Oggi, l'organizzazione dei processi per la fornitura di acqua è una delle condizioni principali per creare una vita confortevole per i cittadini. Ci sono alcuni in vari modi come garantire l'approvvigionamento idrico, compresa la creazione di sistemi di rete di fornitura di acqua calda, ma uno dei modi efficaci oggi è riscaldare l'acqua attraverso una rete di riscaldamento.

Gli scambiatori di calore devono essere selezionati in base alle condizioni di installazione e posizionamento, nonché in base alle richieste dell'utente e alle capacità generali per l'installazione e il funzionamento delle apparecchiature di riscaldamento. Solo nella maggior parte dei casi corretta installazione e un calcolo competente consentono ai cittadini di dimenticare quali interruzioni o completa assenza fornitura di acqua calda.

Utilizzo di scambiatori di calore a piastre per fornire acqua calda sanitaria

Il riscaldamento dell'acqua attraverso le reti di riscaldamento è utile in termini economici, poiché gli scambiatori di calore, rispetto alle classiche caldaie che utilizzano energia elettrica o gas, funzionano solo per l'impianto di riscaldamento e nient'altro. Di conseguenza, il costo acqua calda per litro sarà molto più basso.

Gli scambiatori di calore a piastre utilizzano l'energia termica nelle reti di riscaldamento per riscaldare la normale acqua del rubinetto. Riscaldata dalle piastre di scambio termico, l'acqua calda penetra in tutti i punti di distribuzione dell'acqua, compresi rubinetti, rubinetti e docce.

È inoltre importante tenere presente che l'acqua da riscaldare e l'acqua, che è un vettore di calore, non interagiscono in alcun modo tra loro all'interno dello scambiatore di calore. I mezzi per il flusso dell'acqua sono separati gli uni dagli altri da piastre inserite scambiatore di calore, quindi lo scambio termico passa attraverso di loro.

Utilizzare l’acqua negli impianti di riscaldamento per soddisfare il fabbisogno domestico è impossibile: è dannoso e irrazionale. Ciò è spiegato dai seguenti motivi:

• 1. I processi di preparazione dell'acqua per apparecchiature e caldaie sono una procedura costosa e, molto spesso, complessa che richiede conoscenze, esperienza e competenze speciali.
• 2. Per ammorbidire l'acqua e renderla meno dura sistema di riscaldamento, vengono utilizzati reagenti e sostanze chimiche che hanno un impatto negativo sulla salute umana.
• 3. Nel corso degli anni, nei tubi del riscaldamento si accumulano grandi quantità di depositi, che sono anche dannosi per l'uomo e la sua salute.

Tuttavia, nessuno vieta l'uso di tale acqua non per lo scopo previsto, ma indirettamente, perché lo scambiatore di calore per l'acqua calda è caratterizzato da indicatori ad alta efficienza.

Tipologie di scambiatori di calore per impianti ad acqua calda

Oggi ce ne sono molti, ma tra tutti i due più apprezzati per l'uso quotidiano sono i sistemi a fascio tubiero e quelli a piastre. Da notare che i sistemi a fascio tubiero sono quasi scomparsi dai mercati a causa della bassa efficienza e delle grandi dimensioni.

Uno scambiatore di calore a piastre per la fornitura di acqua calda è costituito da diverse piastre ondulate posizionate su un telaio rigido. Sono identici tra loro nel design e nelle dimensioni, tuttavia si susseguono, ma secondo il principio della riflessione speculare, e sono divisi tra loro da guarnizioni specializzate. Le guarnizioni possono essere sia in acciaio che in gomma.

A causa dell'alternanza delle piastre a coppie, appaiono delle cavità che, durante il funzionamento, vengono riempite con un liquido riscaldante o un trasportatore di calore. È grazie a questo design e principio di funzionamento che lo spostamento dei media tra loro viene completamente eliminato.

Attraverso i canali di guida, i liquidi nello scambiatore di calore si muovono l'uno verso l'altro, riempiendo le cavità di numero pari, per poi uscire dalla struttura, ricevendo o cedendo parte dell'energia termica.

Schema e principio di funzionamento di uno scambiatore di calore a piastre per la fornitura di acqua calda

Maggiore è il numero e le dimensioni delle piastre presenti in uno scambiatore di calore, maggiore è l'area che può coprire, maggiore è la sua produttività e azione utile al lavoro.

Per alcuni modelli c'è spazio sulla trave direzionale tra la piastra di bloccaggio e il telaio. È sufficiente installare una coppia di lastre dello stesso tipo e dimensione. In questo caso, le piastrelle installate in aggiunta verranno installate in coppia.

Tutti gli scambiatori di calore a piastre possono essere suddivisi in diverse categorie:

• 1. Saldato, cioè non separabile e con corpo principale sigillato.
• 2. Pieghevole, cioè costituito da più tessere singole.

Il vantaggio principale e il vantaggio di lavorare con strutture pieghevoli è che possono essere modificate, modernizzate e migliorate, rimuovendo quelle non necessarie o aggiungendo nuove piastre. Per quanto riguarda le strutture saldate, non hanno tale funzione.

Tuttavia, i sistemi di fornitura di calore con piastra brasata sono oggi più popolari e la loro popolarità si basa sull'assenza di elementi di bloccaggio. Grazie a ciò si distinguono per dimensioni compatte, che non ne pregiudicano in alcun modo l'utilità e le prestazioni.

Schemi di collegamento

Uno scambiatore di calore che funziona secondo il principio acqua-acqua ne ha diversi vari schemi collegamenti, invece, i circuiti di tipo primario sono montati sui tubi di distribuzione della rete di riscaldamento (può essere privata o realizzata dai servizi comunali), mentre i circuiti di tipo secondario sono montati sulla tubazione di alimentazione idrica.

Molto spesso, dipende solo dalle decisioni di progettazione quale tipo di connessione è consentito utilizzare. Inoltre, lo schema di installazione e la sua scelta si basano sulle norme di "Progettazione delle stazioni di riscaldamento" e sullo standard SP con il numero 41-101-95. Se il rapporto e la differenza tra il massimo flusso di calore dell'acqua possibile per la fornitura di acqua calda e il flusso di calore per il riscaldamento è determinato nell'intervallo da ≤0,2 a ≥1, la base è uno schema di collegamento in uno stadio e se da 0,2≤ a ≤1, poi da due gradi .

Standard

Lo schema più semplice da implementare e più conveniente è quello parallelo. Con questo schema gli scambiatori di calore sono montati in serie rispetto alle valvole di controllo valvola di intercettazione, nonché parallelo all'intera rete di riscaldamento. Per ottenere il massimo scambio termico all’interno dell’impianto sono necessarie elevate portate di portatore di calore.

Schema in due fasi

Sistema misto a due stadi

Se si utilizza uno schema a due stadi, l'acqua viene riscaldata in una coppia di dispositivi indipendenti o in un'installazione monoblocco. È importante ricordare che lo schema di installazione e la sua complessità dipenderanno dalla configurazione complessiva della rete. Nella versione a due stadi, invece, il livello di efficienza dell'intero sistema aumenta e il consumo di refrigerante diminuisce (di circa il 40%).

Con questo schema, la preparazione dell'acqua avviene in due fasi. Durante il primo passaggio, applicare energia termica, riscaldando l'acqua a 40 gradi, e durante la seconda fase l'acqua viene riscaldata a 60 gradi.

Connessione seriale

Circuito sequenziale a due stadi

Questo schema è implementato all'interno di uno dei dispositivi per lo scambio termico della fornitura di acqua calda e questo tipo di scambiatore di calore è molto più complesso nella progettazione rispetto agli schemi standard. Costerà anche molto di più.

Calcolo degli scambiatori di calore

Quando si determina uno scambiatore di calore, è necessario tenere conto di parametri quali:

• 1. numero di utenti o residenti;
• 2. consumo e tasso di consumo di acqua calda al giorno per ciascun consumatore;
• 3. la temperatura massima possibile dei liquidi di raffreddamento per un certo periodo di tempo;
• 4. temperatura e altri indicatori acqua di rubinetto per un certo periodo di tempo;
• 5. tassi di perdita di calore consentiti (secondo gli standard, questa cifra non deve superare il 5%);
• 6. il numero totale di posti per la presa dell'acqua (possono essere rubinetti, miscelatori o docce);
• 7. modalità e funzionamento delle apparecchiature (continuo o periodico).

Le prestazioni e l'efficienza del sistema di scambio termico per gli appartamenti in città (in particolare, quando collegati alla rete di riscaldamento) sono calcolate sulla base degli indicatori di prestazione in periodo invernale. In inverno la temperatura dei portatori di calore può raggiungere i 120/80 gradi.

Allo stesso tempo, gli indicatori durante la primavera o l'autunno possono scendere fino al livello di 70/40 gradi, e la temperatura rimarrà molto bassa fino al livello critico. Ecco perché è importante eseguire contemporaneamente calcoli e indicatori dello scambiatore di calore sia per la primavera che l'autunno, sia per il funzionamento durante l'inverno.

È anche importante che nessuno possa garantire che questi calcoli siano corretti al 100%. Il fatto è che nel settore dell'edilizia abitativa e dei servizi comunali spesso preferiscono ignorare o trascurare gli standard per il servizio al consumatore finale.

Nel settore privato questi indicatori sono molto più accurati, perché l'utente ha sempre fiducia nell'efficienza e nelle prestazioni della caldaia e dell'intero sistema di riscaldamento.

Le reti di fornitura di acqua calda (HW) hanno molto in comune con le reti di fornitura di acqua fredda. La rete di fornitura dell'acqua calda è dotata di cablaggio inferiore e superiore. La rete di fornitura di acqua calda può essere senza uscita e ad anello, ma, a differenza delle reti di fornitura di acqua fredda, il collegamento della rete è necessario per mantenere un'elevata temperatura dell'acqua.

Le reti di acqua calda semplici (senza uscita) vengono utilizzate in piccoli edifici bassi, in locali domestici edifici industriali e in edifici con consumo stabile di acqua calda (bagni, lavanderie).

Gli schemi di reti di fornitura di acqua calda con condotte di circolazione dovrebbero essere utilizzati negli edifici residenziali, negli hotel, nei dormitori, nelle istituzioni mediche, nei sanatori e nelle case di riposo, nelle istituzioni prescolari, nonché in tutti i casi in cui è possibile il prelievo di acqua irregolare e a breve termine.

Tipicamente, una rete di fornitura di acqua calda è costituita da linee di alimentazione orizzontali e tubazioni-montanti di distribuzione verticale, da cui sono disposte le linee di distribuzione degli appartamenti. Le colonne montanti della fornitura di acqua calda sono posizionate il più vicino possibile agli apparecchi.

Figura 1. Diagramma con la distribuzione superiore della linea di alimentazione: 1 - scaldabagno; 2 - montante di alimentazione; 3 - montanti di distribuzione; 4 - rete di circolazione

Inoltre, le reti di fornitura di acqua calda sono suddivise in due tubi (con montanti ad anello) e monotubo (con montanti senza uscita).

Consideriamo alcuni dei numerosi schemi possibili di reti di fornitura di acqua calda.

Quando le linee vengono posate dall'alto, la tubazione di circolazione prefabbricata viene chiusa sotto forma di anello. La circolazione dell'acqua nell'anello della tubazione in assenza di presa d'acqua viene effettuata sotto l'influenza della pressione gravitazionale che si forma nel sistema a causa della differenza nella densità dell'acqua raffreddata e calda. L'acqua raffreddata nei montanti cade nello scaldabagno e sposta da esso l'acqua a temperatura più elevata. Pertanto, nel sistema si verifica un continuo scambio d'acqua.

Diagramma della rete senza uscita(Fig. 2) ha il consumo di metallo più basso, ma a causa del raffreddamento significativo e dello scarico irrazionale dell'acqua raffreddata, viene utilizzato in edifici residenziali alti fino a 4 piani, se i montanti non sono dotati di portasciugamani riscaldato e la lunghezza di i tubi principali sono piccoli.

Figura 2. Circuito di fornitura dell'acqua calda senza uscita: 1 - scaldabagno; 2 – montanti di distribuzione

Se la lunghezza dei tubi principali è grande e l'altezza delle colonne montanti è limitata, utilizzare circuito con linee di alimentazione e circolazione ad anello con installazione su di essi di una pompa di circolazione (Fig. 3).

Figura 3. Schema con condutture principali ad anello: 1 - scaldabagno; 2 - montanti di distribuzione; 3 - diaframma (resistenza idraulica aggiuntiva); 4- pompa di circolazione; 5 - valvola di ritegno

Il più diffuso schema a due tubi(Fig. 4), in cui la circolazione attraverso colonne montanti e linee viene effettuata utilizzando una pompa che preleva l'acqua dalla linea di ritorno e la fornisce allo scaldacqua. Un sistema con collegamento unilaterale dei punti d'acqua al montante di mandata e installazione di portasciugamani riscaldati sul montante di ritorno è la versione più comune di tale schema. Lo schema a due tubi si è rivelato affidabile nel funzionamento e conveniente per i consumatori, ma è caratterizzato da un elevato consumo di metallo.

Figura 4. Schema di fornitura di acqua calda a due tubi: 1 - scaldabagno; 2 - linea di alimentazione; 3 - linea di circolazione; 4 - pompa di circolazione; 5 - montante di alimentazione; 6 - montante di circolazione; 7 - presa d'acqua; 8 - Portasciugamani riscaldati

Per ridurre il consumo di metallo, negli ultimi anni hanno iniziato a utilizzare uno schema in cui più montanti di alimentazione sono combinati da un ponticello con un montante di circolazione(Fig. 5).

Figura 5. Schema con una colonna montante di circolazione di collegamento: 1 - scaldabagno; 2 - linea di alimentazione; 3 - linea di circolazione; 4 - pompa di circolazione; 5 - colonne montanti dell'acqua; 6 - montante di circolazione; 7 - valvola di ritegno

Apparso di recente schemi di un sistema di fornitura di acqua calda monotubo con una colonna montante di alimentazione inattiva per gruppo di colonne montanti dell'acqua(Fig. 6). La colonna montante folle è isolata e installata in coppia con una colonna montante dell'acqua o in un'unità componibile composta da 2-3 colonne montanti dell'acqua ad anello. Lo scopo principale della colonna montante folle è trasportare l'acqua calda dalla rete principale all'architrave superiore e quindi alle colonne montanti dell'acqua. In ciascun montante si verifica una circolazione aggiuntiva indipendente dovuta alla pressione gravitazionale che si crea nel circuito dell'unità sezionale a causa del raffreddamento dell'acqua nei montanti dell'acqua. Il montante folle aiuta la corretta distribuzione dei flussi all'interno del componibile.

Figura 6. Schema di fornitura di acqua calda monotubo sezionale: 1 - linea di alimentazione; 2 - linea di circolazione; 3 - montante di alimentazione inattiva; 4 - montante dell'acqua; 5 - ponticello ad anello; 6- valvole di intercettazione; 7 - portasciugamani riscaldato.

Affinché qualsiasi edificio residenziale funzioni normalmente, è necessario installare un sistema di approvvigionamento idrico. La sua corretta progettazione garantirà una fornitura tempestiva e una pressione dell'acqua sufficiente. Questo articolo discuterà in dettaglio lo schema di fornitura di acqua calda, i tipi di connessione e le sue caratteristiche in un condominio.

Cosa ha di speciale l'approvvigionamento idrico di un condominio?

È molto difficile fornire acqua ad un edificio con un gran numero di piani. Dopotutto, la casa è composta da numerosi appartamenti con bagni e impianti idraulici separati. In altre parole, i sistemi di approvvigionamento idrico in condomini- si tratta di una sorta di complesso con distribuzione di tubazioni separate, regolatori di pressione, filtri e apparecchiature di misurazione.

Molto spesso, i residenti dei grattacieli utilizzano l'acqua della rete idrica centrale. Con l'aiuto di una rete idrica, viene fornito ai singoli impianti idraulici sotto una certa pressione. Spesso l'acqua viene purificata utilizzando la clorazione.

Composizione del sistema di approvvigionamento idrico centrale

Schemi di approvvigionamento idrico centralizzato in edifici a più piani sono costituiti da una rete di distribuzione, opere di presa dell'acqua e impianti di trattamento. Prima di entrare nell'appartamento passa l'acqua lungo raggio da stazione di pompaggio allo stagno. Solo dopo la depurazione e la disinfezione l'acqua viene inviata alla rete di distribuzione. Con l'aiuto di quest'ultimo, l'acqua viene fornita ad apparecchi e attrezzature. Tubi del circuito centrale di fornitura dell'acqua calda edificio a più piani può essere realizzato in rame, metallo-plastica e acciaio.

Quest'ultimo tipo di materiale non è praticamente utilizzato negli edifici moderni.

Tipi di schemi di approvvigionamento idrico

Esistono tre tipi di sistemi di approvvigionamento idrico:

• collettore;
• sequenziale;
• combinato (misto).

Recentemente, quando negli appartamenti si trova sempre più un gran numero di apparecchiature idrauliche, vengono utilizzate schema elettrico del collettore . Sembra che lo sia L'opzione migliore normale funzionamento di tutti i dispositivi. Lo schema di fornitura di acqua calda del tipo a collettore elimina le perdite di carico nei diversi punti di connessione. Questo è il vantaggio principale di questo sistema.

Se consideriamo il diagramma in modo più dettagliato, possiamo concludere che non ci saranno problemi con l'utilizzo dell'attrezzatura idraulica per lo scopo previsto. L'essenza della connessione è che ogni singolo consumatore di acqua è collegato separatamente ai collettori montanti dell'acqua fredda e calda. I tubi non hanno molte diramazioni, quindi la probabilità di perdite è molto bassa. Tali schemi di approvvigionamento idrico negli edifici a più piani sono facili da mantenere, ma il costo delle apparecchiature è piuttosto elevato.

Secondo gli esperti, il sistema di fornitura di acqua calda del collettore richiede l'installazione di un'installazione più complessa di impianti idraulici. Tuttavia, questi aspetti negativi non sono così critici, soprattutto considerando il fatto che il circuito del collettore presenta molti vantaggi, ad esempio l'installazione nascosta di tubi e la contabilità caratteristiche individuali attrezzatura.

Circuito sequenziale di fornitura acqua calda edificio a più piani: questo è il modo più semplice per cablare. Questo sistema è collaudato nel tempo; è stato messo in funzione durante l’era sovietica. L'essenza del suo dispositivo è che le condutture di fornitura di acqua calda e fredda sono parallele tra loro. Gli ingegneri consigliano di utilizzare questo sistema negli appartamenti con un bagno e una piccola quantità di impianti idraulici.

Popolarmente, un tale schema di fornitura di acqua calda per un edificio a più piani è chiamato schema a T. Cioè, dalle autostrade principali ci sono diramazioni collegate tra loro da tee. Nonostante la facilità di installazione e il risparmio materiali di consumo, questo schema presenta diversi svantaggi principali:

1. In caso di perdita è difficile cercare le aree danneggiate.
2. Impossibilità di fornire acqua a un impianto idraulico separato.
3. Difficoltà di accesso alle tubazioni in caso di guasto.

Fornitura di acqua calda per un condominio. schema

I collegamenti dei tubi sono divisi in due tipologie: al montante di alimentazione dell'acqua calda e fredda. In breve si chiamano acqua fredda e acqua calda. Attenzione speciale il sistema di acqua calda merita condominio. schema Reti ACSè costituito da due tipi di cablaggio: inferiore e superiore. Salvare alta temperatura I cavi ad anello vengono spesso utilizzati nelle tubazioni. La pressione gravitazionale costringe l'acqua a circolare nell'anello, nonostante l'assenza di presa d'acqua. Nel montante si raffredda ed entra nel riscaldatore. L'acqua con una temperatura più elevata viene fornita ai tubi. In questo modo avviene la circolazione continua del liquido di raffreddamento.

Anche le autostrade senza uscita non sono rare, ma molto spesso si trovano nei locali di servizio impianti industriali e in piccoli edifici residenziali a basso numero di piani. Se la selezione dell'acqua è pianificata in modo intermittente, viene utilizzata una tubazione di circolazione. Gli ingegneri consigliano di utilizzare la fornitura di acqua calda nei condomini (lo schema è stato discusso sopra) con un numero di piani non superiore a 4. Una tubazione con un montante senza uscita si trova anche nei dormitori, nei sanatori e negli hotel. I tubi della rete senza uscita hanno un consumo di metallo inferiore e quindi si raffreddano più velocemente.

Le reti ACS comprendono una tubazione principale orizzontale e colonne montanti di distribuzione. Questi ultimi forniscono la distribuzione dei tubi ai singoli oggetti: gli appartamenti. L'acqua calda viene installata il più vicino possibile alle apparecchiature idrauliche.

Per gli edifici con una grande lunghezza di tubi principali, vengono utilizzati schemi con condotte di circolazione e di alimentazione ad anello. Condizione richiestaè installare una pompa per mantenere la circolazione e il ricambio costante dell'acqua.

Circuito sanitario bitubo - Foto 07

Costruttori e ingegneri moderni ricorrono sempre più all'uso di sistemi di acqua calda a due tubi. Il principio di funzionamento è che la pompa preleva l'acqua dalla linea di ritorno e la fornisce al riscaldatore, che ha un consumo di metallo maggiore ed è considerata la più affidabile per i consumatori.

Lo schema schematico di un sistema di fornitura di acqua calda comprende un'installazione per il riscaldamento dell'acqua fredda a una temperatura non superiore a 75 ° C e una rete di condotte di distribuzione. A questo scopo vengono utilizzati gli autobus ad alta velocità. scaldacqua istantanei. In tali scaldacqua, l'acqua scorre ad una velocità significativa attraverso i tubi di riscaldamento, che a loro volta vengono riscaldati dall'acqua proveniente dalla rete di riscaldamento che passa all'interno del corpo dello scaldabagno e li lava.

Quando si prepara l'acqua calda nella stazione di riscaldamento centrale secondo schema chiuso utilizzo scaldacqua ad alta velocità OCT 34-588-68 (refrigerante - acqua), OCT 34-531-68 e OCT 34-532-68 (refrigerante - vapore).

Riso. 174. Scaldacqua ad alta velocità: a - sezionale OST-34-588-68, b - vapore; 1 - corpo, 2 - compensatore lente, 3 - griglia, 4 - tubi in ottone, sistema a 5 tubi, 6 - camera dell'acqua posteriore, 7 - tappo, 8 - camera dell'acqua anteriore

Gli scaldacqua OST 34-588-68 ( , a) sono progettati per una pressione di 1 MPa e una temperatura del liquido di raffreddamento di 150 ° C. Sono prodotti in sezioni separate con un diametro esterno da 57 a 325 mm con una superficie riscaldante ciascuna sezione da 0,37 a 28 m2. La superficie riscaldante necessaria dello scaldacqua è costituita da sezioni simili collegate tra loro da rulli. La sezione è composta da un corpo 1 su cui sono saldate piastre tubiere di acciaio 3 e da un fascio di tubi di ottone 4 del diametro di 16X1 mm. Al corpo sono saldati ugelli con flange per collegare le sezioni nello spazio intertubo. L'acqua calda proveniente dalla rete di riscaldamento viene diretta nello spazio intertubo e l'acqua riscaldata si muove attraverso i tubi dello scaldabagno.

Gli scaldacqua a vapore (OST 34-531-68 e OST 34-532-68) (,6) sono progettati per il riscaldamento dell'acqua con vapore nei sistemi di riscaldamento e di fornitura di acqua calda. Pressione massima del vapore operativo 1 MPa. Gli scaldacqua vengono prodotti nella versione a due passaggi (OST 34-531-68) e a quattro passaggi (OST 34-532-68).La superficie riscaldante può variare da 6,3 a 224 m2.

Lo scaldacqua è composto da alloggiamento 1, sistema di tubazioni 5, camere dell'acqua anteriori 8 e posteriori 6. Il sistema di tubazioni comprende grigliati in acciaio e un fascio di tubi in ottone del diametro di 16X1 mm. L'acqua riscaldata entra attraverso il tubo inferiore della camera di ingresso anteriore, passa attraverso tubi di ottone, viene riscaldata ed entra in rete attraverso il tubo superiore. Il vapore che riscalda l'acqua entra nello spazio intertubo.

L'acqua riscaldata nello scaldabagno entra nel sistema di fornitura di acqua calda attraverso la tubazione di alimentazione, da cui i consumatori la utilizzano per scopi domestici e industriali. L'acqua prelevata dall'impianto viene reintegrata dalla rete idrica.

Per riscaldare l'acqua raffreddata nel sistema, viene posata una tubazione di circolazione che collega il sistema di fornitura di acqua calda allo scaldabagno.

Per mantenere un flusso costante di acqua proveniente dalla rete di riscaldamento, è installato un regolatore di flusso e sulla tubazione di alimentazione acqua fredda nello scaldabagno: un contatore dell'acqua che tiene conto del consumo di acqua. Nell'unità di controllo degli scaldacqua sono installate valvole per chiudere la tubazione del sistema di fornitura di acqua calda e di riscaldamento e le singole parti dell'unità. La pressione e la temperatura dell'acqua nei singoli punti della centralina vengono misurate con manometri e termometri.

A seconda dello scopo, i sistemi di fornitura di acqua calda sono realizzati con montanti a due tubi, di cui uno di circolazione, e monotubo.

Sistemi di fornitura di acqua calda a due tubi con colonne montanti di circolazione() vengono utilizzati laddove non è consentito il raffreddamento dell'acqua nelle tubazioni, ad esempio in edifici residenziali a più piani, hotel, ospedali e altri edifici.

Riso. 175. Impianto di fornitura acqua calda bitubo con colonne montanti di circolazione

Riso. 176. Circuito di alimentazione dell'acqua calda monotubo: 1 - diaframma, 2 - valvola a maschio, 3 - linea di transito di alimentazione, 4 - linea di transito di circolazione

Nei sistemi di fornitura centralizzata di acqua calda monotubo utilizzati in edifici residenziali(), i montanti all'interno di una sezione in alto sono collegati tra loro e tutti i montanti, tranne uno, sono collegati alla linea di alimentazione 3, e un montante inattivo è collegato alla linea di circolazione 4. Per garantire una circolazione uniforme dell'acqua nei sistemi di fornitura di acqua calda degli edifici collegati ad una centrale punto di riscaldamento, sul montante minimo è installato un diaframma.

Per una migliore distribuzione dell'acqua ai singoli punti di consumo dell'acqua, nonché per mantenere gli stessi diametri lungo l'intera altezza dell'edificio nei sistemi di fornitura di acqua calda monotubo, i montanti sono ad anello. Con uno schema ad anello, per edifici fino a 5 piani di altezza compresi, il diametro dei montanti è di 25 mm e per edifici da 6 piani in su - 32 mm di diametro. Estensioni della temperatura nei montanti dei sistemi di fornitura di acqua calda di grattacieli vengono compensati installando portasciugamani riscaldati a giro singolo e nei sistemi di fornitura di acqua calda a doppio tubo installando compensatori a forma di U sui montanti.

I portasciugamani riscaldati realizzati con tubi zincati sono collegati al sistema di fornitura di acqua calda tramite un circuito a flusso continuo. Le tubazioni di alimentazione dell'acqua calda, per proteggerle dalla corrosione, devono essere realizzate con tubi di acciaio zincato.

Per garantire la rimozione dell'aria dal sistema, i tubi vengono posati con una pendenza rispetto all'ingresso di almeno 0,002. Nei sistemi con cablaggio inferiore, l'aria viene rimossa attraverso il rubinetto superiore. Nel caso di cablaggio aereo, l'espulsione dell'aria avviene tramite bocchette automatiche installate nei punti più alti degli impianti.

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Tipologie e vantaggi dei circuiti ACS a flusso continuo
L'acqua calda utilizzando un circuito di flusso e scambiatori di calore a piastre è il modo più efficace e igienico per preparare l'acqua calda. Rispetto ai circuiti della batteria, presenta vantaggi significativi.

Per l'ACS a flusso continuo vengono utilizzati uno schema parallelo monostadio, sequenziale e misto a due stadi.

Circuito parallelo monostadio con uno scambiatore di calore collegato alla tubazione di alimentazione della rete di riscaldamento parallelamente all'impianto di riscaldamento ( riso. 1), è semplice ed economico.

Uno schema ACS a due stadi viene utilizzato per ridurre la temperatura dell'acqua nella tubazione di ritorno e il flusso d'acqua totale dalla rete di riscaldamento. Per fare ciò la superficie di scambio termico dello scambiatore sanitario viene divisa in due sezioni chiamate stadi. Nella prima fase fa freddo acqua di rubinetto riscaldato dall'acqua in uscita dall'impianto di riscaldamento. Successivamente l'acqua riscaldata nel primo stadio dello scambiatore di calore viene riscaldata insieme all'acqua di ricircolo alla temperatura richiesta (55-60 °C) rete idrica dalla tubazione di alimentazione della rete di riscaldamento.

A circuito sequenziale L'ACS di secondo stadio è collegata prima dell'impianto di riscaldamento alla tubazione di alimentazione ( riso. 2). Prima caldo rete idrica passa attraverso la seconda fase della fornitura di acqua calda, quindi entra nel sistema di riscaldamento. Pertanto, è possibile che la temperatura del liquido di raffreddamento non sia sufficiente a coprire le perdite di calore dell'edificio. Poi durante la selezione grande quantità acqua calda nelle ore di punta, l'edificio collegato all'ITP potrebbe non riscaldarsi a sufficienza. A causa della capacità di archiviazione Struttura del palazzo ciò non pregiudica il comfort dei locali se il periodo di apporto termico insufficiente non supera i 20 minuti circa. Per il periodo estivo di non riscaldamento, è presente un bypass commutabile attraverso il quale l'acqua di rete dopo il secondo stadio entra nel primo stadio della fornitura di acqua calda, bypassando il sistema di riscaldamento.

Lo schema misto ACS a due stadi si distingue per il fatto che il suo secondo stadio è collegato alla tubazione di alimentazione della rete di riscaldamento in parallelo al sistema di riscaldamento e il primo stadio è collegato in serie ( riso. 3). L'acqua di rete in uscita dal secondo stadio della fornitura di acqua calda viene miscelata con l'acqua di ritorno dell'impianto di riscaldamento e passa anch'essa attraverso il primo stadio.

Pertanto, il comfort nei locali di un edificio con uno schema ACS misto a due stadi non viene ridotto, ma viene consumata più acqua di rete rispetto a uno schema ACS sequenziale ( riso. 4).

* Basato sul libro di N.M. Zinger et al. “Aumentare l’efficienza dei punti di riscaldamento”. M., 1990.

Lo schema a due stadi è più diffuso negli edifici residenziali con carichi di ACS significativi rispetto al riscaldamento. In edifici con termica molto bassa o alta Carichi ACS, rispetto al riscaldamento (1< Q ГВС /Q О < 5), по standard attuali, viene utilizzato uno schema ACS parallelo monostadio.

Nei paesi occidentali, recentemente si sta pensando sempre più all'utilizzo del metodo a flusso continuo per la fornitura di acqua calda, soprattutto dopo aver riconosciuto il grave pericolo di infezione da legionella, batteri che si moltiplicano nell'acqua stagnante. acqua calda. Le severe normative già adottate nei paesi europei richiedono una regolare disinfezione termica dei serbatoi di stoccaggio e delle tubazioni dell'acqua calda ad essi collegate, comprese le tubazioni di ricircolo. La disinfezione viene effettuata aumentando la temperatura dell'intero sistema per un certo tempo fino a 70 °C e oltre. Soprattutto la complessità dei circuiti batteria necessari a questo scopo rivela i vantaggi dei sistemi di acqua calda sanitaria a flusso continuo con scambiatori di calore a piastre. Sono semplici e compatti, richiedono meno investimenti, forniscono temperature di ritorno più basse e costi dell'acqua di rete inferiori.

La temperatura più bassa dell'acqua nella tubazione di ritorno delle reti di riscaldamento si riduce perdite di calore e aumenta l’efficienza della produzione di energia elettrica nelle centrali termoelettriche. Un minore consumo di acqua di rete richiede diametri inferiori delle tubazioni della rete di riscaldamento e un minore consumo di energia per il suo pompaggio.

Opzioni normative
Attualmente, molte aziende stanno lavorando duramente regolatori automatici, che fornirebbe una temperatura confortevole dell'acqua calda con una precisione di 1-2 °C o inferiore. Nei serbatoi in batteria il riscaldamento uniforme si ottiene mediante miscelazione naturale o artificiale dell'acqua in ingresso con l'acqua nel serbatoio.

A questo scopo nel flusso continuo Sistemi ACS, soprattutto con portate basse e con forti variazioni, quando si regola la temperatura dell'acqua calda, è necessario tenere conto, oltre alla temperatura, anche della portata come secondo valore. Le principali aziende manifatturiere hanno sviluppato regolatori per flussi piccoli, per un consumatore, che funzionano senza energia ausiliaria. Questi regolatori tengono conto sia del flusso che della temperatura dell'acqua calda. A differenza dei tradizionali regolatori termostatici, in assenza di flusso di acqua calda, questi dispositivi sono in grado di interrompere completamente l'erogazione del fluido riscaldante, proteggendo lo scambiatore sanitario dalla formazione di depositi di calcare.

Nei sistemi di acqua calda a flusso continuo con elevato consumo di acqua calda, le fluttuazioni della portata, rispetto al suo valore complessivo, sono minori e una precisione soddisfacente del controllo della temperatura può essere ottenuta utilizzando sia regolatori termostatici che elettronici. Tuttavia nei regolatori elettronici è necessario appianare la curva di regolazione la scelta giusta la legge di regolazione e le caratteristiche della valvola di controllo stessa - la velocità della corsa dell'azionamento del regolatore, il diametro della valvola Dn, la sua resistenza idraulica k VS - al fine di eliminare il fenomeno dell'oscillazione durante l'intero intervallo del suo funzionamento. L'apertura e la chiusura costanti del regolatore ad alta frequenza espone scambiatore di calore a piastre L'acqua calda è esposta a carichi termici e idraulici elevati, che porteranno al suo guasto prematuro a causa del verificarsi di perdite esterne o interne.

Per evitare fluttuazioni con grandi differenze nella portata dell'acqua calda o con fluttuazioni significative della temperatura dell'acqua di riscaldamento, ad esempio 150-70 °C, è consigliabile installare due regolatori paralleli di diverso diametro, che - di per sé - forniscono in modo ottimale un determinato intervallo della portata idrica della rete ( riso. 5).

Come sopra accennato, in assenza di fornitura di acqua calda, ad esempio in impianti senza ricircolo o con interruzioni periodiche dell'erogazione idrica, è necessario proteggere lo scambiatore di calore dai depositi di carbonati interrompendo l'erogazione dell'acqua di rete. A portate elevate, ciò può essere ottenuto utilizzando regolatori combinati con due sensori di temperatura - acqua riscaldata e acqua di riscaldamento - alle uscite dello scambiatore di calore ( riso. 6). Il secondo sensore, impostato ad esempio a 55 °C, interrompe l'alimentazione del refrigerante allo scambiatore di calore anche nel caso in cui il sensore della temperatura dell'acqua calda sia installato lontano dallo scambiatore di calore e non venga influenzato dal fluido riscaldante a causa la mancanza di presa d'acqua. Ad una temperatura nello scambiatore di calore di 55 °C il processo di deposizione dei sali di durezza rallenta notevolmente.

Quanto più i sensori sono installati vicino all'ambiente i cui parametri sono soggetti a regolamentazione, tanto più regolamentazione della qualità può essere raggiunto. Pertanto si consiglia di installare i sensori di temperatura, se possibile, più in profondità nei corrispondenti raccordi dello scambiatore di calore. A tale scopo è possibile utilizzare scambiatori di calore a piastre con raccordi su entrambi i lati del pacco piastre, in cui un sensore di temperatura viene inserito in uno dei raccordi e l'altro viene utilizzato per estrarre il liquido di raffreddamento. Quindi il sensore viene lavato dal liquido refrigerante prima che lasci lo scambiatore di calore e, in assenza di circolazione del refrigerante, il sensore registra la temperatura del mezzo sotto l'influenza della conduttività termica e della convezione naturale, cosa che non si verificherebbe se fosse installato all'esterno lo scambiatore di calore.

Due stadi Schemi ACS differiscono in quanto nella prima fase del riscaldamento, il calore viene prelevato dall'acqua di ritorno dell'impianto di riscaldamento. A causa della discrepanza tra i carichi termici del riscaldamento e della fornitura di acqua calda in modalità invernale o notturna, è possibile che l'acqua calda venga riscaldata al di sopra dei 55-60 °C richiesti. Ad esempio, con un liquido di raffreddamento con una temperatura di 70 °C (punto di calcolo), l'acqua sanitaria nel primo stadio può essere riscaldata a 67-69 °C. Per evitare surriscaldamenti ed intensi depositi di carbonati a queste temperature è possibile installare un regolatore valvola a tre vie all'ingresso o all'uscita dello scambiatore di calore ( riso. 7). Il suo compito, a seconda della temperatura del liquido di raffreddamento all'uscita dello scambiatore di calore, è quello di far passare l'acqua di riscaldamento attraverso lo scambiatore di calore o oltrepassarlo attraverso il bypass. Il sensore della valvola a tre vie è installato nella linea di ritorno. Contemporaneamente a regolare la temperatura del fluido riscaldante, limita indirettamente la temperatura dell'acqua calda. Allo stesso tempo, l'estrazione del calore dalla tubazione di ritorno non è limitata, ma è ottimizzata, aumentando l'affidabilità e il comfort della fornitura di acqua calda.

A favore di uno scambiatore di calore saldato
Nei paesi occidentali, nella stragrande maggioranza (oltre il 90%) dei casi, gli scambiatori di calore a piastre saldobrasate vengono utilizzati per scopi sanitari. Ciò è dovuto alla relativa economicità e facilità di manutenzione di questi dispositivi.

Di norma, i clienti russi e ucraini che hanno esperienza nell'utilizzo di scambiatori di calore a fascio tubiero ad alta velocità, che spesso richiedono pulizia, preferiscono scambiatori di calore a piastre guarnizionate. Tuttavia, è necessario tenere presente che questi dispositivi sono dotati di guarnizioni in materiali polimerici (gomma), che sono soggetti a invecchiamento: si rompono e diventano fragili. Dopo cinque anni di funzionamento, quando si ripara uno scambiatore di calore a piastre guarnizionato, spesso non è più possibile garantirne una densità soddisfacente. E l'acquisto di un nuovo set di guarnizioni costa un prezzo che a volte è quasi paragonabile al prezzo di un nuovo scambiatore di calore.

Se i sigilli sono attaccati alle piastre con colla, la loro sostituzione comporta lavori come la distruzione dei sigilli esistenti in azoto liquido e l'incollaggio di nuovi. Per realizzarli sono necessarie attrezzature speciali e personale altamente qualificato. I produttori di scambiatori di calore forniscono servizi pertinenti ai clienti, ma spesso lo scambiatore di calore deve essere inviato a una struttura specializzata. Tutto ciò ha portato alla diffusione nei paesi occidentali dell'utilizzo di scambiatori di calore a piastre saldobrasate per la produzione di acqua calda sanitaria.

Nota: i dubbi sulla possibilità di utilizzare scambiatori di calore saldobrasati nei paesi post-sovietici, associati alla scarsa qualità del liquido di raffreddamento, non sono giustificati: l'acqua dura si trova in tutto il mondo. È sufficiente regolare correttamente l'ACS e limitare la temperatura delle pareti dello scambiatore di calore, come descritto nella sezione precedente.

A cui sono sottoposti gli scambiatori di calore a piastre saldobrasate lavaggio chimico. Se si nota un riscaldamento insufficiente dell'acqua calda o un raffreddamento di ritorno, e Composizione chimica l'acqua ha un alto contenuto di sali di durezza, è necessario lavare regolarmente lo scambiatore di calore con soluzioni apposite che non distruggano né le pareti dello scambiatore di calore né la saldatura di rame. Il cliente può effettuare il lavaggio da solo: il lavoro è semplice, le unità di lavaggio e i reagenti sono convenienti e si ammortizzano rapidamente.

Con temperature dell'acqua di riscaldamento estremamente elevate (ad es grafico della temperatura 150/70 °C), se è possibile che la temperatura della parete dello scambiatore di calore superi la temperatura alla quale si verifica un'intensa formazione di calcare, è necessaria una riduzione preliminare della temperatura del liquido di raffreddamento a monte dello scambiatore di calore. Ci sono due modi per farlo: diagramma di pompaggio circuito di iniezione o ascensore. Nel primo caso, per accendere la pompa è necessario un sensore separato e viene consumata una quantità significativa di elettricità; le attrezzature utilizzate sono soggette ad usura. Schema dell'ascensore estremamente semplice, con un azionamento termostatico non dipendente rete elettrica e più economico nell'implementazione e nel funzionamento ( riso. 8). Il collegamento del tubo di aspirazione dell'ascensore al tubo di ritorno dell'impianto di riscaldamento ha l'ulteriore effetto di ridurre la temperatura nel tubo di ritorno della rete di riscaldamento.

Soluzione puntuale
Uno schema ACS a due stadi richiede due scambiatori di calore: per il primo e il secondo stadio. Selezionare gli scambiatori di calore in base alla potenza, ovvero dividere la potenza totale in fasi, non è un compito facile, che richiede diverse iterazioni nei calcoli (la loro responsabilità è a carico del fornitore). La mancanza di unità ACS prodotte in serie con uno schema a due stadi è dovuta a determinate scadenze forniture.

Due scambiatori di calore brasati devono essere collegati alle tubazioni. Le tubazioni occupano spazio e determinano una parte significativa del costo di un modulo ACS a due stadi. Pertanto, i produttori hanno iniziato a produrre scambiatori di calore saldobrasati con una parete divisoria intermedia e sei raccordi.

Il collegamento dei punti di riscaldamento basati su di essi è semplificato, ma ci sono problemi con i calcoli e la mancanza di produzione seriale rimanere.

Inoltre, durante il funzionamento ci sono periodi in cui il primo o il secondo stadio del sistema non vengono caricati affatto. Quindi, dentro periodo estivo La seconda fase sarebbe sufficiente e, nel punto di progettazione del riscaldamento, la prima.

L'autore di questo articolo ha sviluppato e brevettato una soluzione per un circuito ACS misto a due stadi, incluso uno scambiatore di calore a piastre saldobrasate prodotto commercialmente ( riso. 9). La sua essenza risiede nell'utilizzo di un raccordo speciale inserito in uno dei raccordi di serie. Attraverso questo raccordo viene fornita sia l'acqua di ritorno dell'impianto di riscaldamento che l'acqua di rete calda della rete di riscaldamento. La superficie di scambio termico è completamente attivata in qualsiasi modalità.