De belangrijkste schema's voor het verwarmen van water voor SWW-systemen gebouwen

Classificatie van circuits

Watervouwtoestellen van openbare, diverse industriële en woongebouwen zorgen voor de volgende watertemperatuur (warm):

• Niet meer dan 70 ° C - te heet water veroorzaakt brandwonden.
• Minimaal 50 ° voor warmwatervoorzieningssystemen die zijn aangesloten op gesloten warmtetoevoersystemen. Bij lage temperaturen lossen dierlijke en plantaardige vetten niet op in water.

Leidingwater dat circuleert in pijpleidingen in gesloten systemen warmtelevering wordt alleen gebruikt als warmtedrager (niet afgenomen uit het warmtenet voor verbruikers).

Netwerkwater wordt uitgevoerd in warmtewisselaars (in gesloten systemen), verwarming door tapwater koud water... Hierdoor wordt het verwarmde water via de interne watertoevoer geleverd aan de kranen van industriële, diverse woningen en openbare gebouwen.

Leidingwater dat circuleert in pijpleidingen in open systemen wordt niet alleen als koelmiddel gebruikt. Water wordt door de verbruiker geheel of gedeeltelijk uit het warmtenet gehaald.

Alleen warmwatersystemen van verschillende gebouwen die zijn aangesloten op gesloten warmtetoevoersystemen komen in aanmerking. De belangrijkste schema's van dergelijke systemen worden hieronder aangegeven.

Schematisch diagram van een warmwatervoorzieningssysteem met parallelle eentrapsaansluiting van warmwatervoorzieningsverwarmers.

De meest voorkomende en eenvoudigste is nu het schema met een parallelle eentrapsverbinding van warmwaterboilers. In een aantal van minimaal twee worden kachels parallel aangesloten op hetzelfde verwarmingsnetwerk als bestaande systemen verwarming van het gebouw. Van de kraan extern netwerk water wordt geleverd aan warmwaterboilers. Als gevolg hiervan zal het in hen opwarmen. netwerk water die uit de aanvoerleiding komt.

Het gekoelde leidingwater wordt in de retourleiding geleid. Na de verwarmers wordt het tot een bepaalde temperatuur verwarmde tapwater naar de watervoorzieningsinrichtingen van verschillende gebouwen geleid.

In het geval dat de watervouwtoestellen gesloten zijn, circulatie pijpleiding een bepaald deel heet water teruggevoerd naar de warmwaterboilers.

Het belangrijkste nadeel van dit schema wordt beschouwd: hoog verbruik water (net) voor de tapwaterinstallatie en dus in het gehele werkende warmtevoorzieningssysteem.

Experts raden aan om een ​​dergelijk schema te gebruiken met een parallelle eentrapsaansluiting van warmwaterbereiders als de verhouding van het maximale warmteverbruik voor warm water in verschillende gebouwen tot het maximale warmteverbruik dat nodig is voor verwarming minder dan 0,2 of meer is. schema wordt gebruikt met een normale temperatuurgrafiek van water (netwerk) in verwarmingsnetwerken.

Schematisch diagram van een warmwatervoorzieningssysteem met sequentiële tweetrapsaansluiting van warmwaterbereiders

In dit schema zijn SWW-verwarmers verdeeld in twee fasen. De eerste worden geïnstalleerd op de retourleiding van het verwarmingsnetwerk na verwarmingssystemen. Hiertoe behoren de onderste (eerste) warmwaterbereiders.

De rest wordt geïnstalleerd op de toevoerleiding voor de ventilatie- en verwarmingssystemen van gebouwen. Dit zijn onder andere de bovenste (tweede) trap van de tapwaterverwarmers.

Vanuit het externe waterleidingnet wordt water van t-1 geleverd aan de warmwaterboilers met een lagere trap. Daarin wordt het verwarmd met water (netwerk) na ventilatie- en verwarmingssystemen van gebouwen. Het gekoelde netwerkwater komt de retourleiding van het netwerk binnen en wordt naar de warmtetoevoerbron geleid.

De daaropvolgende waterverwarming wordt uitgevoerd in de warmwaterverwarmingstoestellen van de bovenste trap. Leidingwater werkt als een verwarmingskoelmiddel - het wordt geleverd vanuit de toevoerleiding. Het gekoelde water van het netwerk wordt naar de ventilatie- en verwarmingssystemen van de gebouwen geleid. Via de interne watervoorziening wordt warm water geleverd aan de geïnstalleerde kranen. In een dergelijk schema, met gesloten waterinlaatinrichtingen, wordt een deel van het verwarmde water via een circulatieleiding naar de warmwaterbereiders van de bovenste trap geleid.

Het voordeel van een dergelijk schema is dat er geen speciale waterstroom (netwerk) voor het warmwatervoorzieningssysteem nodig is, omdat de verwarming van tapwater wordt uitgevoerd dankzij het netwerkwater uit de ventilatie- en verwarmingssystemen. Het nadeel van een circuit met een sequentiële tweetrapsaansluiting van warmwaterbereiders is de verplichte installatie van een automatiseringssysteem en lokale aanvullende regeling van alle soorten warmtebelastingen (verwarming, ventilatie, warmwatervoorziening).

Het wordt aanbevolen om het schema te gebruiken als de verhouding van het maximale warmteverbruik voor warmwatervoorziening tot het maximale warmteverbruik dat nodig is voor het verwarmen van gebouwen in het bereik van 0,2 tot 1 ligt. Het schema vereist een zekere toename van de temperatuurgrafiek van water (netwerk) in warmtenetten.

Schematisch diagram van een tapwatersysteem met een gemengde tweetrapsaansluiting van tapwaterverwarmers

Een schema met een gemengde tweetrapsaansluiting van warmwaterbereiders wordt als universeler beschouwd. Dit schema in verwarmingsnetwerken wordt gebruikt met een verhoogde en normale temperatuurgrafiek van water (netwerk). Het wordt gebruikt in elke verhouding van het maximale warmteverbruik voor warmwatervoorziening tot het maximale warmteverbruik dat nodig is voor: kwaliteit verwarming gebouwen.

Een onderscheidend kenmerk van het schema van het vorige is dat de warmwaterbereiders van de bovenste trap parallel (niet in serie) met het verwarmingssysteem op de toevoerleiding van het netwerk zijn aangesloten.

Het tapwater wordt verwarmd door het verwarmingswater uit de toevoerleiding. Het gekoelde leidingwater wordt in de retourleiding van het leidingnet gevoerd. Als gevolg hiervan vermengt het zich daar met water (netwerk) van ventilatie- en verwarmingssystemen en komt het terecht in de warmwaterboilers van de onderste trap.

Vergeleken met het vorige schema is het nadeel de behoefte aan: extra kosten water (netwerk) voor warmwaterbereiders van de bovenste trap. Hierdoor neemt het waterverbruik in het gehele warmtetoevoersysteem toe.

Er zijn drie hoofdschema's voor het aansluiten van warmtewisselaars: parallel, gemengd, serieel. De beslissing om een ​​bepaalde regeling toe te passen wordt genomen ontwerp organisatie op basis van de eisen van SNiP en de leverancier van warmte afkomstig van hun energiecapaciteiten. In de diagrammen geven pijlen de doorgang van verwarming en verwarmd water aan. In bedrijfsmodus moeten de kleppen in de schotten van de warmtewisselaars gesloten zijn.

1. Parallel circuit

2. Gemengd schema

3. Serieel (universeel) schema

Wanneer de warmwaterbelasting de verwarmingsbelasting aanzienlijk overschrijdt, worden de warmwaterverwarmers ingesteld op warmtepunt op de zogenaamde eentraps parallelschakeling, waarbij de warmwatervoorziening parallel aan het verwarmingssysteem is aangesloten op het verwarmingsnet. De constantheid van de temperatuur van tapwater in het warmwatervoorzieningssysteem op het niveau van 55-60 ºС wordt gehandhaafd door een direct werkende RPD-temperatuurregelaar, die de stroom van verwarmingsnetwerkwater door de verwarming beïnvloedt. Bij parallelschakeling is de stroom van netwerkwater gelijk aan de som van de kosten voor verwarming en warmwatervoorziening.

In een gemengd tweetrapsschema is de eerste trap van de tapwaterverwarming in serie geschakeld met het verwarmingssysteem op de retourleiding van het verwarmingswater en is de tweede trap parallel met het verwarmingssysteem aangesloten op het verwarmingsnetwerk. In dit geval vindt het voorverwarmen van tapwater plaats door de afkoeling van het aanvoerwater na het verwarmingssysteem, waardoor de warmtebelasting tweede fase en vermindert totale uitgaven netwerkwater voor warmwatervoorziening.

In een tweetraps sequentieel (universeel) schema zijn beide trappen van de tapwatervoorverwarmer in serie geschakeld met het verwarmingssysteem: de eerste trap - na het verwarmingssysteem, de tweede - vóór het verwarmingssysteem. De stroomregelaar, die parallel met de tweede trap van de voorverwarmer is geïnstalleerd, zorgt voor een constante totale stroom verwarmingswater naar de ingang van de abonnee, ongeacht de stroom verwarmingswater naar de tweede trap van de voorverwarmer. Tijdens de uren van maximale warmwaterbelasting gaat het volledige of het grootste deel van het verwarmingswater door de tweede trap van de verwarming, wordt daarin gekoeld en komt het verwarmingssysteem binnen met een temperatuur die lager is dan de vereiste temperatuur. In dit geval krijgt het verwarmingssysteem minder warmte. Deze onderstroom van warmte naar het verwarmingssysteem wordt gecompenseerd tijdens de uren van lage belasting van de warmwatervoorziening, wanneer de temperatuur van het toevoerwater dat het verwarmingssysteem binnenkomt hoger is dan de vereiste temperatuur. buitentemperatuur... In een tweetraps sequentieel schema het totale verbruik van netwerkwater is minder dan in gemengd patroon, omdat het niet alleen de warmte van het netwerkwater na de verwarmingsinstallatie gebruikt, maar ook de warmteopslagcapaciteit van gebouwen. Door het verbruik van netwerkwater te verminderen, kunnen de eenheidskosten van externe verwarmingsnetwerken worden verlaagd.

Het aansluitschema voor warmwaterboilers in gesloten warmtetoevoersystemen wordt gekozen afhankelijk van de verhouding van de maximale warmtestroom tot de warmwatertoevoer Qh max en de maximale warmtestroom tot verwarming Qo max:

0,2 ≥	Qh max	≥ 1 - eentrapsschema
	Qo max

0,2 <	Qh max	< 1 - tweetraps schema
	Qo ma

Tegenwoordig is de organisatie van watervoorzieningsprocessen een van de belangrijkste voorwaarden voor het creëren van een comfortabel leven voor burgers. Er zijn een paar verschillende manieren over hoe de watervoorziening moet worden voorzien, inclusief het creëren van warmwatervoorzieningssystemen, maar een van de meest effectieve manieren van vandaag is om water te verwarmen via het verwarmingsnetwerk.

Warmtewisselaars moeten worden geselecteerd op basis van de installatie- en plaatsingsvoorwaarden, evenals op basis van de verzoeken van gebruikers en gemeenschappelijke kansen, voor de installatie en bediening van verwarmingsapparatuur. In de meeste gevallen alleen correcte installatie en competente berekening stelt burgers in staat om onderbrekingen of volledige afwezigheid warmwatervoorziening.

Gebruik van platenwarmtewisselaars voor de levering van SWW

Het verwarmen van water via verwarmingsnetwerken is economisch nuttig, omdat warmtewisselaars, in vergelijking met klassieke ketels op elektrische of gasenergie, alleen voor het verwarmingssysteem werken en voor niets anders. Als gevolg hiervan zullen de kosten van warm water per liter veel lager zijn.

Platenwarmtewisselaars gebruiken warmte-energie in verwarmingssystemen om gewoon water uit het leidingnet te verwarmen. Verwarmd door warmtewisselaarplaten, dringt warm water door in alle punten voor het ontleden van water, inclusief mixers, kranen, douches.

Het is ook belangrijk om rekening te houden met het feit dat verwarmd water en water, dat een warmtedrager is, op geen enkele manier met elkaar in wisselwerking staan ​​in de warmtewisselaar. De media voor de waterstroom worden gescheiden door platen die erin zijn geplaatst warmtewisselaar daarom gaat warmte-uitwisseling er doorheen.

Het is onmogelijk om het water in verwarmingssystemen te gebruiken om in huishoudelijke behoeften te voorzien, het is schadelijk en irrationeel. Uitgelegd om de volgende redenen:

• 1. Processen voor het bereiden van water voor apparatuur en ketels zijn duur en meestal een complexe procedure die speciale kennis, ervaring en vaardigheden vereist.
• 2. Om het water zachter en minder hard te maken verwarmingssysteem, worden reagentia en chemicaliën gebruikt die de menselijke gezondheid nadelig beïnvloeden.
• 3. Gedurende vele jaren hoopt zich een grote hoeveelheid afzettingen op in verwarmingsbuizen, die ook schadelijk zijn voor de mens en hun gezondheid.

Niettemin verbiedt niemand het gebruik van dergelijk water niet voor het beoogde doel, maar indirect, omdat de warmtewisselaar voor warm water zich onderscheidt door een hoog rendement.

Soorten warmtewisselaars voor warmwatersystemen

Tegenwoordig zijn er veel van, maar onder de meest populaire voor gebruik in het dagelijks leven zijn er twee: dit zijn shell-and-tube en plaatachtige systemen. Opgemerkt moet worden dat shell-and-tube-systemen bijna van de markt zijn verdwenen vanwege hun lage efficiëntie en grote omvang.

Een platenwarmtewisselaar voor warmwatervoorziening bestaat uit verschillende golfplaten die op een stijf frame zijn geplaatst. Ze zijn identiek aan elkaar in ontwerp en afmetingen, maar volgen elkaar op, maar volgens het principe van spiegelreflectie, en zijn onderling verdeeld door gespecialiseerde pakkingen. De pakkingen kunnen van staal of rubber zijn.

Door de afwisseling van platen in paren verschijnen dergelijke holtes, die tijdens bedrijf worden gevuld met een vloeistof voor verwarming of een warmtedrager. Door dit ontwerp en het werkingsprincipe is de verplaatsing van de media tussen elkaar volledig uitgesloten.

Door middel van de geleidingskanalen bewegen de vloeistoffen in de warmtewisselaar naar elkaar toe, vullen de gelijkmatige holtes en verlaten vervolgens de structuur, nadat ze een deel van de warmte-energie hebben ontvangen of opgegeven.

Schema en werkingsprincipe van de SWW-platenwarmtewisselaar

Hoe meer platen in aantal en grootte er in één warmtewisselaar zitten, hoe groot gebied hij zal kunnen omarmen, en des te meer zullen zijn prestaties en voordelige actie bij het werken.

Bij sommige modellen is er een ruimte op de spoorbalk tussen de sluitplaat en het bed. Het volstaat om een ​​​​paar platen van hetzelfde type en dezelfde maat te installeren. In dit geval worden extra tegels in paren geïnstalleerd.

Alle platenwarmtewisselaars zijn onder te verdelen in verschillende categorieën:

• 1. Gesoldeerd, dat wil zeggen niet-scheidbaar en met een afgedicht hoofdlichaam.
• 2. Opvouwbaar, dat wil zeggen, bestaande uit verschillende afzonderlijke tegels.

Het belangrijkste voordeel en pluspunt van het werken met opvouwbare constructies is dat ze kunnen worden aangepast, gemoderniseerd en verbeterd, van daaruit om overtollige platen te verwijderen of nieuwe platen toe te voegen. Wat betreft gesoldeerde ontwerpen, ze hebben niet zo'n functie.

De meest populaire tegenwoordig zijn echter gesoldeerde warmtetoevoersystemen, en hun populariteit is gebaseerd op het ontbreken van klemelementen. Hierdoor zijn ze compact van formaat, wat op geen enkele manier afbreuk doet aan het nut en de prestaties.

Aansluitschema's

De water/water-warmtewisselaar heeft meerdere verschillende schema's aansluitingen, de circuits van het primaire type zijn echter gemonteerd op de distributieleidingen van het verwarmingsnetwerk (het kan privé zijn of worden verkocht door stadsdiensten), en de circuits van het secundaire type zijn gemonteerd op de watertoevoerleiding.

Meestal hangt het alleen af ​​van de beslissingen over het project welk type verbinding mag worden gebruikt. Ook zijn het installatieschema en de selectie ervan gebaseerd op de normen van "Ontwerpen van verwarmingseenheden" en in de joint venture-standaard onder het nummer 41-101-95. Als de verhouding en het verschil van de maximaal mogelijke waterwarmtestroom voor warmwatervoorziening tot de warmtestroom voor verwarming wordt bepaald in het bereik van ≤0,2 tot ≥1, dan is de basis het aansluitschema in één fase, en als vanaf 0,2≤ tot ≤1, dan van twee graden ...

Standaard

Het eenvoudigste en meest kosteneffectieve schema om te implementeren is parallel. Bij dit schema worden de warmtewisselaars in serie gemonteerd ten opzichte van de regelkleppen, dat wil zeggen: afsluitklep, evenals parallel aan het volledige warmtenet. Om een ​​maximale warmtewisseling binnen het systeem te realiseren, zijn hoge verbruikssnelheden van warmtedragers vereist.

Tweetraps schema

Tweetraps gemengd systeem

Als u een tweetrapsschema gebruikt, wordt water daarmee verwarmd in een paar onafhankelijke apparaten of in een monoblock-installatie. Het is belangrijk om te onthouden dat het installatieschema en de complexiteit ervan afhangen van de algehele netwerkconfiguratie. Aan de andere kant neemt met een tweetrapsschema het efficiëntieniveau van het hele systeem toe en neemt ook het verbruik van warmtedragers af (tot ongeveer 40 procent).

Met dit schema vindt de waterbereiding plaats in twee stappen. De eerste stap is solliciteren thermische energie water verwarmen tot 40 graden, en tijdens de tweede stap warmt het water op tot 60 graden.

Serieel type verbinding

Sequentieel schema in twee fasen

Een dergelijk schema wordt geïmplementeerd in het kader van een van de apparaten voor warmte-uitwisseling van warmwatervoorziening, en gegeven type warmtewisselaar is veel gecompliceerder in ontwerp in vergelijking met standaard schema's... Het zal ook veel meer kosten.

Berekening van warmtewisselaars

Bij het bepalen van een warmtewisselaar moet rekening worden gehouden met parameters als:

• 1. aantal gebruikers of bewoners;
• 2. Verbruik en verbruik van warm water per dag voor elke verbruiker;
• 3. de maximaal mogelijke temperatuur van warmtedragers gedurende een bepaalde tijdsperiode;
• 4. temperatuur en andere indicatoren van leidingwater gedurende een bepaalde periode;
• 5. toelaatbare indicatoren van warmteverlies (volgens de normen mag deze indicator niet hoger zijn dan 5 procent);
• 6. het totaal aantal plaatsen voor waterinname (dit kunnen kranen, mengkranen of douches zijn);
• 7. modus en werking van apparatuur (constant of periodiek).

De prestatie en efficiëntie van het warmtewisselaarsysteem voor appartementen in de stad (met name bij aansluiting op een warmtenet) wordt berekend op basis van de prestatie-indicatoren in winterperiode... In de winter kan de temperatuur van warmtedragers 120/80 graden bereiken.

Tegelijkertijd kunnen indicatoren in de lente of herfst dalen tot 70/40 graden en blijft de temperatuur erg laag tot een kritisch niveau. Daarom is het belangrijk om berekeningen en indicatoren van de warmtewisselaar tegelijkertijd uit te voeren, zowel voor de lente als de herfst, en voor werk in de winter.

Het is ook belangrijk dat niemand kan garanderen dat deze berekeningen 100 procent correct zijn. Het punt is dat ze in de sector huisvesting en gemeentelijke diensten er vaak de voorkeur aan geven de normen voor het bedienen van de eindgebruiker te negeren of te verwaarlozen.

In privésectoren zijn deze indicatoren veel nauwkeuriger, omdat de gebruiker altijd vertrouwen heeft in de efficiëntie en prestaties van de ketel en het hele verwarmingssysteem.

Installatie van een warmwatervoorzieningssysteem - moeizaam proces bepaalde kennis en vaardigheden vereist. Bovendien heeft elk geval zijn eigen nuances. Hiermee moet rekening worden gehouden, zodat de warmwatervoorziening correct wordt aangesloten.

Soorten verwarmingsnetwerken

Afhankelijk van de aanvaardbare methode van watervoorziening, van de waterbron, van de beschikbaarheid van de implementatie van verschillende aansluitschema's, enz. verwarmingsnetwerk kan worden onderverdeeld in twee soorten:

• gesloten verwarmingsnetwerken;
• open verwarmingssystemen.

Laten we eens nader bekijken welke installatieschema's er binnen elk van hen bestaan.

Diagram gesloten verwarmingsnetwerk

Dergelijke complexen worden op gecentraliseerde verwarmingsnetwerken gemonteerd door: hydro warmtewisselaars... Er zijn verschillende schema's voor een dergelijke warmwateraansluiting en elk heeft zijn eigen kenmerken.

• Parallel soort.

Deze schakeling is vrij eenvoudig en bevat slechts één regelaar. temperatuur regime... Waterverwarmingsapparatuur en het netwerk zelf zijn gericht op optimaal SWW-stroom ... Maar dit schema heeft een belangrijk nadeel: de thermische efficiëntie van water wordt niet volledig gerealiseerd. Zo wordt de warmte van het aanvoerwater niet gebruikt, hoewel de temperatuur hoog genoeg is en het grootste deel van de tapwaterbelasting zou kunnen worden overgenomen.

• Stroomopwaarts type.

Het op deze manier aansluiten van warm water houdt in dat een boiler sequentieel wordt aangesloten op een warmtenet. Een dergelijk schema heeft onmiskenbare voordelen, met name een stabiel gehandhaafd thermisch regime in het netwerk, dat wordt uitgevoerd op een geautomatiseerde manier... Dit maakt het mogelijk om te besparen op energiebronnen in stookseizoen... Bovendien, als de temperatuur in de kamer iets onder normaal is, is het mogelijk om deze te verwarmen door verwarmingswater toe te voeren aan verwarming radiatoren... Het nadeel van dit schema is hetzelfde als dat van het vorige.

• Tweetraps sequentieel type.

In dit geval netwerk water is verdeeld in twee delen, waarvan er één wordt doorlopen Stroomregelaar, en de tweede - door een verwarming op het tweede niveau, waarna beide stromen samenvloeien en het verwarmingssysteem vullen.

• Tweetraps gemengd type.

Met een dergelijk aansluitschema voor warmwatervoorziening is het verwarmingsapparaat van de eerste trap verbonden door middel van netwerkwater en sluit het in de retourleiding, en het apparaat van de tweede trap is parallel verbonden met het verwarmingssysteem . Het belangrijkste voordeel hierbij is een laag warmteverbruik ten opzichte van het totale volume van de warmwatervoorziening.

• Tweetraps gemengd type met waterstroombegrenzer.

Het grote voordeel hierbij is de mogelijkheid om de warmteopslagcapaciteit van gebouwen te benutten. In dit schema is de verbruiksregelaar gemonteerd op het overgangspunt van het verwarmingswater naar het tweede niveau van de verwarming.

Open type verwarmingsnetwerkdiagram

Dergelijke complexen worden gereguleerd met behulp van automatische temperatuurregelaar, en de aansluiting is hetzelfde als in gesloten systemen. Er zijn verschillende schema's voor een dergelijke warmwateraansluiting en elk heeft zijn eigen kenmerken.

• Typische aansluiting met een thermostaat. In een dergelijk schema zal heet water worden gemengd in de darmen van het thermoregulatie-apparaat. In dit geval is de lijn SWW-circulatie wordt achter het droppoint en achter de orifice plate gemonteerd.
• Gecombineerde aansluiting van warmwatervoorziening met wateraanzuiging vanuit de retourleiding. Zeer handig schema om fluctuaties in waterstroomsnelheid en drukniveau in de pijpleiding te verminderen. Het verwarmingsapparaat wordt sequentieel in het systeem geïnstalleerd.
• Gecombineerde aansluiting van warmwatervoorziening met waterinname uit de toevoerleiding. Ze zullen worden gebruikt als de waterbron heeft laag vermogen, en voor een stookruimte of station is het noodzakelijk hoge druk echter een stabiele temperatuur in de pijplijn. Dit is een zeer economische manier.

U kunt zich abonneren op artikelen op

Typen en voordelen van SWW-stroomcircuits
Tapwater met behulp van een doorstroomcircuit en platenwarmtewisselaars is de meest efficiënte en hygiënische manier om warm water te bereiden. Vergeleken met batterijcircuits heeft het aanzienlijke voordelen.

Voor stromend tapwater worden een parallel eentrapsschema, sequentiële en gemengde tweetrapsschema's gebruikt.

Parallel eentraps circuit met één warmtewisselaar aangesloten op de toevoerleiding van het verwarmingsnet parallel aan het verwarmingssysteem ( rijst. 1), is eenvoudig en goedkoop.

Een tweetraps tapwatercircuit wordt gebruikt om de watertemperatuur in retour pijplijn en het totale verbruik van water uit het warmtenet. Hiervoor is het warmtewisselaaroppervlak van de tapwater-warmtewisselaar verdeeld in twee secties, trappen genoemd. De eerste fase is koud kraanwater verwarmd door het water dat het verwarmingssysteem verlaat. Vervolgens wordt het in de eerste trap van de warmtewisselaar opgewarmde water samen met het recirculatiewater opgewarmd tot de gewenste temperatuur (55-60°C) met leidingwater uit de toevoerleiding van het verwarmingsnet.

Bij een sequentieel SWW-circuit wordt de tweede trap vóór het verwarmingssysteem aangesloten op de aanvoerleiding ( rijst. 2). Eerst gaat het warme netwerkwater door de tweede warmwaterfase en komt vervolgens in het verwarmingssysteem. Het kan dus blijken dat de temperatuur van het koelmiddel onvoldoende is om de warmteverliezen van het gebouw te dekken. Dan kan het zijn dat tijdens het afnemen van een grote hoeveelheid warm water tijdens de piekuren het gebouw dat is aangesloten op het ITP niet voldoende warm wordt. Door de opslagcapaciteit bouwstructuur dit heeft geen invloed op het comfort in de kamers als de periode van onvoldoende warmtetoevoer niet langer is dan ongeveer 20 minuten. Voor de zomerperiode zonder verwarming is er een ontkoppelde bypass, waardoor het leidingwater na de tweede trap in de eerste SWW-trap komt, waarbij het verwarmingssysteem wordt omzeild.

Een gemengd tweetraps SWW-schema verschilt doordat de tweede trap parallel aan het verwarmingssysteem is aangesloten op de toevoerleiding van het verwarmingsnetwerk en de eerste trap in serie is geschakeld ( rijst. 3). Het leidingwater dat de tweede tapwatertrap verlaat, wordt gemengd met het retourwater van het verwarmingssysteem en gaat ook door de eerste trap.

Het comfort in de gebouwen van een gebouw met een gemengd tweetraps tapwaterschema neemt dus niet af, maar er wordt meer netwerkwater verbruikt dan bij een sequentieel tapwaterschema ( rijst. 4).

* Gebaseerd op het boek van N.M. Singer en anderen. "Verbetering van de efficiëntie van warmtepunten." M., 1990.

Het tweetrapsschema komt het meest voor in woongebouwen met een aanzienlijke warmwaterbelasting in verband met verwarming. In gebouwen met zeer lage of hoge tapwaterwarmtelasten in vergelijking met verwarming (1< Q ГВС /Q О < 5), по действующим нормам, применяется параллельная одноступенчатая схема ГВС.

V westerse landen v recente tijden steeds vaker denken ze aan het gebruik van de doorstroommethode van warmwatervoorziening, vooral nadat ze het ernstige gevaar van infectie met legionella hebben onderkend - bacteriën die zich in een stagnerende vermenigvuldiging vermenigvuldigen warm water... Strenge regelgeving al aangenomen in Europese landen, zorg voor regelmatige thermische desinfectie van opslagtanks en daarop aangesloten warmwaterleidingen, inclusief recirculatieleidingen. Desinfectie wordt uitgevoerd door de temperatuur in het gehele systeem te verhogen met bepaalde tijd tot 70 ° C en hoger. De complicatie van accumulatorcircuits die hiervoor nodig is, onthult vooral de voordelen van doorstroomsystemen voor warmwatervoorziening met platenwarmtewisselaars. Ze zijn eenvoudig en compact, vergen minder investeringen, zorgen voor lagere retourtemperaturen en een lager verbruik van verwarmingswater.

Meer lage temperatuur water in de retourleiding van verwarmingsnetwerken vermindert warmteverliezen en verhoogt het rendement van de elektriciteitsopwekking in de warmtekrachtcentrale. Een lager verbruik van netwerkwater vereist kleinere diameters van leidingen van verwarmingsnetwerken en een lager energieverbruik voor het verpompen ervan.

Regelopties
Momenteel werken veel bedrijven hard om automatische regelaars dat zou bieden comfortabele temperatuur warm water met een nauwkeurigheid van 1-2 ° C of minder. V batterij tanks uniformiteit van verwarming wordt bereikt door natuurlijke of kunstmatige vermenging van het binnenkomende water met dat in de tank.

Voor dit doel in stroomsystemen SWW, vooral bij een laag en snel wisselend debiet, moet bij het regelen van de temperatuur van warm water, naast de temperatuur, als tweede grootheid ook het debiet in aanmerking worden genomen. Toonaangevende productiebedrijven hebben regelaars ontwikkeld voor kleine - voor één consument - stroomsnelheden, die werken zonder hulpenergie. Deze regelaars houden rekening met zowel het debiet als de temperatuur van het warme water. In tegenstelling tot conventionele thermostatische regelaars kunnen deze apparaten, bij afwezigheid van warmwaterverbruik, over het algemeen de toevoer van verwarmingsmedium stoppen, wat beschermt Warmwaterwisselaar door de vorming van kalkafzettingen.

In systemen van direct warm water met een groot verbruik van warm water, fluctuaties in het debiet, vergeleken met zijn algemene waarde, minder en bevredigende nauwkeurigheid van de temperatuurregeling kan worden bereikt door zowel thermostatische als elektronische regelaars te gebruiken. Echter, in elektronische regelaars het is noodzakelijk om de regelcurve af te vlakken de juiste keuze de wet van regelgeving en de kenmerken van de regelklep zelf - de slagsnelheid van de regelaaraandrijving, de diameter van de klep DN, de hydraulische weerstand k VS - om de verschijnselen van oscillatie in het hele werkingsbereik uit te sluiten. Het constant openen en sluiten van de regelaar met een hoge frequentie stelt bloot: platenwarmtewisselaar SWW groot thermische en hydraulische lasten, wat zal leiden tot voortijdig falen als gevolg van het optreden van externe of interne lekken.

Om schommelingen bij grote verschillen in het warmwaterverbruik of grote schommelingen in de verwarmingswatertemperatuur, bijvoorbeeld 150-70 °C, te voorkomen, is het raadzaam om twee parallelle regelaars van verschillende diameters te installeren, die - op zichzelf - een bepaald bereik van verbruik verwarmingswater ( rijst. 5).

Zoals hierboven vermeld, is het bij afwezigheid van warmwaterontleding, bijvoorbeeld in systemen zonder recirculatie of in geval van regelmatige stopzetting van de watertoevoer, noodzakelijk om de warmtewisselaar te beschermen tegen carbonaatafzettingen door de toevoer van verwarmingswater te stoppen. Bij hoge stroomsnelheden kan dit worden bereikt door gecombineerde regelaars met twee temperatuursensoren - verwarmd en verwarmingswater - aan de uitgangen van de warmtewisselaar te gebruiken ( rijst. 6). De tweede sensor, bijvoorbeeld ingesteld op 55 ° C, stopt de toevoer van het verwarmingsmedium naar de warmtewisselaar, zelfs als de warmwatertemperatuursensor ver van de warmtewisselaar is geïnstalleerd en niet wordt beïnvloed door het verwarmingsmedium wegens het ontbreken van een aftap. Bij een temperatuur van 55 ° C in de warmtewisselaar wordt het proces van hardheidszoutafzetting aanzienlijk vertraagd.

Hoe dichter de sensoren bij de omgeving worden geïnstalleerd, waarvan de parameters onderhevig zijn aan regulering, hoe beter de regulering kan worden bereikt. Daarom is het raadzaam om temperatuursensoren zo dieper mogelijk in de bijbehorende aansluitingen van de warmtewisselaar te installeren. Om dit te doen, kunt u platenwarmtewisselaars gebruiken met fittingen aan beide zijden van het platenpakket, waarbij een temperatuursensor in een van de fittingen wordt gestoken en de andere wordt gebruikt om de koelvloeistof af te nemen. Vervolgens wordt de sensor door de koelvloeistof gewassen nog voordat deze de warmtewisselaar verlaat, en bij afwezigheid van koelvloeistofcirculatie registreert de sensor de temperatuur van het medium onder invloed van thermische geleidbaarheid en natuurlijke convectie, wat niet zou plaatsvinden als het was geïnstalleerd buiten de warmtewisselaar.

Tweetraps SWW-schema's verschillen doordat in de eerste verwarmingsfase warmte wordt onttrokken aan het retourwater van het verwarmingssysteem. Vanwege de discrepantie tussen de warmtebelastingen van verwarming en warmwatervoorziening in de winter- of nachtmodus, kan het blijken dat warm water boven de vereiste 55-60 ° C opwarmt. Zo kan bij een warmtedrager met een temperatuur van 70°C (ontwerppunt) de warmwatervoorziening in de eerste trap opgewarmd worden tot 67-69°C. Om oververhitting en intense carbonaatafzettingen bij deze temperaturen uit te sluiten, is het mogelijk om een ​​regel driewegklep aan de in- of uitlaat van de warmtewisselaar ( rijst. 7). Zijn taak is om, afhankelijk van de temperatuur van het koelmiddel aan de uitlaat van de warmtewisselaar, het verwarmingswater door de warmtewisselaar te leiden of er doorheen - door de bypass. De 3-wegklepsensor wordt in de retourleiding gemonteerd. Gelijktijdig met de regeling van de temperatuur van het verwarmingsmedium begrenst het indirect de temperatuur van het warme water. Tegelijkertijd wordt de afvoer van warmte uit de retourleiding niet beperkt, maar geoptimaliseerd, waardoor de betrouwbaarheid en het comfort van de warmwatervoorziening toenemen.

In het voordeel van een gesoldeerde warmtewisselaar
In westerse landen worden in de overgrote meerderheid (meer dan 90%) van de gevallen gesoldeerde platenwarmtewisselaars gebruikt voor de warmwatervoorziening. Dit komt door de relatief lage prijs en het onderhoudsgemak van deze apparaten.

In de regel geven Russische en Oekraïense klanten met ervaring in de werking van hogesnelheidswarmtewisselaars, die vaak moeten worden gereinigd, de voorkeur aan platenwarmtewisselaars met pakkingen. Houd er echter rekening mee dat deze apparaten zijn uitgerust met pakkingen van polymeer (rubber) materialen, die onderhevig zijn aan veroudering - ze barsten, worden broos. Na vijf jaar gebruik is het bij reparatie van een platenwarmtewisselaar met pakkingen vaak niet meer mogelijk om de bevredigende dichtheid te garanderen. En de aanschafkosten van een nieuwe set afdichtingen zijn soms bijna vergelijkbaar met de prijs van een nieuwe warmtewisselaar.

Als de afdichtingen met lijm aan de platen worden bevestigd, gaat hun vervanging gepaard met werkzaamheden als het vernietigen van de bestaande afdichtingen in vloeibare stikstof en het lijmen van nieuwe. Ze vereisen speciale apparaten en hooggekwalificeerd personeel. Fabrikanten van warmtewisselaars bieden passende diensten aan klanten, maar de warmtewisselaar moet vaak naar een gespecialiseerde faciliteit worden gestuurd. Dit alles leidde tot wijdverbreid gebruik in westerse landen gesoldeerde platenwarmtewisselaars en voor warmwatervoorziening.

Opmerking: twijfels over de mogelijkheid om gesoldeerde warmtewisselaars te gebruiken in de post-Sovjet-landen die geassocieerd zijn met slechte kwaliteit koelvloeistof zijn niet gerechtvaardigd - hard water wordt over de hele wereld gevonden. Het is alleen nodig om het tapwater correct af te stellen en de temperatuur van de wanden van de warmtewisselaar te beperken, zoals beschreven in de vorige sectie.

Gesoldeerde platenwarmtewisselaars worden blootgesteld aan: chemisch wassen... Als er onvoldoende warmtapwaterverwarming of retourkoeling wordt geconstateerd, en chemische samenstelling water wordt gekenmerkt door een hoog gehalte aan hardheidszouten, het is noodzakelijk om de warmtewisselaar regelmatig door te spoelen speciale oplossingen die noch de wanden van de warmtewisselaar beschadigen, noch koper soldeer... De klant kan de spoeling zelf uitvoeren: dit werk is eenvoudig, de spoelsystemen en reagentia zijn betaalbaar en snel terugverdiend.

Bij extreem hoge temperaturen van het verwarmingswater (bijv temperatuur grafiek 150/70 ° C), wanneer het mogelijk is dat de wandtemperatuur van de warmtewisselaar hoger is dan de temperatuur waarbij intensieve kalkvorming optreedt, is een voorlopige verlaging van de temperatuur van het koelmiddel voor de warmtewisselaar vereist. Er zijn twee manieren om dit te doen - pomp circuit injectie- of liftcircuit. In het eerste geval is een aparte sensor nodig om de pomp in te schakelen, er wordt een aanzienlijke hoeveelheid elektriciteit verbruikt; de gebruikte apparatuur is onderhevig aan slijtage. Lift circuit uiterst eenvoudig, met een thermostatische aandrijving is niet afhankelijk van elektrisch netwerk en zuiniger in uitvoering en bediening ( rijst. acht). Het aansluiten van de zuigleiding van de lift op de retourleiding van het verwarmingssysteem geeft een bijkomend effect van het verlagen van de temperatuur in de retourleiding van verwarmingsnetwerken.

Punt oplossing
Een tweetraps SWW-schema vereist twee warmtewisselaars - voor de eerste en tweede trap. De keuze van warmtewisselaars op vermogen, dat wil zeggen de verdeling van het totale vermogen in fasen, - geen gemakkelijke taak, wat verschillende iteraties in de berekeningen vereist (de uitvoering ervan is de verantwoordelijkheid van de leverancier). Het ontbreken van in de handel verkrijgbare warmwatertoestellen met een tweetrapsregeling is te wijten aan bepaalde levertijden.

Er moeten twee gesoldeerde warmtewisselaars worden aangesloten op pijpleidingen. Het leidingwerk neemt ruimte in beslag en vormt een aanzienlijk deel van de kosten van een tweetraps SWW-module. Daarom begonnen fabrikanten gesoldeerde warmtewisselaars te produceren met een tussenwand en zes fittingen.

Het op basis daarvan doorleiden van warmtepunten is vereenvoudigd, maar er blijven problemen met de berekening en het ontbreken van massaproductie.

Bovendien zijn er tijdens bedrijf perioden waarin de eerste of tweede trap van het systeem helemaal niet wordt belast. Dus, in zomerperiode de tweede fase zou voldoende zijn, en op het berekende verwarmingspunt - de eerste.

De auteur van dit artikel heeft een oplossing ontwikkeld en gepatenteerd voor gemengde tweetraps schema SWW, inclusief een in de handel verkrijgbare gesoldeerde platenwarmtewisselaar ( rijst. negen). De essentie ligt in het gebruik van een speciale fitting die in een van de seriële fittingen wordt gestoken. Door deze fitting, en water teruggeven uit het verwarmingssysteem en warm water uit het verwarmingsnet. Warmtewisselingsoppervlak volledig betrokken in elke modus.