водоснабжение. Введение Подбор компонентов
 Скачать 0.55 Mb.
|
Простое распределениеЭтот тип распределительной системы основан на подающем трубопроводе, который не имеет обратного контура и просто распределяет горячую воду от источника горячей воды туда, где она будет использоваться, в раковину, ванну, душ и так далее. Как правило, мы проектируем простые распределительные системы с одной магистралью, которая разделяется на более мелкие ответвления. Они ведут к ванным, кухням, прачечным и любым другим помещениям, где требуется подача горячей воды, а трубопроводы twig обеспечивают необходимое количество воды в светильниках. Простые распределительные системы обычно используются для небольших одно- или двухэтажных домов, где длина линий распределения горячей воды не превышает 60 футов. Непрерывная рециркуляцияЭтот тип распределительной системы основан на подающем трубопроводе с обратным контуром и бустерным насосом, который подает горячую воду через контур к самому дальнему фитингу. Петля гарантирует, что в основной магистрали всегда есть горячая вода. Вместо того, чтобы проектировать систему таким образом, чтобы длина трубы была равна расстоянию от резервуара для горячей воды до последнего приспособления, в системе непрерывной рециркуляции длина трубы измеряется от точки отвода соединенной трубопроводной сети. Есть несколько других элементов дизайна, которые важны для системы непрерывной или контурной рециркуляции: Сетчатые линии горячей воды должны располагаться как можно ближе к устройствам для подачи горячей воды, таким как раковины и душевые кабины. Контур должен быть коротким и находиться на расстоянии не более 10 футов от сантехнических приборов. Чем ближе, тем лучше, чтобы горячая вода быстрее доходила до светильников. Соединительные линии не должны быть больше половины дюйма в диаметре. Поскольку тройники для ответвлений должны быть в единственных фитингах в контуре, не должно быть ничего другого, ограничивающего поток воды, за исключением, возможно, потерь на трение из-за короткой длины трубы. Здания с несколькими магистралями горячего водоснабжения должны иметь балансировочные и обратные клапаны на каждой ветке, прежде чем она подключится к магистрали возврата горячей воды. Это предотвращает попадание воды по пути наименьшего сопротивления. Все трубы для горячего водоснабжения должны быть изолированы, чтобы предотвратить внезапное падение температуры. В идеале, насосная система по требованию с механизмами активации и электронным управлением должна быть размещена в ключевых местах по всему дому – предпочтительно в каждом месте, где используется горячая вода. Циркуляция спроса и распределенная генерацияСтратегия управления циркуляцией по требованию заключается в том, что циркуляционный насос включается только тогда, когда требуется горячая вода. Более сложная конструкция системы горячего водоснабжения, чем две предыдущие, включает в себя термочувствительный регулирующий клапан, который соединяет линии горячей и холодной воды у крана и расположен либо у крана с наибольшим спросом, либо у того, который находится дальше всего от водонагревателя. В системе также имеется механизм активации, который включает в себя датчик давления и движения или какую-либо кнопку, которая подает сигналы на включение и/или выключение циркуляционного насоса. Когда требуется горячая вода, механизм активации запускает регулирующий клапан: Временное закрытие и перекачка теплой воды из линии горячего водоснабжения в соседнюю линию холодного водоснабжения. Включение насоса таким образом, чтобы он начал перекачивать горячую воду из нагревателя по линии подачи горячей воды к светильнику и обратно в нагреватель по линии подачи холодной воды. Отключение клапана, чтобы горячая вода начала нормально течь из прибора. После этого, когда кран горячей воды будет открыт, он подаст горячую воду в течение нескольких секунд. По сути, устройство может проверять температуру воды всякий раз, когда активируется датчик. Насос включается только в том случае, если вода в трубе уже остыла. Кроме того, мы хотели бы установить еще один регулятор, который будет регулировать подачу горячей воды, когда она не используется. Это может быть в виде термостатических или регулируемых по температуре регуляторов, таймера или их комбинации. Точечные и гибридные системы горячего водоснабжения, сочетающие точечные водонагреватели с центральными водонагревателями, используются для распределенных систем горячего водоснабжения. Расположенные в местах установки, они обеспечивают практически немедленную подачу горячей воды и являются энергоэффективными, поскольку при закрытии водопроводного крана в трубах не остается воды. Это устраняет необходимость в выделенных линиях горячего водоснабжения и предотвращает потери поверхности труб, которые в противном случае могли бы быть вызваны конвекцией и излучением. С другой стороны, нагреватели с несколькими точками использования могут быть дорогими, а их энергопотребление может быть высоким по сравнению с накопительными нагревателями. Рисунок 1 Конструирование системы (см. Приложение 1) Заключение Система распределения водяного отопления - это конфигурация трубопроводов (а также насосов и регуляторов в случае систем рециркуляции), которые доставляют горячую воду из водонагревателя к конечным точкам использования внутри здания. Для систем, предназначенных для зданий на одну семью или отдельных жилых единиц в здании, система будет похожа на один из типов систем, описанных ниже в разделе системы распределения жилых единиц. В многоквартирных домах также широко используется центральный водонагреватель и центральная система рециркуляции, которая обеспечивает подачу горячей воды ко всем жилым помещениям. Описание признанных систем для обслуживания одно- и многоквартирных домов приведено в следующих двух разделах. Самая базовая схема водопровода, принятая в качестве эталонной при подходе к производительности, представлена обычной схемой магистрали и ответвления. Эта схема магистральной и ответвительной системы может включать в себя одну или несколько магистралей, каждая из которых обслуживает часть здания. Стволы подразделяются или разветвляются на ветви, которые обслуживают определенные помещения, а те, в свою очередь, разделяются на ветки, которые служат определенной точке использования. Этот класс распределительных систем включает в себя схемы мини-коллекторов, которые включают магистральные линии, питающие удаленные коллекторы, которые затем распределяются по веткам до конечных точек использования. Стандартная система распределения может не включать насос для рециркуляции горячей воды. Трубопроводы нельзя поднимать на чердак, а затем спускать к местам использования на первом этаже. Основной концепцией проектирования центральной системы параллельных трубопроводов является изолированная магистраль, идущая от водонагревателя к одному или нескольким коллекторам, которые затем питают отдельные точки использования пластиковыми трубопроводами диаметром ½ дюйма или меньше. Традиционная центральная система с одним коллектором должна иметь максимальную длину трубопровода 15 футов между водонагревателем и коллектором. С появлением мини-коллекторов центральная система параллельных трубопроводов теперь может вмещать несколько мини-коллекторов вместо одного центрального коллектора, при условии, что а) общая длина трубопровода от водонагревателя до всех мини-коллекторов составляет менее 15 футов, б) все трубопроводы ниже по потоку отноминальный размер мини-коллекторов составляет ½ дюйма или меньше. Должны быть соблюдены все применимые обязательные меры. Трубопроводы от коллектора нельзя поднимать на чердак, а затем спускать к местам использования на первом этаже. Целью хорошей параллельной конструкции трубопровода является минимизация объема воды, попадающей в трубопроводы между водонагревателем и точками конечного использования, с акцентом на сокращение длины линии 3/4 дюйма или 1 дюйм от водонагревателя до коллектора (коллекторов). Чтобы стимулировать уменьшение длины водонагревателя до длины коллектора, существует сертификат соответствия системы распределения для установок, что между водонагревателем и коллектором (коллекторами) не более 5 футов трубопровода. Коллектор питает отдельные точки потребления горячей воды с помощью трубок диаметром 3/8 или 1/2 дюйма (PEX). (Проконсультируйтесь с местными органами власти об использовании трубопроводов диаметром 3/8 дюйма, поскольку многие не разрешают это без технического разрешения.) Конструкция распределительной системы по месту использования значительно уменьшает объем воды между водонагревателем и точками использования горячей воды. Для использования этого типа системы потребуется сочетание хорошего архитектурного дизайна (расположение водонагревателя рядом с точками использования горячей воды), внутреннего механического шкафа или использования нескольких водонагревателей. На рисунке 5-4 приведен пример последнего подхода, при котором три водонагревателя устанавливаются в непосредственной близости от точек использования. Для соответствия этому кредиту требуется ЕЕ проверка. Данная система не применима к системам, обслуживающим несколько жилых единиц. Компактная конструкция системы распределения означает, что все точки потребления горячей воды в системе распределения без рециркуляции находятся в пределах заданной длины трубопровода до водонагревателя, который обслуживает эти устройства. Типичные схемы распределения горячей воды часто намного больше, чем нужно, с точки зрения длины трубы. Большая часть проблемы заключается в процессе проектирования дома, который не учитывает расположение водонагревателя относительно ванных комнат и мест использования кухни. На ранней стадии проектирования расположение точек потребления горячей воды может сыграть большую роль в достижении преимуществ, связанных с компактной конструкцией системы распределения. Этот тип системы распределения охватывает все стратегии рециркуляции, которые не включают стратегию регулирования спроса для минимизации работы рециркуляционного насоса. В рамках этой категории типы систем рециркуляции включают неконтролируемую непрерывную рециркуляцию, управление по таймеру, контроль температуры и контроль времени/температуры. Цель состоит в том, чтобы четко различать варианты управления системой рециркуляции, которые приводят к очень небольшому ежедневному времени работы насоса (стратегии регулирования спроса), и другие стратегии, где время работы насоса гораздо более неопределенно. Известно, что системы рециркуляции экономят воду (поскольку горячая вода находится гораздо ближе к местам использования), но при плохо спроектированной и/или контролируемой системе энергетическое воздействие может быть очень высоким. Все трубопроводы, используемые для рециркуляции горячей воды, должны быть изолированы в соответствии с обязательными требованиями. Поскольку Стандарты требуют изоляции труб для систем рециркуляции, эти системы не имеют права на получение кредита на изоляцию труб. Для систем, обслуживающих одну жилую единицу, контур рециркуляции внутри жилой единицы должен располагаться в пределах 8 футов от всех устройств для подачи горячей воды, обслуживаемых контуром рециркуляции. Как и во всех системах рециркуляции, для достижения желаемой производительности необходимо продуманное расположение контуров (встроенных в точки потребления горячей воды) и надлежащая установка изоляции. Трубопроводы в системе рециркуляции не могут подниматься на чердак, а затем спускаться к местам использования на первом этаже. \ Система рециркуляции с регулированием расхода использует кратковременную работу насоса в ответ на “сигнал” о потребности в горячей воде для циркуляции горячей воды через контур рециркуляции. Система должна иметь датчик температуры, обычно расположенный в самой удаленной точке контура рециркуляции. Датчик подает сигнал на контроллер для прекращения работы насоса при повышении измеряемой температуры. Типичные варианты управления включают ручное кнопочное управление или датчики присутствия, установленные в ключевых зонах использования (ванные комнаты и/или кухня). Кнопочное управление предпочтительнее с точки зрения производительности, поскольку оно устраняет “ложные сигналы” для работы насоса, которые может генерировать датчик присутствия. Применяются все критерии, перечисленные для систем непрерывной рециркуляции. Трубопроводы в системе рециркуляции не могут подниматься на чердак, а затем спускаться к местам использования на первом этаже. Запуск насоса должен обеспечиваться кнопкой, переключателем потока или датчиком занятости. Отключение насоса должно обеспечиваться с помощью комбинации датчика температуры, который отключает насос, когда горячая вода достигает места использования, и таймера, который ограничивает максимальное время работы насоса двумя минутами или меньше. Для системы, обслуживающей одно жилище, кнопки и датчики должны быть установлены во всех местах с раковиной, душем или ванной, за исключением прачечной. Планы должны включать в себя схему подключения / схемы для насоса и таймера / датчика температуры, а также указывать, является ли система управления ручной (кнопочный или переключатель потока) или другие средства управления, такие как датчик присутствия. Несколько жилых единиц: центральная система рециркуляции по требованию (стандартная система распределения) Стандартная система распределения для водонагревателей, обслуживающих несколько жилых единиц, включает в себя контуры рециркуляции, которые доставляют горячую воду в разные части здания, и регулятор расхода, который автоматически отключает рециркуляционный насос, когда рециркуляционный поток не требуется. Вкратце, центральные системы рециркуляции включают в себя три компонента: контуры рециркуляции, патрубки и трубы внутри жилых помещений. Контуры рециркуляции используются для подачи горячей воды близко ко всем жилым единицам, но не должны проходить через каждую жилую единицу. Патрубки используются для соединения труб внутри жилых помещений и контуров рециркуляции. Центральные системы водяного отопления с рециркуляцией, использующие температуру, таймер или без управления, могут использовать тип системы рециркуляции по умолчанию, если используется соответствие производительности. Регуляторы спроса для центральных систем рециркуляции - это системы автоматического управления, которые управляют работой рециркуляционного насоса на основе измерения спроса на горячую воду и температуры обратной горячей воды. Регулятор с модуляцией температуры рециркуляции должен снижать температуру подачи горячей воды, когда система управления определяет, что потребность в горячей воде низкая. Система управления может использовать фиксированный график управления или графики динамического управления на основе измерений потребности в горячей воде. Ежедневное снижение температуры подачи горячей воды, которое определяется как сумма снижения температуры системой управления за каждый час в течение 24-часового периода, должно составлять более 50 градусов по Фаренгейту, чтобы претендовать на кредит экономии энергии. Если изоляция трубопроводов горячей воды подвержена атмосферным воздействиям, она должна быть пригодна для наружного обслуживания. Для обычной изоляции труб из пенополистирола это означает защиту алюминием, листовым металлом, окрашенным холстом, пластиковым покрытием или водостойким лакокрасочным покрытием, защищающим от солнечного излучения. Изоляция должна быть защищена внешним покрытием, если только изоляция не была одобрена для наружного использования с использованием признанной федеральной процедуры испытаний. В многоквартирном здании могут быть индивидуальные водонагреватели для каждого блока, но они, скорее всего, будут иметь центральную систему водяного отопления с контуром рециркуляции, который питает каждый из блоков. Этот контур рециркуляции состоит из подающей части, трубы большего диаметра, соединенной с ответвлениями меньшего диаметра, которые обслуживают несколько жилых единиц, гостевых комнат или светильников, и возвратной части, которая завершает контур обратно к водонагревательному оборудованию. Большой объем воды, которая рециркулирует в периоды интенсивного использования, создает ситуации, требующие установки определенных средств управления и механизмов обслуживания для оптимизации производительности и снижения затрат на техническое обслуживание. Список литературы 1. Строительные нормы и правила. СНиП 3.05.01-85. Внутренние санитарно-технические системы. М: Стройиздат, 1986. 2. Строительные нормы и правила. СНиП 2.04.01-85. Внутренний водопровод и канализация зданий. М.: Стройиздат, 1986. 3. Строительные нормы и правила. СНиП Н-34-76. Горячее водоснабжение. М.: Стройиздат, 1976. 4. Теплоснабжение: Учебн. для вузов/ А. А. Ионин, Б. М. Хлыбов и др.; Под ред. А. А. Ионина. М.: Стройиздат, 1982. - 336 с. 5. Справочник проектировщика. Отопление, водопровод, канализация/ Под ред. И. Г. Староверова. - М.: Стройиздат, 1975. 4.1.-415 с. 6. Теплоснабжение (курсовое проектирование): Учеб. пособие для вузов по спец. "Теплогазоснабжение и вентиляция"/ В. М. Копко, Н. К. Зайцева и др.; Под ред. В. М. Копко. - Мн.: Высш. шк., 1985. - 139 с. 7. Теплоснабжение: Учебное пособие для студентов вузов/ В. Е. Козин, Т. А. Левина, А. П. Марков и др. - М.: Высш. школа, 1980. - 408 с 8. Справочник по теплоснабжению и вентиляции/ Р. В. Щекин, С. М. Кореневский, Г. Е. Бем и др. - Киев: Будiвельник, 1976. Ч. 1. - 430 с. 9. Зингер Н. М. Гидравлические и тепловые режимы теплофикационных систем. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 360 с. 10. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. - М.: Издательство МЭИ, 2001.-472 с. 11. Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей: Справочник/ В. И. Ма-нюк, Я. И. Каплинский, Э. Б. Хиж и др. - М.: Стройиздат, 1988. - 432. Приложение 1   |