Системы бытового горячего водоснабжения – процедуры проектирования
Методы проектирования систем горячего водоснабжения бытовых нужд.
Проект системы горячего водоснабжения может следовать процедуре:
- Определить спрос на горячую воду от потребителей – количество и температура
- Выберите тип, мощность и поверхность нагрева водонагревателя или теплообменника
- Выберите котел
- Проектирование схемы труб и размеров труб
Потребность в горячей воде – количество и температура
Горячая вода обычно подается к арматуре и ее потребителям в 50 – 60 o С. Для столовых и профессиональных кухонь температура 65 о С часто требуется, чтобы соответствовать гигиеническим стандартам. Нельзя хранить горячую воду при температуре ниже 60°С (140°F) во избежание риска заражения легионеллой.
Там, где по соображениям безопасности необходимы более низкие температуры – например, в детских садах, центрах для инвалидов и т. д. – температура горячей воды не должна превышать 40 – 50 o С. Следует проявлять особую осторожность, например, регулярную дезинфекцию фитингов, чтобы избежать заражения легионеллой.
Важно! Горячая вода может храниться при более высоких температурах и понижаться до более низких температур подачи путем смешивания с холодной водой в смесительных клапанах. Хранение горячей воды при более высоких температурах увеличивает общую производительность системы и снижает потребность в объеме хранения.
Температура горячей воды
Потребитель | Температура (о С) |
---|---|
ливни | 43 |
Туалет – мытье рук | 40 |
Туалет – бритье | 45 |
Баки | 43 |
Прачечная, коммерческая | до 82 |
Некоторые типичные конфигурации водонагревателя:
Водонагреватель – однотемпературный
Вода нагревается и хранится в том же накопительном баке при той же температуре, что и подается потребителям.
Водонагреватель – двухтемпературный со смесительным клапаном
Вода нагревается и хранится в том же накопительном баке при более высокой температуре, чем подается большинству потребителей. Перед подачей на арматуру горячая вода смешивается до температуры потребителя с холодной водой.
Водонагреватель – двухтемпературный с повышающим баком
Вода нагревается и хранится при температуре потребителя, прежде чем распределяться среди обычных потребителей. Вода из этого хранилища подается в другой нагреватель и резервуар для хранения, где вода нагревается до более высоких температур перед распределением.
Количество горячей воды определяется количеством жильцов и их потребительскими привычками. Время очень важно, так как потребление меняется в течение дня.
Максимальная подача тепла
Аккумулятор горячей воды – объем бака – уменьшит требуемую максимальную подачу тепла. Подвод тепла к системе с аккумулятором можно рассчитать как:
Н = сp В (q2 – q1) / т (1)
в котором
H = тепло (электро)снабжение (кВт)
V = сохраненный объем аккумулятора (литр)
cp = удельная теплоемкость воды (4.19 кДж/кг o C)
q1 = температура холодной питательной воды ( o C)
q2 = температура горячей воды ( o C)
t = доступное время для нагрева накопленного объема (сек)
Пример – Требуемое электропитание к аккумулятору горячей воды
аккумулятор с 200 литр наполнен холодной водой с температурой 5 о С. Электроэнергия, необходимая для нагрева воды до 50 о С in 5.5 часа можно рассчитать как:
H = (4.19 кДж/кг o C) (200 литров) ((50 o C) – (5 o C)) / ((5.5 часов) (3600 с/час))
Что близко к типовой мощности ТЭНов в аккумуляторах горячей воды для нормального потребления.
Объем аккумулятора
Eq. (1) можно изменить, чтобы выразить нагретый аккумулированный объем, если известна мощность теплоснабжения и доступное время для нагрева:
При проточном нагревателе без накопительного водонагревателя теплоснабжение можно рассчитать как:
Пример – мощность, необходимая для непрерывного нагрева воды
душ потребляет 0.05 л/с горячей воды. Нет накопительного бака, и вода постоянно нагревается от 5 о С в 50 о С. Необходимая мощность для нагрева воды может быть рассчитана как
Это высокое потребление энергии, как правило, слишком много для обычных бытовых электрических систем и является основной причиной широкого использования электрических аккумуляторов горячей воды.
Преимущество гидроаккумулятора – стабильная температура горячей воды. Модулирование мощного источника питания может привести к недопустимым колебаниям температуры, особенно заметным в душевых.
Типовой объем хранения горячей воды
Типичный объем хранения горячей воды для систем с электрическим или газовым отоплением в зависимости от количества жильцов в домашнем хозяйстве:
Поверхность нагрева
Необходимая поверхность нагрева теплообменника может быть рассчитана как:
Коэффициенты теплопередачи зависят от
- материалы, используемые в теплопередающих поверхностях
- конструкция теплообменника – турбулентный или не турбулентный поток
- тип жидкостей – их вязкость и удельная теплоемкость
Бойлер
Котел с правильным номиналом должен быть выбран из каталогов производителя, где
Мощность котла = теплопроизводительность водонагревателя + запас прочности (обычно 10 – 20%)
Расчетная схема трубопровода и размеры труб
Максимальный объемный расход соединение труб с фитингами и другого оборудования определяется максимальным спросом каждого потребителя.
Максимальный объемный расход магистральные трубы определяется максимальным спросом на арматуру и статистическим спросом в зависимости от количества и типов поставляемой арматуры и оборудования.
Горячая вода от солнца
На приведенной ниже диаграмме показана типичная минимальная площадь коллектора и объем хранилища в зависимости от количества жителей в домашнем хозяйстве для производства горячей воды с использованием солнечной энергии.
См. также
- Система водоснабжения – Системы горячего и холодного водоснабжения – расчетные характеристики, производительность, размеры и многое другое.
Связанные документы
- Хранение холодной воды на человека – Хранение холодной воды для жителей обычных типов зданий, таких как фабрики, больницы, жилые дома и т. д.
- Системы хозяйственно-бытового водоснабжения – Введение в общее проектирование систем хозяйственно-бытового водоснабжения – с напорными или безнапорными баками.
- Бытовое водоснабжение – известковые отложения – Отложения извести в зависимости от температуры и расхода воды.
- Размеры труб горячей и холодной воды – Рекомендуемые размеры труб горячей и холодной воды.
- Система циркуляции горячей воды – возвратные трубы – Горячая вода может циркулировать через возвратную трубу, если она немедленно требуется в приборах.
- Потребление горячей воды на человека – Расход горячей воды на человека или жильцов.
- Содержание горячей воды в светильниках – Содержание горячей воды в некоторых приборах общего пользования – раковинах, раковинах и ваннах.
- Температура системы водяного отопления в зависимости от температуры наружного воздуха – Температура нагрева горячей воды адаптируется к температуре наружного воздуха.
- Системы водяного отопления – онлайн-заявка на проектирование – Бесплатный онлайн-инструмент для проектирования систем водяного отопления – метрические единицы.
- Системы водяного отопления — онлайн-приложение для проектирования, британские единицы измерения – Онлайн-инструмент для проектирования систем водяного отопления.
- Резервуары для хранения горячей воды – вместимость и размеры – Размеры и вместимость резервуаров для хранения горячей воды.
- Горячее водоснабжение – потребление арматуры – Расчетный расход горячей воды по приборам – умывальникам, душевым кабинам, раковинам и ваннам.
- Горячее водоснабжение – расходы на приборы – Потребление горячей воды некоторым общим оборудованием, таким как раковины, раковины, ванны и душевые кабины.
- Legionella – Бактерия Legionella Pneumophila процветает в системах водоснабжения и системах кондиционирования воздуха и может вызывать болезнь легионеров.
- Смешивание жидкостей – Конечная масса и температура при смешивании жидкостей.
- Вода – человеческая деятельность и потребление – Активность и средний расход воды
- Водоснабжение – расчет спроса – Расчет ожидаемой потребности в линиях водоснабжения.
- Водоснабжение – контроль перекрестного загрязнения – Крайне важно, чтобы питьевая вода в системах водоснабжения была незагрязненной.
- Установки для водоснабжения – ВСФУ против GPM и литров/сек – Конвертация ВСФУ – Узлы крепления водопровода – к GPM.
- Блоки водоснабжения ВСФУ – WSFU используется для расчета систем водоснабжения.
- Водоснабжение общественных зданий – Необходимое водоснабжение общественных зданий.
- Системы водоснабжения — онлайн-заявка на проектирование – Бесплатный онлайн-инструмент для проектирования систем водоснабжения зданий.
- Водяные системы — максимальная скорость потока – Скорости воды в трубах и трубках не должны превышать определенных пределов.
Engineering ToolBox — Расширение SketchUp — 3D-моделирование онлайн!
Добавляйте стандартные и настраиваемые параметрические компоненты, такие как балки с полками, пиломатериалы, трубопроводы, лестницы и многое другое, в свою модель Sketchup с помощью Engineering ToolBox — расширения SketchUp, которое можно использовать с потрясающими, веселыми и бесплатными SketchUp Make и SketchUp Pro. Расширение ToolBox для SketchUp из хранилища расширений SketchUp Pro Sketchup!
Конфиденциальность
Мы не собираем информацию от наших пользователей. В нашем архиве сохраняются только электронные письма и ответы. Файлы cookie используются только в браузере для улучшения взаимодействия с пользователем.
Некоторые из наших калькуляторов и приложений позволяют сохранять данные приложений на локальном компьютере. Эти приложения будут — из-за ограничений браузера — отправлять данные между вашим браузером и нашим сервером. Мы не сохраняем эти данные.
Google использует файлы cookie для показа нашей рекламы и обработки статистики посетителей. Пожалуйста, прочитайте Конфиденциальность и условия Google для получения дополнительной информации о том, как вы можете контролировать показ рекламы и собираемую информацию.
AddThis использует файлы cookie для обработки ссылок на социальные сети. Пожалуйста, прочитайте AddThis Privacy для получения дополнительной информации.
Реклама в панели инструментов
Если вы хотите продвигать свои продукты или услуги в Engineering ToolBox — используйте Google Adwords. Вы можете настроить таргетинг на Engineering ToolBox с помощью управляемых мест размещения AdWords.
Фитинги Swagelok®
Если вам нужны фитинги для агрессивных сред, экстремальных температур или высокого давления, у нас есть надежные варианты для вас. Создавайте соединения, которым вы можете доверять, с помощью фитингов, доступных из широкого спектра сплавов.
Категории
Каталоги фитингов
Найдите подробную информацию о продукте, включая материалы конструкции, номинальные значения давления и температуры, опции и аксессуары.
Особенности: Отличная коррозионная стойкость в хлоридсодержащих средах; Усовершенствованная конструкция заднего обжимного кольца улучшает уплотняющее действие; Та же калибровочная способность, что и у традиционных трубных фитингов Swagelok®; Простой монтаж с помощью ручного инструмента; Доступны размеры от 1/4 до 3/4 дюйма.
2-, 3- и 5-вентильные приборные блоки серии V, VB и VL; 2-, 3- и 5-вентильные коллекторы прямого монтажа серии VE; 2-вентильные выносные коллекторы; Модульные измерительные системы Mod 85
Продукты серий FK и IPT Конические и резьбовые соединения или трубные фитинги среднего давления Отличная коррозионная стойкость в хлоридсодержащих средах Изготовлено в соответствии с требованиями NORSOK и NACE® MR0175/ISO15156
Характеристики: от 1/8 до 1 дюйма и от 6 до 18 мм; материалы из нержавеющей стали 316, 316L, 316L VAR и 316L VIM-VAR; Фитинги для ручного или автоматического сварочного оборудования
Особенности: Конструкция из нержавеющей стали, уплотнительное кольцо из фторуглерода FKM; Надежное, воспроизводимое уплотнение; Доступны размеры труб от 1/16 до 1 1/2 дюйма.
Особенности: Металлические компоненты изготовлены из нержавеющей стали 316 для использования в суровых условиях; Формованная изоляция из термопласта с превосходной электрической, химической и ультрафиолетовой стойкостью и низким водопоглощением сохраняет диэлектрическую прочность и целостность в широком диапазоне рабочих и климатических условий; Промеряемые трубные фитинги Swagelok® или концевые соединения с конической трубной резьбой (NPT/BSP) обеспечивают прямое соединение с трубкой или системой трубопроводов.
Особенности: Безрезьбовой, бесшовный переход от фланцевых трубопроводных систем к трубным системам; Типы фланцев соответствуют стандартам ASME, DIN, EN и JIS; Цельнолитой кованый корпус; Доступны с торцевыми соединениями трубных фитингов Swagelok® до 50 мм и 2 дюймов.
Особенности: Доступны размеры от 1/16 до 2 дюймов и от 2 до 50 мм; постоянная измеряемость при первоначальной установке; легко отсоединяется и затягивается; широкий выбор материалов и конфигураций
Характеристики: размеры от 1/16 до 1 дюйма; нержавеющая сталь 316, латунь и углеродистая сталь; Резьба NPT, ISO/BSP и SAE
Функции; размеры от 1/16 до 1 дюйма и от 6 до 18 мм; Нержавеющие стали высокой чистоты; Оригинальный дизайн; подлинный бренд видеомагнитофона
Особенности: конструкция из нержавеющей стали 316; Температура до 1000°F (537°C); Фитинги среднего давления (MP), диапазон размеров — от 1/4 до 1 дюйма, номинальное давление — до 20 000 фунтов на кв. дюйм (1378 бар); Фитинги высокого давления (HP), диапазон размеров — от 1/4 до 9/16 дюйма, номинальное давление — до 60 000 фунтов на кв. дюйм (4134 бар); Доступно соответствие NACE® MR0175/ISO15156
Особенности: Температура от 70 до 400°F (от 20 до 204°C); Рабочее давление до 275 фунтов на кв. дюйм (18.9 бар); Размеры от 1/8 до 1/2 дюйма.
Особенности: подходит для жидкостной или газовой хроматографии; конструкция из нержавеющей стали 316; Предлагается в размерах от 1/16 до 1/2 дюйма.
Характеристики: размеры циферблата 40, 50, 63, 100, 115 и 160 мм (1 1/2, 2, 2 1/2, 4, 4 1/2 и 6 дюймов); Точность в соответствии с ASME, EN и JIS; Доступны с различными торцевыми соединениями, включая трубные переходники Swagelok®; Конфигурации с центральным задним, нижним задним и нижним креплением; Конструкция из нержавеющей стали и армированного термопластика; Доступны незаполненные или заполненные жидкостью
Характеристики: размеры от 1/8 до 1 дюйма; нержавеющая сталь 316 или 316L; Трубные, NPT, резьбовые SAE и сварные соединения
Преимущества трубных обжимных фитингов Swagelok®
Трубные фитинги Swagelok разработаны, чтобы удовлетворить ваши самые высокие требования к безопасности и надежности, они отличаются проверенной конструкцией, точным изготовлением и высококачественным сырьем.
Ресурсы Swagelok, созданные специально для вас
Введение в фитинги: определение размера и шага резьбы
Даже самые опытные профессионалы могут испытывать трудности с определением нитей. Менеджер по продукции Swagelok Энди Хичкок (Andy Hitchcock) объясняет, как определить размер и шаг резьбы на ваших фитингах с помощью штангенциркуля, измерителя шага и руководства по идентификации резьбы.
Информационный документ: создание более производительных систем подачи жидкости вверх по течению
Узнайте, как добиться высокой надежности гидравлической системы, снизить затраты на техническое обслуживание и уменьшить воздействие на окружающую среду за счет интеграции фитингов Swagelok ® серии FK в приложения для разведки и добычи нефти и газа.
Как Shenyang Blower Works Group повысила безопасность и надежность
Узнайте, как компания Swagelok Shanghai помогла Shenyang Blower Works Group Corporation добиться согласованности, надежности и экономии средств для своих клиентов, одновременно повысив собственную безопасность и эффективность производства.
Установка трубных обжимных фитингов Swagelok
В этом видео показаны неотъемлемые этапы установки трубных обжимных фитингов Swagelok, которые заслужили мировую репутацию благодаря постоянству, качеству и надежности.
Фитинги Swagelok
Когда самые уважаемые в мире компании хотят наладить прочные связи, они обращаются к Swagelok. Мы установили стандарты производительности трубных фитингов с точки зрения герметичности, простоты установки, доступности и услуг поддержки. Наши трубные фитинги из нержавеющей стали с двумя обжимными кольцами заслужили всемирную репутацию за стабильность, качество и надежность. Эта репутация поддерживается нашими постоянными усилиями по совершенствованию продукции и производительностью фитингов в тысячах различных областей применения.
Некоторые сантехнические материалы нельзя смешивать
Если вы делаете какие-либо работы по реконструкции или ремонту водопроводной системы старого дома, можно с уверенностью сказать, что вы столкнетесь с необходимостью перехода от старого типа трубы к одному из современных материалов. Это может быть переход от оцинкованных водопроводных труб с резьбой к медным трубам или от старых чугунных канализационных труб к современным ABS.
К счастью для всех нас, эти переходы достаточно распространены, поэтому на рынке есть ряд фитингов, которые делают соединения разнородных труб быстрыми, простыми и безопасными. Фитинги легко доступны в домашних центрах, хозяйственных магазинах и розничных магазинах сантехники.
МЕДНАЯ ТРУБА К СТАЛЬНОЙ ТРУБЕ С РЕЗЬБОЙ
Если вы просматривали раздел сантехники в домашнем центре, вы, несомненно, заметили, что есть резьбовые фитинги для медных труб, которые можно припаять прямо к концу трубы, и они будут навинчиваться непосредственно на старые оцинкованные водопроводные линии с резьбой. Так в чем проблема?
Проблема в том, что цинк, используемый для оцинковки водопроводных труб с резьбой, плохо уживается с медью. Если вы сделаете прямое соединение, эти два материала вступят в химическую реакцию, которая разъедает соединение и в конечном итоге приведет к тому, что оно начнет протекать.
Чтобы безопасно соединить медь и оцинкованную сталь, у вас есть два варианта. Поскольку латунь не вступает в реакцию ни с медью, ни с цинком, один из способов состоит в том, чтобы убедиться, что у вас есть резьбовой внутренний конец как на медной, так и на стальной трубе, а затем соединить их, просто вставив между ними короткий латунный ниппель с резьбой. .
Второй способ заключается в использовании специального переходного фитинга, называемого диэлектрическим штуцером. Диэлектрический штуцер имеет на одном конце стальной фитинг с внутренней резьбой, который навинчивается на стальную трубу. На другом конце имеется медный скользящий фитинг с внутренней резьбой (без резьбы), который припаивается к медной трубе. Две половины соединения затем соединяются с помощью контргайки и двух изолирующих шайб, которые предотвращают контакт медной половины со стальной половиной. Фитинги стоят менее 10 долларов, и не только легче выполнить переход, но и остается стык в линии, который можно разобрать позже, если вам нужно выполнить другие работы на линиях.
ПЛАСТИКОВАЯ ТРУБА НА МЕДНУЮ ИЛИ СТАЛЬНУЮ ТРУБУ
Соединить пластиковые трубы, такие как АБС или ПВХ, с металлическими трубами, такими как медь или оцинкованная сталь, очень просто. Химические вещества, используемые при производстве любой из этих труб, не вступают в реакцию друг с другом, поэтому вам не нужно беспокоиться о факторе коррозии.
Соединение между пластиком и металлом — это просто вопрос выбора резьбового фитинга соответствующего размера и конфигурации для выполнения перехода. Помните, что сначала на конец медной трубы необходимо припаять резьбовой фитинг с наружной или внутренней резьбой.
Например, предположим, что вы устанавливаете новую раковину и хотите использовать 1 1/2-дюймовый сифон из АБС-пластика, соединенный с 2-дюймовой стальной трубой с внутренней резьбой, которая в настоящее время находится в стене. Фитинги для пластиковых труб доступны как с резьбой (доступны как наружная, так и с внутренней резьбой) или с проскальзыванием (без резьбы для клеевых соединений). Сначала выберите 2-дюймовый фитинг из АБС-пластика с наружной резьбой на одном конце и скользящим соединением с внутренней резьбой на другом и ввинтите фитинг в существующую стальную трубу. Приклейте к нему 2-дюймовый переходник с наружной резьбой и 1 1/2 дюйма с внутренней резьбой, затем приклейте 1 1/2-дюймовую ловушку.
При выполнении переходов пластик-металл оборачивайте резьбу тефлоновой лентой, чтобы герметизировать соединение, а также облегчить сборку. Не используйте смазку для труб на этих соединениях, так как это может повредить пластик. Кроме того, для герметизации будет достаточно двух витков ленты — большее количество слоев может создать нагрузку на соединение и фактически привести к его течи.
ПЛАСТИКОВАЯ ТРУБА К ЧУГУННОЙ ТРУБЕ
Также широко доступны переходные фитинги для адаптации трубы из АБС к чугуну. Фитинг, называемый ленточным хомутом, представляет собой просто толстую резиновую трубку с винтовым хомутом на каждом конце. Чтобы использовать фитинг, наденьте один конец на внешнюю сторону чугунной трубы, а другой конец на пластиковую трубу, затем с помощью отвертки затяните зажимы на обоих концах.
Это всего лишь несколько примеров из сотен доступных переходных фитингов. Просто определите тип и размер труб, которые вы пытаетесь соединить, и ваш дилер поможет вам выбрать наилучший тип фитинга для работы.
Вопросы по перепланировке и ремонту? Напишите Полу по адресу paulbianchina@inman.com.
Каково ваше мнение? Оставьте свои комментарии ниже или отправьте письмо в редакцию. Чтобы связаться с автором, нажмите на подпись в верхней части истории.