Технология нагревания воды

Система горячего водоснабжения в гостиничных предприятиях

Горячая вода в гостиницах используется на хозяйственно-питьевые и производственные нужды. Поэтому она, так же как и холодная вода, используемая для этих целей, должна отвечать требованиям ГОСТ Р 2872—82. Температура горячей воды во избежание ожогов не должна превышать 70 "С и быть не ниже 60 °С, что необходимо для производственных нужд.

Горячее водоснабжение в гостиницах может быть:

местным,

центральным

централизованным.

При местном водоснабжении вода, поступающая из системы холодного водоснабжения, нагревается в газовых, электрических водонагревательных, водогрейных колонках. В этом случае нагрев воды осуществляется непосредственно у мест ее потребления. Для того чтобы избежать перерывов в горячем водоснабжении, в гостиницах используют обычно центральную систему горячего водоснабжения.

При центральном приготовлении горячей воды вода, поступающая из системы холодного водоснабжения, нагревается водонагревателями в индивидуальном тепловом пункте здания гостиницы или центральном тепловом пункте, иногда вода нагревается непосредственно в котлах местных и центральных котельных.

При централизованном теплоснабжении вода нагревается в водонагревателях паром или горячей водой, поступающими из городской теплосети.

Схема сетей горячего водоснабжения может быть тупиковой или с организацией циркуляции горячей воды по системе циркуляционных трубопроводов. Тупиковые схемы предусматривают при постоянном водоразборе.

Если водоразбор периодический, то при такой схеме вода в трубопроводах в период отсутствия отбора будет остывать, а при водоразборе поступать к водопроводным точкам с пониженной температурой. Это приводит к необходимости непроизводительного сброса большого количества воды через водоразборную точку при желании получить воду с температурой 60— 70 °С. В схеме с циркуляцией воды этот недостаток отсутствует, хотя она обходится дороже. Поэтому такая схема применяется в тех случаях, когда водоразбор непостоянен, но требуется поддерживать постоянную температуру воды при водоразборе.

Циркуляционные сети устраивают с принудительной или естественной циркуляцией. Принудительную циркуляцию осуществляют, устанавливая насосы, аналогично системе водяного отопления зданий. Используют ее в зданиях, имеющих более двух этажей, и при значительной длине магистральных трубопроводов. В одно-, двухэтажных зданиях при небольшой протяженности трубопроводов возможно устройство естественной циркуляции воды по системе циркуляционных трубопроводов за счет разности объемной массы воды при различной температуре. Принцип действия такой системы аналогичен принципу действия системы водяного отопления с естественной циркуляцией. Так же как и в системах холодного водоснабжения, магистрали горячей воды могут быть с нижней и верхней разводкой.

Система горячего водоснабжения здания включает в себя три основных элемента: генератор горячей воды (водонагреватель), трубопроводы и водопроводы и водоразборные точки.

Технология нагревания воды

Существует хорошее правило для систем горячего водоснабжения — поддержание температуры на самом нижнем уровне, какой только допустим для жильцов. Замечено, что коррозия и отложение минеральных солей ускоряются с повышением температуры. Температура 60°С рассматривается как максимальная для обычного потребления. Если жильцы считают достаточно горячей воду при температуре меньше указанной на 5—8°С, то тем лучше. Для специальных целей, когда требуется более горячая вода, например для посудомоечных машин в квартирах или в ресторанах, находящихся в жилом доме, необходимо пользоваться отдельными догревателями. Только из-за того, что посудомоечные машины нуждаются в воде с температурой 70°С, нет необходимости всю горячую воду греть до этой температуры.

Догреватели в домашних посудомоечных машинах обычно электрического типа. Системы горячего водоснабжения для общих целей аналогичны отопительным системам. Если, например, индивидуальная отопительно-охладительная установка в качестве «топлива» использует электричество, для системы горячего водоснабжения предусматривается этот же источник.

С другой стороны, если запроектирована установка для центрального отопления, то и горячее водоснабжение часто делают как часть этой системы. Предметом обсуждения является выбор способа нагревания воды: с применением котла, водоподогревателя или комбинация обоих способов. Если проектом предусмотрен только один водогрейный котел, вода для горячего водоснабжения должна нагреваться отдельным устройством. Этот котел может быть остановлен летом для профилактического обслуживания. Поэтому применять установки с одним агрегатом допускается только в том случае, если лишение горячей воды на несколько дней в году не будет раздражать жильцов.

При установке двух и более котлов выгодно систему горячего водоснабжения объединить с системой отопления. В этом случаеэкономится площадь котельной и уменьшаются первоначальные затраты. Однако не следует забывать, что нагревание воды не происходитсамо собой. Поэтому если для горячего водоснабжения используются котлы системы отопления, их производительность должна быть увеличена на то количество тепла, которое затрачивается для нагревания воды в системе горячего водоснабжения. Нагрузка на котел зависит от ориентации гостиницы, температуры поступающей холодной воды и т, п.;

Чем больше котлов в установке, тем эффективнее она работает в летний период. Если предусмотрено два котла одинаковой производительности, они будут слишком велики для нагрузки в летний период, за исключением районов с очень мягким климатом. Если же их пять, то нагревание воды будет экономичным даже в самых холодных районах.

Механизм нагревания воды от центральной котельной установки очень прост. Наиболее популярные водоподогреватели представляют собой обечайку с заключенным в нее пучком медных труб небольшого диаметра. Теплоноситель (пар или горячая вода от котла) омывает трубки снаружи, а вода для горячего водоснабжения течет внутри них. Температура или количество теплоносителя регулируется в зависимости от температуры горячей воды так, чтобы она была достаточно постоянной независимо от разбора воды.

Достоинство этого нагревателя — малая занимаемая площадь. Например, для 200-квартирного дома потребность в горячей воде удовлетворяется с помощью парового водоподогревателя диаметром 200 мм и длиной 2 м, который нетрудно установить в котельной. Если можно позволить дополнительное увеличение стоимости проекта, лучше установить на одном фундаменте два подогревателя, работающих попеременно. Этой рекомендацией часто пренебрегают в угоду меньшим первоначальным затратам, считая, что кратковременный перерыв в подаче горячей воды не является бедствием. Однако хорошо иметь запасной пучок труб для быстрой замены, так как для ремонта всего водоподогреватели может потребоваться несколько дней и даже недель.

Местные водоподогреватели могут применяться в виде котла или теплообменника, установленных специально для этих целей. Очень часто процесс нагревания воды осуществляют в одном или нескольких котлах, в которых вода нагревается непосредственно топливом, без промежуточного теплообменника. Этим топливом может быть газ, нефть или электричество, а нагреватель может иметь некоторую емкость для нагретой воды.

Применяемые в системах горячего водоснабжения аккумуляторы тепла работают подобно банку, в который вкладываешь деньги, когда появляется их излишек, а потом их тратишь. Это происходит из-за того, что потребление воды в течение дня далеко не равномерное — максимальное в утренние и вечерние часы «пик». В результате создается сложная ситуация. Поясним это следующим примером. Предположим, что, согласно расчету, общая потребность в горячей воде в течение суток составляет 18200 л, и эта потребность определена на основании изучения статистических данных за многие годы. В то же время ожидается, что максимальный расход будет от 7 до 8 ч утра и составит 3400 л. Возможны два крайних случая. В одном случае производительность установки выбрана исходя из необходимости нагревать 3400 л воды в час от температуры, с которой поступает холодная вода, до температуры 52—60°С. Другой крайний случай будет, если считать, что вода равномерно расходуется в течение суток. В нашем примере расход будет равен 18200 л, деленным на 24 ч, т.е. 760 л в час. Аккумулятор рассчитывают таким образом, чтобы он мог за час работы обеспечить пиковую потребность в горячей воде. В нашем примере наибольший расход равен 3400 л, из которых водоподогреватель может дать 760 л в час. Следовательно, аккумулятор должен добавить 2640 л.

Аккумулятор представляет собой стальной бак цилиндрической формы. Горячая вода, уходящая из бака, должна замещаться холодной водой. Около 75% емкости бака может быть замещено, прежде чем более холодная смесь изменит температуру подаваемой горячей воды. Поэтому полезная емкость бака составляет 75% полной емкости. В нашем примере это означает, что емкость бака-аккумулятора должна составлять 3520 л.

Особая выгода от применения аккумуляторов получается для центральных систем. Меньший нагреватель означает потребность в меньшем котле, меньшей дымоходной трубе и более эффективную работу, поскольку этот нагреватель используется полнее в течение дня. Имеются также серьезные недостатки. Аккумулятор занимает много места и стоит много денег, он подвергается коррозии, требует обслуживания и, наконец, демонтажа и замены. Однако все это не является главным критерием для выбора одной из этих крайних систем. Каждый проект следует оценивать по его собственным показателям.