Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 5 июля 2017 года; проверки требуют 5 правок.
У этого термина существуют и другие значения, см. ГВС.
Способы присоединения подсистемы ГВС к системе теплоснабжения
Солнечный коллектор, Германия
Типовые схемы ГВС
Схемы ГВС бывают трех типов: накопительного, проточного, комбинированного (проточный + накопительный). Соответственно для каждого типа схем используются свои компоненты и схемные решения.
Плановое отключение систем горячего водоснабжения
Пожалуй, всем известно, что огромные котлы-градирни и испускающие дым полосатые трубы, что видны с любой точки города, принадлежат ТЭЦ. Более того, многие знают, что эти махины обеспечивают наши дома светом, отоплением и горячим водоснабжением. Но что именно представляет собой процесс образования тепла и как в нем задействованы колонны градирен – вопрос довольно запутанный.
Расходные материалы
Весь процесс работы ТЭЦ начинается с подготовки воды. Поскольку она используется здесь в качестве основного теплоносителя, то перед попаданием в паровой котел, где с ней будут происходить основные метаморфозы, требует предварительной очистки. Чтобы предупредить накипь на стенках котлов, воду сначала смягчают – ее жесткость порой необходимо уменьшить в 4000 раз, также ее нужно избавить от различных примесей и взвесей.
В качестве топлива для подогрева котлов с водой на различных электростанциях используют, как правило, газ, уголь или торф. Сгорание этих материалов выделяет тепловую энергию, которую на станции и используют для работы всего энергоблока. Уголь перед использованием перемалывают, а поступающий газ очищают от механических примесей, сероводорода и углекислого газа.
Производство пара
Огромный паровой котел в машинном зале – высота с 9-этажный дом не предел – можно назвать сердцем ТЭЦ. Его питает подготовленное топливо, выделяя при этом огромное количество энергии. Под ее силой вода в котле превращается в пар с температурой на выходе почти в 600 градусов. Под давлением этого пара вращаются лопасти генератора, в результате чего создается электричество.
ТЭЦ вырабатывает также тепловую энергию, предназначенную для отопления и горячего водоснабжения района и города. Для этого на турбине существуют отборы, которые выводят часть нагретого пара, пока тот еще не дошел до конденсатора. Выведенный пар передается в сетевой подогреватель, выступающий в качестве теплообменника.
Тепловые сети
Попав в трубки сетевых подогревателей, вода нагревается и передается по подземным трубопроводам дальше в тепловую сеть за счет насосов, гоняющих воду по трубам. Теплосети, как правило, несут воду 70-150 градусов – все зависит от температуры снаружи: чем ниже градус на улице, тем горячее теплоноситель.
Перевалочным пунктом для теплоносителя становится центральный тепловой пункт ЦТП). Он обслуживает сразу целую систему зданий, предприятие или микрорайон. Это своеобразный посредник между объектом, создающим тепло и непосредственным потребителем. Если в котельной вода нагревается благодаря сгоранию топлива, то ЦТП работает с уже нагретым теплоносителем.
Рецепт горячей воды
Поставка теплоносителя заканчивается на входе в ЦТП или ИТП индивидуальный ТП) – так, теплоноситель передается для дальнейших действий в руки ТСЖ или другой управляющей компании. Именно в тепловом пункте создается та горячая вода, с которой мы привыкли иметь дело – поступающая сюда с ТЭЦ вода греет в теплообменнике чистую холодную воду из водозаборников и превращает ее в ту самую горячую, что течет в наших кранах.
Обогрев здания и комнаты, эта вода постепенно остывает, ее температура падает до 40-70 градусов. Часть такой воды идет на смешение с теплоносителем и подается в наши краны с горячей водой. Дорога же другой части – снова на станцию, здесь остывшую воду согреют сетевые теплообменники.
Для чего же нужны градирни?
Величественные и массивные башни, называемые градирнями, не являются реакторами и центрами событий на ТЭЦ и на самом деле играют вспомогательную роль. Как это ни удивительно, но они применяются на теплостанции для охлаждения воды. Но зачем давать остывать той воде, которую постоянно нагревают?
В градирнях используется вторая часть обратки», прошедшей цикл нагревания-охлаждения. Но ее температура еще довольно велика: 50 градусов для дальнейшего применения – слишком высокий показатель. Используют же побывавшую в градирнях воду для охлаждения конденсаторов паровых турбин. Это необходимо для того, чтобы пар, прошедший через паровую турбину, смог попасть в конденсатор и на холодных трубах внутри него сконденсироваться. Эти трубы как раз и охлаждаются водой, прошедшей градирни, температура которой теперь около 20 градусов. Если их не остудить, то не будет и потока пара через турбину, тогда и работать она не сможет. Конденсатор же снова превратит пар в воду, которая будет вновь пущена по циклу.
Так, круг за кругом вода будет нагреваться и остывать, превращаться в пар и снова в воду. За счет того, что трубы, котёл и радиаторы образуют замкнутую систему, вода будет двигаться по кругу цикл за циклом, постоянно и непрерывно.
В соответствии СНИП 2874-82, горячая вода для бытовых нужд должна подаваться в краны с температурой 50-70 градусов. Давление на выходе соответствует СНиП 2.04.2-84. Магистрали для водо и теплоснабжения независимы, смешивать потоки нельзя. Предлагаем познакомиться со схемами централизованного горячего теплоснабжения, частью которого является ГВС.
Понятие об открытой и закрытой системе теплоснабжения
В открытой системе водоснабжения вода от котельных ГРЭС или ТЭЦ поступает к потребителю в общих трубах. Отбор происходит до поступления агента в отопительную систему. Система считается простой в исполнении и обслуживании.
В закрытой системе холодная вода нагревается в рекуператорах. Используются пластинчатые теплообменники. Горячая перегретая вода отдает тепло, остывая до нормативной температуры. Система включает дополнительное оборудование, регулирующую аппаратуру и пульт управления.
Согласно государственным нормативным актам с 1 января 2022 года запрещается получать ГВС из открытой системы.
Методы стабилизации температуры и давления в ГВС
Температура агента на выходе из крана днем должна быть 75-55 0С. Ночью допускается снижение показателя на 2 градуса. В детских учреждениях температура воды из крана допускается ниже 37 градусов.
Право потребителя на соблюдение температурных нормативов
На форумах и в отзывах утверждается, РСО подает горячий агент температурой 60 0С на входе в дом, но потребителя этот показатель не выдерживается. ГК РФ ст. 52 предписывает ответственность продавца за параметры подаваемого продукта. При низкой температуре воды оплата за нее может быть скорректирована, если установить многоуровневый счетчик, учитывающий фактический расход в разных диапазонах температуры.
По правилам РФ №354 от 5.05.2011 г., нормальным считается слив воды в течение 3 минут с расходом 2 л/мин до полного набора температуры. Каждый градус понижения приносит хорошую прибыль управляющей компании.
Условия равномерного давления в системе ГВС
Давление воды в трубопроводах поквартирной разводки должно обеспечивать работу сантехнических приборов в любом этаже здания. Если на первом этаже достаточно 1 атмосферы, на каждый последующий необходимо добавлять 0,4 атмосферы. Максимальный напор в точке отбора горячей воды 4,5 атм.
В домашних условиях напор можно измерить с помощью секундомера и 3-х литровой банки. Открыв кран полностью, засеките время наполнения сосуда:
Это не точный показатель, а повод вызвать управляющую компанию для составления акта и инструментального замера.
Для того чтобы выполнить требования по давлению, в линию устанавливаются повысительные насосы с напором, рассчитанным на этажность здания.
Схемы сетей
Разбор воды в системе ГВС нестабильный. Вода в системе должна быть проточной, без застойных зон. Как обеспечивается стабильность показателей?
Горячая вода движется от места нагрева по теплоцентрали – изолированным трубам подземной или наземной укладки. В месте разветвления труб для подачи в дома выполнен распределительный узел. По трубам меньшего диаметра теплоноситель поступает в подвальное помещение. В открытой системе тепловой агент делится на 2 потока – ГВС и отопления. Подается с домовую сеть повысительными насосами.
В закрытом контуре горячая вода в теплообменнике нагревает холодную. Физиологические нормы продукта не нарушаются. Он безопасен при внутреннем употреблении. Узел требует контроля, регулировки дневной и ночной температуры, но экологичен и безопасен.
Не использованная вода сливается в трубу, называемую обраткой, и поступает на вторичный нагрев. При этом умягченная вода с ингибирующими добавками не сливается, экономятся расходы на химводоочистку.
Чем отличается однотрубная и двухтрубная система циркуляции теплоносителя
Если разводку холодной воды можно закончить тупиком, то для горячей такая схема в МКД недопустима. Здесь организуется постоянная циркуляция теплоносителя.
Для отопления высотных зданий используется перегретая до 130 0С вода из тепловой магистрали. Она не вскипает, так как подается под давлением до 10 атм. Перед подачей в разводку дома, температура воды на элеваторном узле понижается за счет смешивания с обраткой. Процесс инжекции и дозирования автоматический.
Однотрубная разводка представляет последовательное подключение входа и выхода из батарей на вертикальную трубу. Отработанная вода возвращается в систему, минуя батареи.
В двухтрубной разводке запитка батарей происходит от одной трубы, а сброс охлажденного теплоносителя в другую, обратную трубу. Такая схема позволяет каждому владельцу квартиры регулировать температуру нагревателей в квартире, не отапливать улицу, ставить приборы учета потребляемого тепла.
Отличаются схемы отопления по подаче теплоносителя сверху или нижней запиткой. В некоторых проектах стояки универсальные, способные обеспечивать движение теплоносителя в обоих направлениях.
Центральный тепловой пункт (он же бойлерная) выполняет функцию подачи тепловой энергии на отопление и горячее водоснабжение двух и более зданий.
ЦТП, расположенный в подвале дома, берет на себя небольшую нагрузку — один–два дома. А вот под «опекой» ЦТП, который оборудован в отдельном здании, могут находиться целые кварталы.
Откуда в кране берется горячая вода?
Точнее, в какой момент и как она становится той самой горячей водой, которой мы моем посуду и умываемся по утрам? Главнее всего — теплоноситель. Теплоноситель — это горячая вода с ТЭЦ, которая выступает в роли обогревателя для холодной воды, чьим поставщиком является Водоканал. Расскажем, как это происходит.
Мы побывали на центральном тепловом пункте №1001 юго-западного сетевого района Барнаула. Этот ЦТП был запущен в эксплуатацию в 2013 году и обслуживает 14 многоквартирных домов. Здесь мастер участка Дмитрий Захаров рассказал о процессе подогрева воды.
От ТЭЦ теплоноситель по магистральным трубопроводам попадает в центральные тепловые пункты. В Барнауле температура теплоносителя в магистралях достигает +130 °С, а давление превышает 9 атмосфер. Такие параметры необходимы для того, чтобы жители всего города получали качественный ресурс, но они слишком велики для внутридомовой системы. Поэтому в ЦТП воду от ТЭЦ встречает клапан, он понижает ее давление до 6 атмосфер. А далее теплоноситель попадает в теплообменник.
Теплообменник: с одной стороны горячо, с другой — холодно
С другой стороны в теплообменник поступает холодная вода. Эта вода проходит через повысительные насосы, которые, наоборот, повышают давление до 6 атмосфер. Благодаря чему вода может добираться до кранов горожан и ресурс обретает необходимые для подогрева параметры.
Кстати, в платежках уже несколько лет жители Барнаула видят не общий тариф на горячую воду, а двухкомпонентный. То есть потребитель платит за саму холодную воду и отдельно за ее подогрев до горячей.
Как вода нагревается?
На ЦТП №1001 установлены современные пластинчатые теплообменники. Одна часть пластинок заполняет горячей водой с ТЭЦ, а другая — холодной водой из водоканальской сети. Пластинки с горячей водой, соприкасаясь, подогревают пластинки с холодной водой до необходимой температуры — для горячего водоснабжения это +60–75 °С.
Трубочки вместо пластинок
Но это современные пункты, а мы также побывали в доме №169 на улице Г. Исакова, где в подвале находится ЦТП №502, которой в текущем году исполнилось 50 лет. Там в теплообменнике установлены не пластины, а маленькие трубочки.
На этой бойлерной силами подрядной организации «Приборы учета» проводится замена водо-водяного подогревателя. Внешне трубчатый теплообменник значительно отличается от своего пластинчатого современника, но также четко выполняет свою функцию. По трубкам поступает холодная вода, которая подогревается теплоносителем до нужной температуры. Оборудование соответствует всем нормативам и ГОСТам, изготовлено на Куртамышском механическом заводе.
На обслуживании теплосетевого подразделения Сибирской генерирующей компании в Барнауле находится 458 центральных тепловых пунктов. В среднем для работы одного ЦТП нужно четыре специалиста: слесарь по обслуживанию тепловых пунктов, слесарь контрольно-измерительных приборов и автоматики, электрик и мастер. На каждого из них приходится по 5–6 ЦТП сетевого района.
Всего в 2019 году в Барнауле будет заменено десять насосных агрегатов и 64 секции водоподогоревателей на семи центральных тепловых пунктах. На эти цели СГК направила почти 35 миллионов рублей.
Ремонт бойлерных влечет за собой временные неудобства в виде отключения горячей воды для части потребителей, но, к сожалению, без замены такого возрастного оборудования невозможно быть уверенным в бесперебойной подаче тепла зимой.
Чтобы в квартире стало тепло, недостаточно просто нагреть воду на ТЭЦ. Первоначально ее необходимо очистить. Для этого в цехе химической очистки воды лаборанты путем фильтрации удаляют из нее, например, гидрокарбонаты кальция и магния. Их количество уменьшают в 4000 раз, чтобы не допустить появление накипи на поверхностях оборудования, с которым теплоноситель контактирует. Затем в декарбонизаторах удаляют углекислоту. Эта мера позволяет уменьшить вероятность появления внутренней коррозии металла оборудования ТЭЦ.
Далее вода поступает в сетевой подогреватель, или бойлер. В зависимости от конструкции ТЭЦ бойлер может находиться как в котельном, так и в турбинном цехе. Бойлер похож на барабан из 5000 тонких латунных трубок диаметром 3–5 сантиметров.
Вода внутри трубок нагревается при помощи пара, который течет между ними. Он попадает в бойлер через отборы турбины — специальные трубки в конструкции турбины, по которым часть пара не попадает в генератор, а направляется в бойлер. После того как вода, а правильнее сказать, теплоноситель, нагреется до нужной температуры, он проходит через деаэраторы для удаления кислорода и при помощи насосов попадает в магистральные тепловые сети. А по ним уже в город.
Важно отметить, что теплоноситель попадает с ТЭЦ в квартиры не напрямую, а через тепловой пункт, внутри которого температура теплоносителя регулируется до нужного уровня. Например, в Новосибирске в течение отопительного сезона, с сентября по март, температура теплоносителя в трубах внутри дома варьируется от +70 до +95 °C, в зависимости от температуры за окном.
В Новосибирске 98% жилого фонда оснащено тепловыми пунктами. Только у 2% домов, подключенных к малым котельным, регулирование температуры теплоносителя происходит непосредственно внутри котельных. Оттуда теплоноситель по трубам поступает напрямую в дом.
