3. Газовый водонагреватель.

 

Рис. Схема газового водонагревателя

 

Газовый водонагреватель применяется как при подогреве воды для одной квартиры, так и для нескольких квартир в здании. Принцип работы нагревателя аналогичен отопительной печи на твердом топливе. Но вода нагревается намного быстрее. Блок-кран подает газ в горелку только при движении воды через колонку. Это исключает прогорание огневой камеры.

4. Водонагревательная колонка на твердом топливе (дрова, уголь, торф). В качестве топлива может использоваться и газ.

 

 

Рис. Схема водонагревательной колонки на твердом

топливе

1. Топливная (огневая камера). 2. Дымоход для удаления топочных газов. 3. Жаровая труба (дымогарная). 4. Емкость для воды W = 90-100 л. 5. Циркуляционная труба для ускорения нагрева воды.

 

Водонагревательную колонку применяют для подачи воды к душам, умывальникам, мойкам и для отопления помещений. Её помещают в ванную или на кухню. Для непрерывной подачи горячей воды устанавливают бачок аккумулятор с поплавковым клапаном.

5. Электронагреватель.

 

Рис. Схема электронагревателя.

 

Это наиболее гигиеничный и безопасный в пожарном отношении прибор. Он применяется для непосредственного отбора горячей воды. Электронагреватели бывают емкостные и проточные. Емкостные электронагреватели применяются чаще, т.к. экономичнее по потребляемой электроэнергии.

Проточные электронагреватели требуют значительных мощностей, что приводит к перегрузке электрических сетей. Они применяются в производственных и общественных зданиях.

6. Гелиоустановка.

 

Рис. Схема гелиоустановки

1.Солнечный коллектор. 2. Бак – аккумулятор. 3. Нижний коллектор. 4. Верхний коллектор. 5. Циркуляционный трубопровод (черный). 6. Экран (черный) стальной рифленый. 7. Деревянная рама. 8. Два слоя стекла. 9. Утеплитель.

 

Применяются по схеме аналогично п. 1 (кухонная плита). Используют в местностях, расположенных на северной широте 45о градусов и южнее.. Ориентируют на 8-9 месяцев (в москве – 6 месяцев) на юг, наклонно к горизонту под углом, равным географической широте места с учетом солнечного склонения.

С 1 м2 поверхности водонагревателя, при tх.воды = 14оС, можно получить 120-130 л/сут воды с температурой 30 - 32оС. Для районов, расположенных на северной широте 50о суточная производительность гелиоустановки (с температурой горячей воды 55оС в л/м2составляет):

-в апреле – 60;

-в июле – 70;

-в августе – 75;

-в сентябре – 50.

 

10.3. Центральный тепловой пункт (ЦТП)

ЦТП служит для управления системами холодного и горячего водоснабжения и отопления. В функции ЦТП входят обеспечение систем напором, расходом воды и теплом и учет перечисленных показателей. Тепловые пункты делятся на ИТП и ЦТП.

ИТП – индивидуальный тепловой пункт, обеспечивающий одно, два здания. Поэтому ИТП оборудуется так же, как ЦТП, но мощность оборудования меньше.

Необходимость в устройстве ЦТП вызвана ростом этажности и количества зданий в кварталах и микрорайонах города.

Недостатками ЦТП являются большие непроизводительные расходы и утечки в результате избыточных напоров в системе. Для оборудования ЦТП, особенно для оборудования горячего водоснабжения, ежегодно устраивают профилактический ремонт (на 2,3 недели). В период ремонта как в зимнее, так и в летнее время, для непрерывного обеспечения теплом, применяют передвижные бойлерные установки.

Рис. Принципиальная схема ЦТП (один из вариантов).

1. Повысительная хоз. питьевая насосная установка. 2. Пожарная насосная установка. 3. Циркуляционная насосная установка в системе горячего водоснабжения. 4. Циркуляционная насосная установка в системе отопления. 5. Подпиточная насосная установка в системе отопления. 6. Водонагреватель первой ступени. 7. Водонагреватель второй ступени. 8. Водонагреватель в системе отопления 9. Грязевик (для удаления взвешенных веществ). 10. Регулятор (клапан) давления. 11. Регулятор расхода. 12. Регулятор температуры. 13. Корректирующий насос (уменьшает температуру теплоносителя с 95-105оС) до расчетной для предотвращения случаев ожога.

 

Рис. Грязевик

1.Штуцер для манометра. 2. Сетка. 3. Осадок. 4. Пробка.

 

С помощью манометра можно контролировать степень загрязненности сетки. Повышенная загрязненность сетки увеличивает давление в грязевике.

Перед и после грязевика устанавливают задвижки. В ЦТП расположены две системы отопления. Независимая система отопления имеет свой водонагреватель (8), циркуляционный насос (4) и подпиточный насос (5). Подпиточный насос устанавливают, если давление в теплосети меньше, чем в системе отопления.

Циркуляционный насос (3) подключают ко второй ступени водонагревателя (7) для снижения напора циркуляционного насоса.

Пожарные насосы (2) могут подавать воду как в отдельную противопожарную систему В2, так и в объединенный хозяйственно- противопожарный водопровод.

Регулятор давления (10) снижает избыточное давление хозяйственно- питьевых насосов.

Регулятор расхода (11) регулирует подачу теплоносителя в систему отопления в зависимости от температуры в обратном трубопроводе. Чем больше t˚C (Т2), тем меньше расход Т1.

Регулятор температуры (12) контролирует подачу теплоносителя Т1 во вторую ступень водонагревателя в зависимости от температуры подогреваемой воды Т3. Чем ниже температура Т3, тем больше расход теплоносителя. Известно несколько типов регулятора температуры.

Широкое распространение получил гидравлический регулятор температуры прямого действия. Он включает в себя регулятор расхода прямого действия типа РР, биметаллическое реле типа ТРБ- 2, импульсную линию и дроссельную шайбу.

 

Рис. Схема гидравлического регулятора температуры прямого действия

1.Регулятор расхода. 2.Термореле. 3. Импульсная трубка. 4. Фильтр. 5. Диафрагма.

Импульсная трубка (4) соединена с водопроводом В1, с регулятором расхода и с термореле (2). При повышении температуры нагреваемой воды Т3 биметаллические пластинки открывают клапан термореле и происходит сброс воды из импульсной трубки. При этом уменьшается давление в сильфонной камере регулятора расхода и клапан приближается к седлу, уменьшая сечение отверстия теплоносителя Т1. Расход теплоносителя уменьшается. Диафрагма (5) поддерживает в трубке и сильфонной камере регулятора расхода необходимое давление.

В ЦТП предусматривают мероприятия для борьбы с отложениями и коррозией в системах горячего водоснабжения. Причиной этих процессов является наличие в воде следующих веществ: солей кальция и магния (отложения), растворенного кислорода, углекислоты, сульфатов , хлоридов, сероводорода, кремниеваой кислоты (вызывает коррозию).

Качество воды для горячего водоснабжения должно оцениваться ГОСТом на питьевую воду и индексом насыщения.

Если индекс насыщения превышает 0,2, то вода должна подвергаться предварительной обработке для уменьшения накипеобразования. При отрицательном индексе и больших количествах кислорода, углекислого газа, хлора принимаются меры против коррозии.

Для борьбы с отложениями и коррозией применяют различные методы: ионный обмен, термическую дегазацию, вакуумную дегазацию, магнитную обработку, электро- химическую защиту, химическую обработку.

 

 

10.4. Конструктивные особенности сети

горячего водоснабжения

Трубопроводы выполняют из тех же труб, что и холодный водопровод. При проектировании горячего водопровода следует обратить внимание:

1) на предотвращение поступления горячей воды в сеть холодного водопровода и наоборот (эффект перетоков);

2) на уменьшение теплопотерь в трубопроводах;

3) на необходимость компенсации температурных удлинений.

Перетоки устраняются применением обратных клапанов на подводках холодной воды к водонагревателям и групповым смесителям Обратные клапаны также устанавливают на циркуляционном трубопроводе (перед водонагревателем) в обвязке циркуляционных насосов.

Теплопотери уменьшают устройством теплоизоляции труб и оборудования. Изоляцию не делают на подводках к водоразборной арматуре и трубах внутри здания, уложенных в закрытых каналах. В СНиП (п. 9.16) указывается на необходимость тепловой изоляции подающих и циркуляционных трубопроводов, включая стояки. При этом толщина теплоизоляционного слоя должна быть не менее 10 мм, а теплопроводность изоляционного материала - не менее 0,05Вт/(м·град.).

Теплоизоляция бывает: сухая, засыпная, мастичная.

Сухая теплоизоляция выполняется из минеральной ваты, войлока, всевозможных скарлуп, блоков, сегментов, которыми обвертывают трубу с антикоррозийным покрытием и оболочек из пластических материалов в единой конструкции с трубами.

Слой теплоизоляции из минеральной ваты или из войлока снаружи покрывают гидроизоляцией, стягивают сеткой, по которой наносят штукатурку. Теплоизоляцию в зданиях дополнительно покрывают слоем мешковины (марли) и окрашивают масляной краской.

Оболочки из пластических материалов представлены на рис.

 

Рис. Схема трубы в одной конструкции с оболочкой

1. Труба из сшитого полиэтилена или из полибутена. 2. Теплоизоляция (пенополиуретан или пенопласт). 3. Гофрированная полиэтиленовая оболочка.

 

Трубы в одной оболочке изготавливают обычно в трёх вариантах: однотрубные, двухтрубные и черырёхтрубные. Трубы в оболочке типа изопрофлекс, экофлекс и термофлекс производят в Швейцарии, Финляндии и др. наружным диаметром от 25 до 160 мм.

Труба из любого материала может быть покрыта отдельной оболочкой типа термофлекс из вспененного синтетического каучука.

Сухая изоляция наиболее удобна, так как исключает мокрые процессы, ускоряет и удешевляет монтаж.

Засыпная устраивается путем засыпки порошкообразного теплоизоляционного материала в оболочку вокруг труб. Таким материалом могут быть торф, пенобетонная крошка и т.д.

Мастичная изоляция. В качестве покрытия применяют совенит, азбозурит, белую глину с очесами и т.д.

Засыпную и мастичную изоляции применяют для труб, проложенных в земле.

Температурные удлинения компенсируют: 1) «самокомпенсацией» за счет поворотов, изгибов и прокладки труб «змейкой»; 2) специальными компенсаторами: П-образными, Г-образными, лирообразными и петлеобразными.

Самокомпенсация зависит от диаметра и толщины стенки трубы и колеблется от 10 до 20 мм для стальных труб. При температурном удлинении участков до 50 мм необходима установка компенсаторов.

Расчетное тепловое удлинение трубопроводов определяют по формуле:

∆х = ξ ∆ l , мм

∆ l = λ∆ tL ,

где ξ - коэффициент, учитывающий понижение временного сопротивления материала в результате продолжительного действия нагрузки и предварительного растяжения компенсатора;

λ – средний коэффициент температурного линейного расширения 1 метра трубопровода при нагревании на 1˚С;

∆t – расчетный перепад температуры, характерный для системы при монтаже (+5 оС) и при эксплуатации (+2025);

L – расстояние между неподвижными опорами жестко закрепленного трубопровода.

Таблица

Коэффициент линейного расширения

№ п/п Материал труб  

 

1 Стальные 1,20·10-5

 

2 Медные 1,68·10-5

 

3 Металлополимерные 0,025

 

4 Полипропиленовые «Рандом сополимер» 0,15

 

 

Установку компенсаторов предусматривают при невозможности компенсации удлинений за счёт самокомпенсации.

 

Рис. Схемы компенсаторов

А). П-образный компенсатор для металлополимерных труб. Б). Угловой компенсатор для металлополимерных труб. В). Петлеобразный компенсатор для металлополимерных и полипропиленовых труб.

1. Труба. 2. Жёсткое крепление. 3. Скользящее крепление.