|
В настоящее время распространено водоснабжение [1], которое осуществляется по следующим правилам. К каждому потребителю по трубопроводам подается холодная и горячая вода. Холодная поступает с температурой, которая определяется условиями и местом прокладки, протяженностью трубопроводов. К концу зимнего и началу весеннего периода температура холодной воды у потребителя в отдельных случаях может достигать +2 °C. Горячая вода, как правило, подготавливается в ИТП или ЦТП, где перед подачей потребителю нагревается в теплообменниках до температуры не ниже 55 °C. При транспортировке холодной и горячей воды по трубопроводам последние теплоизолируются. Трубопроводы холодного водоснабжения изолируются в основном для того, чтобы избежать появления конденсата на их поверхностях и намокания строительных конструкций. Кроме того, трубопроводы холодного водоснабжения оказывают влияние на температурный режим помещений. Это особенно ощущается, когда проводится профилактический ремонт системы теплоснабжения. Трубопроводы горячего водоснабжения теплоизолируются в основном по двум причинам: чтобы обеспечить температурный режим воды и предотвратить неприятные ощущения при соприкосновении с открытыми частями тела. К существенным недостаткам современных систем водоснабжения следует отнести эксплуатационные качества. Так, для приготовления пищи в основном используется холодная вода. Хотим мы или нет, эту воду мы должны нагревать до температуры кипения, используя дорогостоящие энергоносители — газ или электроэнергию. Для гигиенических целей приходится приготовлять воду с температурой близкой к комнатной, при этом в канализацию бесполезно спускается значительное количество горячей и холодной воды. Наиболее приемлемая для бытового пользования вода близка по температуре к комнатной. Приготовление воды этой температуры в современных системах требует соответствующих затрат времени и энергии. |
 |
Устранить указанные недостатки, а также повысить энергетическую эффективность системы водоснабжения позволяет метод«All Heat Up» [2]. В переводе это обозначает «все подогреваем». Сущность данного способа проста, он может быть осуществлен при действующих СНиП и СН. И заключается в том, что холодная вода, подаваемая потребителям, также как и горячая, подогревается, но не до температуры свыше 55 °C, а до 20–25 °C (по нормам допускается подавать холодную воду с температурой в пределах 5–30 °C). Что это дает? Во-первых, при транспортировке к потребителям отпадает необходимость изолировать трубопроводы, исключается появление конденсата и соответственно намокание строительных конструкций.
Во-вторых, значительно сокращается необходимость смешивания холодной и горячей воды для бытовых целей, что ведет к уменьшению расхода горячей и холодной воды. Сокращается расход энергии для приготовления пищи. Значительно уменьшаются габариты теплообменников в новой прогрессивной «Системе 3Т» [3], что способствует еще большему ее распространению.
Особую выгоду данный способ может принести при использовании на объектах систем централизованного теплоснабжения, когда желательно на тепловую станцию возвращать теплоноситель с возможно минимальной температурой. В этом случае всю холодную воду, подаваемую в здание (на объект), следует подогревать обратным теплоносителем всех инженерных систем здания (объекта): отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха и ГВС. На рис. 1 приведены некоторые из возможных схем осуществления водоснабжения по способу «All Heat Up» с подогревом холодной воды, поступающей на цели:
а. холодного водоснабжения;
б. холодного и горячего водоснабжения;в. холодного водоснабжения, водой горячего водоснабжения.
Схема «А» может быть рекомендована для модернизации существующих систем водоснабжения с подогревом от центральных систем теплоснабжения. Согласно этой схеме, водопроводная вода по трубопроводу 3 поступает на объект, далее часть воды 3,1 поступает в теплообменник 6, где нагревается до требуемой температуры (55 °C) и по трубопроводу 4 направляется к потребителю. Другая часть водопроводной воды по трубопроводу 3,2 поступает в теплообменник-подогреватель 7, где нагревается до температуры 20–25 °C и по трубопроводу 5 направляется к потребителю. Для подогрева воды в теплообменнике 6 необходимо использовать теплоноситель повышенной температуры и его, как правило, берут из подающей линий 1 системы теплоснабжения. Для подогрева воды в теплообменнике 7 подают обратный теплоноситель, потерявший свой температурный потенциал в различных инженерных системах объекта. Такое принципиальное подсоединение гарантированно обеспечивает максимальное снижение температуры обратного теплоносителя, возвращаемого в тепловую сеть.
Схема «Б» может быть применена на вновь проектируемых объектах с системами централизованного теплоснабжения. Основной особенностью данной схемы является то, что теплообменникподогреватель 7 установлен на общем трубопроводе 3 и подогревает всю воду, поступающую на объект. Далее часть потока направляется в теплообменник 6, где нагревается до требуемой температуры и поступает к потребителю. Другая часть после теплообменника 7 также направляется к потребителю.
Схема «В» наверняка найдет широкое применение на предприятиях. В зависимости от мощностей систем горячего и холодного водоснабжения возможен вариант использования горячей воды не только после теплообменника второй ступени, но и после первой. По данной схеме подогрев холодной воды осуществляется смешением в необходимых пропорциях холодной воды с горячей после теплообменника 6. Из всех схем данная легко реализуется на существующих объектах, но по экономичности и термодинамической эффективности она уступает ранее рассмотренным схемам.
Для иллюстрации экономической выгоды рассматриваемого способа водоснабжения возьмем жилой многоквартирный дом с централизованным горячим водоснабжением. Дом, оборудованный умывальниками, мойками, душем. Согласно нормам, в среднем в сутки водопотребление на одного жителя составляет 230 л, из них 90 л горячей воды с температурой 55 °C соответственно на нужды холодного водоснабжения составляет 140 л. Примем среднюю температуру потребляемой воды 30 °C. Тогда количество холодной воды (5 °C), подмешиваемой к горячей, также будет 90 л, а оставшиеся 50 л очевидно используются для приготовления пищи и санитарнотехнические нужды.
Если холодную воду подогревать до 25 °C, то расход горячей относительно высокотемпературной воды (55 °C) составит 36 л. Другими словами, расход воды с температурой 55 °C, для получения которой требуется теплоноситель с температурой не ниже 60 °C, сократится на 60 %.
Возникает возражение, что эта экономия потребует теплоты (30 °C) на нагрев холодной воды и общее количество требуемой теплоты останется тем же. Да, это так, но 60 % требуемой теплоты более низкого температурного потенциала и может быть компенсировано низкотемпературной теплотой обратного теплоносителя, возвращаемого потребителем на тепловую станцию (ТЭЦ) с более низкой температурой, чем в настоящее время.
Кроме того, данный способ позволяет сократить расход воды, значительно улучшить условия эксплуатации и т.п.
. Справочник проектировщика / Под ред. И.Г. Староверова «Внутренние санитарнотехнические устройства». Водопровод и канализация. — М.: Стройиздат, Ч. 2, 1990.
2. Аничхин А.Г. Заявка на патент. Способ водоснабжения объекта. Рег. №2006146524 от 27.12.06.
3. Аничхин А.Г. «Система 3Т» — система теплоснабжения отопления, вентиляции и горячего водоснабжения жилых и многофункциональных зданий XXI века // Журнал С.О.К., №4/2006.
