10.4. Проектирование централизованных систем 61

В летний период тепловой поток, необходимый для приготовления горячей воды, уменьшается и находится по формуле

Q\s = Q\Kp5-m55-f), (10.8)

где Xj-коэффициент, учитывающий снижение летнего расхода воды по отношению к зимнему; при отсутствии данных принимается равным 0,8, за исключением курортных и южных городов, для которых = 1; ?J и /"-летняя (15° С) и зимняя (5° С) температуры воды в водопроводе.

10.4. Проектирование централизованных систем

Основными элементами централизованньгх (циркуляционных) систем горячего водоснабжения являются: установка по приготовлению горячей воды, подающие и циркуляционные трубопроводы, водоразборные узлы, циркуляционный насос.

Водоразборные узлы состоят из подающих и циркуляционных стояков, полотенцесушите-лей и подводок к водоразборным приборам. Полотенцесушители обязательны в ванных и душевых комнатах большинства ;аданий (жилые дома, учреждения социального обеспечения, лечебно-профилактические учреждения, дома отдыха, школы, гостиншц>1 и т.п.). Они помимо своего прямого назначения служат еще и отопительными приборами, обеспечивающими в этих комнатах повышенную температуру воздуха. В случаях когда системы не имеют циркуляционных трубопроводов, нормами допускается присоединение полотенцесу-шителей к системе отопления, с устройством отдельной ветви и обеспечением круглогодовой циркуляции воды в этой ветви.

На рис. 10.4 показана элементарная схема системы ГВ с водоразборными узлами, состоящими из парных (подающего и циркуляционного) стояков. Присоединение, показанное на рис. 10.4,а, сложно в монтаже и образует множество циркуляционных колец, затрудняющих распределение воды между отдельными приборами, поэтому в настоящее время оно не применяется. Последовательное присоединение полотенцесушителей по схемам, показанным на рис. 10.4, б VI в, проще в монтаже и регулировке расхода воды по отдельным узлам. Присоединение, показанное на рис. 10.4,в, теоретически экономичнее присоединения, пока-

Рис. 10.4. Элементарная схема системы ГВ с парными стояками

/-водопровод; 2-теплообменник; 3 и - циркуляционный насос, расположенный соответственно до и после теплообменника

Рис. 10.5. Принципиальные схемы кольцевания и объедвиення водоразборных узлсж

занного на рис. 10.4,5, так как при одинаковой температуре воды у начала подающего стояка при последнем присоединении требуется пропускать через узел больше циркуляционной воды для получения одинаковой температуры воды в дальней водоразборной точке вследствие больших потерь теплоты у стояка с поло-тенцесушителями. Практически для лучшего прогрева полотенцесушителей предпочитают применять вариант, показанный на рис 10.4,6.

В квартальных системах число циркуляционных колец значительно увеличилось, что усложнило их начальную и эксплуатационную регулировки. В значительной мере этому способствуют и практикуемое в настоящее время отсутствие в каждом здании внутренних распределительных трубопроводов и присоединение отдельных водоразборных узлов непосредственно в отдельные ветви квартальных трубопроводов.

В последние годы в зданиях высотой в 5 этажей и более часть подающих стояков (например, стояков одной секции жилого дома) объединяют в один водоразборный узел с единым циркуляционным трубопроводом (рис. 10.5). Такое решение не только сокращает

Рнс. 10.6. Прннципна.1ьная схема ГВ в высотных зданиях

ЧИСЛО циркуляционных колец, но и позволяет увеличить гидравлическое сопротивление отдельного узла и тем самым повысить гидравлическую устойчивость системы.

В секционные узлы объединяют от трех до семи водоразборных стояков. Допускается не закольцовывать стояки при протяжении кольцующей перемычки, превышающей суммарную протяженность циркуляционньк стояков. Кольцующие перемычки прокладывают: по теплому чердаку, но холодному чердаку при теплоизоляции труб, под потолком верхнего этажа при подаче воды в водоразборные стояки снизу или по подвалу при подаче воды в стояки сверху.

При указанном объединении в зданиях до 12 этажей целесообразны нижняя разводка труб к узлам и верхнее кольцевание стояков (см. рис. 10.5,а); в зданиях же выше 12 этажей с целью уменьшения давления на приборы предпочтительнее верхняя разводка к узлам и нижнее кольцевание стояков (см. рис. 10.5,6). При отсутствии кольцевания водоразборные узлы проектируют, как правило, с парными стояками, но с объединением нескольких циркуляционных стояков в один общий трубопровод и присоединением его к циркуляционным магистральным трубопроводам в одной точке (см. рис. 10.5,в). В этом случае допускается установка полотенцесушителей на циркуляционном стояке.

В зданиях высотой более 50 м (свыше 16

этажей) систему ГВ делят по вертикали на отдельные зоны с самостоятельными разводками и отдельными стояками для каждой зоны (рис. 10.6). Это связано с ограничением допускаемого давления перед водоразборной и водозапорной арматурой до 0,6 МПа.

На рис. 10.4 циркуляционный насос включен по чисто циркуляционной (понизительной) схеме, т.е. до нагревателя. Такое включение насоса экономично при давлении в водопроводе, достаточном для работы системы ГВ. В тех же весьма распространенных случаях, когда давление в водопроводе (или даже после повысительных насосов на холодной воде) недостаточно для функционирования системы ГВ, циркуляционный насос включают по цир-куляционно-повысительной схеме, располагая его после подогрева (на рис. 10.4 показано пунктиром).

При значительной остаточной циркуляции воды в системе при максимальном водораз-боре [Kir > О в формуле (10.14)] устраивают обводной трубопровод вокруг теплообменника (или части его), где происходит подогрев смешанной водопроводной и циркуляционной воды (см. рис. 10.4). При этом уменьшается требуемое для системы ГВ давление в холодном водопроводе, так как при большом во-доразборе, когда разность давлений в точках А, А и точке Б значительна, часть циркуляционной воды проходит по перемычке, минуя подогреватель. При малом же водоразборе, когда потери давления между точками А и Б малы, большая часть циркуляционной воды проходит через подогреватель вследствие более значительного гидравлического сопротивления перемычки.

Методика подбора диаметра трубы перемычки приведена в п. 10.5. Для эксплуатационной подрегулировки сопротивления перемычки при отклонении фактических потерь давления в подогревателе от расчетных (например, при отложениях накипи в подогревателях) на перемычке устанавливают регулировочный вентиль.

10.5. Расчет централизованных систем

Водоразборные узлы. В циркуляционных и тупиковых системах без кольцевания подающих стояков расчетные расходы воды на

отдельных участках подающего стояка определяют по тем же формулам, что и для холодного водоснабжения В настоящее время в целях типизации и индустриализации строительства диаметры водоразборных стояков оставляют, как правило, неизменными по всей высоте здания и определяют их по расчетному расходу воды для всего стояка в целом.

При кольцевании части подающих стояков расчетный расход воды по отдельному стояку ql находят по формуле

(10.9)

где расчетный расход воды по стояку, л/с, определяемый так же, как и для холодного водоснабжения, без кольцевания

Расчетные расходы воды, а следовательно, и диаметры стояков, при кольцевании получаются меньшими, чем в незакольцованных стояках, вследствие чего уменьшается стоимость узлов, особенно в многоэтажных зданиях Теоретически же возможность уменьшения расчетных расходов воды по стоякам при их кольцевании основывается на отсутствии одновременного наибольшего отбора воды из всех стояков и возможности перетекания воды к водоразборным кранам наиболее нагруженного в данный момент времени стояка через менее нагруженные стояки и кольцующую перемычку. Диаметр труб подающих стояков и подводок к ним подбирают по скорости воды, принимая ее не более 1,5 м/с. Диаметр кольцующей перемычки при объединении стояков принимают не менее диаметра стояка. В подводках от стояка к водоразборным приборам скорость воды берут не более 2,5 м/с.

При определении потерь напора по стояку на основании теоретических и экспериментальных данных принимают, что весь водоразбор стояка сосредоточен в одной точке, отстоящей от начала движения воды по стояку на 40% общей длины стояка. При последовательном расположении полотенцесушителей на подающем стояке в общую длину стояка входят как полотенцесушители, так и ответвления к ним от вертикальной части стояка.

Потери напора, м, по трубопроводам узла находят по формуле

= (] -f К,)10 (10.10) где /-удельные потери напора, мм, на трение, определяемые с учеюм уменьшения внутреннего диаметра труб различного рода отложениями, величина кото-

рых зависит от качества поступающей в систему воды (при 01сутствии данных толщину отложений можно в первом приближении принимать по табл 10 3), /-дгшна учасгка трубы, м. Л,-коэффициент, учитывающий дополни 1ельные потери давления на местные сопротивления и равный 0,5-для водоразборных стояков с полотенцесушителями, 0,1 то же, без полотенцесушителей, 0,5 для ответвлений к стоякам от магистралей, 0,1 - для циркуляционных стояков

Потери напора в кольцующей перемычке не учитываются.

Для закрытых систем ГВ без обработки водопроводной воды, при подборе диаметров труб можно использовать таблицы и номограммы, предназначенные для холодного водопровода Однако, при этом следует учитывать, что при одном и том же расходе воды скорости воды и потери напора в трубах горячего водоснабжения с отложениями будут больше. Поэтому данные, получаемые по таблицам и номограммам для холодного водопровода, следует увеличивать, умножая их на соответствующие корректирующие коэффициенты. J-для скорости воды и К-ддя удельных потерь напора. Значения корректирующих коэффициентов и для воды московского водопровода даны в табл. 10.3.

ТАБЛИЦА Ш.З

ЗНАЧЕНИЯ КОРРЕКТИРУЮЩИХ КОЭФФИЦИЕНТОВ

К, И К,

В системе горячего водоснабжения с непосредственным отбором воды из тепловых сетей, а также в системах с соответствующей обработкой воды отложения в трубах отсутствуют, и значения коэффициентов и равны единице