Примеры расчета систем горячего водоснабжения

Пример 1. Рассчитать систему горячего водоснабжения пятиэтажного двухсекционного жилого дома. Сеть запроектирована на основании плана здания, приведенного в приложении 1.2. Расчетная схема сети представлена на рис. 2.1. (аналогично схеме сети холодного водоснабжения).

В качестве теплоносителя используется перегретая вода из теплосети с параметрами t_м=120ºС и t_к=70ºС.

Данные по холодному водоснабжению принимаются из примера 1, приведенного в п. 1.7.

Система горячего водоснабжения принята централизованной с приготовлением горячей воды в скоростном водонагревателе с примерной производительностью с использованием теплоносителя из теплосети.

Схема сети горячего водоснабжения принята тупиковая с нижней разводкой магистралей (как и сеть холодного водопровода).

Поскольку потребление горячей воды неравномерно, то сеть принята с циркуляцией в магистрали и стояках.

Определяются расчетные расходы горячей воды и тепла. Расходы горячей воды на участках сети определяются по формуле (2.1). Поскольку система обслуживает одинаковых потребителей, то величина P^h находится по формуле (2.3).

Здесь величины и приняты по приложению 3 [1].

Величина определяются по формуле (2.7)

Величина принята по приложению 3 [1].

Максимальный часовой расход горячей воды определяется по формуле (2.5):

, м³/ч

Величина определена по таблице 2 приложения 4 [1].

Средний часовой расход горячей воды определяется по формуле (2.8):

, м³/ч

Максимальный часовой расход тепла определяется по формуле (2.11)

кВт

Поверхность нагрева нагревательных трубок водонагревателя определяется по формуле (2.13). Расчетная разность температур определяется по формуле (2.14). Примем параметры теплоносителя t_H=120ºC, t_K=70ºC, параметры нагреваемой воды t^h=60ºC, t^c=5ºC.

Тогда

По приложению 8 [2] принимаем скоростной водонагреватель N 11 ВТИ – МосЭнерго с поверхностью нагрева одной секции 5,89 м². Потребное число секций определяется по формуле (2.16):

Длина секции 2000 мм, наружный диаметр 219 мм, число трубок 64.

Расчет системы горячего водоснабжения в режиме водоразбора производится в табличной форме (табл. 2.3).

Потери напора на участках сети горячего водоснабжения определялись по формуле (2.19). Величина K_l принималась 0,2 – для распределительных трубопроводов и 0,1 – для водоразборных стояков без полотенцесушителей. (Принято присоединение полотенцесушителей к сети отопления).

Общие потери напора на линии 1-ввод составляют 20711 мм или 20,7 м. Поскольку стояк Ст ТЗ-1, то для него принят диаметр 25 мм и произведен расчет скоростей и потерь напора на этом стояке. Поскольку потери напора на участках 4-8 оказались больше, чем на участках 11-15, то стояк Ст ТЗ-1 принят за расчетный.

Требуемый напор на вводе в здание для работы системы горячего водоснабжения определяется по формуле (2.20):

Здесь потери напора в водонагревателе определены по формуле (2.14):

Расчет системы горячего водоснабжения в режиме циркуляции производится в табличной форме (табл. 2.4). Расчетная схема сети представлена на рис. 2.1.

Циркуляционный расход на участках принимался по формуле (2.23).Диаметры циркуляционных труб в стояках принимались такими же, как и диаметры распределительных; в магистралях они принимались на размер меньше.

Общие потери напора на трение и местные сопротивления в сети составили 1340 мм. Здесь необходимо учесть потери напора в водонагревателе при пропуске циркуляционного расхода, которые определяются по формуле (2.17):

Таким образом, потери напора в расчетном циркуляционном кольце составят:

Производительность циркуляционного насоса определяется по формуле (2.24):

.

Требуемый напор насоса определяется по формуле (2.25):

По приложению Х 111 [3] принимаем насос к 50-32-125 (к8/18б) с номинальной производительностью 2,5 л/с и напором 11,4 м. Эти величины превышают расчетные, поэтому можно заменить двигатель с числом оборотов 2860 об/мин на 1480 об/мин. Из формулы (7.1) [3] определим, что

При этом мощность на валу насоса станет:

Здесь величины Q₁ ,H₁, N₁ соответствуют числу оборотов n₁ = 1480 об/мин.