Последовательная двухступенчатая схема гвс – Схемы подключения

Рекомендуемые страницы:

lektsia.com

67) Двухступенчатая схема горячего водоснабжения

Для снижения расходов теплоносителя и соответственно затрат на его транспортировку Российские инженеры разработали двухступенчатые схемы позволяющие использовать тепло обратной воды системы отопления для предварительного подогрева исходной холодной воды. В основу положен принцип экономайзера и догревателя см. [2]. Т.е. приготовление воды горячего водоснабжения ведется на двух теплообменниках. Теплообменник первой ступени устанавливается на обратном трубопроводе системы отопления последовательно с ней. Он работает как экономайзер. В нем холодная вода подогревается до 30-40°С. Затем подогретая вода подается во вторую ступень и догревается до требуемой температуры, обычно 60°С, горячим теплоносителем. Вторая ступень включается параллельно или последовательно системе отопления в зависимости от схемы.

Применение двухступенчатых схем позволяет при одинаковой нагрузке ГВС экономить до 40% теплоносителя относительно его расхода для параллельной схемы. Это огромный плюс, так как помимо экономии теплоносителя в таких схемах температура “обратки” существенно ниже чем требуется по температурному графику, что ведет к увеличению КПД источника тепла.Однако по закону сохранения энергии: “если что-то где-то прибыло, то значит, что-то где-то убыло”. Для работоспособности таких схем следует очень грамотно подбирать теплообменники, ведя увязку гидравлического режима системы ГВС с системой отопления. Т.к. всегда первая ступень включена последовательно системе отопления и она является дополнительным “паразитным” сопротивлением для теплоносителя системы отопления. Неправильный подбор теплообменников ГВС может привести не только к недостатку горячей воды у жителей, но и к плохой работе самой системы отопления, что в принципе может вести аварийным ситуациям. Отсюда следует, что подбор оборудования для такой схемы ГВС должен вести квалифицированный специалист, способный увязать ступени системы ГВС между собой, с системой отепления и с регулирующим клапаном.И естественно двухступенчатые схемы ГВС более дорогие т.к. требуют для работы два теплообменника, кроме того затраты на монтаж двухступенчатой схемы ГВС также выше. Ее стоимость относительно параллельной схемы выше в 2-4 раза в зависимости от соотношения нагрузок отопления и ГВС. Такое удорожание в основном дает теплообменник первой ступени, особенно это заметно при малой величине соотношения нагрузок. В этом случае расход холодной воды невелик, но для его нагрева через первую ступень должен пройти большой расход теплоносителя из системы отопления и второй ступени. Соотношение расходов в этом случае может достигать 5. Естественно габариты/стоимость первой ступени растут при практически неизменной мощности.Как видно, что при всех плюсах двухступенчатых схем нагрева горячей воды существует и масса минусов. Ну, без этого в технике и не бывает. Как говорится, идеальных систем не существует. Но все-таки возникает вопрос: возможно ли создать такую систему горячего водоснабжения, которая сочетала бы в себе простоту и надежность эксплуатации параллельной схемы и экономию теплоносителя двухступенчатых схем? Попытаемся на него ответить

studfiles.net

Параллельная схема включения подогревателя горячего водоснабжения

Схему применяют, когда   Расход сетевой воды на абонентский ввод определяется суммой расходов на отопление и ГВС. Расход воды на отопление является величиной постоянной и задается регулятором расхода РР. Расход сетевой воды на ГВС – величина переменная. Постоянная температура горячей воды на выходе из подогревателя поддерживается регулятором температуры РТ в зависимости от ее расхода. Общий расход сетевой воды на абонентский ввод является суммой расходов на отопление и ГВС.

Схема имеет простую коммутацию и один регулятор температуры. Подогреватель и тепловая сеть рассчитываются на максимальный расход ГВС. В этой схеме теплота сетевой воды используется недостаточно рационально. Не используется теплота обратной сетевой воды, имеющая температуру 40 – 60^оС, хотя она позволяет покрыть значительную долю нагрузки ГВС, и поэтому имеет место завышенный расход сетевой воды на абонентский ввод.

Схема с предвключенным подогревателем горячего водоснабжения.

(Последовательная схема)

    В этой схеме подогреватель включается последовательно по отношению к подающей линии тепловой сети. Схема применяется, когда  ≤ 0,2 и нагрузка ГВС мала. Достоинством этой схемы является постоянный расход теплоносителя на тепловой пункт в течение всего отопительного сезона, который поддерживается регулятором расхода РР. Это делает гидравлический режим тепловой сети стабильным. Недогрев помещений в периоды максимальной нагрузки ГВС компенсируется подачей сетевой воды повышенной температуры в систему отопления в периоды минимального водоразбора или при его отсутствии в ночные часы. Использование теплоаккумулирующей способности зданий практически исключает колебания температуры воздуха в помещениях. Такая компенсация теплоты на отопление возможна в том случае, если тепловая сеть работает по повышенному температурному графику. Когда тепловая сеть регулируется по отопительному графику, возникает недогрев помещений, поэтому схему можно в ряде случаев применять при очень маленьких нагрузках ГВС. В этой схеме также не используется теплота обратной сетевой воды.

При одноступенчатом подогреве горячей воды чаще используется параллельная схема включения подогревателей.

Двухступенчатая смешанная схема горячего водоснабжения.

Расчетный расход сетевой воды на горячее водоснабжение несколько снижается по сравнению с параллельной одноступенчатой схемой. Подогреватель Iступени по сетевой воде включается последовательно в обратную линию, а II ступень – параллельно по отношению к тепловой сети и отопительной системе.

    В первой ступени водопроводная вода подогревается обратной сетевой водой после системы отопления, благодаря чему уменьшается тепловая производительность подогревателя второй ступени и снижается расход сетевой воды на покрытие нагрузки горячего водоснабжения из подающей линии. Общий расход сетевой воды на тепловой пункт складывается из расхода воды на систему отопления и расхода сетевой воды на вторую ступень подогревателя.

По этой схеме присоединяются общественные здания, имеющие большую вентиляционную нагрузку, составляющую более 15% отопительной нагрузки, а также здания с автоматизированным управлением системами отопления и горячего водоснабжения. Достоинством схемы является независимый расход теплоты на отопление от потребности теплоты на ГВС, поэтому её применяют для зданий с автоматизированным управлением системами отопления и ГВС. При этом наблюдаются колебания расхода сетевой воды на абонентском вводе, связанные с неравномерным потреблением воды на горячее водоснабжение, поэтому устанавливается регулятор расхода РР, поддерживающий постоянным расход воды в системе отопления или погодный регулятор.

studopedia.net

Двухступенчатая последовательная схема. — Студопедия.Нет

    Применяется при повышенном температурном графике, и при соотношении нагрузок

Сетевая вода разветвляется на два потока: один проходит через регулятор расхода РР, а второй через подогреватель второй ступени, затем эти потоки смешиваются и поступают в систему отопления.

При максимальной температуре обратной воды после отопления 70ºС и средней нагрузке горячего водоснабжения водопроводная вода практически догревается до нормы в первой ступени, и вторая ступень полностью разгружается, т.к. регулятор температуры РТ закрывает клапан на подогреватель, и вся сетевая вода поступает через регулятор расхода РР в систему отопления, и система отопления получает теплоты больше расчетного значения.

Если обратная вода имеет после системы отопления температуру 30-40ºС , например, при положительной температуре наружного воздуха, то подогрева воды в первой ступени недостаточно, и она догревается во второй ступени.

    При расходе теплоты на ГВС, равном балансовому , и при повышенном температурном графике расход теплоты на отопление соответствует расчетному значению (компенсирует тепловые потери зданием) при любой температуре наружного воздуха. При других нагрузках ГВС, отличных от балансового значения, работает принцип связанного регулирования.

Сущность его состоит в настройке регулятора расхода на поддержание постоянного расхода сетевой воды, равного расходу на отопление на абонентский ввод в целом, независимо от нагрузки горячего водоснабжения и положения регулятора температуры. Если нагрузка горячего водоснабжения возрастает, то регулятор температуры открывается и пропускает через подогреватель больше сетевой воды или всю сетевую воду, при этом уменьшается расход воды через регулятор расхода, в результате температура сетевой воды на входе в элеватор понижается, хотя расход теплоносителя остается постоянным. Теплота, недоданная в период большой нагрузки горячего водоснабжения, компенсируется в периоды малой нагрузки, например, в ночные часы, когда в элеватор поступает поток сетевой воды повышенной температуры. Снижение температуры воздуха в помещениях не происходит, т.к. используется теплоаккумулирующая способность ограждающих конструкций зданий. Это и называется связанным регулированием, которое служит для выравнивания суточной неравномерности нагрузки на тепловой пункт в целом.

В летний период, когда отопление отключено, подогреватели включаются в работу с помощью специальной перемычки летнего режима.

Достоинством последовательной схемы по сравнению с двухступенчатой смешанной является:

– снижение расхода сетевой воды на тепловой пункт до расхода на отопление;

– выравнивание суточного графика тепловой нагрузки;

– лучшее использование теплоносителя, что приводит к уменьшению расхода воды в сети.

Возврат сетевой воды с низкой температурой улучшает эффект теплофикации, т.к. для подогрева воды можно использовать отборы пара пониженного давления. Сокращение расхода сетевой воды по этой схеме составляет (на тепловой пункт) 40% по сравнению с параллельной и 25% – по сравнению со смешанной.

Недостаток– отсутствие возможности полного автоматического регулирования теплового пункта.

Открытые тепловые сети.

Отопительные установки присоединяются к тепловой сети по тем же схемам, что и в закрытых системах.

Схемы присоединения систем ГВС значительно проще. Не требуется установка подогревателей.

Экономичная и надежная работа систем ГВС может быть обеспечена лишь при наличии и надежной работы авторегулятора температуры горячей воды.

studopedia.net

Закрытая параллельная схема горячего водоснабжения. Современные технические решения в проточных системах гвс

Существует три основных схемы подключения теплообменников: параллельная, смешанная, последовательная. Решение о применении той или иной схемы принимается проектной организацией на основании требований СНиП и поставщиком тепла, исходящего из своих энергетических мощностей. На схемах стрелочками показано прохождение греющей и подогреваемой воды. В рабочем режиме задвижки, находящиеся в перемычках теплообменников, должны быть закрыты.

1. Параллельная схема

2. Смешанная схема

3. Последовательная (универсальная) схема

Когда нагрузка ГВС существенно превышает отопительную, подогреватели горячего водоснабжения устанавливают на тепловом пункте по так называемой одноступенчатой параллельной схеме, при которой подогреватель горячего водоснабжения присоединяется к тепловой сети параллельно системе отопления. Постоянство температуры водопроводной воды в системе горячего водоснабжения на уровне 55-60 ºС поддерживается регулятором температуры РПД прямого действия, который воздействует на расход греющей сетевой воды через подогреватель. При параллельном включении расход сетевой воды равен сумме ее расходов на отопление и горячее водоснабжение.

В смешанной двухступенчатой схеме первая ступень подогревателя ГВС включена последовательно с системой отопления на обратной линии сетевой воды, а вторая ступень присоединена к тепловой сети параллельно с системой отопления. При этом предварительный подогрев водопроводной воды происходит за счет охлаждения сетевой воды после системы отопления, что уменьшает тепловую нагрузку второй ступени и снижает общий расход сетевой воды на горячее водоснабжение.

В двухступенчатой последовательной (универсальной) схеме обе ступени подогревателя ГВС включены последовательно с системой отопления: первая ступень – после системы отопления, вторая – до системы отопления. Регулятор расхода, установленный параллельно второй ступени подогревателя, поддерживает постоянным суммарный расход сетевой воды на абонентский ввод независимо от расхода сетевой воды на вторую ступень подогревателя. В часы максимальных нагрузок ГВС вся или большая часть сетевой воды проходит через вторую ступень подогревателя, охлаждается в ней и поступает в систему отопления с температурой, ниже требуемой. При этом система отопления недополучает теплоту. Этот недоотпуск теплоты в систему отопления компенсируется в часы малых нагрузок горячего водоснабжения, когда температура сетевой воды, поступающей в систему отопления, выше требуемой при этой наружной температуре. В двухступенчатой последовательной схеме суммарный расход сетевой воды меньше, чем в смешанной схеме, благодаря тому, что в ней используется не только теплота сетевой воды после системы отопления, но и теплоаккумулирующая способность зданий. Снижение расходов сетевой воды способствует снижению удельной стоимости наружных тепловых сетей.

Схема присоединения водоподогревателей горячего водоснабжения в закрытых систкмах теплоснабжения выбирается в зависимости от соотношения максимального потока теплоты на горячее водоснабжение Qh max и максимального потока теплоты на отопление Qo max:

Главные схемы подогрева воды для систем ГВС зданий

Классификация схем

У водоразборных приборов общественных, разных промышленных и жилых зданий предусматривается такая температура воды (горячей):

• Не больше 70°С – слишком горячая вода приведет к ожогам.
• Не меньше 50°С для систем ГВС, которые присоединены к закрытым системам теплоснабжения. При низкой температуре в воде не растворяются животные и растительные жиры.

Сетевая вода, которая циркулирует в трубопроводах, в закрытых системах теплоснабжения применяется только в качестве теплоносителя (не отбирается для потребителей из тепловой сети).

Сетевой водой осуществляется в теплообменных аппаратах (в закрытых системах) нагрев водопроводной холодной воды. В итоге по

gkyzyl.ru

БТП для системы отопления при независимом присоединении к тепловой сети системы ГВС с двухступенчатым водоподогревателем на базе двухходового моноблочного теплообменника

Узел ввода

Узел ввода может различаться в зависимости от схемы системы теплоснабжения (закрытая или открытая), способа присоединения систем отопления и вентиляции к тепловой сети (зависимое или независимое), а также от общей тепловой мощности ТП.

Для обеспечения надежной работы оборудования БТП узел ввода, кроме запорной арматуры и грязевика, должен оснащаться сетчатым фильтром Danfoss.

При независимом присоединении потребителей к тепловой сети через водоподогреватели от обратного трубопровода узла ввода делается ответвление с отдельным для подключения узлов подпитки фильтром.

В узле ввода первая запорная арматура на подающем и обратном трубопроводах должна быть стальной. Этому требованию удовлетворяют краны шаровые стальные фирмы Danfoss типа JiP, фланцевые или приварные.

Минимально допустимый условный проход трубопроводов узла ввода — 32 мм.

Узел учета теплопотребления

Узлом учета теплопотребления оснащаются все без исключения ТП. Он выполняется по отдельной части проекта ТП в соответствии с требованиями «Правил учета тепловой энергии и теплоносителя». Фирма Danfoss предлагает для оснащения узла теплоучета теплосчетчик типа «Логика 9943-У4» на базе ультразвукового расходомера SONO 2500 СТ и тепловычислителя СПТ 943.1.

Расходомеры устанавливаются на подающем и обратном трубопроводах ТП, на подпиточном трубопроводе при его наличии, а также на трубопроводе системы ГВС, после узла приготовления горячей воды при открытой схеме теплоснабжения. При конструировании узла учета до расходомеров SONO следует предусматривать прямолинейные участки трубопроводов, указанные в паспортах на соответствующие расходомеры.

В схемах узла учета теплопотребления на подающем и обратном трубопроводах также показаны преобразователи температуры КТПР и давления MBS 3000 (по требованию теплоснабжающей организации) комплекта теплосчетчика «Логика 9943-У4».

При комплектации теплового пункта узлом учета и блочной установкой тепловычислитель обычно размещается отдельно от щита управления БТП.

Узел обеспечения гидравлических режимов

Современные ТП должны обеспечивать стабильные гидравлические режимы работы всей системы централизованного теплоснабжения. Для этого в схемах БТП предусматриваются регуляторы перепада давлений, установленные перед теплоиспользующими системами или отдельными регулирующими клапанами и выполняющие сразу несколько функций:

• защищают системы теплопотребления от колебаний давлений в наружных тепловых сетях;
• предотвращают передачу в тепловую сеть колебаний давлений, вызываемых работой регулирующих клапанов в системах теплопотребления;
• обеспечивают работу регулирующих устройств ТП в оптимальном режиме, исключая возможность образования кавитации и шумов;
• предохраняют системы теплопотребления от недопустимых давлений, а также от опорожнения;
• позволяют ограничить максимальный расход теплоносителя при применении определенных модификаций регуляторов.

Данные функции наилучшим образом реализуются в случае установки регуляторов перепада давлений перед каждым регулирующим клапаном ТП (как на схеме 1). Однако в схемах многофункциональных стандартных БТП предусматривается, как правило, один общий регулятор для нескольких систем теплопотребления (как в данном случае), на которых требуется поддерживать единый перепад давлений. При независимом присоединении систем отопления или вентиляции к тепловой сети регулятор перепада давлений установлен на обратном трубопроводе, где он будет работать в более щадящем температурном режиме.

Импульсные трубки регулятора перепада давлений подключены к трубопроводам через шаровые краны с целью сохранения работоспособности БТП во время проверки или ревизии регулирующего блока регулятора и периодической продувки трубок.

Узлы приготовления теплоносителя для отопления или вентиляции

Узлы приготовления теплоносителя для отопления и вентиляции однотипные. Они могут выполняться с зависимым или независимым присоединением к тепловой сети. Выбор той или иной схемы присоединения определяется пьезометрическим графиком на вводе тепловой сети в ТП, высотой системы отопления или местом размещения других теплоиспользующих установок, прочностью примененного оборудования (Ру, на которое оно рассчитано) и особыми требованиями теплоснабжающей организации. Предпочтение в данном случае отдано независимому способу присоединения систем через водоподогреватели как наиболее современному. Гидравлическое разобщение внутренних систем здания и системы теплоснабжения обеспечивает наивысшую надежность и исключает применение сложных узлов согласования давлений, с применением дорогостоящих регуляторов давлений «после себя» или регуляторов подпора и насосного оборудования.

Узлы присоединения системы ГВС

Двухступенчатая схема в настоящее время используется в том случае, если в системе теплоснабжения, кроме ГВС, присутствует система отопления и соотношение их тепловых нагрузок лежит в диапазоне:

0,2 < (QГВС/QО) < 1

Если в первую ступень подогревателя ГВС предполагается подавать теплоноситель после систем отопления и вентиляции, то при определении соотношения нагрузок в расчет принимается суммарная нагрузка на эти системы (QО + QВ).

Узел подпитки

Узел подпитки оснащен автоматизированным подпиточным электромагнитным клапаном и насосным модулем (опционально), реле давления (прессостатом), обратным клапаном, запорной арматурой, расширительным сосудом (в стандартной комплектации в состав БТП не входит).

Модуль расширительных сосудов является принадлежностью узла подпитки, который применяется при независимом присоединении систем теплопотребления к тепловой сети. В его состав входят, как правило, закрытые мембранные баки различных производителей в комплекте с запорной арматурой и предохранительными клапанами. Обычно баки размещаются на полу непосредственно в помещении ТП.

1 — одноходовой пластинчатый теплообменник Danfoss
2 — двухходовой моноблочный пластинчатый теплообменник Danfoss
3 — насос одинарный циркуляционный, подпиточный
4,5 — клапан регулирующий седельный с редукторным электроприводом
6 — регулятор перепада давлений с импульсными трубками
7 — регулятор перепуска
8 — соленоидный клапан системы подпитки типа EV220В с электромагнитной катушкой и штекером
9 — электроконтактное реле давления системы подпитки типа KPI35
11 — электронный регулятор температуры (контроллер)
12 — датчик температуры наружного воздуха ESMT
13 — датчик температуры теплоносителя электронной системы регулирования с гильзой или без гильзы типа ESMU
16 — кран шаровой запорный или аналогичный под приварку или фланцевый
17 — кран шаровой муфтовый
18 — кран трехходовой для контрольного манометра или с устройством для продувки
19 — дисковый поворотный затвор
20 — клапан обратный, резьбовой или фланцевый
21 — фильтр сетчатый, резьбовой или фланцевый
22 — манометр показывающий
23 — термометр показывающий
24 — клапан балансировочный ручной
25 — грязевик
26 — закрытый расширительный сосуд

gazovik-teploenergo.ru