Схема присоединения водоподогревателей горячего водоснабжения в закрытых системах теплоснабжения может осуществляться по трем различным схемам: параллельной, двухступенчатой смешанной и последовательной.
Для систем теплоснабжения с расчетным температурным графиком 130 °C - 70 °C и выше рекомендуется подключение водоподогревателей горячего водоснабжения по двухступенчатой схеме при соотношении тепловой нагрузки горячего водоснабжения и отопления до 1,2. (СП 510.1325800.2022)
Конкретный способ выбирается в зависимости от соотношения максимального потока теплоты Qh max на горячее водоснабжение и максимального потока теплоты Q оmax на отопление:
- одноступенчатая параллельная схема:
- двухступенчатая схема
I. Двухступенчатая смешанная схема присоединения водоподогревателей горячего водоснабжения с ограничением максимального расхода воды из тепловой сети с независимым присоединением системы отопления и автоматическим регулированием подачи теплоты на отопление приведена на рисунке 5.3 (в отопительный период кран А - открыт, кран Б - закрыт, при работе в теплый период кран А - закрыт, кран Б - открыт).
Двухступенчатая циркуляционно-повысительная схема горячего водоснабжения с независимым присоединением систем отопления (вентиляции) приведена на рисунке
В зимний и переходный период вторые ступени водоподогревателей горячего водоснабжения работают по перемычке с краном А по предвключенной схеме, перемычка с краном Б предусматривается для работы в летний период.
При подключении системы горячего водоснабжения по двухступенчатой схеме допускается использовать водоподогреватель с двумя последовательными ступенями в одном корпусе (моноблок). Циркуляционный трубопровод горячего водоснабжения подключается к среднему патрубку стороны горячего водоснабжения водоподогревателя-моноблока или к линии между водоподогревателями первой и второй ступени.
Для зданий с двумя и более зонами горячего водоснабжения по высоте может применяться двухступенчатая схема горячего водоснабжения с повысительными насосными станциями после водоподогревателей 2-й ступени (см.рисунок). Количество рабочих насосов определяется проектной документацией. При этом на трубопроводах системы В1, подающих воду на водоподогреватель ГВС следует обеспечивать поддержание стабильного давления.
Двухступенчатая смешанная схема ГВС применяется в случаях, когда необходимо обеспечить энергоэффективность, стабильность температуры и надежность подачи горячей воды. Она особенно актуальна для объектов с высоким и неравномерным потреблением горячей воды, а также в системах централизованного теплоснабжения. Её использование регламентируется нормативными документами, такими как СНиП и СП, и направлено на повышение эффективности и надежности систем ГВС.
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ РАСЧЕТА ВОДОПОДОГРЕВАТЕЛЕЙ ГВС,ПРИСОЕДИНЕННЫХ ПО ДВУХСТУПЕНЧАТОЙ СХЕМЕ
Д.1 Расчет поверхности нагрева F , м2 , водоподогревателей горячего водоснабжения должен выполняться при температуре воды в подающем трубопроводе тепловой сети, соответствующей точке излома графика температур воды или при минимальной температуре воды, если отсутствует излом графика температур, так как при этом режиме минимальный перепад температур и значений коэффициента теплопередачи определяется по формуле
, (Д.1)
где Q h sp - расчетная тепловая производительность водоподогревателей горячего водоснабжения, определяется по приложению Б ;
k - коэффициент теплопередачи, Вт/(м 2 ·°C), определяется в зависимости от конструкции водоподогревателей;
- среднелогарифмическая разность температур между греющей и нагреваемой водой (температурный напор), °C.
Д.2 Распределение расчетной тепловой производительности Q h sp водоподогревателей между I и II ступенями осуществляется исходя из условия, что нагреваемая вода во II ступени нагревается до температуры t h = 65 °C, а в I ступени - до температуры t I h , определяемой технико-экономическим расчетом или принимаемой на 5 °C менее температуры сетевой воды в обратном трубопроводе в точке излома графика.Расчетная тепловая производительность водоподогревателей I и II ступеней Q h sp I,II , Вт, определяется по формулам:
, (Д.2)
. (Д.3)
Д.3 Температура нагреваемой воды, °C, после I ступени определяется по формулам:
- при зависимом присоединении системы отопления
; (Д.4)
- при независимом присоединении системы отопления
. (Д.5)
Д.4 Максимальный расход нагреваемой воды, кг/ч, проходящей через I и II ступени водоподогревателя, следует рассчитывать исходя из максимального теплового потока на горячее водоснабжение Q h max , определяемого по формуле (Б.2) , и нагрева воды до 65 °C в I ступени
. (Д.6)
Д.5 Расход греющей воды G d sp , кг/ч:
а) для тепловых пунктов при отсутствии вентиляционной нагрузки расход греющей воды принимается одинаковым для I и II ступеней водоподогревателей и определяется:- при регулировании отпуска теплоты по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения - по максимальному расходу сетевой воды на горячее водоснабжение (формула (Д.7)) либо по максимальному расходу сетевой воды на отопление (формула (Д.8)) :
; (Д.7)
. (Д.8)
В качестве расчетной используется большая из полученных величин:
- при регулировании отпуска теплоты по нагрузке отопления расчетный расход греющей воды определяется по формуле
, (Д.9)
где
. (Д.10)
При этом следует проверять температуру греющей воды на выходе из водоподогревателя I ступени при Q h max по формуле
. (Д.11)
В случае если температура, определенная по формуле (Д.11) , получилась ниже 15 °C, то следует принимать равной 15 °C, а расход греющей воды пересчитать по формуле
; (Д.12)
б) для тепловых пунктов при наличии вентиляционной нагрузки расход греющей воды принимается:
- для I ступени
; (Д.13)
- для II ступени
. (Д.14)
Д.6 Температура греющей воды, °C, на выходе из водоподогревателя II ступени
. (Д.15)
Д.7 Температура греющей воды, °C, на входе в водоподогреватель I ступени
. (Д.16)
Д.8 Температура греющей воды, °C, на выходе из водоподогревателя I ступени
. (Д.17)
Д.9 Среднелогарифмическая разность температур между греющей и нагреваемой водой, °C
(Д.18)