РосТепло.ru - Информационная система по теплоснабжению
РосТепло.ру - всё о теплоснабжении в России

Опыт применения новой схемы ГВС

К.Ю. Бойко, руководитель отдела продаж теплотехнического оборудования
ООО «ТехноИнжПромСтрой»; Ю.Н. Алёшкин, начальник сантехнического отдела,

ОАО «Моспроект 2 им. М.В. Посохина», г. Москва

Введение

В журнале «Новости теплоснабжения» № 9 за 2011 г. была опубликована авторская статья «Одноступенчатая схема ГВС с использованием обратной теплосетевой воды», в которой была предложена схема, включающая в себя достоинства двух самых распространённых схем ГВС: параллельной одноступенчатой и двухступенчатой смешанной.

Вкратце напомним суть предлагаемого решения. Принцип работы схемы – использование обратной воды системы отопления здания в смеси с водой из подающего трубопровода тепловой сети для нагрева холодной воды и компенсации теплопотерь в системе циркуляции ГВС. Смешение воды для получения необходимой температуры теплоносителя на входе в теплообменник обеспечивается трёхходовым или двухходовым клапаном. Не использующийся в теплообменнике расход воды из системы отопления через регулятор перепада давления направляется в обратный трубопровод тепловой сети (ознакомиться со статьёй можно на сайте РосТепло.ру. – Прим. ред.).

Рис 1. Одноступенчатая схема ГВС с использованием обратного теплоносителя системы отопления с трёхходовым клапаном: 1 – подающий трубопровод тепловой сети; 2 – обратный трубопровод тепловой сети; 3 – подающий трубопровод на систему ГВС; 4 – трубопровод обратной воды системы отопления на систему ГВС; 5 - перемычка; 6 – трубопровод холодной воды; 7 – трубопровод горячей воды ГВС; 8 – циркуляционный трубопровод ГВС; 9 – теплообменник системы ГВС; 10 – трехходовой регулирующий клапан; 12 – датчик температуры; 13 – обратный клапан; 14 – регулятор перепуска; 15 – циркуляционный насос ГВС.

Рис. 2. Одноступенчатая схема ГВС с использованием обратного теплоносителя системы отопления с двухходовым клапаном: позиции 1 - 9; 12 - 15 – см. рис. 1, 11 – двухходовой регулирующий клапан.

Достоинства предлагаемой схемы по сравнению с двухступенчатой смешанной схемой ГВС заключаются в следующем:

· экономия площадей в ИТП за счёт отсутствия второго теплообменника и его зоны обслуживания;

· снижение затрат на оборудование (теплообменники, запорная арматура, контрольно-измерительные приборы, трубы, изоляция);

· экономия при эксплуатации и обслуживании системы (промывка, замена прокладок – только для одного теплообменника);

· теплообменник при расч1тном температурном графике по греющему контуру 70-25 оС, по нагреваемому – 5-60 оС работает более сбалансированно (в отношении расходов теплоносителей и потерь напора), в отличие от теплообменника первой ступени ГВС двухступенчатой схемы, где расход греющего теплоносителя зачастую в несколько раз превосходит расход нагреваемого теплоносителя, что ведёт к «раздуванию» размеров теплообменника первой ступени;

· в зимний период при температуре наружного воздуха –18÷–28 оС и при отсутствии водоразбора компенсация теплопотерь в системе циркуляции ГВС в предлагаемой схеме обеспечивается только за счёт тепловой энергии обратной воды из системы отопления, что уменьшает общий расход сетевой воды.

Если сравнивать схему с параллельной одноступенчатой схемой ГВС, то она, очевидно, энергоэффективнее за счёт использования теплоты обратной воды системы отопления и вентиляции.

Каковы эксплуатационные характеристики схемы, а именно расход сетевой воды и температура обратной сетевой воды в зависимости от температуры наружного воздуха, в сравнении с параллельной одноступенчатой (ПОС) и двухступенчатой смешанной схемами (ДСС) ГВС?

Для сравнения был выбран условный ЦТП с соотношение нагрузок ГВС и отопления Qhmax/Qomax=0,33. ЦТП подключен к тепловой сети, отпускающей тепловую энергию по нижеприведенных графиков (рис. 3-5).

Рис. 3. График зависимости общего удельного расхода сетевой воды на ЦТП от температуры наружного воздуха.

Рис. 4. График зависимости температуры обратной сетевой воды от температуры наружного воздуха.

Рис. 5. График зависимости температуры воды в подающем трубопроводе и обратной теплосетевой воды от температуры наружного воздуха.

Как видно из графиков, предлагаемая схема в широком диапазоне температур наружного воздуха (от –4 оС до –28 оС) сопоставима с двухступенчатой схемой.

Что касается экономической составляющей, то расчеты по системе ГВС ЦТП, показали следующее (табл. 1).

Таблица 1. Сопоставление экономических затрат при реализации различных схем ГВС.

№ п/п Наименование Двухступенчатая схема ГВС Схема с подмесом обратной воды Параллельная схема
1 Стоимость оборудования (теплообменники, запорная и регулирующая арматура, трубы, теплоизоляция) 100% 75% 60%
2 Площадь, занимаемая оборудованием 100% 60% 60%
3 Затраты на обслуживание оборудования 100% 70% 60%

За время, прошедшее с публикации статьи, предлагаемое решение было запатентовано и получило практическое применение.

История реализации одноступенчатой схемы ГВС с использованием обратной теплосетевой воды на первом объекте такова: при максимальной тепловой нагрузке 8,5 Гкал/ч площадь под тепловой пункт физически не позволяла разместить теплообменники по двухступенчатой схеме ГВС. С другой стороны, требования ТСО предписывали использовать тепловую энергию обратной воды для нагрева горячей воды. В этой ситуации предложенное авторами решение было оптимальным и, кроме того, позволяло сэкономить порядка 350 тыс. руб. только на оборудовании (рис. 5). Проект был согласован с заказчиком и ТСО, при условии мониторинга показателей расхода теплосетевой воды и температуры обратной теплосетевой воды в течение отопительного периода.

Результаты наблюдений представлены в табл. 2.

Таблица 2. Температурный график действующего теплообменника.

Среднесуточная температура наружного
воздуха
Температура
воды
в подающем трубопроводе
Температура воды
в отопительную систему
при расчётной температуре
90-70 ⁰С
Температура воды
из отопительной системы
и вентиляции, рассчитанных на
Тнв = –28 оС
Температура
обратной воды
после
отопительного подогревателя
Средняя температура
от вентиляции
и отопления
на входе в
1 ступень ГВС
Тнв, оС Т1, оС Т3, оС Т4, оС Т14, оС Т4 смеш. оС
8

6

4

3

2

0

–1

–2

–3

–4

–5

–6

–7

–8

–9

–10

–11

–12

–13

–14

–15

–16

–17

–18

70,0

70,0

71,3

73,2

76,0

80,8

82,7

85,5

87,4

90,3

92,2

95,0

96,9

99,8

101,7

104,5

106,4

109,3

111,2

114,0

115,9

118,8

120,7

123,5

42

45

48

51

52

54

55

57

58

60

61

63

64

66

67

68

70

71

73

74

75

77

78

79

36

38

40

41

42

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

38

40

42

44

45

47

48

49

50

51

53

54

55

56

57

58

59

60

61

63

64

65

66

67

38

40

42

44

45

47

48

49

50

51

53

54

55

56

57

58

59

60

61

63

64

65

66

67

–19

–20

–21

–22

–23

–24

–25

–26

–27

–28

125,4

128,3

130,2

133,0

134,9

137,8

139,7

142,5

142,5

142,5

81

82

83

85

86

87

89

90

90

90

63

64

65

66

67

68

69

70

70

70

68

69

70

72

73

74

75

76

76

76

68

69

70

72

73

74

75

76

76

76

Лето 70 Температура холодной воды на входе в 1 ступень ГВС 15 оС
Примечание: температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети ограничивается срезкой
от температуры наружного воздуха Тнв = –18 оС и ниже.

Рис. 5. Теплообменный аппарат, установленный в ИТП
при реализации одноступенчатой схемы ГВС с использованием обратной теплосетевой воды.

Таким образом, согласно показаниям теплосчётчика, температура обратной воды не превышала расчётных значений даже при несколько завышенной относительно графика отпуска тепла температуре сетевой воды в подаче. Со стороны эксплуатирующей службы заказчика также не было претензий к работе оборудования, нештатных ситуаций не возникло.

На сегодняшний день одноступенчатая схема ГВС с использованием обратной теплосетевой воды успешно применяется ещё на нескольких объектах, полностью подтверждая на практике свою работоспособность, надёжность и энергоэффективность.

В заключение хочется добавить, что применение схемы не противоречит действующим нормам и правилам.

К.Ю. Бойко, Ю.Н. Алёшкин , Опыт применения новой схемы ГВС

Источник: Журнал «Новости теплоснабжения» №03 (199) 2017 г. , www.rosteplo.ru/nt/199

Оставить комментарий

Тематические закладки (теги)

Тематические закладки - служат для сортировки и поиска материалов сайта по темам, которые задают пользователи сайта.

Похожие статьи:

Подбор теплообменника!

Теплообменник ТТАИ для ГВС, отопления, промпроизводств. Эффективней пластинчатого!

+7(495)741-20-28, info@ntsn.ru

Программы Auditor

Технические семинары для специалистов теплоснабжающих предприятий

Подробнее