Как нагревается водопроводная вода

Не обжечься: какой должна быть горячая вода в кранах

«О, тепленькая пошла!» А откуда в кране берется горячая вода? Например, если бы ее грели на станции водоподготовки, она бы остывала по дороге в квартиры москвичей. Поэтому воду доводят до нужной температуры в 20 тысячах тепловых пунктов, расположенных по всему городу. Как работает эта система — в материале mos.ru.

Как происходит теплообмен

Винни Пух, Сова и яркий, особенно на фоне московской зимы, морской пейзаж с маяком украшают одноэтажное техническое здание во дворе жилого дома на Дубининской улице. Внутри него расположен центральный тепловой пункт (ЦТП) — система труб, насосов, датчиков и теплообменников, которая обеспечивает жителей ближайших домов горячей водой и теплом.

Один тепловой пункт может обслуживать от одного до 10–12 зданий. Подогрев воды происходит непосредственно в здании ЦТП с помощью теплоносителя (специально подготовленной технической воды, очищенной от солей и других примесей, чтобы на стенках труб не скапливались отложения), который поступает по магистральным трубам с ТЭЦ. Температура теплоносителя составляет от 70 до 130 градусов — в зависимости от температуры на улице. Вода выше 100 градусов не закипает потому, что в трубах создано избыточное давление, при котором точка кипения выше.

Теплообменник — это компактная установка, она состоит из металлических серых пластин, соединенных термостойкими уплотнителями. Выглядит она как небольшой шкаф синего цвета, в который заходят четыре трубы: «подача» и «обратка» магистрального теплоносителя и «подача» и «обратка» нагреваемой воды для крана. Внутри теплообменника потоки между собой физически не пересекаются: секторы с горячей технической водой проходят параллельно секторам с питьевой водой Мосводоканала и по пути нагревают ее до нужной температуры.

Более старая технология предполагает схему «труба в трубе», когда трубки с водой, позже поступающей в краны, находятся внутри больших труб с технической водой. Сейчас такие системы в столичных ЦТП постепенно демонтируют: они более затратны в обслуживании, а коммуникации занимают много места.

С помощью теплообменников греется обычная питьевая вода, такая же по составу, что течет из холодных кранов. А техническая вода (теплоноситель) поступает в ЦТП по магистральным тепловым сетям. В ведении МОЭК находится порядка восьми тысяч километров таких сетей.

Похожим образом в теплообменниках нагревается и вода для батарей. Кстати, это тоже не обычная вода, а такая же химически подготовленная, умягченная и обессоленная для того, чтоб снизить нарастание отложений на внутренних стенках труб и радиаторов. В противном случае циркуляция ухудшится и теплоотдача домашних батарей снизится.

Теплоноситель, пройдя через ЦТП, отдает примерно половину своего тепла и возвращается на ТЭЦ. Здесь он выполняет еще одну функцию — охлаждает турбины ТЭЦ и вновь возвращается в систему для следующего нагрева.

Тепловые пункты работают круглосуточно и автономно. Оператор за смену посещает объекты и следит за работой приборов. В случае нештатной ситуации на место вызывают аварийную бригаду.

Источник

Откуда берется горячая вода?

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.

Возможно, Вас заинтересуют:

тепло в доме, теория тепла, полезно знать

Источник

Водоснабжение жилого дома

Водоснабжение жилого дома

Система водоснабжения жилого дома — одна из основных систем жизнеобеспечения, которые необходимы для создания нормальных условий для проживания. Поэтому разработка проекта и монтаж систем ГВС и ХВС необходимо выполнять с точным соблюдением действующих норм стандартов и СНиП. Для интегрирования важно обеспечить профессиональное проектирование системы и грамотный подбор схемы водоснабжения многоквартирного жилого дома. Монтаж должны выполнять исполнители высокой квалификации с использованием комплектующих и материалов высокого качества.

Особенности организации системы водоснабжения в многоэтажном доме

Обеспечить бесперебойную и стабильную подачу холодной и горячей воды в многоквартирном жилом доме часто оказывается непростой задачей. Это связано с тем, что каждая из квартир представляет собой самостоятельный объект водоснабжения, в составе которого есть несколько отдельных точек водозабора. Этим обусловлена сложная схема водоснабжения многоэтажного жилого дома, предусматривающая монтаж трубопроводов разного диаметра, из разных материалов. Все трубопроводы должны быть скомпонованы в единую сеть, обеспечивающую стабильный уровень напора и расхода воды в каждой точке водозабора во всех квартирах.

В состав системы водоснабжения многоквартирного жилого дома входят такие основные элементы:

• сеть водопроводов ХВС и ГВС, включающая центральные стояки и разводку по квартирам;
• насосное оборудование разных типов и разной производительности;
• фильтры для очистки воды;
• запорно-регулирующая, предохранительная арматура;
• приборы учета воды.

Правильный подбор оборудования и комплектация системы обеспечит ее бесперебойную работу для стабильной подачи жидкости потребителям.

Устройство центрального водоснабжения в многоэтажном доме

Источником водоснабжения в многоэтажном доме, как правило, выступает городская распределительная водопроводная сеть. В дом заводится центральная подающая труба, которая обычно имеет большое сечение, чтобы обеспечить достаточный расход жидкости. На ее конце устанавливается задвижка, после которой монтируют водомерный узел для централизованного учета объема воды, расходуемой домом в целом.

В состав водомерного узла входит водосчетчик, перед которым устанавливается фильтр грубой очистки. После счетчика монтируется обратный клапан, который исключает возвратный ход жидкости при падении давления в трубопроводе. Водомерный узел ограничивается двумя отсекающими задвижками. Кроме этого, часто монтируют устройств обвода. Фактически это запасной водомерный узел, через который вода направляется при обслуживании, ремонте или поверке основного водосчетчика. Применение обводной схемы дает возможность проводить эти работы без прекращения подачи воды потребителям.

На выходе из водомерного узла вода поступает в магистральный трубопровод, из которого она распределяется по стоякам. Это вертикальные участки магистрального водопровода, по которым жидкость поднимается на этажи, откуда она распределяется по квартирам и до конечных точек водозабора по горизонтальной разводке. Чтобы в аварийном случае, для проведения планового обслуживания и ремонта можно было перекрыть только один стояк, на каждом из них устанавливается запорное устройство — задвижка или шаровый кран. Это позволяет не отключать весь дом это водоснабжения при выполнении работ по конкретному стояку.

Давление воды в системе

Требуемый уровень давления в трубопроводе и схема водоснабжения многоэтажного жилого дома определяются количеством этажей объекта.

Если в доме не более 9 этажей, то обычно используется традиционная схема с нижним розливом. Она предусматривает подачу воды от горизонтальной магистрали в подвале дома сразу на все этажи по стоякам. При нормативном давлении на входе стояка на уровне около 4 атмосфер потери напора в вертикальном подающем трубопроводе составляют примерно 1 атм. на 10 метров. Соответственно, величина давления на верхнем этаже при этой схеме составляет не менее 1 атм. Это вполне достаточно для стабильного водоснабжения.

В домах высотой свыше 9 этажей применяется двухзонная схема, при которой система подачи воды делится на нижнюю и верхнюю зоны. Нижняя зона объединяет с 1 по 9 этаж. Она работает по принципу подачи воды для дома до 9 этажей. Верхняя зона начинается с 10 этажа и может распространяться вверх до 20 этажа. Вода для верхней зоны подается в центральный стояк под давлением 6 атмосфер и поднимается до верхнего этажа. Оттуда жидкость стекает вниз по распределительным стоякам вплоть до 10 этажа и подается в квартиры. В домах выше 20 этажей предусматривается 3 рабочие зоны.

В системе централизованного холодного водоснабжения многоэтажного дома не предусматривается циркуляция жидкости. Вода в системе постоянно находится под давлением, достаточным для ее подпора. Давление жидкости, которая поступает потребителю, должна быть не больше 1–4 атмосфер.

Схемы подачи воды в квартиры

Качество и стабильность водоснабжения потребителей в значительной мере зависит от устройства горизонтальной разводки, по которой вода распределяется от стояков по квартирам. Разводка может быть построена с применением последовательной и коллекторной схемы.

Последовательное подключение квартир

Схема последовательного подключения квартир многоквартирного дома к сети водоснабжения и последовательной разводки внутри квартиры отличается простотой. Она используется в большинстве домов старого фонда. Кроме этого, ее применяют в инженерном оснащении многих новых жилых комплексов бюджетного класса. Она предусматривает подключение к одной магистрали большого числа потребителей. Каждая линия подключается путем врезки в магистральную трубу тройника, поэтому схема также называется тройниковой.

Такой вариант разводки лучше подойдет для квартир с одним санузлом и небольшим числом водозаборных точек. К точкам водозабора относятся сантехника (смесители, унитазы, душевые кабины и т. д.) и бытовая техника (стиральные, посудомоечные машины), которая подключается к водопроводу.

Плюсы последовательной разводки:

• простота схемы подключения;
• сравнительно небольшой расход труб и фасонных элементов;
• простой монтаж.

Благодаря этим плюсам, система водоснабжения монтируется быстро при сравнительно небольших расходах.

К основным минусам последовательной схемы относится падение давления при одновременном заборе воды несколькими потребителями, например, когда кран открывают и в ванной, и в кухне. Чем дальше точка водозабора расположена от стояка, тем сильнее на ней будет снижаться напор. Такой режим не только неудобен, но и может приводить к сбоям бытовой техники. Еще один недостаток состоит невозможности отключения отдельной линии, поэтому при необходимости локального ремонта приходится отключать водоснабжение по квартире в целом.

Коллекторное подключение квартир

Недостатки последовательного подключения не позволяют применять его во многих современных новостройках. Система водоснабжения здесь должна быть рассчитана на подключение большого числа сантехнических приборов и быттехники, многие квартиры имеют два санузла. Обеспечить стабильную подачу воды без падения напора в таких условиях позволяет использование коллекторной схемы.

При этом способе подключения каждая точка водозабора подключается по отдельной магистральной линии. Все магистрали прокладываются и подсоединяются к распределительному коллектору, который, в свою очередь, подключается к стояку. На коллекторе для каждой линии устанавливается шаровый кран или другая запорная арматура.

Смонтировать такую систему намного сложнее, чем последовательную. При использовании коллекторной разводки существенно возрастает расход труб и фитингов. Это приводит к увеличению расходов на монтаж и сроков выполнения работ.

В то же время коллекторная схема обладает важными плюсами, в том числе:

1. отсутствие падения напора и давления при одновременной подаче сразу на несколько водозаборных точек;
2. возможность выборочного отключения отдельных линий с сохранением водоснабжения по квартире;
3. удобство при обслуживании и ремонте.

Эти плюсы делают коллекторную схему водоснабжения оптимальным решением для квартир многоквартирного дома с большим числом точек водопотребления. В небольших квартирах расходы на ее монтаж могут себя не оправдывать.

Особенности горячего водоснабжения многоквартирного жилого дома

Несмотря на общий принцип распределения жидкости потребителям, систем горячего водоснабжения имеет ряд существенных отличий от ХВС. Основные отличия состоят в необходимости источника горячей воды и особенностях построения разводки.

Открытая и закрытая схема ГВС

По типу источника горячей воды системы ГВС многоквартирного дома бывают двух типов — открытые и закрытые.

В системе открытого типа вода подается из внешней котельной по теплотрассе. Принцип аналогичен системе холодного водоснабжения. В дом заходит центральная труба большого сечения. На ее конец устанавливается задвижка, после которой монтируется водомерный узел. От водомерного узла горячая вода распределяется по стоякам, откуда подается на этажи и в квартиры.

Преимущество открытой системы в простоте и сравнительно малых расходах на монтаж. Для ее монтажа не требуется дополнительное оборудование. Схема применяется в большинстве многоквартирных домов старого фонда. Главный минус такой системы состоит в недостаточном качестве подаваемой горячей воды, которое фактически нельзя контролировать. Часто жидкость не отвечает санитарным нормам. Также поставщики услуг ГВС могут нарушать нормативные требования по давлению и температуре поступающей жидкости.

Все эти недостатки устраняются в закрытой системе горячего водоснабжения многоквартирного жилого дома. Она предусматривает использование холодной питьевой воды, отбираемой из сети ХВС. Жидкость подогревается при помощи специального теплообменного оборудования от горячей воды, которая поступает из котельной и используется в качестве теплоносителя. Подогрев воды осуществляется в бойлере или пластинчатом теплообменнике. Оба типа таких установок обычно работают в составе ИТП — индивидуального теплового пункта. Помимо водонагревательной установки, ИТП включает такие виды оборудования:

• насосное оборудование;
• распределительные коллекторы;
• приборы учета воды, измерительные приборы;
• запорно-регулирующую арматуру;
• автоматику для управления системой.

При закрытой схеме достигается высокое качество подаваемой потребителям горячей воды, которая отвечает санитарным требованиям питьевого водоснабжения. Важным плюсом является возможность точного регулирования температуры и давления жидкости, автоматизированное управление системой ГВС.

Разводка ГВС

Построение разводки горячего водоснабжения также может существенно отличаться Характерная для ХВС тупиковая схема, при которой вода постоянно стоит на подпоре, применяется только в домах старой постройки небольшой этажности. Это связано с тем, что жидкость, стоящая в трубопроводе, остывает. В результате при открытии крана пользователем из него вначале идет остывшая вода, которая стояла на подпоре. Только после этого идет жидкость требуемой температуры. Это не только неудобно, но и значительно увеличивает расход воды.

Чтобы исключить этот недостаток, используется схема горячего водоснабжения жилых многоквартирных домов с циркуляцией. Такая схема предусматривает проведение подающего и обратного трубопроводов. По первому жидкость поступает потребителям, по второму ее неиспользованная часть возвращается в систему. В результате создается закольцованная система с однотрубной или двухтрубной разводкой.

Более распространена двухтрубная схема. При такой разводке подающий и обратный стояки заводятся в каждую квартиру. Все точки водопотребления подключаются к линии подачи. На «обратку» устанавливаются полотенцесушители. Этот принцип обеспечивает рациональное использование тепловой энергии. Кроме этого, змеевики полотенцесушителей работают как компенсаторы, нейтрализующие температурные деформации трубопровода.

Однотрубная схема централизованного горячего водоснабжения жилого дома предусматривает заведение только подающего стояка в каждую квартиру. К нему подключают водозаборные точки и полотенцесушители. Все стояки подачи в доме закольцовывают на один «холостой» обратный стояк. Недостаток состоит в том, что горячая вода быстрее разбирается ближними к подаче потребителями и остывает к полотенцесушителям. Поэтому для потребителей, подключенных дальше от стояка, снижается давление и температура жидкости. Частично компенсировать это позволяет подключение полотенцесушителей через байпасные клапаны.

Источник