الصفحة 5 من 18

مخططات لتوصيل إمدادات الماء الساخن بشبكات التدفئة.

· في أنظمة التدفئة المغلقةيتم إرجاع المبرد بالكامل إلى

مصدر لإمدادات الحرارة (باستثناء التسريبات). يتم استخدام المبرد كوسيلة للتدفئة المبادلات الحرارية. يتم عزل الأنظمة المغلقة هيدروليكيًا عن شبكات التدفئة، مما يضمن جودة مياه مستقرة في إمدادات المياه الساخنة، لأن لا توجد إزالة لرواسب الخبث في نظام إمداد الماء الساخن (وهذا زائد). ومع ذلك، يدخل الماء إلى نظام إمداد الماء الساخن (الأنابيب) من نظام إمداد الماء البارد، الذي لا يخضع لنزع الهواء (إزالة الأكسجين و ثاني أكسيد الكربون)، يسخن ويفاقم نشاط التآكل، وبالتالي يتم تدمير الأنابيب بشكل أسرع بسبب التآكل مقارنة بالدوائر المفتوحة. لذلك، يوصى في الأنظمة المغلقة باستخدام الأنابيب البلاستيكية غير المعدنية.

الدوائر المغلقة تميز بين المرحلة الواحدة والمراحل المتعددة. يعتمد اختيار المخطط على نسبة استهلاك الحرارة للتدفئة والماء الساخن المنزلي. يتم اختيار نظام الاتصال بناءً على الحسابات.

· في الأنظمة المفتوحة لا يستخدم الماء الساخن فقط الحرارة الموردة

المبرد من شبكة التدفئة إلى الشبكة المحلية، ولكن أيضا المبرد نفسه. في الدوائر المفتوحة، تتآكل أنابيب الماء الساخن بدرجة أقل مما هي عليه في الأنظمة المغلقة، وذلك لأن يأتي الماء من شبكة التدفئة بعد معالجة المياه الكيميائية (CWT)، ولكن قد يتعطل الاستقرار المعايير الصحيةمؤشرات المياه. الدوائر المفتوحةأرخص. من مغلقة، لأن ليست هناك حاجة إلى تكاليف للمبادلات الحرارية ومعدات الضخ.

مخططات لتوصيل أنظمة إمدادات المياه الساخنة للمباني بشبكات التدفئة.

· دوائر أحادية المرحلة (شكل 7، 8):

يحدث مبادل حراري واحد وتسخين DHW قبل MOS).

أرز. 7. مرحلة واحدة متصلة مسبقًا

أرز. 8. مرحلة واحدة موازية

· مخططات متعددة المراحل (الشكل 9، 10):

Т = 30˚С Т = 5˚С

أرز. 9. متسلسل على مرحلتين

أرز. 10. مختلط على مرحلتين

تعتبر المخططات ذات المرحلتين فعالة في التطبيق نظرًا لحدوث انخفاض عميق في درجة الحرارة عودة الماء، وهناك أيضًا استهلاك حراري مستقل للتدفئة وإمدادات المياه الساخنة، أي. لا تؤثر التقلبات في معدل التدفق في نظام DHW على تشغيل MOS، والذي يمكن أن يحدث في الدوائر المفتوحة.

تشترك شبكات إمدادات المياه الساخنة (HW) في الكثير من الأمور المشتركة مع شبكات إمدادات المياه الباردة. تأتي شبكة إمداد الماء الساخن بأسلاك سفلية وعلوية. يمكن أن تكون شبكة إمداد الماء الساخن ذات نهاية مسدودة وملتفة، ولكن على عكس شبكات إمداد الماء البارد، فإن تكرار الشبكة ضروري للحفاظ على درجة حرارة عالية للمياه.

تُستخدم شبكات المياه الساخنة البسيطة (المسدودة) في المباني الصغيرة منخفضة الارتفاع المباني المنزلية مباني صناعيةوفي المباني ذات الاستهلاك المستقر الماء الساخن(الحمامات والمغاسل).

يجب استخدام مخططات شبكات إمدادات المياه الساخنة مع خط أنابيب للتداول في المباني السكنية والفنادق والمهاجع والمؤسسات الطبية والمصحات ودور الراحة في رياض الأطفال مؤسسات ما قبل المدرسةوكذلك في جميع الحالات التي يكون فيها سحب المياه غير متساوٍ وقصير المدى ممكنًا.

عادة، تتكون شبكة إمدادات المياه الساخنة من خطوط الإمداد الأفقية وخطوط أنابيب التوزيع الرأسية، والتي يتم من خلالها ترتيب خطوط توزيع الشقق. يتم وضع رافعات إمداد الماء الساخن بالقرب من الأجهزة قدر الإمكان.

الشكل 1. رسم تخطيطي للتوزيع العلوي لخط الإمداد: 1 - سخان الماء. 2 - الناهض العرض. 3 - رافعات التوزيع. 4- شبكة التداول

بالإضافة إلى ذلك، تنقسم شبكات إمدادات المياه الساخنة إلى أنبوبين (مع رافعات حلقية) وأنبوب واحد (مع رافعات مسدودة).

دعونا نلقي نظرة على بعض عدد كبير المخططات الممكنةشبكات إمدادات المياه الساخنة.

عندما يتم توجيه الخطوط من الأعلى، يتم إغلاق خط أنابيب التدوير الجاهز على شكل حلقة. يتم تداول الماء في حلقة خط الأنابيب في حالة عدم وجود كمية من الماء تحت تأثير ضغط الجاذبية الذي ينشأ في النظام بسبب الاختلاف في كثافة الماء المبرد والساخن. يسقط الماء المبرد في الرافعات إلى سخان الماء ويحل محل الماء بدرجة حرارة أعلى منه. وبالتالي، يحدث تبادل مستمر للمياه في النظام.

مخطط شبكة مسدود(الشكل 2) لديه أقل استهلاك للمعادن، ولكن بسبب التبريد الكبير والتفريغ غير الرشيد للمياه المبردة، يتم استخدامه في المباني السكنية التي يصل ارتفاعها إلى 4 طوابق، إذا لم تكن الرافعات مجهزة بسكة مناشف ساخنة وطول الأنابيب الرئيسية صغيرة.

الشكل 2. دائرة إمداد الماء الساخن ذات النهاية المسدودة: 1 - سخان الماء. 2- رافعات التوزيع

إذا كان طول الأنابيب الرئيسية كبيرًا وكان ارتفاع الناهضات محدودًا، فاستخدمه دائرة مع خطوط العرض والتداول الحلقيةمع تركيب مضخة تداول عليها (الشكل 3).

الشكل 3. مخطط خطوط الأنابيب الرئيسية الحلقية: 1 - سخان الماء. 2 - رافعات التوزيع. 3 - الحجاب الحاجز (مقاومة هيدروليكية إضافية)؛ 4 - مضخة الدورة الدموية; 5- صمام الفحص

الأكثر انتشاراتلقى مخطط ثنائي الأنابيب(الشكل 4)، حيث يتم التداول عبر الناهضات والخطوط باستخدام مضخة تأخذ الماء من خط الإرجاع وتزوده بسخان الماء. يعد النظام الذي يشتمل على توصيل نقاط المياه من جانب واحد برافعة الإمداد وتركيب قضبان المناشف الساخنة على رافع العودة هو الإصدار الأكثر شيوعًا لمثل هذا المخطط. لقد تبين أن المخطط ثنائي الأنابيب موثوق به في التشغيل ومريح للمستهلكين، ولكنه يتميز باستهلاك عالي للمعادن.

الشكل 4. مخطط إمداد الماء الساخن بأنبوبين: 1 - سخان الماء. 2 - خط الإمداد. 3 - خط التداول. 4 - مضخة الدورة الدموية. 5 - الناهض العرض. 6 - رافع الدورة الدموية. 7 - تناول الماء. 8- سكك المناشف الساخنة

لتقليل استهلاك المعادن في السنوات الاخيرةبدأ استخدامها مخطط يتم فيه دمج العديد من رافعات العرض بواسطة وصلة مع رافعة دوران واحدة(الشكل 5).

الشكل 5. مخطط مع رافع دوران متصل واحد: 1 - سخان الماء. 2 - خط الإمداد. 3 - خط التداول. 4 - مضخة الدورة الدموية. 5 - رافعات المياه. 6 - رافع الدورة الدموية. 7- صمام الفحص

ظهرت مؤخرا مخططات لنظام إمداد الماء الساخن أحادي الأنبوب مع رافع إمداد خامل واحد لكل مجموعة من رافعات الماء(الشكل 6). يتم عزل الناهض الخامل وتركيبه في أزواج مع رافعة مياه واحدة أو في وحدة مقطعية تتكون من 2-3 رافعات مياه حلقية. الغرض الرئيسي من الناهض الخامل هو نقل الماء الساخن من الخط الرئيسي إلى العتب العلوي ثم إلى رافعات الماء. في كل رافع، يحدث دوران إضافي مستقل بسبب ضغط الجاذبية الذي ينشأ في دائرة الوحدة المقطعية بسبب تبريد الماء في صوامع الماء. يساعد الناهض الخامل على التوزيع الصحيح للتدفقات داخل الوحدة المقطعية.

الشكل 6. الاقسام مخطط أنبوب واحدإمدادات المياه الساخنة: 1 - خط الإمداد. 2 - خط التداول. 3 - رافع العرض الخامل. 4 - رافع الماء. 5 - الطائر الدائري. 6 - أغلق الصبابات; 7 - سكة مناشف ساخنة.

هناك ثلاثة مخططات رئيسية لتوصيل المبادلات الحرارية: متوازية ومختلطة وسلسلة. يتم اتخاذ قرار استخدام هذا المخطط أو ذاك من قبل منظمة التصميم بناءً على متطلبات SNiP ومورد الحرارة بناءً على قدرات الطاقة الخاصة بها. في المخططات، تظهر الأسهم مرور التدفئة والمياه الساخنة. في وضع التشغيل، يجب إغلاق الصمامات الموجودة في وصلات المبادل الحراري.

1. الدائرة الموازية

2. مخطط مختلط

3. الدائرة المتتابعة (العالمية).

عندما يتجاوز حمل DHW حمل التدفئة بشكل كبير، يتم تركيب سخانات الماء الساخن في نقطة التدفئةوفقا لما يسمى بالمرحلة الواحدة التوصيل بالتوازيحيث يتم توصيل سخان الماء الساخن بشبكة التدفئة بشكل موازي لنظام التدفئة. يتم الحفاظ على ثبات درجة حرارة ماء الصنبور في نظام إمداد الماء الساخن عند مستوى 55-60 درجة مئوية بواسطة منظم درجة حرارة RPD ذو الفعل المباشر، مما يؤثر على تدفق مياه التسخين مياه الشبكةمن خلال السخان. عند توصيلها بالتوازي، تدفق مياه الشبكة يساوي المبلغتكاليف التدفئة وإمدادات المياه الساخنة.

في مخطط مختلط من مرحلتين، يتم توصيل المرحلة الأولى من سخان الماء الساخن بشكل متسلسل مع نظام التدفئة على خط إرجاع مياه الشبكة، ويتم توصيل المرحلة الثانية بشبكة التدفئة بالتوازي مع نظام التدفئة. في هذه الحالة، يحدث التسخين المسبق لمياه الصنبور بسبب تبريد مياه الشبكة بعد نظام التسخين، مما يقلل الحمل الحراريالمرحلة الثانية ويقلل من إجمالي استهلاك مياه الشبكة لإمدادات المياه الساخنة.

في دائرة متسلسلة (عالمية) ذات مرحلتين، يتم توصيل مرحلتي سخان الماء الساخن بشكل متسلسل مع نظام التسخين: المرحلة الأولى بعد نظام التسخين، والثانية قبل نظام التسخين. يحافظ منظم التدفق، المثبت بالتوازي مع المرحلة الثانية من السخان، على التدفق الإجمالي المستمر لمياه الشبكة إلى مدخل المشترك، بغض النظر عن تدفق مياه الشبكة إلى المرحلة الثانية من السخان. خلال الساعات الأحمال القصوىجميع المياه الساخنة أو معظمتمر مياه الشبكة عبر المرحلة الثانية من السخان، ويتم تبريدها فيها وتدخل نظام التدفئة عند درجة حرارة أقل من المطلوبة. في هذه الحالة، لا يتلقى نظام التدفئة ما يكفي من الحرارة. يتم تعويض هذا النقص في إمدادات الحرارة إلى نظام التدفئة خلال ساعات انخفاض أحمال إمدادات الماء الساخن، عندما تكون درجة حرارة مياه الشبكة الداخلة إلى نظام التدفئة أعلى من تلك المطلوبة لذلك درجة الحرارة في الخارج. على مرحلتين دائرة متتابعةيكون الاستهلاك الإجمالي لمياه الشبكة أقل مما هو عليه في المخطط المختلط، نظرًا لأنه لا يستخدم فقط حرارة مياه الشبكة بعد نظام التدفئة، ولكن أيضًا سعة تخزين الحرارة للمباني. يساعد تقليل استهلاك مياه الشبكة على تقليل تكلفة وحدة شبكات التدفئة الخارجية.

يتم تحديد مخطط التوصيل لسخانات الماء الساخن في أنظمة إمداد التدفئة المغلقة اعتمادًا على نسبة الحد الأقصى لتدفق الحرارة لإمداد الماء الساخن Qh max والحد الأقصى لتدفق الحرارة للتدفئة Qo max:

مخططات تسخين المياه الرئيسية لأنظمة الماء الساخن في المباني

تصنيف الدوائر

بالنسبة لصنابير المياه في الأماكن العامة والمباني الصناعية والسكنية المختلفة، يتم توفير درجة حرارة الماء التالية (الساخنة):

• لا تزيد درجة الحرارة عن 70 درجة مئوية، فالماء الساخن جدًا قد يسبب الحروق.
• لا تقل عن 50 درجة مئوية لأنظمة DHW المتصلة بها أنظمة مغلقةإمدادات الحرارة. في درجات الحرارة المنخفضة، لا تذوب الدهون الحيوانية والنباتية في الماء.

يتم استخدام مياه الشبكة التي تدور في خطوط الأنابيب في أنظمة التدفئة المغلقة فقط كمبرد (لا يتم أخذها من شبكة التدفئة للمستهلكين).

يتم استخدام مياه الشبكة في المبادلات الحرارية (في الأنظمة المغلقة) لتسخين مياه الصنبور ماء بارد. ونتيجة لذلك، وفقا ل إمدادات المياه الداخليةيتم توفير المياه الساخنة لصنابير المياه في المباني الصناعية والسكنية والعامة المختلفة.

تُستخدم مياه الشبكة، التي تدور في خطوط الأنابيب، في الأنظمة المفتوحة ليس فقط كمبرد. يتم أخذ المياه كليًا أو جزئيًا من شبكة التدفئة من قبل المستهلك.

النظر فقط أنظمة الماء الساخنالمباني المختلفة المتصلة بأنظمة التدفئة المغلقة. وترد أدناه المخططات الرئيسية لهذه الأنظمة.

رسم تخطيطي لنظام إمداد الماء الساخن مع اتصال متوازي أحادي المرحلة لسخانات إمداد الماء الساخن.

في الوقت الحاضر، المخطط الأكثر شيوعًا والأبسط هو التوصيل الموازي أحادي المرحلة لسخانات الماء الساخن. يتم توصيل سخانين على الأقل بالتوازي مع نفس شبكة التدفئة الأنظمة الحاليةتسخين المبنى. من الصنبور شبكة خارجيةيتم توفير المياه لسخانات الماء الساخن. ونتيجة لذلك، سيتم تسخينها عن طريق مياه الشبكة، والتي تأتي من خط أنابيب الإمداد.

يتم توفير المياه المبردة الرئيسية إلى خط أنابيب العودة. بعد السخانات، يتم إرسال مياه الصنبور التي يتم تسخينها إلى درجة حرارة معينة إلى صنابير المياه في المباني المختلفة.

إذا كانت صنابير المياه مغلقة، فمن خلال خط أنابيب الدورة الدموية، سيتم توفير جزء معين من الماء الساخن مرة أخرى إلى سخانات الماء الساخن.

يعتبر العيب الرئيسي لهذا المخطط هو ارتفاع استهلاك المياه (الشبكة) لنظام إمدادات المياه الساخنة، وبالتالي، في نظام إمدادات الحرارة الحالي بأكمله.

مثل هذا المخطط مع اتصال متوازي للسخانات على مرحلة واحدة متخصصون في DHWيوصى باستخدامه إذا كانت نسبة الحد الأقصى لاستهلاك الحرارة لإمدادات المياه الساخنة للمباني المختلفة الحد الأقصى للتدفقالحرارة اللازمة للتدفئة أقل من 0.2 أو أكثر من 1. ونتيجة لذلك، يتم استخدام المخطط في الظروف العادية مخطط درجة الحرارةالمياه (الشبكة) في شبكات التدفئة.

رسم تخطيطي لنظام إمداد الماء الساخن بالتسلسل اتصال على مرحلتينسخانات الماء الساخن

في هذا المخطط، يتم تقسيم سخانات الماء الساخن إلى مرحلتين. يتم تثبيت الأولى على خط أنابيب العودة لشبكة التدفئة بعد أنظمة التدفئة. وتشمل هذه سخانات DHW للمرحلة السفلية (الأولى).

ويتم تثبيت الباقي على خط أنابيب الإمداد أمام أنظمة التهوية والتدفئة في المباني. وتشمل هذه سخانات DHW للمرحلة العليا (الثانية).

من شبكة إمدادات المياه الخارجية، سيتم توفير المياه من t-1 إلى سخانات المياه الساخنة في المرحلة السفلية. سيتم تسخينها بالماء (الشبكة) بعد أنظمة التهوية والتدفئة في المباني. سوف تتدفق المياه المبردة للشبكة إلى خط أنابيب إرجاع الشبكة ويتم توجيهها إلى مصدر إمداد الحرارة.

يتم تنفيذ تسخين المياه اللاحق في سخانات المياه الساخنة في المرحلة العليا. تعمل مياه الشبكة كسائل تسخين - يتم توفيرها من خط أنابيب الإمداد. سيتم إرسال المياه المبردة عبر الشبكة إلى أنظمة التهوية والتدفئة في المباني. يتم توفير الماء الساخن من خلال مصدر المياه الداخلي إلى صنابير المياه المثبتة. في هذا المخطط، مع أجهزة سحب المياه المغلقة، يتم توفير جزء من الماء الساخن إلى سخانات المياه الساخنة في المرحلة العليا من خلال خط أنابيب التدوير.

ميزة هذا المخطط هي أنه ليست هناك حاجة لتدفق مياه خاص (أنابيب) لنظام إمداد الماء الساخن، لأن تسخين مياه الصنبور يتم باستخدام المياه الرئيسية من أنظمة التهوية والتدفئة. يشمل عيب المخطط مع اتصال متسلسل على مرحلتين لسخانات DHW التثبيت الإلزاميأنظمة الأتمتة والتنظيم الإضافي المحلي لجميع أنواع الأحمال الحرارية (التدفئة والتهوية وإمدادات المياه الساخنة).

يوصى باستخدام المخطط إذا كانت نسبة الحد الأقصى لاستهلاك الحرارة لإمدادات المياه الساخنة إلى الحد الأقصى لاستهلاك الحرارة المطلوب لتدفئة المباني تتراوح من 0.2 إلى 1. ويتطلب المخطط زيادة معينة في منحنى درجة حرارة الماء ( الشبكة) في شبكات التدفئة.

رسم تخطيطي لنظام DHW مع اتصال مختلط على مرحلتين لسخانات DHW

يعتبر المخطط ذو الاتصال المختلط على مرحلتين لسخانات DHW أكثر عالمية. يستخدم هذا المخطط في شبكات التدفئة عند منحنيات درجة حرارة الماء المرتفعة والعادية (الشبكة). يستخدم لأي نسبة من الحد الأقصى لاستهلاك الحرارة للمياه الساخنة إلى الحد الأقصى لاستهلاك الحرارة المطلوب التدفئة الجودةالبنايات.

من السمات المميزة للمخطط عن المخطط السابق أن سخانات المياه الساخنة في المرحلة العليا متصلة بخط أنابيب الإمداد بالشبكة بالتوازي (وليس على التوالي) مع نظام التدفئة.

يتم تسخين مياه الصنبور باستخدام مياه الشبكة من خط أنابيب الإمداد. يتم توفير المياه المبردة للشبكة إلى خط أنابيب إرجاع الشبكة. ونتيجة لذلك، يتم خلطه هناك مع الماء (الشبكة) من أنظمة التهوية والتدفئة ويدخل إلى سخانات المياه الساخنة في المرحلة السفلية.

بالمقارنة مع المخطط السابق، فإن العيب هو الحاجة إلى استهلاك إضافي للمياه (الشبكة) لسخانات المياه الساخنة في المرحلة العليا. ونتيجة لذلك، يزيد استهلاك المياه في نظام التدفئة بأكمله.

هناك الكثير من القواسم المشتركة بين نظام إمداد الماء الساخن ونظام الماء البارد. لذا شبكةيمكن أن يكون مصدر الماء الساخن:

· مع الأسلاك السفلية والعلوية.

· طريق مسدود أو دوار.

ولكن على عكس إمدادات المياه الباردة، تم تصميم الشبكة الحلقية لغرض مختلف - الحفاظ على درجة حرارة عالية للمستهلك.

تتميز الدائرة المسدودة بأقل استهلاك للمعادن، ولكن نظرًا لعدم وجود دوران، هناك تصريف كبير للمياه في نظام الصرف الصحي (بسبب تبريد المياه في الناهضين).

يتم استخدام هذا المخطط في المباني التي يصل طولها إلى أربعة طوابق أو إذا لم يتم توفير سكك المناشف الساخنة على الناهضين، وكان طول الشبكة صغيرًا جدًا (الشكل 4.4).

تختلف مخططات إمداد الماء الساخن مع خط أنابيب الدوران. إذا كان طول خطوط الأنابيب الرئيسية كبيرا، يتم استخدامه مخطط الأسلاك العلوي، ويغلق خط أنابيب التدوير شبكة التدوير فقط (الشكل 4.5).

في الرسم البياني في الشكل. 4.6. تم وضع خط أنابيب التداول مع التوجيه السفلي. في هذه الحالة، في حالة عدم سحب المياه، يتم تداول المياه تحت تأثير ضغط الجاذبية الذي ينشأ في الدائرة بسبب الاختلاف في كثافات التبريد والماء الساخن. يتدفق الماء المبرد إلى الأسفل ويتم توفيره لسخان الماء. والماء المنطلق منه فيه أكثر درجة حرارة عاليةوهكذا يحدث تبادل مستمر للمياه.

إذا كان طول خطوط الأنابيب الرئيسية كبيرًا وكان ارتفاع الناهضات محدودًا، فاستخدمه دائرة محاطة بخطوط الإمداد والتدوير.(الأدوار تعميم المياهتتم بواسطة مضخة). في هذا المخطط، يمكن أيضًا ملاحظة بعض التبريد للمياه، لكن حجمها غير مهم، وبالتالي يمكن زيادة طول الشبكة.

الأكثر انتشارًا في نظام إمداد الماء الساخن هي دوائر ذات أنبوبين، حيث يتم التداول عبر الناهضات والخطوط باستخدام مضخة تسحب الماء من خط الإرجاع وتزوده بسخان الماء (الشكل 4.7).

يعد المخطط الأكثر شيوعًا هو التوصيل من جانب واحد لنقاط المياه برافعة الإمداد وتركيب قضبان المناشف الساخنة على رافعة العودة. هذا المخطط هو الأكثر موثوقية في التشغيل، ولكن عيبه هو استهلاكه العالي للمعادن.

لتقليل استهلاك المعدن (الشكل 4.8)، يتم دمج رافعات العرض بواسطة وصلة مع رافعة دوران واحدة. يستخدم هذا المخطط في المباني العامةحيث لا توجد قضبان منشفة ساخنة.