком является то, что в период работы системы в режиме ГВС, на большинстве котлов отключается работа на отопление, и если водоразбор идет продолжительное время, то это может сказаться на комфорте внутри помещения.

Подбор оборудования для горячей воды

Специалисты компании OVK-Group обладают большим опытом проектирования в системах водоснабжения и водоотведения, мы подберем и смонтируем все необходимое оборудование для вашей системы. Наша проектно строительная компания по кондиционированию и водоснабжению сотрудничает практически со всеми производителями оборудования, благодаря чему мы можем предложить вам очень интересные решения по доступным ценам.

ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ СИСТЕМЫ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

1. Циркуляционный насос. Используется для обеспечения циркуляции воды в системе, устанавливается на циркуляционном трубопроводе в ЦТП (см. рис. 8.1.). Производительность насоса должна соответствовать циркуляционному расходу всей системы q cir , определенному по формуле (8.3); напор насоса должен быть больше потерь напора в большом кольце в режиме циркуляции Н_i. Марка насоса подбирается по каталогам

2. Повысительно-циркуляционный насос. Обеспечивает расчетное водопотребление в здании в случаях, описанных в п.9 раздела 8 и циркуляцию воды.

Производительность насоса должна соответствовать максимальному секундному водопотреблению горячей воды зданием (микрорайоном) q h,cir , определенному по формуле (8.4). Напор насоса Н_нас должен восполнить недостаток напора на вводе в систему:

где Н_тр и Н_в определяются в соответствии с рекомендациями п.9 раздела 3.

3. Зимняя диафрагма. С помощью этой диафрагмы создается перепад давлений в обратном трубопроводе теплосети (при движении отработанного теплоносителя из системы отопления). Этот перепад должен быть достаточен для компенсации потерь напора в большом кольце при циркуляционном режиме. Диаметр диафрагмы определяется по формуле (9.2), где q – расход теплоносителя в системе отопления, л/с, при отсутствии точных данных допускается определять расход теплоносителя по укрупненным показателям:

(10.2)

где W – строительный объем здания, м 3 ; t – расчетный перепад внутренней и наружной температур, при отсутствии таких данных можно принимать t = 40–50 о С.

Н_д в формуле (9.2) принимается равным сумме потерь напора в большом кольце при пропуске циркуляционных расходов Н₁, определенном по рекомендациям п. 4 раздела 9.

4. Летняя диафрагма. При работе в летнем режиме вода на нужды горячего водоснабжения забирается из подающего трубопровода теплосети, а циркуляционный расход возвращается в обратный трубопровод. Перепад давлений между подающим и обратным трубопроводами теплосети обычно существенно больше, чем необходимо для обеспечения расчетной циркуляции в системе горячего водоснабжения. Летняя диафрагма гасит избыточный перепад давления. Расчет выполняется по формуле (9.2), где q – циркуляционный расход в системе горячего водоснабжения в режиме циркуляции q cir , л/с;

где ΔН – перепад напоров в подающем и обратном трубопроводах системы отопления, м.,

Н₁ – сумма потерь напора в большом кольце при пропуске циркуляционных расходов, м.

5. Водонагреватель. В расчет водонагревателя входит определение площади поверхности нагрева, основных конструктивных размеров и потерь напора. Водонагреватели рассчитываются на максимальный часовой расход воды q h _hr м 3 /ч и теплоты Q h _hrкВт:

(10.4)

где q h _0,hr– расход горячей воды по санитарно-техническому прибору, л/ч, для жилых зданий принимается 200 л/ч; α_hr – коэффициент, определяемый по прил. 1 части 1 в соответствии с величинами N и P h _hr:

(10.5)

(10.6)

где t 0 – температура холодной воды, 0 С; Q ht – общие теплопотери в системе горячего водоснабжения, кВт.

Теплопотери подающих трубопроводов определены в разделе 8, теплопотери циркуляционных трубопроводов рассчитываются дополнительно по той же методике.

По рекомендуемой скорости воды в водонагревателе V = 1 м/с определяется необходимая площадь трубок нагревателя, м 2 :

(10.7)

По каталогу водонагревателей (прил. 10) подбирается марка нагревателя, имеющая близкое значение F_cm, и определяется фактическая скорость нагреваемой воды, м/с:

(10.8)

Требуемая площадь поверхности нагрева, м 2 , определяется из выражения:

(10.9)

где k – коэффициент теплопередачи, принимается по прил.5; t – температурный напор, 0 С; скорость греющей воды рекомендуется назначать 0,5 – 2,5 м/с,

(10.10)

где t_max и t_min – наибольшая и наименьшая разности температуры между теплоносителем и нагреваемой водой по концам теплообменника.

При различных параметрах теплоносителя в летнее и зимнее время f рассчитывается на оба режима работы.

Число секций водонагревателя определяется по формуле:

(10.11)

где f₀ – площадь нагрева одной секции, м 2 .

Потери напора в водонагревателе, (м), определяются по формуле:

(10.12)

где k₃ – коэффициент, учитывающий зарастание трубок, принимается k₃ = 2 ÷ 4.

Пример 2.

Конструирование и расчет закрытой системы горячего водоснабжения.

Исходные данные: здание согласно исходным данным в примере 1. Теплоноситель – вода непитьевого качества, Т= 95 0 .

Решение.

Поскольку в данном примере рассматривается одно здание, принято решение разместить водонагреватель в подвале проектируемого здания. Точка отбора воды из трубопровода холодного водопровода для горячего водоснабжения назначена в примере 1 части 1.

Система монтируется из стальных оцинкованных труб. Прокладка подающих трубопроводов предусматривается совместно с холодным водопроводом на отметке – 1,1 м. Магистрали и стояки утепляются. На стояках устанавливаются полотенцесушители. Для обеспечения циркуляции подающие стояки объединены в секционный узел кольцующей перемычкой под потолком последнего этажа. По циркуляционному стояку охлажденная вода возвращается в водонагреватель. На вводах в квартиры предусмотрены счетчики воды. Ответвления в квартирах и дальнейшая разводка выполняется на высоте 0,42 м от пола. По результатам конструирования построена аксонометрическая схема горячего водопровода (рис.5.1), полотенцесушители не показаны.

1. Гидравлический расчет в режиме максимального водоразбора. На расчетной схеме выбрана расчетная ветвь – от врезки в холодный водопровод до диктующего прибора, участки ветви пронумерованы. Вероятность действия санитарно-технических приборов в здании определена по формуле (8.1.):

Для участков от точки 1 до точки 10 определены: число обслуживаемых приборов N, произведение N· P h , (по прил. 1) — α, по формуле (8.2) – q h . Результаты сведены в табл. 10.1.

Рис. 10.1. Аксонометрическая схема горячего водопровода

Какое оборудование необходимо для устройства системы водоснабжения

Выбор оборудования для систем холодного и горячего водоснабжения является важным этапом при обустройстве квартиры или дома. Чем выше качество всех элементов системы, тем меньше будет проблем в ее работе.

Виды систем водоснабжения

От типа водораспределения зависит и комплектация сантехники и оборудования для водоснабжения. Водоподача, как и отведение канализации, может быть централизованной и автономной. Первый тип обычно реализуется в городских условиях. Запитка водой идет от единого источника, и отправка сливов происходит в общий коллектор. Преимуществами такой организации подачи и отвода воды является то, что все проблемы в наружной части магистралей решают коммунальные службы.

Автономными системами оборудуются частные дома, если к общегородской сети подключение невозможно. Такой тип водоснабжения требует обустройства скважины или колодца. Владельцы домов независимы от проблем вне их участка, аварийных или сезонных отключений. Но поддержка работы автономных магистралей полностью их забота.

При подборе внутридомового оборудования для водопровода нужно учитывать и способ подключения ответвлений к потребителям. Прокладка трубопроводов может быть:

В первом случае инженерные магистрали идут параллельно, подключаясь через тройники. Достоинством такой разводки является легкость монтажа и экономичность, а недостатком – зависимость от давления водного потока. При большом количестве потребителей воды на все может не хватать.

Коллекторный вариант предполагает веерную разводку труб, что позволяет пользоваться всей сантехникой одновременно, поскольку напор в трубах будет постоянным. Каждый вывод может независимо перекрываться, не влияя на работу остальных потребителей.

Коллекторная разводка удобнее, но сложнее в монтаже и не экономична. Комплектующих для веерного водопровода нужно больше. Помимо дополнительных труб и фитингов понадобятся специальные приборы – коллекторы, имеющие разное количество разъемов для подсоединения распределительных труб. Рациональнее создать смешанную схему, совмещающую оба типа водоподачи.

Виды оборудования и комплектующих

Во внутридомовой части трубопроводов элементы практически одинаковы для обеих систем водоподачи. Потребуются трубы, соединительные и отводящие фитинги и коллекторы при веерной водоразводке. Комплектация наружной части централизованной системы находится в ведении коммунальщиков.

Внешняя сеть водоснабжения в частных домах потребует следующего оснащения:

• Насосные устройства – поверхностных или погружных. Первые качают воду из заборного шланга. Они не способны поднимать воду на большую высоту. Погружные насосы более практичны. Они опускаются в воду, при этом самостоятельно охлаждаясь. Способны поднимать жидкость на нужную высоту, поэтому лучше подходят для скважин. Минус в том, что погружные устройства стоят дороже. Подключаются насосы к выходной трубе и оборудуются обратными клапанами.
• Трубные отрезки. Могут быть стальными, пластиковыми, металлопластиковыми и медными. Чаще всего используется второй и третий вариант. Стальные изделия быстро ржавеют и тяжелы, медные слишком дорого стоят. Металлопластиковые и пластиковые изделия весят мало, их удобно транспортировать и устанавливать. Обладают длительным сроком эксплуатации. Подключение труб ведется за счет специальных соединительных фитингов. Подсоединение к сантехническим приборам можно произвести гибкой сильфонной подводкой для воды.
• Гидробак. Резервуар применяется как буферная емкость для запаса воды и как устройство для поддержания стабильного напора в водопроводной сети. Защищает насос от износа, бережет систему от гидроударов. Прибор разделен мембранной перегородкой на воздушный и водный отсеки, и работает за счет разницы в давлении между ними.

Для обеспечения частного дома горячей водой используют водонагревательные установки. Они могут работать от газа или электропитания. Чаще всего используются накопительные и проточные нагреватели. В первом случае устройство греет воду по принципу гигантского чайника. Во втором нагрев производится в момент включения крана.

Также насосную установку желательно оборудовать блоком автоматического управления. Это позволит сэкономить время на обслуживании и избежать аварийных ситуаций.

Автоматика должна обладать следующими функциями:

• возможность перехода управления в ручной режим;
• переключение насосной станции на подъем воды и дренаж;
• защита от термоперегрузки двигателя;
• контролирование реле уровня и давления воды;
• защита от сухого хода.

Подсоединение автоматических блоков следует доверить специалисту. Сам владелец скважины или колодца сможет контролировать все процессы водоподачи, включая уровень давления.

Комплексная система очистки

Все водопроводные магистрали комплектуют фильтрующими приборами. Какой именно фильтр установить, зависит от результатов анализа воды. Если требуется очищение от ржавчины, используются картриджные обезжелезиватели или устройства мембранной фильтрации. Одновременно они способны удалить запах сероводорода и марганцевые соединения. От избыточного фторирования спасет обратноосмотическое устройство. Если необходимо снизить жесткость, используют фильтры-умягчители. При использовании колодезной воды рекомендуют применять ультрафиолетовый обеззараживатель.

Для более тщательного очищения устанавливают целые комплексы, которые обезжелезивают и смягчают воду, удаляют любые бактерии и вредные вещества.

Основные критерии выбора

Подбор оборудования для водоснабжения начинают с выбора насосного устройства. В первую очередь опираются на глубину поднятия. Здесь обращают внимание на давление воды, производительность аппарата, сечение труб, этажность здания.

В условиях автономной водоподачи потребуется обустроить сетчатый фильтр грубой очистки и дополнительно – картрджный или мембранный прибор. Для централизованной системы, возможно, будет достаточно только устройства с картриджем.

При покупке гидробака обращают внимание на его объем и крепление – по горизонтали и вертикали. Чем объемнее бак, тем больше пользы он принесет. Однако показатели должны соответствовать мощности насоса. Немалооважен и материал. Стальные баки надежнее, поскольку пластик склонен к деформации.

При выборе труб ориентируются на материал изготовления и сечение изделий. Согласно государственным стандартам, для внешних работ подходят изделия диаметром от 32 мм, для внутренних – от 12,7 мм. При составлении проекта рассчитывают нужное количество фасонных изделий. Все фитинги и запорная арматура должны точно совпадать по сечению и принципу соединения с соответствующими трубными отрезками.

Если правильно выбрать все для канализации и водоснабжения, проблем в работе систем можно избежать. Это сбережет владельцу дома нервы и сэкономит средства за счет отсутствия необходимости в ремонте.