Меню

Регулировка гвс на мкд



ГВС МКД. Понятие разбалансировки системы.

Здравствуйте уважаемый читатель!

В этой статье мы с вами рассмотрим более подробно разбалансировку внутридомовой системы горячего водоснабжения многоквартирного дома, а о методах определения и устранения выявленных неисправностей мы поговорим в следующих статьях.

Изначально определимся с самой системой водоснабжения МКД. Рассмотрим с вами ее классический вариант. Схема водоснабжения в данном варианте состоит из ЦТП (центрального теплопункта), в котором производится сам процесс приготовления горячей воды из холодной в бойлере ГВС и непосредственно самой системы ГВС МКД. На рисунке*, который мы с вами используем ниже, показана сама рассматриваемая схема подачи ресурса в МКД. На схеме видно о том, каким образом нам это удается.

Далее на рисунке, который размещен ниже, показана упрощенная схема дальнейшей подачи ГВС уже непосредственно по квартирам рассматриваемого нами многоквартирного дома. Имейте в виду, что это упрощенные рисунки, которые используются в основном для понятия описываемой здесь проблемы с ГВС.

А вот далее мы с вами остановимся и рассмотрим одну из предварительных проблем появления и возникновения этой неисправности.

Из практики, мне очень часто приходилось решать эти проблемы, в особенности осенью, после летнего периода, когда по каким-то неизвестным причинам происходит массовая истерия жителей МКД, связанная с улучшением своих жилищных условий. И это происходит в комплексе, в единой связке со специалистами обслуживающей организации, которые в этот период с деловым подходом зарабатывают на «халтурах», всевозможных «шабашках». Что только не происходит в этот период. Какие только не устанавливаются и переделываются устройства, начиная от монтажа теплых полов, подключенных к системе ГВС и заканчивая установкой крышных антенных систем. И осенью мы получаем результат. У кого-то из крана холодной воды «хлещет» кипяток и он не знает что делать, у кого-то температура горячей воды в кране стала чуть теплее воздуха окружающей среды и помыться под душем ему никак не удается. А по поводу начала отопительного сезона вообще сейчас лучше помолчать, это мы с вами рассмотрим несколько позднее, уже в следующих публикациях. Пока остановимся на проблеме температуры горячей воды и разберемся как ее решить.

Вернемся к понятию разбалансировки системы. Здесь можно много говорить, рассуждать и спорить на эту тему. Но итог будет один — в любом случае, чтобы вы не говорили, а к разбалансировке системы приводит наличие сопротивления на одном из смежных участков или устройств системы . К этой неисправности может привести ошибки монтажа в одной из квартир полотенцесушителя, неисправность запорной, отсекающей арматуры на стояках ГВС. К этому может привести и неисправность общедомовой запорной арматуры. То есть, любое неправильно установленное или неисправное устройство создает дополнительное сопротивление.

— Совершенно правильно вы думаете, уважаемый читатель!

Дополнительное сопротивление вызывает снижение циркуляции теплоносителя в данном участке системы, что в конечном итоге и приводит снижению температуры ГВС и именно в проблемных квартирах.

-Вот видите, как все просто! И не надо ничего выдумывать.

В следующей статье мы с вами рассмотрим неправильные схемы монтажа устройств, возможные скрытые дефекты. Рассмотрим способы нахождения и определения квартиры, в которой допущены указанные нарушения и решим проблему с разбалансировкой системы, что приведет в конечном итоге к восстановлению требуемой температуры горячего водоснабжения в точке водоразбора.

Начало публикаций о ГВС вы можете почитать в первой статье «Горячая вода из крана. Разбираемся с температурой ГВС».

*все приведенные выше рисунки взяты с личного сайта жкх-практика.рф

Источник

Что такое циркуляция горячей воды?

Действующие нормативы ограничивают температуру горячей воды диапазоном 60-75°. На практике обеспечить заданное значение непросто, поскольку вода, оказавшись в тупиковой линии, быстро остынет.

Необходим постоянный подогрев, который будет поддерживать температуру в необходимых пределах. Для решения вопроса используется циркуляция горячей воды.

Это простое и эффективное решение, о котором следует поговорить особо.

Что это такое?

Организовать непрерывный подогрев воды обычными методами невозможно, поэтому используется простой и действенный способ — линию ГВС закольцовывают и запускают процесс циркуляции.

Поток выходит из бойлера, проходит по кругу и возвращается в нагревательную емкость.

Остается лишь настроить скорость перемещения, чтобы обеспечить подачу воды с нормативной температурой для всех абонентов линии.

Когда необходима?

Необходимость циркуляции возникает в протяженных линиях с большим количеством абонентов, например, в многоквартирных домах или общественных зданиях. В тупиковом трубопроводе вода быстро остынет.

Это явление ярко выражено в ночное время, когда водоразбор практически прекращается, и вода теряет тепловую энергию.

Запуск циркуляции позволяет:

  1. постоянно обновлять поток в трубах,
  2. подогревать остывшую воду для обеспечения нормативных значений.

В небольших системах водоснабжения одноэтажных частных домов циркуляция используется редко. Расстояние от водонагревателя до точек водоразбора сравнительно невелико, поэтому нецелесообразно тратиться на приобретение или установку насоса, собирать петлю, запускать процесс.

Проще пропустить немного воды, успевшей остыть, чтобы получить нормальный горячий поток.

Естественное и принудительное циркулирование — в чем разница?

Естественная построена на физическом процессе подъема нагретой воды вверх. Плотность горячей воды меньше, чем холодной, поэтому теплые слои вытесняются менее нагретыми слоями. Это явление происходит без участия человека, надо лишь создать условия для запуска процесса.

Однако, естественная циркуляция проходит нестабильно, без необходимого напора. Скорость перемещения слоев воды невелика, протолкнуть поток сквозь трубопровод она не может. Кроме того, регулировать естественный процесс практически невозможно, только запустить или остановить его.

Принудительная — это перемещение воды с помощью специального насосного оборудования. Процесс происходит равномерно, его можно регулировать, изменять параметры потока или останавливать по необходимости. Насос создает давление, позволяющее перемещать воду по разветвленной, протяженной системе.

Естественный процесс используется там, где достаточно медленного, малоэффективного перемешивания слоев воды с разной температурой. Как правило, она применяется в небольших системах водоснабжения частного дома, когда нужен лишь небольшой обмен слоев.

Схема

Существуют разные схемы циркуляции, отличающиеся степенью сложности и точкой установки насоса. Наиболее эффективный и надежный вариант — сборка петли с выходом и возвратом в бойлер (прямой и обратной линиями).

Насос ставится на обратной линии, в точке с самой низкой температурой воды. Обычно, это участок перед входным патрубком нагревателя.

Есть другие варианты, где линии ГВС и ХВС соединяются в одну петлю. Остывшая горячая вода становится холодной, обратная линия подключается к кранам ХВС сантехники. Этот вариант нельзя использовать для систем с большим количеством абонентов. Рассмотрим типичные схемы для систем водоснабжения разного типа.

В частном доме

Система ГВС частного дома сравнительно невелика, длина трубопроводов заметно меньше, чем в МКД. Это позволяет использовать естественную тип циркуляции, которой достаточно для поддержания температуры в подающем участке трубы.

Степень нагрева обратной линии особого значения не имеет, только в отношении экономии топлива или электроэнергии, потраченных на подогрев воды в бойлере. Чем короче трубы, тем меньше расход энергоносителей. Использование циркуляционного насоса в данном случае не имеет смысла.

Схема циркуляции горячей воды в частном доме:

В многоквартирном при теплоснабжении

Подача горячей воды в многоквартирные дома производится путем местного нагрева холодного потока в бойлерах, установленных в подвале. Эта схема называется закрытой. Открытая схема подачи ГВС предполагает подключение к магистральному трубопроводу с горячей водой.

В настоящее время открытые схемы законодательно запрещены и используются только в некоторых старых кварталах, где монтаж бойлеров по каким-либо причинам невозможен.

Читайте также:  Как отрегулировать схождение колес на таврии

Поскольку вода находится в постоянном движении, она не остывает, всем абонентам обеспечена нормативная подача горячей воды. Однако, часто стояк проходит по квартирам и возвращается в подвал как отдельный трубопровод. Это делается в многоэтажных домах, где обеспечить достаточный напор для нескольких стояков технически невыполнимо.

Открытом

При открытом теплоснабжении подача ГВС зависит от конструкции отопительной и водопроводной сетей. Обычно используется закольцованная схема подачи теплоносителя, из которой отбирают горячую воду.

Такая схема использовалась ранее, но сегодня она считается неэффективной и расточительной.

Отбор воды из системы обогрева не позволяет использовать специальные добавки против накипи, создает неравномерное наполнение системы ЦО.

Закрытом

Закрытая система работает на холодной воде, которую нагревают в бойлере. Этот вариант позволяет создавать петлю из трубопровода ГВС и запускать циркуляцию, поддерживая нормативную температуру и стабильное давление.

Эта схема дает возможность:

  • регулировать температурный режим;
  • менять давление;
  • настраивать параметры подачи воды в широких пределах.

Как организовать самостоятельно?

Схема циркуляции частного дома обычно создается самостоятельно, с учетом конфигурации помещений, количества точек водоразбора, ответвлений, дополнительных линий. Основная задача — постоянная работа полотенцесушителя, который устанавливают в разрыв линии ГВС.

Если вода остынет, прибор перестанет греть помещение и сушить полотенца, в ванной будет сыро и холодно.

Для построек среднего размера используют один розлив, но для коттеджей большой величины часто устанавливают несколько бойлеров с собственными системами. Рассмотрим наиболее распространенные варианты.

Через накопительный бойлер

Накопительный бойлер представляет собой емкость с утепленными стенками, где аккумулируется и выдается по необходимости горячая вода.

Система циркуляции для него не принципиальна, поскольку температура обратной линии будет ниже, чем в основном резервуаре. Это потребует подогрева или замены воды.

Поэтому, для организации перемещения потока, выполняют следующие действия:

  • прямая линия ГВС проводится до всех потребителей и возвращается к накопителю;
  • перед входом в емкость устанавливается циркуляционный насос;
  • трубопровод подпитки от котла подключается либо отдельным входом, либо присоединяется к патрубку обратки через трехходовой кран.

Подпитка емкости производится только при падении давления в системе ГВС или при сильном понижении температуры. Для правильной работы такой системы необходим блок управления с системой датчиков, которые в непрерывном режиме будут давать информацию о состоянии потока.

Такая схема требует использования отдельного котла, не связанного с системой обогрева. Поэтому, она используется только в южных регионах.

Через бойлер косвенного нагрева

Бойлер косвенного нагрева представляет собой нагреватель, где рабочим «органом» служит змеевик с горячим теплоносителем. Как правило, он встроен в систему отопления.

Горячий поток проходит через змеевик с достаточной скоростью, чтобы тепловой энергии оставалось достаточно для обогрева дома. При этом, линия ГВС всегда готова к выдаче воды нужной температуры. Циркуляция нужна только для того, чтобы исключить остывание воды в тупиковых линиях.

  1. Бойлер подключают к системе отопления. Для этого у него есть отдельная пара патрубков для подачи и выхода теплоносителя. Обычно, бойлер располагают рядом с котлом, чтобы получать теплоноситель с максимальной температурой.
  2. Линию подачи ГВС закольцовывают и подключают через циркуляционный насос к бойлеру. Как правило, обратку присоединяют к дальней точке водоразбора и направляют к емкости по максимально прямому пути, чтобы не терять тепловую энергию.
  3. Присоединяют трубопровод подпитки холодной водой. Он подает воду при понижении уровня в емкости. Команду на запуск дает поплавковый клапан.
  4. Запускают циркуляцию и настраивают режим нагрева, изменяя скорость или объемы подачи теплоносителя в нагреватель.
  5. Проверяют систему на работоспособность, устраняют обнаруженные недостатки.

Эксплуатация и режим работы

Эксплуатация линий ГВС с циркуляцией требует периодической проверки состояния насосного оборудования, удаления воздушных пробок и прочих необходимых действий. Однако, если монтаж линии был выполнен правильно, проблем с воздушными пробками и трубопроводами не будет.

В своем доме

Система подачи ГВС частного дома полностью находится в ведении его владельца. Это позволяет ему производить ремонт без оглядки на УК или ТСЖ, но создает дополнительные заботы.

Основная задача состоит в наблюдении за состоянием циркуляционного насоса, поскольку выход его из строя станет причиной прекращения подачи горячей воды.

Кроме этого, приходится заботиться о работоспособности котельного оборудования и прочих элементов системы подачи воды.

В многоквартирном

От абонента никаких действий не требуется. Все заботы о состоянии систем и работе насосов производят специалисты УК.

Если движение приостановилось — что делать?

Несмотря на высокую эффективность работы, циркуляция в линиях ГВС иногда останавливается. Рассмотрим основные причины и способы решения проблемы.

В частном

Основная причина — выход из строя циркуляционного насоса. Решением проблемы станет ремонт или замена этого узла. Иногда причиной неисправности становится обычное отсутствие электропитания — обрыв провода или ложное срабатывание УЗО.

Вторая распространенная причина — завоздушивание трубопровода. В этом виновата неправильная сборка линии, где имеются вертикальные изгибы трубы.

В них понемногу накапливаются воздушные пузырьки, которые рано или поздно перекрывают все сечение и останавливают поток. Решение проблемы — установка крана Маевского.

В МКД

Прекращение циркуляции в системах ГВС многоквартирного дома практически всегда обусловлено выходом из строя циркуляционного насоса. При обнаружении проблемы, необходимо сразу обратиться в управляющую компанию, чтобы не затягивать ремонт.

Еще одна причина остановки циркуляции — неправильное подключение полотенцесушителя к стояку ГВС в одной из квартир.

Если на байпас установлен отсечной кран, появляется возможность остановки циркуляции и полное прекращение подачи горячей воды для всех абонентов, расположенных дальше по линии.

Заключение

Циркуляция горячей воды является важной и полезной функцией, позволяющей экономить тепловую энергию и удешевить систему ГВС в целом. Она одинаково нужна в частном доме и в МКД, поскольку вода остывает в любой системе, независимо от ее конфигурации и степени сложности.

Для организации процесса необходим монтаж обратной линии и установка циркуляционного насоса. Это несколько усложняет эксплуатацию системы, но дает возможность получать ресурсы, соответствующие нормативным показателям.

Источник

Технология регулирования нагрузки системы горячего водоснабжения

Д.т.н. П.В. Ротов, заместитель главного инженера;
А.А. Сивухин, начальник ПТО, МУП «Городской теплосервис»;
д.т.н. В.И. Шарапов, профессор, заведующий кафедрой «Теплогазоснабжение и вентиляция», ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный технический университет», г. Ульяновск

Автоматическое регулирование нагрузки системы ГВС

Потребление горячей воды в жилых и общественных зданиях характеризуется значительной неравномерностью как в течение суток, так и в отдельные дни недели. Мгновенный расход потребляемой воды является случайной величиной. При этом, в разные дни недели, в одно и то же время при прочих равных условиях, вероятность потребления аналогичного количества воды мала. В рабочие дни наибольшее потребление воды наблюдается в вечерние часы, в выходные дни — с утра. Кроме того, на неравномерность потребления могут оказывать влияние климатические условия, периоды массовых отпусков и школьные каникулы, даже телевизионные передачи.

Для компенсации тепловых потерь в трубопроводах системы ГВС предусматривают циркуляцию. Но, поскольку данные по тепловым потерям во внутридомовых системах ГВС зачастую отсутствуют, то для их определения используют долевую часть от расхода воды, а именно 10% от расчетного расхода воды, определенного для неотопительного периода [1, 2]. В [3] потери теплоты трубопроводами систем ГВС учитываются прибавлением доли среднего за отопительный период расхода воды в системах ГВС с учетом коэффициента, учитывающего потери теплоты трубопроводами в зависимости от конструктивных особенностей и наличия изоляции, который изменяется в пределах от 0,15 до 0,35.

Читайте также:  Опель омега а редуктор заднего моста регулировка

Проведенное обследование систем ГВС жилых домов [4] показало, что реальное значение циркуляционного расхода в трубопроводах систем ГВС существенно превышает расчетные значения и составляет 40-90% от расхода в подающем трубопроводе и 70-500% от расхода воды на ГВС. При этом расход воды в циркуляционном трубопроводе зависит от режима потребления горячей воды. Установка на циркуляционных трубопроводах жилых домов дроссельных шайб с постоянным отверстием не позволяет в полной мере учесть режим работы систем ГВС. Повышенный циркуляционный расход способствует росту температуры воды в циркуляционном трубопроводе относительно температуры воды в обратном трубопроводе тепловой сети более чем на 10 О С, что, в свою очередь, влияет на экономичность работы источника теплоснабжения.

Повысить эффективность работы системы ГВС возможно путем автоматического регулирования расхода воды в циркуляционном трубопроводе с учетом неравномерности режима потребления горячей воды. Одна из таких технологий, разработанная в научно-исследовательской лаборатории «Теплоэнергетические системы и установки» (НИЛ «ТЭСУ») УлГТУ, реализована в 2014 г. на ЦТП Ульяновского МУП «Городской теплосервис» [4]. На рис. 1 показана принципиальная схема ЦТП с установленным оборудованием. Регулирование расхода воды в циркуляционном трубопроводе осуществляется запорно-регулирующим клапаном (регулятором температуры) 11, установленном на циркуляционном трубопроводе. Управление запорно-регулирующим клапаном осуществляется программируемым логическим контроллером по импульсу от датчика температуры 12. В период водоразбора тепловые потери в системе ГВС компенсируются за счет слива воды, поэтому можно снизить расход воды в циркуляционном трубопроводе. При отсутствии водоразбора расход воды в циркуляционном трубопроводе поддерживается в зависимости от определенного перепада температур в подающем и обратном трубопроводе системы ГВС, тем самым обеспечивая необходимую тепловую нагрузку.

В течение 2014 г. проводился инженерный эксперимент, в результате которого анализировались параметры работы ЦТП при различных режимах настройки регулятора температуры, установленного на циркуляционном трубопроводе. Настройка регулятора температуры по времени суток осуществлялась на основании предварительного анализа работы ЦТП. На рис. 2 представлена диаграмма изменения расхода воды в системе ГВС за 6 дней, из которой следует, что максимальный отбор горячей воды происходит в период с 8:00 до 15:00-16:00. Среднечасовое значение температуры горячей воды за этот же период составило 60,3 О С. Во время минимального разбора горячей воды настройка регулятора температуры производилась на температурный перепад в системе ГВС, равный 10 О С.

В период с 19.06.2014 г. по 06.08.2014 г. анализировались режимы работы ЦТП с различными настройками регулятора температуры на циркуляционном трубопроводе. В I режиме регулятор температуры был настроен на круглосуточном поддержании температуры воды, равной 50 О С, в циркуляционном трубопроводе. Во II режиме настройки регулятора температуры изменялись в течение суток по графику: с 9:00 до 15:00 поддерживалась температура циркуляционной воды, равная 45 О С, в остальное время температура циркуляционной воды поддерживалась равной 50 О С. В III режиме регулирование температуры воды в циркуляционном трубопроводе не производилось.

Среднечасовые значения параметров работы ЦТП в каждом из трех режимов представлены в табл. 1. Экономия тепловой энергии на ЦТП определялась для I и II режимов в сравнении с III режимом, когда не производилось регулирование циркуляционного расхода воды.

Таблица 1. Режимные показатели работы ЦТП при регулировании циркуляционного расхода в период с 19.06.2014 г. по 06.08.2014 г.

Режим Тепловое потребление системой ГВС, Г кал/ч Среднечасовая температура воды в подающем трубопроводе системы ГВС, °С Среднечасовая температура воды в циркуляционном трубопроводе системы ГВС, °С Среднечасовой расход воды в подающем трубопроводе системы ГВС, т/ч Среднечасовой расход воды в циркуляционном трубопроводе системы ГВС, т/ч
1 режим 0,1849 58,85 45,46 7,18 5,23
II режим 0,1833 61,63 46,49 7,74 6,10
III режим 0,212 64,30 53,53 12,76 11,39

В результате анализа данных, представленных в табл. 1, установлено, что экономия тепловой энергии на ЦТП в режимах с регулированием циркуляционного расхода горячей воды относительно режима без регулирования составляет 12-14% (0,03 Гкал/ч). При этом в режиме с дифференцированной по времени суток температурой воды в циркуляционном трубопроводе ГВС достигается большая экономия теплоты.

В отопительном периоде с 19.10.2014 г. по 17.11.2014 г. на том же ЦТП проводился анализ режимных параметров в условиях регулирования и отсутствия регулирования температуры циркуляционной воды в системе ГВС. В первом периоде (I режим) настройки регулятора температуры изменялись в течение суток по графику: с 9 до 15 ч поддерживалась температура циркуляционной воды равная 45 О С, в остальное время температура циркуляционной воды поддерживалась равной 50 О С. Во втором периоде (II режим) регулирование температуры воды в циркуляционном трубопроводе не производилось.

Анализ среднечасовых показателей работы ЦТП в отопительном периоде показывает, что в I режиме теплоты потребляется на 20% меньше, чем во II (табл. 2).

Таблица 2. Режимные показатели работы ЦТП при регулировании циркуляционного расхода в период с 19.10.2014 г. по 17.11.2014 г.

Режим Тепловое потребление системой ГВС, Г кал/ч Среднечасовая температура воды в подающем трубопроводе системы ГВС, °С Среднечасовая температура воды в циркуляционном трубопроводе системы ГВС, °С Среднечасовой расход воды в подающем трубопроводе системы ГВС, т/ч Среднечасовой расход воды в циркуляционном трубопроводе системы ГВС, т/ч
1 режим 0,19 72,93 50,3 3,22 0,99
II режим 0,24 73,13 60,66 11,56 9,53

На рис. 3-5 показана динамика изменения расхода теплоносителя, температуры воды и теплопотребления в системе ГВС по часам суток при различных режимах работы ЦТП в период с 19.10.2014 г по 17.11.2014 г На приведенных диаграммах четко видно снижение температуры циркуляционной воды, расхода воды и теплопотребления в системе ГВС в период регулирования температуры циркуляционной воды. Снижение теплопотребления приводит к соответствующей экономии топливно-энергетических ресурсов. Равенство температуры воды, подаваемой на ГВС при различных режимах, показывает, что снижение расхода теплоносителя и количества тепловой энергии обусловлено только оптимизацией режима работы системы ГВС за счет регулирования расхода воды в циркуляционном трубопроводе. При этом температура воды в подающем трубопроводе системы ГВС соответствует нормативным требованиям (рис. 3).

С целью оценки инвестиционной привлекательности проведено технико-экономическое обоснование реализованной технологии регулирования нагрузки системы ГВС. На основании анализа режимов работы системы ГВС определена минимальная среднечасовая экономия теплоты 0,03 Гкал/ч (табл. 1). Предполагаемое время работы системы ГВС с регулированием циркуляционного расхода составляет 3600 ч в год. Суммарная экономия теплоты на одном ЦТП за этот период составит 108 Гкал, что при тарифе за тепловую энергию 1500 руб./Гкал равно 162 тыс. руб. Затраты на приобретение оборудования для системы автоматического регулирования составили 74,6 тыс. руб., т.е. технология окупается за половину временного периода работы системы автоматического регулирования, т.е. за 2,5-3 месяца.

Энергосберегающий потенциал разработанной технологии при ее реализации на всех ЦТП системы теплоснабжения Ульяновска составляет более 12 млн руб. в год, что, с учетом небольшого срока окупаемости, является выгодным инвестиционным проектом.

При технико-экономическом обосновании не учитывались снижение затрат электроэнергии на транспорт теплоносителя, снижение тепловых потерь в трубопроводах системы ГВС, возможное увеличение комбинированной выработки электроэнергии на ТЭЦ за счет снижения температуры обратной сетевой воды. С учетом этих составляющих срок окупаемости такой технологии будет еще меньше.

Читайте также:  Как отрегулировать работу наушников

Поквартирные тепловые пункты

Примером энергоэффективных технологий использования теплоты в системах теплопотребления в ряде случаев могут служить поквартирные тепловые пункты (ПТП), которые представляют собой комплекс устройств, преобразующих параметры теплоносителя, перераспределяющих потоки теплоносителя в контурах отопления и ГВС квартиры и управляющих тепловыми нагрузками этих контуров. Применение ПТП в системах водоснабжения и отопления позволяет упростить схему разводящих внутри- домовых сетей теплоснабжения, снизить затраты на эксплуатацию объекта капитального строительства (за счет отсутствия централизованной системы ГВС) [5]. При этом владельцы квартир могут по своему усмотрению устанавливать необходимый экономичный тепловой режим и тем самым определять приемлемую оплату за потребленную тепловую энергию.

Недостатком открытой схемы теплоснабжения (рис. 6) в основном является наличие постоянного круглосуточного расхода циркуляционной воды в системе ГВС, что приводит к сверхнормативным тепловым потерям в системе ГВС и высоким энергетическим затратам на циркуляцию воды в системе ГВС. Типовая открытая система теплоснабжения характеризуется большой металлоемкостью, что приводит к увеличению начальных затрат на ее сооружение.

В НИЛ «ТЭСУ» УлГТУ разработан ряд технологий ГВС на основе ПТП [6, 7], одна из которых представлена на рис. 7.

Основным принципом работы такой системы теплоснабжения является то, что подготовка горячей воды происходит в непосредственной близости от водоразборных кранов, при этом отсутствуют тепловые потери в трубопроводе подачи ГВС, что позволяет полностью исключить циркуляцию воды в системе ГВС.

Определим экономию от внедрения ПТП в открытой системе теплоснабжения на примере одного стояка системы ГВС в 9-этажном многоквартирном жилом доме. Протяженность циркуляционных трубопроводов принята равной 60 м, диаметр — 20 мм.

Суммарный расход воды на нужды теплоснабжения определяем по формуле:

где Gот, Gгвс — расходы воды соответственно на отопление и ГВС.

Расход воды на ГВС определяем по формуле:

где Gг Gu — расходы горячей воды соответственно в водоразборных приборах и в циркуляционном трубопроводе.

Тепловые потери в циркуляционном трубопроводе при этом составят:

где qц — плотность теплового потока через 1 м циркуляционного трубопровода:

1ц=60 м — протяженность циркуляционного трубопровода; tц— температура циркуляционной воды, О С; tнв — температура наружного воздуха, О С; λст- — коэффициент теплопроводности стали, Вт/(м. О С); dвн — внутренний диаметр трубопровода, м; dн — наружный диаметр трубопровода, м; αв — коэффициент теплоотдачи от воды к внутренней стенке трубы, Вт/(м 2 .К); αвн — коэффициент теплоотдачи от наружной стенки трубы к наружному воздуху, Вт/(м 2 .К).

При годовой работе системы ГВС тепловые потери в циркуляционном трубопроводе составят:

где τгвс год =8160 — количество часов работы системы ГВС в год, ч.

Отсутствие теплопотерь в циркуляционном трубопроводе при использовании ПТП приведет к снижению расхода топлива:

где Q P н — низшая теплота сгорания топлива, Дж/кг; ηбр, — КПД котла.

При стоимости 1 т у.т. равной 3700 руб. экономия с одного стояка внутридомовой системы ГВС составит Птэ=3,0 тыс. руб. в год.

Расход воды на циркуляцию:

где с — удельная теплоемкость воды, ккал/(кг О С); ∆tц — температурный перепад в циркуляционном трубопроводе, О С.

Годовой расход воды в циркуляционном трубопроводе составит:

Расход электроэнергии циркуляции горячей воды при этом:

где γ — удельный вес перекачиваемой жидкости, Н/м 3 ; Н — напор насоса, м; ηн — КПД насоса.

Потребление электроэнергии на привод насоса составит 17,6 кВтч/год, что в денежном эквиваленте при стоимости электроэнергии 4 руб./кВт*ч составит Пэ=70,4 тыс. руб. в год.

Общая экономия эксплуатационных затрат при использовании в системах ГВС ПТП составит:

Побщ=Пэц+Птэ+Пэ=81,2 тыс. руб. в год. (10)

Кроме того, при отсутствии циркуляционного трубопровода уменьшается и металлоемкость системы ГВС, которая при стоимости трубы Ду 20 — 50 тыс. руб./т приведет к экономии с одного стояка внутридомовой системы ГВС Пм=5,0 тыс. руб.

Определим капитальные затраты на внедрение ПТП с учетом дополнительного оборудования, устанавливаемого в них. В качестве основных капитальных затрат принята установка регулятора температуры и регулятора перепада давления. Стоимость этого оборудования в одном ПТП составит около 60 тыс. руб. Капитальные затраты на один стояк внутридомовой системы ГВС в 9-этажном многоквартирном доме составят порядка 540 тыс. руб. [9].

Срок окупаемости затрат от внедрения способа приготовления ГВС в ПТП составляет порядка 6 лет. Данные результаты основаны на расчетном объеме потребления ГВС.

Проведенное обследование систем ГВС жилых домов [4] показало, что реальное значение циркуляционного расхода существенно превышает расчетные значения. Очевидно, если фактический расход воды в циркуляционном трубопроводе системы ГВС будет превышать расчетный в 3-6 раз, срок окупаемости также пропорционально снизится. Таким образом, реальный срок окупаемости технологии ГВС с использованием ПТП составляет не более одного года.

Выводы

1. В системе теплоснабжения г. Ульяновска на одном из ЦТП реализована технология регулирования нагрузки системы горячего водоснабжения, учитывающая неравномерность потребления горячей воды. Особенностью разработанной и реализованной технологии является регулирование расхода воды в циркуляционном трубопроводе в зависимости от температуры воды после водоразборных точек в системе горячего водоснабжения.

2. Проведен анализ параметров ЦТП при различных режимах работы и определена величина экономии теплоты. В режимах работы ЦТП с регулированием циркуляционного расхода горячей воды относительно режима работы без регулирования теплопотребление ЦТП уменьшается на 12-20%.

3. Выполнен технико-экономический расчет реализованной технологии регулирования нагрузки системы горячего водоснабжения. Расчетная годовая экономия теплоты на одном ЦТП составляет 162 тыс. руб. Срок окупаемости, определенный с учетом затрат на покупку и монтаж оборудования, составляет менее трех месяцев.

4. Выполнен сравнительный анализ технологий обеспечения тепловой нагрузки в системах горячего водоснабжения с использованием поквартирных тепловых пунктов. Реализация таких технологий позволяет повысить экономичность работы систем горячего водоснабжения за счет снижения тепловых потерь и затрат на транспорт горячей воды в связи с отсутствием циркуляционного расхода.

5. Расчетный срок окупаемости технологии горячего водоснабжения с использованием поквартирных тепловых пунктов составляет около 6 лет. При фактических затратах на циркуляцию воды в существующих системах ГВС срок окупаемости сокращается до 1 года.

Литература

2. Строительные нормы и правила. СНиП 2.04.07-86*. Тепловые сети. М.: Минстрой России, 1994. 46 с.

3. О предоставлении коммунальных услуг собственникам и пользователям помещений в многоквартирных домах и жилых домов. Постановление Правительства РФ от 06.05.2011 г. № 354 // Российская газета. 2006. № 116. 01.06.2011.

4. Ротов П.В. Регулирование нагрузки городских теплофикационных систем / П.В. Ротов, В.И. Шарапов. Ульяновск: УлГТУ, 2013. 309 с.

5. Квартирные тепловые пункты в многоквартирных жилых домах. Рекомендации АВОК Р НП «АВОК» 3.2.1-2009. М.: ООО ИИП «АВОК-ПРЕСС». 2009. 46 с.

6. Патент 2549089 Российская Федерация. МПК 7 F 24 D 3/08. Способ работы открытой двухтрубной системы теплоснабжения/ П.В. Ротов, М.Е. Орлов, В.И. Шарапов, А.А. Сивухин; заявитель и патентообладатель УлГТУ № 2013145525/12; заявл. 10.10.13; опубл. 20.04.15, Бюл. № 11. 5 с.

7. Сивухин А.А. Сравнительный анализ технологий обеспечения нагрузки горячего водоснабжения / А.А. Сивухин, П.В. Ротов, В.И. Шарапов // Новые технологии в теплоснабжении и строительстве: сборник работ аспирантов и студентов — сотрудников научно-исследовательской лаборатории «Теплоэнергетические системы и установки». Ульяновск: УлГТУ, 2015, Выпуск. 13. С. 373-379.

Источник

Adblock
detector