что это такое, таблица норм температуры, почему не работает, передавливает подачу, плохо сходит
Надёжность и производительность отопительной системы зависит от эффективной работы всех частей, входящих в неё.
К ним относятся: котёл для подогрева теплоносителя, определённым образом подсоединённые к нему и между собой радиаторы, расширительный бак, циркуляционный насос, запорная и регулирующая арматура, трубопровод необходимого диаметра.
Создание высокоэффективной системы отопления возможно, благодаря специальным знаниям и опыту в этой сфере деятельности. Немаловажную роль в рабочем процессе отопления помещения играет трубопровод обратки.
Обратка в системе отопления, что это такое
Обратка представляет собой часть трубопровода контура отопления, осуществляющая передачу охлаждённого теплоносителя, после его прохождения по системе через подключённые радиаторы, в котёл для повышения температуры. Теплоносителем в основном является вода, иногда антифриз.
Фото 1. Схема отопления с использованием твердотопливного котла. Обратка обозначена синим цветом.
Виды отопительных схем
Для многоэтажных зданий часто применяют однотрубную прямую систему разводки. Она не имеет чёткого разделения труб на подвод жидкости в радиаторы и обратку, поэтому полный контур условно делят на две равные части. Стояк, выходящий из котла, называют подача, а трубы, выходящие из последнего радиатора — обраткой. Преимущества этой схемы:
- экономия времени и материальных затрат;
- удобство и простота монтажных работ;
- эстетичный вид;
- отсутствие стояка обратки и последовательное расположение радиаторов (теплоноситель подаётся на 1-й, затем 2-й, 3-й и так далее).
Для однотрубной системы распространена вертикальная разводка с вертикальным контуром и подводом тепла сверху.
При двухтрубной системе разводки подразумевается установка двух замкнутых, параллельно подключённых, контуров, один из них обеспечивает функцию подвода теплоносителя к отопительному прибору (радиатору), второй — функцию его отвода (обратка).
Радиаторы подключаются несколькими способами:
- Нижний (или седельный, серповидный). Предусматривает подключение подвода и обратки к нижним соединительным отверстиям радиатора. На верхние отверстия устанавливают кран Маевского и заглушку. Применяют для систем, в которых трубы скрыты под полом или плинтусом. Целесообразны для многосекционных радиаторов, при небольшом числе секций потери тепла доходят до 15%.
- Боковой способ, пользуется популярностью. Трубы подсоединяют к радиатору с одной стороны: подвод теплоносителя через верх, обратку — через низ. Не подходит для приборов с большим числом секций.
Фото 2. Двухтрубная схема отопления с боковым типом подключения. Указана температура подачи и обратки.
- Диагональный (или боковой перекрёстный) способ подразумевает подачу горячей воды сверху, подключение обратки — снизу и с другой стороны. Подходит для радиаторов с числом секций не менее 14 шт.
- Третьим вариантом организации схемы отопления является гибридный способ, основанный на одновременном использовании однотрубной и двухтрубной систем. Например, коллекторная схема предполагает подачу теплоносителя через одиночный стояк, дальнейшая разводка на месте осуществляется по индивидуальному плану.
Принцип работы, как повысить производительность
Одиночный контур не обеспечивает равномерного прогревания отопительных приборов, теплоотдача уменьшается по мере удаления от котла (в последние радиаторы поступает теплоноситель холоднее, чем на первые). Недостаток подобной системы — большие значения давления теплоносителя.
Справка. производительность однотрубной системы повышается при наличии циркулярного насоса или байпасов, сформированных на каждом этаже.
Преимущества двухтрубного варианта отопления:
- прогрев достаточного числа приборов в равной степени, вне зависимости от их расстояния до источника тепла;
- корректирование температурного режима, проведение ремонтных мероприятий на отдельном приборе не оказывает влияние на работу других.
Недостатки:
- сложность схемы разводки;
- трудоёмкость установки и подключения.
Оптимальным выбором для частного строительства является самая производительная двухтрубная система, которую также часто выбирают для отопления элитного жилья.
Монтаж двухтрубной системы целесообразно проводить с установкой циркуляционного насоса, который позволяет использовать трубы меньшего диаметра.
После него, с целью предохранения контура рециркуляции от продавливания, ставят обратный клапан.
При монтаже системы без циркулярного насоса соблюдается правило: подача возможна если есть уклон от или к котлу. Теплоноситель с более высокой температурой через подвод (наклон от котла к отопительному прибору) поступает в радиатор и прогревает его, а затем выходит через обратку (наклон от радиатора к котлу), но с уже меньшей температурой. Опытные мастера нередко прибегают к замене рециркуляционного насосного кольца на систему 3-х или 4-х ходовых смесителей.
Важно! При естественной циркуляции, весь трубопровод от стояка к радиаторам не должна иметь большую длину.
Вам также будет интересно:
Особенности
Продолжительная работа котельного оборудования возможна при правильно спроектированной системе разводки труб, которая обеспечивает определённую разницу температур между трубами, выводящими и подводящими теплоноситель.
Внимание! Наличие существенной разницы температурных значений является причиной образования на камере сгорания обильного конденсата.
Капли воды, особенно в соединении с образующимся при горении оксидом углерода (в случае твердотопливного оборудования), быстро разъедают стенки камеры, нарушается герметичность важного элемента, и котёл выходит из строя.
Приемлемым решением в данной ситуации является подсоединение дополнительного водонагревающего устройства — бойлера. Он устанавливается рядом с котлом специальным образом, чтобы теплоноситель, пройдя по всем приборам системы, попал в него, а затем в котёл.
Фото 3. Система отопления с бойлером для нагрева воды. Прибор установлен рядом с газовым котлом.
Таблица температуры в трубопроводе отопления
Температура отопления, включая трубы обратки, напрямую зависит от показателей уличных термометров. Чем холоднее воздух на улице и выше скорость ветра, тем больше затрат на тепло.
Разработана нормативная таблица, отражающая значения температур на входе, подаче и выходе теплового носителя в системе отопления. Представленные в таблице показатели обеспечивают комфортные условия для человека в жилом помещении:
Темп. внешняя, °С | +8 | +5 | +1 | 0 | -1 | -2 | -5 | -10 | -15 | -20 | -25 | -30 | -35 |
Темп. на входе | 42 | 47 | 53 | 55 | 56 | 58 | 62 | 69 | 76 | 83 | 90 | 97 | 104 |
Темп. радиаторов | 40 | 44 | 50 | 51 | 52 | 54 | 57 | 64 | 70 | 76 | 82 | 88 | 94 |
Темп.![]() | 34 | 37 | 41 | 42 | 43 | 44 | 46 | 50 | 54 | 58 | 62 | 67 | 69 |
Важно! разница между температурами значениями подачи и обратки зависит от направления движения теплоносителя. Если разводка сверху, перепады составляют не больше 20°С, если снизу — 30°С.
Норма давления
Эффективная передача и равномерное распределение теплоносителя, для производительности всей системы с минимальными потерями тепла возможны при нормальном рабочем давлении в трубных магистралях.
Давление теплоносителя в системе подразделяется по способу действия на в виды:
- Статическое. Сила воздействия неподвижного теплоносителя на единицу площади.
- Динамическое. Сила действия при движении.
- Предельный напор. Соответствует оптимальному значению давления жидкости в трубах и способному поддержать работу всех обогревательных приборов на нормальном уровне.
Согласно СНиП оптимальный показатель равен 8—9,5 атм, снижение давления до 5—5,5 атм. нередко приводит к перебоям отопления.
Для каждого конкретного дома показатель нормального давления индивидуален. На его значение влияют факторы:
- мощность насосной системы, подающей теплоноситель;
- диаметр трубопровода;
- отдалённость помещения от котельного оборудования;
- износ частей;
- напор.
Контролировать давление позволяют манометры, монтирующиеся непосредственно в трубопровод.
Почему не работает обратка
Существует множество проблем, связанных с обраткой в отопительной системе.
Передавливает подачу
Температура воды в трубопроводе обратки определяется устройством системы отопления, соответствует значению в графике температур, утверждённому обслуживающей организацией.
Нередко жильцы квартир сталкиваются с проблемой, когда обратка передавливает подачу.
Распространённая причина — переход горячего теплоносителя из магистрали подачи в контур обратки через всевозможные части (например, перемычки) трубопровода горячего водоснабжения или вентиляцию. При автоматическом приборе регулирования, как правило, достаточно его правильно настроить.
Теплоноситель плохо сходит
При нарушении циркуляции жидкости в тепловом контуре, вода в трубах обратки плохо сходит. Первоначально проверяют соответствие мощности циркуляционного насоса требованиям. Причина может скрываться в банальной протечке трубопровода. Ситуация с плохой циркуляцией типична для многоквартирных домов, расположенных на конечном участке теплотрассы с недостаточным перепадом давления.
Обратка холодная, забиты трубы
Низкая температура обратки — серьёзная проблема, мешающая обеспечить комфорт в помещении. Причины холодной обратки:
- неправильная разводка отопления;
- воздушный пузырь в системе или стояке;
- недостаточный расход воды по сети;
- заниженная температура в подводных трубах;
- увеличенные объёмы теплопотерь;
- неэффективность насосного оборудования, результат: слабая циркуляция и недостаточный перепад температур между подачей тепла и обраткой;
- пониженное давление;
- забитые трубы и радиаторы.
Применение кранов Маевского позволяет ликвидировать воздушные пробки, препятствующие движению теплоносителя.
Фото 4. Кран Маевского, установленный на радиаторе отопления. При помощи него можно спустить лишний воздух из системы.
Важно правильно спускать воздух:
- запорной арматурой остановить подачу тепла;
- открыть кран Маевского, спускать теплоноситель с воздухом;
- восстановить перемещение тепла, открыв запор.
Узкий проход регулировочного крана нередко объясняет заниженную температуру обратки, это повод заменить его на новый.
Периодически проверяют трубопровод на засорённость, которая мешает движению теплоносителя. Грязь и отложения удаляют. Если восстановить проходимость труб не получается, участок заменяют новым трубопроводом.
Внимание! Установить точную причину неполадки можно после проверки всей отопительной системы.
Вам также будет интересно:
Перегрев обратного теплоносителя
Иногда температура на выходе, наоборот, выше нормы на 5% и более, чем в таблице температур. Если причина в повышенном расходе воды, то его следует отрегулировать до нормального уровня. Если вода в обратке горячее, чем в подаче, проверяют правильность подсоединения труб к стоякам магистральной системы.
Регулировка
Поддерживать температуру радиатора на определённом уровне и разницу температур труб подвода и обратки на минимуме позволяет специальный регулятор температур.
Справка. Монтирование прибора проводится на трубе с горячей водой перед входом всех радиаторов. Отсутствие регулятора подразумевает регулировку одновременно всех подключённых к стояку.
Зачем нужен клапан
Правильный проект системы отопления разрабатывают с учётом разницы температурных значений в трубах подвода теплоносителя и обратки.
Нередко, вместо установки бойлера, применяют другой вариант защиты, обеспечивающий продолжительную эксплуатацию твердотопливного котельного оборудования.
Помогает подсоединение байпаса, который представляет собой специально врезанную трубу, позволяющую остывшему теплоносителю изменить направление движения в обход котла.
Байпас обеспечивает циркуляцию теплоносителя по, так называемому, малому контуру. При формировании этого контура, в месте соединения байпаса и обратки ставят термостатический или трёхходовой кран.
Он срабатывает в зависимости от предварительно настроенного режима температуры. По достижении теплоносителем, циркулирующим по малому кругу, заданной температуры (обычно 55—60°), клапан приоткрывается. Это обеспечивает поступление очередной порции остывшего теплоносителя из системы обратки и позволяет значительно сократить время его нагрева перед поступлением в котёл.
Постоянное смешивание горячего и холодного теплоносителя поддерживает температуру жидкости, входящей в котёл, на оптимальном значении.
Важно! Малый циркуляционный круг позволяет прогреть достаточно большой объём воды, что предотвратит процесс образования конденсата на камере сгорания и сохраняет её герметичность, а значит и работоспособность, длительное время.
Полезное видео
Посмотрите видео, в котором рассказывается о том, как выполнить балансировку системы отопления.
В работе отопительной системы «мелочей» нет
Чтобы дома было тепло, важно следить за производительностью всех составляющих отопительной системы. Зачастую проблемы трубопровода обратки появляются вследствие нарушения работы или поломки другого узла. Не всегда дефект можно устранить самостоятельно, иногда следует обратиться за помощью к квалифицированным специалистам.
Температура горячего водоснабжения в МКД.
Температура горячего водоснабжения в точке водоразбора МКД.
Анализ основных проблем.
В 2009 году Постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 07.04.2009 № 20 были утверждены «Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения» и п.2.4 определен параметр температуры горячего водоснабжения в точке водоразбора (т.
Случай первый – температура горячего водоснабжения в точке водоразбора не соответствует нормативным параметрам даже при длительном сливании воды. Ситуация в данном случае простая – смотрим на температуру ГВС на вводе в дом и на разницу температур прямой и обратки, которая должна находится в пределах от 3 до 10ºС, при этом учитываем, что чем больше разница температур на вводе и на выводе, тем меньше циркуляция ГВС по МКД. Так же не забываем и про давление ГВС на прямом трубопроводе и на обратном. В случае отсутствия перепада давления:
1.Неисправность запорной арматуры на вводе в дом – меняем запорную арматуру (чаще всего из строя выходит запорная арматуры на обратном трубопроводе).
2.В случае исправности внутридомовой запорной арматуры – вызываем представителей теплосети (неисправность находится на внутриквартальной сети подачи ГВС — отсутствие циркуляции теплоносителя).
Случай второй – температура горячего водоснабжения в точке водоразбора восстанавливается при длительном сливании водопроводной воды. Ситуация тоже неприятная, так как уже все поставили индивидуальные счетчики учета расхода воды и слив ГВС в кране до нужной температуры вызывает у потребителя явно отрицательные ощущения. Данная ситуация также не является очень уж проблематичной.
Чаще всего с жалобой на данную ситуацию обращаются жители одного из подъездов жилого дома. Анализируем данную ситуацию – берем этаж подъезда и проверяем данную ситуацию в квартирах на этом этаже.
Данная ситуация произошла от незнания жителем границ раздела имущества, т.е. что является личным имуществом, а что общедомовым. И практически все жители считают, что в своей квартире они могут делать все, что угодно. Это и приводит к крайне негативным последствиям. Происходит данная ситуация при отсутствии контроля со стороны организации, обслуживающей жилфонд, которые и сами во многих случаях недопонимают к чему это приводит.
Чаще всего жители устанавливают полотенцесушители на систему горячей воды с зауженным сечением трубопровода, там же устанавливают запорную арматуру (даже один закрытый кран на системе приводит к полной блокировке циркуляции ГВС по системе), устраивают системы подогрева полов и иное. Все это в комплексе приводит к нарушению циркуляции ГВС в системе и как следствие, что бы принять душ, нужно полчаса сливать воду. Раньше это нормально воспринималось, теперь нет, по экономическим соображениям.
В данной статье мы разобрали наиболее типичные случаи и причины возникновения нарушений в системе горячего водоснабжения многоквартирного дома. В следующей статье мы рассмотрим:
1. Как найти выход из сложившейся ситуации, так как данный вопрос, несмотря на всю свою простоту, решается очень сложно.
2. Приведем полный алгоритм действий в данной ситуации сотрудников организации, обслуживающей МКД, так как вся ответственность за предоставление некачественных коммунальных услуг в первую очередь лежит именно на ней.
Горячее водоснабжение
Какие элементы включает схема водоснабжения многоквартирного жилого дома?
Водомерный узел, который организует подачу воды в дом, отвечает за работу нескольких функций:
- Учитывает расход воды холодного водоснабжения, то есть, выполняет функцию счетчика воды;
- Может перекрыть подачу холодной воды в дом при аварийных ситуациях или при необходимости ремонта узлов и деталей, а также для устранения протечек;
- Служит фильтром грубой очистки воды: подобный грязевой фильтр должна содержать любая схема горячего водоснабжения многоквартирного дома.
Само устройство состоит из следующих узлов:
- Набор запорной арматуры (кранов, задвижек и вентилей) на входе и выходе прибора.
Стандартно это задвижки, шаровые вентили, клапана;
- Механический счетчик воды, который устанавливается на одном из стояков;
- Грязевой фильтр (фильтр грубой очистки воды от крупных твердых частиц). Это может быть металлическая сетка в корпусе, или емкость, в которой твердый мусор оседает на дно;
- Манометр или переходник для врезки манометра в схему водоснабжения;
- Байпас (обвод из отрезка трубы), который служит для отключения водомера при ремонте или сверки данных. Байпас снабжается запорной арматурой в виде шарового крана или вентиля.
Тепловой пункт
Он же — элеваторный узел, который выполняет следующие функции:
- Обеспечивает полноценную и непрерывную работу отопительной системы в многоквартирном доме, а также регулирует ее параметры;
- Доставляет в дом горячую воду, то есть, обеспечивает ГВС (работу горячего водоснабжения). Сам теплоноситель в системе отопления поступает в систему горячего водоснабжения многоквартирного дома прямиком из централизованной теплотрассы;
- Тепловой пункт может переключать подачу горячего водоснабжения между обраткой и подачей.
Это бывает нужно при больших морозах, так как в это время температура теплоносителя на подающей трубе может подниматься до 130-1500С, и это при том, что нормативный показатель температуры на подаче не должен превышать 750С.
Основной элемент теплового пункта — водоструйный элеватор, где горячая вода из схемы трубопровода подачи рабочей жидкости в доме смешивается в камере смешения с теплоносителем обратки путем впрыска через специальное сопло. Такими образом, элеватор позволяет пропускать через схему отопления бо́льший объем теплоносителя с низкой температурой, а, так как впрыск производится через сопло, то объем подачи получается небольшим.
Врезать переходники для подключения ГВС можно между задвижками на входе трассы и теплопунктом – это самая распространенная схема подключения. Количество врезок – две или четыре (по одной или по две на подаче и обратке). Две врезки характерны для старых домов, в новостройках практикуется четыре переходника.
На трассе ХВС обычно применяется тупиковая схема врезки с двумя подключениями: водомерный узел подключается к розливу, а сам розлив — к стоякам, через которые осуществляется разводка труб по квартирам. Вода будет перемещаться в такой схеме ХВС только при разборе, то есть, при открывании каких-либо смесителей, кранов, клапанов или вентилей.
Недостатки этого подключения:
- При длительном отсутствии водоразбора по конкретному стояку вода при сливе долго будет холодной;
- Врезанные на подводах ГВС из бойлерных полотенцесушители, которые одновременно обогревают ванную комнату или санузел, будут горячими только при водоразборе ГВС именно с конкретного стояка квартиры. То есть, почти всегда будут холодными, что вызовет появление влаги на стенах, плесени или грибковых заболеваний стройматериалов помещения.
Теплопункт с четырьмя подключениями горячего водоснабжения в доме делает циркуляцию горячей воды непрерывной, и происходит это через два розлива и стояки, соединенные друг с другом перемычками.
Важно: если на врезках ГВС установлены механические счетчики воды, то расход водоснабжения будет учитываться без учета температуры воды, что неправильно, так как придется переплачивать за горячую воду, которой не было в пользовании.
Горячее водоснабжение может функционировать по трем вариантам:
- Из трубы подачи в трубу обратки в котельную. Такая система ГВС эффективна только в теплое время года при отключенной системе отопления;
- Из подающей трубы в подающую трубу. Такое подключение будет приносить максимальную отдачу в демисезонье — осенью и весной, когда температура теплоносителя невысока и далека от максимальной;
- Из трубы обратного хода в трубу обратки. Эта схема ГВС наиболее работоспособна в большие холода, при повышении температуры на трубе подачи ≥ 750С.
Для непрерывного движения воды необходим перепад давления между начальной и конечной точками врезки в один контур, и этот перепад обеспечивается ограничением потока. Таким ограничителем служит специальная подпорная шайба — стальной блин с отверстием посредине. Таким образом, вода, которая транспортируется от входной врезки до элеватора, встречает препятствие в виде тела шайбы, и это препятствие регулируется поворотом, который открывает или закрывает подпорное отверстие.
Но слишком большое ограничение движения воды в трассе трубопровода нарушит работу теплового пункта, поэтому у подпорной шайбы должен быть диаметр на 1 мм больше диаметра сопла теплопункта. Этот размер рассчитывается представителями поставщика тепла так, чтобы температура на обратной трубе отопления элеваторного узла лежала в нормативных пределах температурного графика.
Расчетные нормативы расхода горячей воды
Следует отметить что существует множество нормативов по расчетам расхода ресурсов, в сфере жилищного хозяйства нормативов использования воды на одного человека без применения прибора учета воды не существует. Это вызвано тем, что плотность населения по разным районам нашей страны сильно различается. Другими словами, в каждом регионе действуют свои нормативы. В соответствии с правилами на населенный пункт подается некое количество воды. При этом принимают в расчет размер объема воды, которую используют жильцы тех квартир в которых установлены приборы учета воды.
Из общего объема, поставленной воды вычитывают тот объем, который прошел через приборы учета. Полученную разность разделяют на количество людей зарегистрированы на данной жилой площади. Именно эти люди и несут расходы за использованную воду. Такая ситуация сложилась во многом потому, что существует множество мест несанкционированного потребления воды и далеко не везде установлены приборы учета воды, кстати, в отличие от стран с развитой экономикой. Нормы потребления рассчитывают с использованием повышающего коэффициента.
При проведении расчётов необходимо учитывать состояние сантехнических приборов и наличие установленных водяных нагревателей.
Коэффициент расхода потребления в разных районах воды различается потому, что в каждом районе воду потребляют в различных объёмах. При этом необходимо учитывать климат, цену на топливо, предназначенное для нагрева воды.
Выведена усредненная норма расхода воды на одного человека. В дневное время эта цифра составляет — 200 литров холодной воды и 100 литров горячей. Обыкновенная ванная вмещает в себя 250 литров воды и если жилец не принимает ванну каждый день, то ему имеет смысл задуматься об установке приборов учета воды.
Установленный счетчик позволит существенно сэкономить на оплате счетов за воду. Дело в том, что в счета на воду в той или иной форме вносят несанкционированный отбор воды, течи, расход воды на нужды МЧС и многое другое.
Горячая вода в доме, как нагреть воду в частном доме
Система горячего водоснабжения индивидуального жилого дома или коттеджа состоит из водонагревателя и трубопровода с запорной арматурой и смесителями. Водонагреватели различаются по мощности, конструкции, источнику питания. Самые практичные это газовые водонагреватели как емкостного, так и проточного типа, также есть водонагреватели косвенного нагрева работающие за счет тепла отдаваемого отопительным котлом и электрические.
Монтаж водоснабжения обязательно должен включать в себя устройство системы горячего водоснабжения, так как горячая вода сегодня неотъемлемая часть комфортного проживания в доме.
Для получения горячей воды есть масса вариантов. Можно поставить проточный или накопительный водонагреватель, работающий как совместно с котлом, так работающий независимо от котла, обеспечивающего отопление. Водонагреватель может быть электрическим или газовым, возможны и комбинации с твердым топливом. Газовый проточный водонагреватель обычно называют газовой колонкой.
В монтаж системы водоснабжения горячей воды входит в первую очередь установка водонагревателя.
Монтаж системы горячего водоснабжения с применением двухконтурного газового котла
Если в Вашем доме не много точек водоразбора и одновременно планируется пользоваться только умывальниками, то стоит остановиться на приобретении двухконтурного котла с проточным нагревом воды. Производительность таких котлов до 20 литров/мин. Данный вариант является наиболее простым и экономным.
Для создания системы горячего водоснабжения необходимо к коту подвести трубу с холодной водой и на выходе котла получить горячую. Нужно помнить — в такой системе вода в горячем трубопроводе будет остывать за какое-то время, и для того чтобы из смесителя пошла горячая вода — придется подождать.
Монтаж системы с применением двухконтурного котла со встроенным бойлером
Данный вид системы горячего водоснабжения позволяет обеспечить более стабильный нагрев и удобные условия горячего водоснабжения, чем в предыдущем варианте. У Вас в запасе всегда будет 40-60 литров нагретой воды.Из минусов такой системы можно отметить:
- Большие габариты и вес
- Больший расход топлива (для поддержания постоянной воды в бойлере)
- Высокая стоимость
Такие системы применяются достаточно редко.
Применение одноконтурного котла с внешним бойлером косвенного нагрева
Данный вариант является наиболее оптимальным и часто используемым в случаях, когда заказчик предъявляет высокие требования к обеспеченности горячей водой. Иными словами потребление горячей воды у Вас — достаточно интенсивное.
Такие системы позволяют одновременно пользоваться двумя или более душевыми кабинами, ванной или джакузи. Для частных домов используют как правило бойлеры косвенного нагрева объемом 100 — 300 литров.
В такой системе вода нагревается в путем прохождения через бойлер (большой бак), в котором находится трубчатая спираль. По этой спирали циркулирует теплоноситель системы отопления, которая и нагревает воду находящуюся в бойлере. В этой системе, в отличие от системы с проточным или накопительным водонагревателям отопительный котел работает круглый год.
У большинства бойлеров косвенного нагрева материал бака — эмалированная сталь. Некоторые модели премиум класса (Baxi PREMIER Plus, ACV Smart) оснащаются внутренними баками из нержавеющей стали.
Рециркуляция системы горячего водоснабжения ГВС
Горячая вода из бойлера (накопителя) подается по системе внутренних трубопроводов к кранам наряду с холодной водой. Несмотря на обязательную теплоизоляцию труб с горячей водой, в течение 8-10 часов, пока Вы ей не пользуетесь, вода в трубах успевает остыть.
Если расстояние от бойлера до крана большое (например, верхний этаж), требуется слить воду из крана в течение 3-5 минут, пока она не станет теплой.
Если постоянно сливать воду, нет ни какого желания, то Вам необходимо выбрать систему с рециркуляцией горячей воды. В такой системе количество трубопроводов конечно же в 2 раза больше (подача и обратка), но комфорт того стоит.
Для того чтобы заставить горячую воду двигаться от бойлера по трубам и обратно, необходимо применить циркуляционный насос ГВС (насос для отопления использовать запрещено), например, Grundfos UP 15-14 B. Такой насос потребляет немного электроэнергии (до 100 Вт/час) и в сеть включен постоянно.
Работа насоса ГВС не сказывается на скорости вытекания воды из крана. Он только заставляет ее двигаться с небольшой скоростью от бойлера до конечной точки системы и обратно.
В системе с рециркуляцией ГВС, последовательно в цепь трубопровода подключают полотенцесушители. Это позволяет нагревать полотенцесушитель при отключенной системе отопления дома, но включенной системе горячего водоснабжения.
Некоторые модели бойлеров комплектуются электронагревательным тэном. При отключении газа или профилактике котла, такой бойлер может работать как накопительный электро-водонагреватель.
Трубопровод подачи холодной санитарной воды в бойлер должен присоединяться через группу безопасности, содержащую следующие устройства:
- Отсекающий кран;
- Обратный клапан;
- Предохранительный клапан;
- Расширительный бак системы ГВС, необходимого объема.
Если в летний период времени нагрев полотенцесушителей не требуется, то необходимо отключить циркуляционный насос от эл. сети и перекрыть шаровый кран на циркуляционном трубопроводе. Необходимо учитывать, что при монтаже системы горячего водоснабжения, все потребители (сантехприборы) горячей воды, должны быть подключены к подающей ветке горячего водоснабжения, а полотенцесушители и циркуляционный насос — смонтированы на обратном трубопроводе.
В противном случае, при потреблении горячей воды, через полотенцесушитель будет течь вода, что приведет к нагреву полотенцесушителя, вместе с окружающим его воздухом.
Системы с циркуляцией горячей воды и бойлером, конечно дороже простой системы, но удобство и комфорт — того стоят.
Компания «Водокомфорт» гарантирует Вам высокое качество монтажа систем водоснабжения и других сантехнических работ. Для расчета стоимости систем холодного и горячего водоснабжения звоните по телефонам 777-52-35, 8-951-80-70-566 или пишите на электронную почту [email protected]. |
---|
Рециркуляция горячей воды. Как, зачем и для чего?
В систему горячего водоснабжения частного дома входят: нагреватель для воды, трубопровод, имеющий запорную арматуру и смесители, а так же зачастую насос для рециркуляции горячей воды. Нагреватели воды отличаются по мощности, устройству, источнику питания. Наиболее практичными являются газовые нагреватели воды емкостные, и проточные. Также имеются нагреватели воды косвенного нагрева. Они функционируют благодаря теплу, какое отдает котел отопительный или электрический.
Варианты обеспечения горячего водоснабжения
Чтобы обеспечить наличие горячей воды в кране в частном доме существует несколько возможностей:
Есть возможность выбрать проточный, либо накопительный нагреватель воды, который будет работать от отопительного котла или автономно от него. Можно выбрать газовый, электрический водонагреватель.Проточный водонагреватель, работающий на газу, принято называть газовой колонкой.
Установка системы водоснабжения горячей воды в частном доме либо коттедже, прежде всего, предполагает установку водонагревателя.
Использование двухконтурного газового котла
Когда число водоразборных точек частного дома невелико и предполагается одновременное использование исключительно умывальников, тогда лучше всего выбрать двухконтурный котел с проточным нагревом воды. Подобные котлы способны производить горячей воды до двадцати литров в минуту. Именно этот вариант самый простой и экономичный.
Для того чтобы смонтировать данную систему горячего водоснабжения, нужно сделать подвод трубы с холодной водой и на выходе из котла уже можно будет получать горячую воду. Необходимо учитывать то, что за определенное время горячая вода будет остывать в трубопроводе и поэтому, для того, чтобы с крана полилась горячая вода, надо будет ждать какое-то время.
Газовый котел со встроенным бойлером
По сравнению с вариантом, описанным ранее, этот тип горячего водоснабжения дает возможность получить лучший по стабильности нагрев и он на порядок удобнее для получения горячей воды.
Этот вариант дает возможность постоянно иметь в резерве от сорока до шестидесяти литров горячей воды. Но данная система, кроме преимуществ имеет и свои минусы:
- Крупные габариты и вес.
- Большие затраты топливных ресурсов для того, чтобы поддержать стабильную температуру воды в бойлере.
- Большая цена.
Подобные системы используются довольно нечасто.
Рециркуляция через бойлер косвенного нагрева
Одноконтурный котел с внешним бойлером косвенного нагрева – наиболее оптимальный вариант организации рециркуляции, который достаточно часто используют в условиях довольно интенсивного потребления горячей воды. В такой связке и используют обычно рециркуляцию горячей воды
Такая система дает возможность одновременного использования двух или большего числа душевых, ванной, джакузи. В собственных домах обычно устанавливают бойлер косвенного нагрева, имеющий объем от ста до тысячи литров.
В подобной системе нагрев воды происходит благодаря прохождению через бойлер, бак большого размера, имеющий трубчатую спираль. По спирали бойлера проходит циркуляция теплоносителя отопительной системы, которая таким образом и производит нагревание воды в бойлере. В данной системе, в отличие от вариантов проточного или накопительного водонагревателя, отопительный котел функционирует круглогодично.
У большинства бойлеров косвенного нагрева бак сделан из эмалированной стали. А отдельные модели премиум класса имеют внутренний бак материал, которого – нержавеющая сталь.
Рециркуляция системы горячего водоснабжения ГВС.
Рециркуляция горячей воды устроена следующим образом:
Горячая вода из накопительного бака, бойлера, идет по внутреннему трубопроводу к кранам наряду с холодной водой. Учитывая то, что трубы горячей воды обязательно имеют теплоизоляцию, через восемь, десять часов, если ею не пользоваться, вода в трубах охлаждается.
При условии же, что кран от бойлера находится на большем расстоянии, например на верхнем этаже, то для того, чтобы полилась горячая вода, ее нужно спускать около пяти минут.
Если нет желания все время спускать воду из крана, то следует выбрать систему с рециркуляцией горячей воды. Подобная система имеет трубопроводы подачи и обратки, но система очень удобная и комфортная.
Циркуляция горячей воды в бойлере
Для движения воды от бойлера по трубам и в обратную сторону применяют рециркуляционный насос для горячего водоснабжения, запрещается применять насос для отопительной системы. Насос постоянно подключен к сети и расходует мало электроэнергии.
Работа насоса не оказывает никакого влияния на то, с какой скоростью вытекает из крана вода. Он только обеспечивает ее движение от бойлера и обратно.
В системе с рециркуляцией ГВС, последовательно в цепь трубопровода присоединяют полотенцесушитель. Такое подключение обеспечивает нагрев полотенцесушителя, даже когда отключена система отопления в помещении, но система ГВС включена.
Определенные модели бойлеров укомплектованы электронагревательным тэном. Это очень удобно в случае, когда отключен газ или проводится профилактика котла, поскольку тогда этот бойлер способен функционировать как накопительный электронагреватель воды.
Трубопровод, подающий холодную санитарную воду в бойлерную систему, должен подсоединяться через группу безопасности, которая должна быть оснащена:
- Отсекающим краном.
- Обратным клапаном.
- Предохранительным клапаном.
- Расширительным баком системы горячего водоснабжения, при этом он должен иметь необходимый объем.
В том случае, если летом нет надобности в нагревании полетенцесушителя, то следует произвести отключение циркуляционного насоса от электрической сети, а также перекрыть шаровый кран на циркуляционном трубопроводе. Монтируя систему горячего водоснабжения, нужно иметь ввиду, что все сантехнические приборы, потребляющие горячую воду, должны быть подсоединены к ветке подачи горячего водоснабжения. При этом полотенцесушитель и циркуляционный насос монтируются на трубопроводе обратки. Если систему не смонтировать, таким образом, то при пользовании горячей водой, будет нагреваться полотенцесушитель и воздух в комнате, где он расположен.
Система с циркуляцией горячей воды и бойлером является наиболее удобной и комфортной для пользователей, но при этом она на порядок больше стоит, чем простая система.
Полезные видео по рециркуляции
youtube.com/embed/x9ApUrGmcZc?version=3&rel=1&fs=1&autohide=2&showsearch=0&showinfo=1&iv_load_policy=1&start=2&wmode=transparent» allowfullscreen=»true»/>
Читайте так же:
Система отопления в частном доме. Какую выбрать схему?
Системы отопления делятся на две большие группы – однотрубные и двухтрубные. Разница заключается в присоединении отопительных приборов. В однотрубной системе радиаторы подключаются последовательно, отсюда основной минус такой системы. По мере движения теплоносителя в отопительных приборах температура постепенно уменьшается, поэтому ближайшие к котлу радиаторы всегда более нагретые, чем отдалённые.
В двухтрубных системах батареи подключаются параллельно, поэтому все приборы нагреваются одинаково. Но такие системы более сложные при монтаже и требуют больше затрат на материалы. Давайте более подробно разберём каждую систему. Пойдём от простого к сложному.
Простейшая однотрубная система – самый дешёвый вариант.

Посмотрите на рисунок, система проще некуда. Теплоноситель, проходя последовательно через несколько радиаторов, возвращается в котёл, где опять нагревается.
В такой системе нельзя отключить или уменьшить мощность одного радиатора, так как закрыв его циркуляция в системе полностью прекратится. Вы спросите: «Зачем нужна такая система, где невозможно отключить радиатор, если стало жарко»?
Вы абсолютно правы!
Но в некоторых случаях такую систему стоит монтировать. Например, Вы имеете дачный домик с одной комнатой, где система состоит из трёх радиаторов и электрического котла. В этом случае, нет необходимости отключать радиаторы, а если стало жарко, можно просто уменьшить температуру на котле. Такую систему можно охарактеризовать так – просто, дешево и без заморочек.
Однотрубная система – «ленинградка»
Схема выглядит таким образом: понизу идёт труба розлива в которую с помощью тройников врезаются батареи отопления.
Эту систему делают очень часто. Люди рассуждают так: одна труба розлива всегда проще и дешевле, чем две. Но экономия на трубе при монтаже «ленинградки» имеет место только тогда, когда есть возможность сделать полный круг, то есть обойти кругом всё помещение. Если же полностью закольцевать розлив не получается, то приходится возвращать холостую трубу и вся экономия сходит на нет. Очень часто при монтаже «ленинградки» допускаются непоправимые ошибки, которые приводят к тому, что система совсем или частично не работает. Как известно, теплоноситель всегда циркулирует по пути наименьшего сопротивления, поэтому большая его часть идёт по нижней трубе помимо радиатора. А в батареи циркуляция очень слабая и чтобы её увеличить монтируется так называемая редукция. Делают её двумя способами — заужением участка трубопровода под радиатором или установкой на нём запорной арматуры.
Гравитационная система — она работает без насоса
По-другому такую систему отопления называют самотечной. В чем ее смысл? Из курса физики известно, что горячая жидкость, а в данном случае, нагретый теплоноситель имеет меньшую плотность, чем остывший. Поэтому, выходя из котла жидкость как бы всплывает, поднимаясь наверх, затем охлаждается в отопительных приборах и падает вниз, далее проходя по обратному трубопроводу поступает обратно в отопительный котел.
Процесс этот называют естественной циркуляцией. Таким образом, для работы такой системы отопления не нужен циркуляционный насос, все и так вертится под действием силы тяжести. Но движение теплоносителя при естественной циркуляции происходит медленно, поэтому циркуляционный насос на такую систему обычно всё равно ставят. Монтируется он на обводной линии, а на основную трубу устанавливается шаровой полнопроходной кран, который открывают при отключении электроэнергии. Гравитационная система монтируется из стальных труб достаточно большого диаметра. Горизонтальные участки розлива выполняются с уклоном — подача от котла, обратка к котлу. Величина уклона должна составлять не менее 5 мм на погонный метр трубы. Верхнюю трубу сделать с уклоном, как правило, не составляет труда, а с нижней возникают проблемы. Приходится устанавливать котел как можно ниже или поднимать обратный трубопровод вместе с радиаторами. Гравитационная система получается дорогой, громоздкой и некрасивой. Чтобы исключить закипание котла при отключении электричества можно пойти по другому пути — это установка источника бесперебойного питания на циркуляционный насос.
Коллекторная — система на любителя
Еще эту систему называют лучевой. Суть схемы такова. В отапливаемом помещении, обычно ближе к центру, располагается коллектор, от которого к каждому радиатору идут две трубы – подающая и обратная.
Трубы в ней, как правило, используются из металлопластика или сшитого полиэтилена. Прокладываются они чаще всего в конструкции пола (в стяжке), реже по потолку нижнего этажа. Лучи, подходящие к радиаторам, имеют разную длину, поэтому для правильной работы необходима тщательная балансировка. Преимуществами такой системы является отсутствие соединений труб, находящихся в стяжке, так как лучи делаются из цельных кусков и быстрота монтажа. При чём второе преимущество достаточно спорное. Самым главным минусом такой системы является дороговизна – большое количество трубы, коллекторы стоят денег.
Попутная система — «Петля Тихельмана»
В этой системе теплоноситель движется по кругу в одном направлении. Подача в ней большим диаметром начинается на первом радиаторе, далее уменьшаясь заканчивается на последнем. Розлив же обратного трубопровода начинается наоборот – большим диаметром на последнем радиаторе и меньшим на первом.
Таким образом, сумма труб подачи и обратки каждого отопительного прибора одинакова. На первом радиаторе — короткая подача, длинная обратка, на последнем наоборот — большая подача, маленькая обратка. Что это даёт? Все радиаторы в такой системе имеют одинаковое гидравлическое сопротивление, то есть находятся в одинаковых условиях. Сделали попутку, запустили, всё сразу работает – хлопаем в ладоши! Не нужно никакой регулировки! На самом деле, балансировочные вентиля в попутной системе ставить рекомендуется, так как ещё есть человеческий фактор. При монтаже, сварке или пайке возможны дефекты (заужение труб), поэтому минимальная балансировка всё же может потребоваться.
Тупиковая двухтрубная система
Петля Тихермана — это очень хорошо. Но не всегда есть возможность закольцевать систему. Входные двери, лестничные марши мешают прохождению труб отопления. В таких случаях монтируется двухтрубная тупиковая система.
Розлив в ней состоит из двух труб — прямой и обратной. Уменьшение диметра трубы происходит от первого радиатора к последнему. Приборы отопления присоединяются параллельно. Система прекрасно работает, когда количество радиаторов на каждой ветке розлива не очень большое, так как чем больше приборов находится на каждом контуре, тем сложнее сбалансировать систему. Для регулировки системы необходимо прикрывать балансировочные клапаны на ближних радиаторах.
Какую схему выбрать?
Выводы:
Если необходимо отопить небольшое помещение, состоящее из одной комнаты: гараж, небольшой цех, дачный домик, то монтируем самую простую однотрубную систему.
Дешево и сердито!
Когда источником тепла является твердотопливный котел и часто происходят перебои с электроснабжением, а внешний вид системы не имеет значения (вахтовый вагончик, маленький деревенский дом) — монтируем гравитационную систему.
В небольшом частном доме, где есть возможность пустить трубу отопления по периметру, а количество отопительных приборов не более 8 – делаем «ленинградку».
Во всех остальных случаях советуем использовать двухтрубную систему. Там, где есть возможность пустить трубу по кругу – попутка, где нет – тупиковая система отопления.
Еще совет!
В частном доме в несколько этажей делайте систему из нескольких контуров. Свой контур на каждый этаж. Как известно, тёплый воздух поднимается наверх, поэтому на втором этаже всегда теплее, чем на первом. В этом случае у Вас есть возможность регулировать теплоснабжение каждого этажа.
Как работает циркуляционный насос горячей воды
В повседневной жизни мы часто сталкиваемся с такой проблемой как маленький напор горячей воды в кране. Достаточно распространенное явление, встречающееся в частных и многоквартирных домах. В эффективном решении этой проблемы нам поможет – циркуляционный насос для ГВС Z-NOVA серии Star, от германского производителя Wilo. Который можно приобрести на сайте Акваленд.Какие функции выполняет циркуляционный насос горячей воды ГВС
Циркуляционный насос ГВС предназначен для создания давления и постоянной циркуляции воды в бытовых системах водоснабжения. После открытия крана, приходится долгое время ждать, пока вода станет горячей, и чем дальше от ввода ГВС расположена водоразборная точка, тем больше времени для этого необходимо. Давление в системе не всегда соответствует даже минимальным требованиям, не давая нормально помыться.
Циркуляционные насосы для ГВС устанавливают для следующих целей:
— обеспечить стабильное давление в системе – для этого горячую воду отводят в специальную буферную емкость, после чего под давлением подают на точки водоснабжения;
— обеспечить моментальную подачу горячей воды – циркуляционный насос для горячего водоснабжения подключают к замкнутому трубопроводу. Вода постоянно находится в движении. Благодаря циркуляции, остывшая жидкость смешивается с нагретой. В результате, сразу после открытия крана, потребителю подается горячая вода.
Параметры отечественных систем водоснабжения делают необходимой установку ГВС как в частных, так и в многоквартирных домах.
Циркуляционные насосы в системах ГВС частных жилых домах работают следующим образом:
1. Монтируется замкнутая система ГВС, состоящая из: накопительной емкости, запорной и регулирующей арматуры, насосного оборудования и контура, подключенного к водоразборным точкам.
2. В емкость набирается горячая вода. Насос создает необходимое давление, заставляя определенное количество воды постоянно циркулировать в контуре трубопровода.
3. При открытии крана, потребитель сразу получает горячую воду под давлением, достаточным, чтобы принять душ, быстро набрать ванну и т.д.
Целью установки является повысить и стабилизировать недостающее давление водоснабжения.
Циркуляционные устройства разделяют на два типа:
— Сухой;
— Мокрый.
Циркуляционные насосы «сухого» типа
Устройство для бытовых систем отопления
В первом типе ротор не контактирует с водой, которую перекачивает насос. Вся его «рабочая» поверхность отделена от электродвигателя специальными защитными кольцами. Они хорошо отполированы и тщательно подогнаны друг к другу.
Сухие циркуляционные насосы более эффективны, зато при работе создают очень сильный шум. Поэтому чаще всего их устанавливают только в отдельном, хорошо изолированном помещении.
Выбирая описываемую модель, необходимо учитывать тот факт, что при работе такой агрегат создает воздушные завихрения. Поднятые вверх частицы пыли способны легко попасть внутрь и повредить уплотнительные кольца, нарушить их герметичность. Тогда вся система выйдет из строя. Поэтому производители позаботились о защите — между кольцами все время присутствует тончайший слой водяной пленки. Она играет роль смазки, предотвращающей разрушение колец уплотнителя.
По отдельным элементам конструкции сухие циркуляционные насосы можно тоже разделить на три вида:
1. Консольные.
2. Вертикальные.
3. Блочные.
У консольных циркуляционных устройств всасывающий патрубок располагается на внешней стороне улитки, а нагнетательный — на корпусе в радиально противоположной стороне.
У вертикальных агрегатов патрубки расположены по одной оси. Они так называются, потому что электродвигатель располагается не в горизонтальном положении, как в первом случае, а в вертикальном. Насосы такого типа устанавливаются в том случае, если есть необходимость перекачивать большой объем воды.
Циркуляционные насосы «мокрого» типа
Данный тип насосов отличается от других моделей тем, что в них ротор с рабочим колесом находятся в той жидкости, которую агрегат перекачивает. При этом часть, где располагается электродвигатель, надежно загерметизирована металлическим стаканом, разделяющим ротор и стартер.
Такое устройство лучше всего подходит для небольших отопительных систем. Оно производит меньше шума, не требует дополнительного технического обслуживания, его гораздо проще ремонтировать и при необходимости корректировать параметры настройки.
Единственный недостаток — низкий КПД. Это объясняется тем, что не удается обеспечить герметизацию гильзы, которая разделяет статор и теплоноситель. Именно поэтому при монтаже отопительной системы частного дома используют циркуляционные насосы для отопления с мокрым ротором и защищенным статором.
Установка циркулярного насоса в систему ГВС
Монтаж насоса в систему ГВС должен осуществляться в согласии с рекомендациями изготовителя и существующими строительными нормами. Монтажные работы проводят следующим образом:
Место установки циркуляционного насоса ГВС – модуль монтируется на обратку. Такое расположение предотвращает попадание воздуха в станцию – завоздушивание приводит к снижению работоспособности системы. По этой причине ставить насос надо исключительно на обратку водоснабжения.
Сразу после насоса и перед накопительной емкостью, устанавливается обратный клапан. Обязательно монтируются отсекающие краны.
Подключение к электросети выполняется через источник бесперебойного питания (ИБП). После отключения электроэнергии, ИБП продолжает обеспечивать автономную работу оборудования, в течение от нескольких часов до суток.
Для равномерного распределения напора, устанавливают сложную систему регулирования ГВС, включающую несколько распределительных коллекторов и специальных клапанов снижения давления.
Запускать электродвигатель на холостом ходу запрещается. После того, как была сделана установка насоса в системе горячего водоснабжения, водяной контур заполняется, выполняется пробный запуск и проверка работоспособности.
Обслуживание – насосы с мокрым ротором имеют простую конструкцию, поэтому не нуждаются в проведении осмотра и ремонте в течение всего срока эксплуатации. Время от времени потребуется чистка и замена фильтра. Периодичность обслуживания насоса с сухим ротором, раз в 2 года. Во время проведения работ заменяется смазка, чистится корпус.
Выбор насоса для ГВС по эксплуатационным характеристикам
Основная цель работы циркуляционного насоса – это поддержание оптимальной скорости течение теплоносителя по разводке, при которой можно было бы зафиксировать температуру жидкости в обратке.
Поэтому к ключевым эксплуатационным критериям, влияющим на выбор циркулярного насоса, следует отнести следующие параметры:
— Значение напора, измеряемого в высоте водяного столба – от этого критерия будет зависеть давление в разводке, а значит и температура на обратке.
— Значение расхода, вычисляемое по специальной формуле, как частное от мощности нагревательной установки (делимое) и разности температур в напорной трубе и обратке (делитель).
— Значение теплоотдачи системы отопления, вычисляемое по площади отапливаемого помещения и предполагаемым тепловым потерям.
Процесс выбора выглядит как сопоставление всех вышеописанных параметров с целью сопоставлении напора насоса с теплоотдачей и расходом системы отопления. В итоге, извлечь конкретную рекомендацию из этих данных может только опытный проектировщик или инженер-теплотехник.
обратных потоков | Приток пресной воды
Источник: Corpus Christi Caller-TimesВода, которая возвращается в поверхностные или грунтовые воды после использования человеком, в совокупности называется возвратным стоком. Возвратные потоки использовались для использования людьми, включая канализацию, мытье, промышленное использование, орошение и многие другие ( USGS 2013d ). Возвратные стоки являются источником притока пресной воды в эстуарии. Возвратные потоки часто содержат большое количество питательных веществ, отложений и организмов. Влияние возвратных потоков различается, но часто бывает отрицательным.Нагрузка биогенными веществами в устьях рек в основном связана с возвратными стоками ( , Palmer, P., Pollack, J., 2013a. Hydrological Changes and Estuarine Dynamics. Springerbriefs in Environmental Science Volume 8. 94 pp. DOI: DOI 10.1007/978-1-4614-5833-3, © The Author(s) 2013. http://www.springer.com/life+sciences/ecology/book/978-1-4614-5832-6 »> Montagna 2013 ). Очищенные сточные воды могут возвращаться в поверхностные или грунтовые воды по-разному. Один из способов возврата сточных вод — это пользователь в септическую систему, которая находится на территории пользователя, непосредственно в систему грунтовых вод ( USGS 2013d ). Этот метод обычно используется в сельской местности. Еще один способ возврата сточных вод крупными сообществами или городами — из систем очистных сооружений ( html. Accessed: April 2013.»> USGS 2013d ).Пользователи сбрасывают сточные воды в канализационные сети, которые достигают очистных сооружений, очищаются и сбрасываются обратно в систему.
Промышленная вода также может быть возвращена в поверхностные или подземные водные системы с использованием местных систем очистки сточных вод для очистки воды и возврата ее в подземные или поверхностные водные системы ( USGS 2013d ). Промышленность — это вода, которая использовалась для производства стали, бумаги, химикатов и многих других товаров ( USGS 2013d ).
Сельскохозяйственная прибыль — это потоки, которые использовались для орошения и не поглощаются растениями, не испаряются и не попадают в грунтовые воды или ручьи и реки. Возвраты сельскохозяйственных культур часто содержат питательные вещества и химические вещества, используемые в удобрениях и пестицидах. Вредные химические вещества и избыток питательных веществ могут вызвать негативные последствия для устьевой системы, включая вредоносное цветение водорослей.
Western Confluence »Измерение обратных потоков
Эта история представляет собой боковую панель к Отходы одного ирригатора — запасы другого: эффективность разведки и добычи означает меньше воды для нижележащих пользователей в Panhandle в Небраске .
В детстве на северо-востоке Вайоминга я вспоминал лето как сезон орошения. Май означал церемониальную очистку канав и сизифову задачу по замене сломанных ворот вдоль линий труб из ПВХ, по которым вода доставлялась на поля. Я потратил июньское утро на накидку оранжевого брезента и обнаружил, что к вечеру углы, так тщательно заправленные в грязь, отошли. Ритуал полива был предсказуемым и успокаивающим. Тем не менее, несмотря на все, что известно об ирригации в Вайоминге, важнейшие части картины остаются неизученными.
Изыскательское оборудование и успокоительный колодец на участке вдоль Беар-Крик.
Хотя в настоящее время на сельское хозяйство приходится 90 процентов общего объема воды, забираемой из ручьев и водоносных горизонтов в нашем штате, доля воды, фактически потребляемой сельскохозяйственными культурами, остается неопределенной. Управляющие водными ресурсами проявляют все больший интерес к количественной оценке «обратного потока» или той части поливной воды, которая просачивается через землю и возвращается в местные ручьи и водоносные горизонты. Сейчас, будучи аспирантом Университета Вайоминга, я являюсь частью команды, изучающей новые, более точные способы отслеживания и измерения этих возвратных потоков.
Полив паводка обеспечивает подачу воды на поле или часть поля по трубам или канавам, насыщая верхнюю часть профиля почвы. В Вайоминге Инженерное управление штата обычно предполагает, что около половины воды для паводкового орошения возвращается в данный поток. На самом деле количество и время обратного потока значительно различаются в зависимости от почв, геологии и гидрологии конкретной системы. По мере того, как оросители переключаются с наводнения на более консервативные методы орошения, такие как спринклеры, менеджерам необходимо понимать роль возвратных потоков в пополнении местных водотоков и водоносных горизонтов.
Вот почему я провел лето 2014 года, устанавливая гидрологические и геофизические инструменты на орошаемых полях и вдоль ручья в западном Вайоминге. Вместе с профессорами Университета Вайоминга Скоттом Миллером и Джинджер Пейдж я являюсь частью исследовательской группы, изучающей движение воды на участке орошаемого луга, находящемся в ведении Департамента охоты и рыбы штата Вайоминг. Беар-Крик, целевой ручей, находится между Вилкой Виггинс и Ист-Форк реки Ветер на территории управления средой обитания дикой природы Спенс Мориарти, ареалом кормления лосей к юго-востоку от Дюбуа.В течение нескольких лет наша цель состоит в том, чтобы использовать геофизику в сочетании с более традиционными гидрологическими методами, чтобы определить время и количество возвратных потоков в Bear Creek. Только одно опубликованное исследование возвратных потоков было завершено в Вайоминге в 1989 году. Мы стремимся расширить понимание роли возвратных потоков в ряде систем и предоставить менеджерам в штате больше инструментов для наблюдения за водными ресурсами.
Мы используем подход «водного бюджета» для учета различных способов, которыми вода входит и выходит из системы.Такой подход поможет нам отслеживать количество воды, возвращающейся в Bear Creek после полива. Мы используем несколько различных гидрологических, геофизических и климатологических инструментов для определения водного баланса. Короткий поливной сезон с мая до начала августа дает нам ограниченные сроки для размещения наших инструментов и сбора данных. Большую часть этого первого года мы сосредоточили на установке приборов, разработке и тестировании новых полевых методов.
Во-первых, мы установили семь погружных датчиков давления (SPT) в Bear Creek и близлежащем Fosher Ditch.SPT — это небольшие цилиндрические датчики, которые мы погружаем в успокоительные колодцы, трубы из ПВХ, установленные на берегу, чтобы гасить мгновенные колебания уровня воды, фиксируя подъемы и падения уровня воды в основном канале. SPT регистрируют уровень воды в ручье каждые 15 минут. Мы также вручную измерили поток в нескольких точках постоянного мониторинга вдоль Беар-Крик. Эти измерения позволили нам определить объем воды, протекающей через каждую контрольную секцию в Bear Creek в тот конкретный момент.Мы объединили данные с датчиков и измерений расхода, чтобы построить кривую рейтинга, уравнение, которое приблизительно соответствует объему стока в течение сезона.
Мы также собрали данные о погоде с небольшой метеорологической станции, похожей на инопланетную, которая вызвала особый интерес у местных лосей и лосей, которые в конечном итоге столкнули ее с помощью ноябрьских снегов. Станция «Мет» регистрировала температуру, скорость и направление ветра, чистую солнечную радиацию, чистую длинноволновую радиацию и альбедо в течение всего лета.Мы используем эти измерения для расчета потенциальной эвапотранспирации. Это позволяет нам приблизительно определить, сколько воды потребляет растительность на орошаемом лугу в течение дня.
В традиционном подходе к водному балансу вода, поступающая в систему в виде осадков, должна равняться воде, покидающей систему в виде речного стока, подземного накопления, возвратных потоков и эвапотранспирации растительностью. Анализируя рассчитанные нами значения речного стока и эвапотранспирации вместе с данными об осадках, мы можем определить, сколько воды не потребляется и не превращается в поверхностный сток.Это вода, которая, как мы ожидаем, либо хранится под землей, либо возвращается в Беар-Крик. Этот первый год гидрологических данных был дополнительно дополнен предварительными геофизическими экспериментами по изучению подземных гидрологических характеристик. В томографии электрического сопротивления используется серия электродов, вставленных в землю поперек поля, чтобы отслеживать, как проводимость почвы, показатель влажности почвы, изменяется с течением времени. Ядерный магнитный резонанс измеряет магнитные поля для обнаружения молекул воды под землей, что показывает нам, сколько воды находится в почве и насколько она глубока. Объединив эти два подхода, мы надеемся определить время и количество возвратных потоков, возвращающихся в Беар-Крик.
Наше исследование находится на начальной стадии. Поскольку впереди нас ждут дополнительные летние полевые работы и сбор данных, нам еще предстоит определить, как и работают ли возвратные потоки в этой системе. Мы действительно надеемся, что выделение компонентов водного баланса и отслеживание движения подземных вод с помощью геофизических методов позволит нам количественно оценить и описать процессы возвратного потока в Беар-Крик.Если мы сможем уточнить оценки возвратного потока в этой системе, это может помочь нам лучше понять большую роль возвратного потока в государстве.
Беатрис Гордон
Беатрис Гордон — уроженка Вайоминга, студентка первого года обучения в области водных ресурсов Университета Вайоминга.
Генераторы потока и регуляторы потока
Двумя основными компонентами любой водораспределительной системы являются насосы, которые заставляют жидкость течь, и клапаны, которые регулируют этот поток. И хотя такие механизмы представляют собой зрелую технологию, которая существует с начала индустриальной эпохи более 200 лет назад, технический прогресс никоим образом не остановился. Остается практически неограниченная возможность улучшить производительность и эффективность этих основных механизмов. Эти достижения заключаются в эффективном использовании материалов для производства, превосходном управлении с использованием алгоритмов искусственного интеллекта, еще более высоком уровне энергоэффективности и сокращении эксплуатационных расходов, влияющих на чистую прибыль.
Эффективность имеет жизненно важное значение для определения экономики насосной системы. Для станции водоснабжения работа насосов может составлять от 30% до 50% общих эксплуатационных расходов предприятия. Для большинства населенных пунктов водоснабжение и очистные сооружения являются крупнейшими потребителями электроэнергии. Для работы небольшого насоса мощностью 50 лошадиных сил требуется около 37 киловатт (кВт). При средней стоимости электроэнергии по стране 0,065 доллара за киловатт-час (кВтч) этот гипотетический насос будет стоить более 14 долларов в день для работы (при типичном 6-часовом рабочем времени в день), что эквивалентно примерно 5270 долларам в год.И эта стоимость может сильно варьироваться в зависимости от местоположения, сезона и времени суток, при этом временные затраты в пиковые нагрузки увеличиваются до 80%. Таким образом, для водопроводных и очистных сооружений (а также для любого другого пользователя больших или малых насосов) существует сильный стимул для максимального повышения эффективности работы, когда это возможно.
ВИДЫ И РАБОТА НАСОСОВ
Есть две широкие категории типов насосов: поршневые насосы прямого вытеснения и центробежные насосы. Последний может быть сконфигурирован для работы либо как погружной насос, работающий под водой, либо вне воды в качестве откачивающего насоса.Каждый тип имеет неотъемлемое преимущество в управлении различными типами жидкостей: от чистой воды из систем водоснабжения до воды с высоким общим содержанием взвешенных твердых частиц, взятой из котлованов; подземные воды, добытые из колодцев; жидкости с крупными взвешенными частицами; неочищенные сточные воды, содержащие большое количество органических веществ и техногенных отходов; и загрязненная вода из санитарных систем, фильтрат, удаляемый со свалок твердых отходов, и высоковязкие жидкости (такие как шламы и шламы, масла, углеводороды и т. д.).
Насосы специальной конструкции используются для перекачивания других жидкостей, помимо воды, или жидкостей с крупными взвешенными частицами, а также плавающих отходов и мусора, а также потоков сильно загрязненных промышленных отходов или городских сточных вод. К ним относятся насосы для сточных вод, насосы для измельчителей и насосы для сточных вод. Каждый тип классифицируется по размеру или диапазону диаметров частиц, переносимых жидкостью, и может управлять этими частицами без засорения. Жидкости с частицами размером до 3⁄8 дюйма (равными мелкому гравию) обрабатываются стандартными отстойниками.Жидкости, несущие частицы размером до ½ дюйма (примерно, как средний гравий), перекачиваются с помощью насосов для сточных вод. Жидкости, содержащие очень крупные частицы (до 2 дюймов, эквивалентные булыжнику), обрабатываются насосами для сточных вод. Увеличенный размер частиц требует более высоких скоростей потока, как правило, за счет увеличения рабочего напора (или давления). При самых больших размерах частиц, более 2 дюймов, используются насосы-измельчители. Они отличаются от других насосов тем, что они механически измельчают частицы до более мелких размеров и меньшего диаметра, чтобы получить суспензию, которую впоследствии перекачивают.
Вышеуказанные специальные насосы обычно являются объемными. Эта первая категория насосов основана на циклическом движении жесткого или непроницаемого механического устройства, которое буквально выталкивает фиксированное количество жидкости с каждым циклом движения. Движение поршня регулируется вращающимся кулачковым узлом. Устройство может представлять собой поршень, совершающий возвратно-поступательное движение, который выталкивает жидкость из своего цилиндра при каждом движении вперед и позволяет большему количеству воды поступать в цилиндр, когда он возвращается в исходное положение своего цикла.Фиксированное количество жидкости в кулачке и известное количество циклов откачки позволяют очень точно измерять расход насоса без необходимости прямого дозирования. В этой операции необходимы обратные клапаны, чтобы предотвратить обратный поток воды из выпускной трубы обратно в поршневой цилиндр.
Хотя возвратно-поступательное перемещение характерно для этого типа насоса, конфигурация поршня — нет. Есть много типов поршневых насосов. Каждый из них использует уникальную механическую конфигурацию для перемещения жидкости вперед.Например, сильфонные насосы используют полость сильфона, внутреннее пространство которого циклически расширяется и сжимается, чтобы продвигать жидкость, впитывая жидкость при каждом расширении и вытесняя ее при каждом сокращении. Точно так же в диафрагменных насосах используется вибрирующая гибкая мембрана для перемещения жидкости к выпускной трубе. Некоторые типы насосов буквально пережимают или выдавливают жидкость вперед. К ним относятся насосы с гибкой футеровкой, в которых используется инертная поверхность футеровки и вращающегося корпуса, и перистальтические трубки, в которых используется пара роликов для выдавливания жидкости через ряд гибких трубок.Эти насосы имеют преимущество в том, что они могут работать всухую, без выгорания и физического контакта с жидкостью, чтобы предотвратить перекрестное загрязнение.
Центробежные насосы отличаются от поршневых насосов тем, что они используют (как следует из их названия) центробежную силу для перекачивания жидкости в сторону нагнетания. Центробежная сила создается за счет высокоскоростного вращения крыльчатки насоса. Крыльчатка, заключенная в водонепроницаемый корпус, вращается вокруг центрального приводного вала. Он состоит из лопастей или лопастей, расположенных таким образом, что жидкость (находясь под действием центробежной силы) поступает в насосы через центральное впускное отверстие и поднимается по поверхности лопасти наружу, где она выбрасывается.Эти насосы обычно работают с высокими расходами, но с меньшим рабочим напором.
Как и поршневые насосы, существует несколько разновидностей центробежных насосов, каждый из которых имеет свои уникальные рабочие характеристики и области применения. В некоторых моделях неподвижные лопасти рабочего колеса заменены гибкими. Они будут слегка деформироваться при вращении для более эффективного улавливания и захвата жидкости, направляемой в выпускную трубу. Их эффективность также сопровождается соответствующей более низкой стоимостью.В аналогичной конструкции используются жесткие лопасти, чтобы работать при более высоких давлениях. А некоторые лопасти имеют форму лепестка, кривизна которой позволяет насосу более эффективно обрабатывать жидкости с высокой вязкостью.
Некоторые центробежные насосы имеют совершенно иную конфигурацию, чем стандартные лопасти рабочего колеса. Воплощая конструкцию древнего винта Архимеда, винтовые насосы прогрессивного действия используются для перекачивания жидкостей с высокой вязкостью, которые могут содержать крупные частицы и предметы. Вращающийся винт поднимает жидкость через насос до тех пор, пока она не попадет в систему.Шестеренные насосы используют вращательное движение двух сцепленных шестерен для выжимания воды из насоса. Преимущество этих насосов в том, что они работают с нулевой вибрацией при высоком давлении.
КАК ИЗМЕРЯТЬ РАБОЧУЮ ЭФФЕКТИВНОСТЬ НАСОСА
Работа и эффективность насоса определяются семейством кривых производительности, которые сравнивают различные факторы либо с расходом, либо с рабочим напором. Кривая насоса сравнивает собственную рабочую производительность насоса с точки зрения его расхода и рабочего напора, причем «напор» является мерой давления жидкости, определяемой в эквивалентных футах водяного столба.Удельный вес воды составляет 62,4 фунта на кубический фут (pcf). Таким образом, один фут напора равен 62,4 фунта на квадратный фут (psf) или 0,433 фунта на квадратный дюйм (psi). Эта кривые начинается при максимальном сопротивлении головки (упоминаются как «запорной точка головы»), который представляет рабочую головку насоса при его пуске и кривые вниз, как насос работает при повышенных скоростях потока.
Аналогичным образом, система распределения жидкости создает сопротивление потоку, которое также можно измерить в единицах напора на расход.Эта вторая кривая поднимается вверх от значения нулевого напора для нулевого расхода (когда насос не работает). По мере увеличения расхода насоса через трубопроводную сеть распределительной системы увеличивается и сопротивление напору. Кривая сопротивления системы имеет минимальное сопротивление, определяемое ее статическим напором, определяемым разницей высот между всасывающим отверстием насоса и самой высокой точкой нагнетания распределительной системы. Кривая сопротивления системы увеличивается от этого минимального значения напора в соответствии с ее скоростным напором и напором трения.
Напор скорости рассчитывается путем деления квадрата скорости на удвоенное ускорение свободного падения (g = 32,2 фута в секунду в квадрате). Напор трения рассчитывается из коэффициента трения трубы, который, в свою очередь, получается из диаграммы Муди, которая сравнивает число Рейнольдса потока с кривой, соответствующей гладкостенной трубе. Наконец, число Рейнольдса выводится из скорости потока и диаметра трубы. После определения коэффициента трения потока в трубе можно использовать уравнение Дарси для определения потерь напора на трение.
Суммирование статической, скоростной и фрикционной головок вместе дает общий напор сопротивления системы, который увеличивается с увеличением расхода и скорости. Рабочая точка насоса (определяемая с точки зрения соответствия напора и расхода) возникает там, где нисходящая кривая производительности насоса пересекает восходящую кривую сопротивления системы.
Другие рабочие характеристики используются для определения дополнительных рабочих характеристик насоса. Чистый положительный напор на всасывании насоса (NPSH) определяется либо как имеющийся напор (NPSHa), либо как необходимый (NPSHr) для насоса, не подвергаясь потенциально опасной кавитации.
Кривые тормозной мощности (л.с.) накладываются на кривую производительности насоса и показывают общую мощность, необходимую для работы насоса при данной комбинации напора и расхода. BHP обычно измеряется в ваттах и является мерой механической мощности, доступной на валу при определенных оборотах в минуту. Это полезная мощность, которая фактически вырабатывается насосом. Информация из этой кривой используется для определения требований к энергии и затрат на электроэнергию для работы насоса. Мощность, создаваемая насосом, рассчитывается следующим образом:
л.с. = (H x Q x 8,33 x SG) / (33000 фут-фунтов в минуту)
Где:
HP = выходная мощность насоса (лошадиные силы)
H = напор ( футов)
Q = расход (галлонов в минуту)
8,33 = коэффициент пересчета, вес воды (фунты на галлон)
SG = удельный вес воды при заданной температуре (равный 1 при 68 ° F)
И наконец , есть кривая КПД, которая измеряется в процентах. КПД — это соотношение между объемом работы, фактически выполняемой насосом, и количеством энергии, подаваемой в насос от источника питания.Например, насос, выполняющий работу, эквивалентную 90 Вт, при питании от источника питания мощностью 100 Вт будет иметь рабочий КПД 90%.
Кривая КПД параболическая. В точке нулевого расхода (система отключена) КПД равен 0%, так как работы не выполняются. Кривая изгибается вверх с увеличением расхода до тех пор, пока не будет достигнуто рабочее состояние, называемое «точкой наилучшего КПД» — расход, при котором насос работает с максимальной эффективностью в зависимости от его размера, конструкции, размеров рабочего колеса и т. Д.Затем кривая изгибается вниз до нижней точки, связанной с окончанием кривой производительности насоса при максимальном расходе и нулевом напоре.
ТИПЫ И РАБОТА КЛАПАНОВ
Насосы создают потоки жидкости при приложенном давлении. Клапаны регулируют эти потоки и их рабочее давление. Таким образом, клапаны служат замедлителем для регулировки общей производительности насосной системы. Одно необходимо для правильного функционирования другого. Клапаны являются одним из принадлежностей и фитингов, которые являются частью системы водораспределения.
Клапаны выполняют различные функции по регулированию работы водопроводной системы. Это включает как полное перекрытие потока, так и его дросселирование до более низкого расхода. В первом случае насос может все еще работать, но не может продвигать жидкость вперед, что может привести к возможному повреждению насоса, если это продолжится. Уменьшение допустимых расходов в системе увеличивает рабочий напор насоса и может снизить его эффективность.
Многопортовые клапаны также могут использоваться для отвода потоков в ответвления трубопроводной системы распределения.Это может привести к значительному изменению кривой сопротивления трубопроводной системы (например, если вода отводится в участок трубопроводной сети с высоким статическим напором и отметками точки слива) и, как следствие, изменению эффективности работы насоса и его работы. голова.
Клапаны могут использоваться для регулирования давления в трубопроводной распределительной системе. В первую очередь это делается с помощью предохранительных клапанов, которые позволяют улетучиваться скопившейся воде или пару, тем самым снижая давление в трубах и предотвращая его чрезмерное повышение.Это может быть проблемой не только для производительности насоса, но и для структурной целостности самой системы трубопроводов. Управление давлением включает установку дополнительных редукционных клапанов (PRV), которые уменьшают места с высоким давлением в системе и сводят к минимуму возможность утечки. Но использование слишком большого количества PRV обходится дорого и может повлиять на необходимое давление и результирующий расход в системе.
Типы клапанов так же разнообразны, как и функции, которые они выполняют. Запорные и регулирующие клапаны включают в себя шаровые краны, задвижки, шаровые краны, пробковые клапаны, поршневые клапаны, пережимные и дроссельные клапаны.Каждый использует свою механическую конфигурацию для выполнения основной задачи по перекрытию потоков. Предохранительное регулирование и сброс давления осуществляется предохранительными клапанами и предохранительными клапанами вакуума. Отводные и обратные клапаны включают поворотные обратные клапаны и подъемные обратные клапаны.
Самый распространенный тип клапана — задвижка. Этим можно управлять вручную или с помощью автоматизированного оборудования. Клапан с линейным перемещением либо полностью открывается для полного потока, либо полностью закрывается для отключения и обычно используется в приложениях, не связанных с водой, таких как топливо, смазочные материалы и углеводороды.Проходные клапаны используются для регулирования расхода. Хотя запорные клапаны более гибкие, чем задвижки, и обеспечивают лучшее уплотнение для отсечки, они более дороги. Обратные клапаны гарантируют, что поток остается в одном направлении при любом изменении направления потока, вызывающем автоматическое закрытие клапана. В шаровых кранах используется шарообразный диск для перекрытия потока с поворотом на 90 градусов. Дисковые затворы обычно используются для труб большого диаметра, поскольку они относительно компактны и легки. Пережимные клапаны — это специальные клапаны, которые используются с резиновыми трубами для защемления трубы, как зажим, и перекрытия потоков.
Как отмечает Тим Фаллон, руководитель линейки продуктов Mueller Water Products, «Выбор правильного клапана для правильного применения может значительно повлиять на производительность и энергосбережение. Эффективное использование клапана может быть достигнуто путем выбора труб и клапанов с минимальной потерей напора или высоким коэффициентом расхода (Cv) ».
Он также объясняет влияние правильного клапана на производительность насоса и общую эффективность системы:
«Существует много разных типов клапанов, которые были разработаны для одного и того же приложения управления потоком.Хотя они могут дать тот же результат, некоторые из них дороже в эксплуатации, чем другие…. Когда процесс откачки завершен, насос выключается, и клапан закрывается, чтобы не дать перекачиваемой воде течь (в обратном направлении) к источнику. Для выполнения этой задачи можно выбрать множество различных типов клапанов. Обратный клапан обычно рассматривается для этого типа применения. Однако, в зависимости от конкретного применения, дроссельная заслонка, шаровой, конусный, плунжерный или мембранный клапан также может использоваться для выполнения той же задачи проверки расхода и иногда может быть более эффективным во время работы с потоком.
Важно учитывать, какой клапан обеспечит наиболее эффективный поток (т. Е. Высокий Cv) во время работы насоса, а не только характеристики отключения. Инженер по арматуре должен предложить лучшее решение в зависимости от условий применения и типа используемого процесса перекачки. Этот инженер также примет во внимание общую физическую среду, такую как доступность электроэнергии или ограниченное пространство. Наконец, важно понимать бюджет клиента. Каждый из перечисленных выше типов клапанов может использоваться для получения того же результата.Однако, если не принимать во внимание эффективность, клиент может потратить на потребление электроэнергии в течение срока службы системы больше, чем первоначально предполагалось, из-за клапана с более низким Cv ».
Марк Магда, старший менеджер по продажам и обучению в Mueller Water Products, также рассказывает о последних достижениях в области клапанной техники. «Коммунальные предприятия применяют подход к управлению давлением на основе расхода. Регулирование давления на основе спроса в распределительной системе приводит к значительному сокращению разрывов труб, косвенных убытков, сокращению потерь воды, не связанных с доходом.Эффективность достигается просто за счет снижения давления воды во время низкого спроса — 10 фунтов на кв. Дюйм приводит к снижению NRW на 6%; снижение давления на 20 фунтов на квадратный дюйм приводит к снижению NRW на 14%; а снижение на 30 фунтов на квадратный дюйм приводит к снижению NRW на 23% ».
КАК ИЗМЕРЯТЬ И ПОВЫШАТЬ ЭФФЕКТИВНОСТЬ КЛАПАНА
Как и у насосов, которые они регулируют, эффективность клапанов определяется путем сравнения энергии, затрачиваемой на клапан для его работы, и фактической работы, выполняемой клапаном.Эффективность клапана также определяет общую экономическую эффективность. Косвенное повышение эффективности работы клапана обеспечивается автоматизированным управлением.
Традиционно автоматическое отключение регулируется интеллектуальным электронным позиционером или соленоидным клапаном. Цифровые позиционеры также используются для аварийного отключения. Позиционер управляется сигналом от 4 до 20 миллиампер (мА) или сигналом fieldbus. Общий контур управления управляется системой управления технологическим процессом более высокого уровня, которая регулирует отключение в координации с работой остальной системы трубопроводов.
Источник энергии, используемый для управления клапанами, может включать в себя электрическую мощность для управления клапаном (измеряемую в киловаттах, используемую для работы соленоидов, приводов и позиционеров) и энергию в форме давления (измеряемую в фунтах на квадратный фут, независимо от внутреннего потока давления или давления, выпущенного предохранительным клапаном). Из этих двух затрат оператору приходится на электроэнергию. Вторая — это мощность, фактически генерируемая запорным клапаном, когда он дросселирует или перекрывает поток.
Следующие усовершенствования наиболее перспективны для повышения эффективности клапана.Во-первых, это разработка более компактных приводов меньшего размера, которые по-прежнему генерируют требуемую силу, необходимую для дросселирования или закрытия клапана. Точно так же важно правильно выбрать размер клапана для работы. Клапан с завышенным коэффициентом расхода не дает никаких преимуществ. При правильном выборе размера оператор должен выбирать аксессуары клапана, соответствующие требованиям и функциям.
Маленькие вещи тоже имеют большие последствия. Клапаны и приводы должны быть выбраны так, чтобы минимизировать утечки и дополнительный фрикционный напор, который они добавляют к общей системе трубопроводов.Как отмечалось выше, каждый клапан или вспомогательное оборудование добавляет эквивалент высоты системного сопротивления в футах.
Помимо общей «интеллектуальной» системы управления и контуров управления технологическим процессом, отдельные интеллектуальные позиционеры также могут иметь большое значение. Они могут обнаруживать утечки и предотвращать нестабильные элементы управления, которые плохо соответствуют задаче управления. Они также могут контролировать и анализировать потребление энергии своими регулирующими клапанами. Но самое главное, они могут собирать и оценивать онлайн-данные о состоянии и работе клапанов.Это требует, чтобы конструкция регулирующего клапана и его компоненты хранились в памяти системы вместе с ее рабочими данными, такими как давление и скорость потока.
УПРАВЛЕНИЕ ДАВЛЕНИЕМ ПРИМЕР
Город Фармингтон-Хиллз — второй по величине город в округе Окленд, штат Мичиган, с населением более 80 000 человек. Большая часть города имеет отличный напор воды и адекватную противопожарную защиту, но, как следует из названия, холмистая местность создает проблемы с давлением в определенных областях.
Имея примерно 468 миль труб в системе распределения воды, город использует в среднем 8,6 миллиона галлонов в день (мг / сут) от Департамента водоснабжения и канализации Детройта (DWSD). DWSD предлагает более низкие тарифы для сообществ, которые сокращают свои максимальные дневные и / или часовые нагрузки. В то время как среднесуточное потребление в городе хорошее, коэффициент пиковой нагрузки 4,4 и максимальное ежедневное потребление 21 мг в сутки обходятся дорого.
Желаемое рабочее давление для водяной системы составляет 50–80 фунтов на квадратный дюйм, при минимальном нормальном рабочем давлении 35 фунтов на квадратный дюйм.Чтобы обеспечить достаточное давление для защиты от пожара, во время чрезвычайных ситуаций требуется минимум 20 фунтов на квадратный дюйм. Когда давление слишком высокое, скорость утечки возрастает. Когда он слишком низкий, противопожарная защита снижается. Были выявлены девять областей, вызывающих обеспокоенность по поводу давления, которые необходимо было устранить. Чтобы достичь желаемого рабочего давления, необходимо было установить два типа PRV в пяти разных точках распределительной системы, размером от 6 до 24 дюймов.
Первым установленным PRV был Singer S106-2SC-PCO-PR-SC-SPI-MV.В этой модели предусмотрено дистанционное SCADA-управление расходом и давлением. В случае потери питания или управления SCADA, блокировка снижения давления вступает во владение, обеспечивая поддержание давления в системе. Городу также необходимо, чтобы клапан был полностью открыт в случае перепада низкого давления на клапане. Пилот открывания клапана при настройке низкого давления на входе гарантирует, что клапан может перейти в полностью открытое положение при низком давлении на входе, чтобы поддерживать поток огня и рабочее давление в системе.Клапан также был оснащен датчиками давления на входе и выходе, подключенными к SCADA для обеспечения этой функции.
Вторым типом PRV, реализованным в системе, был Singer S106-2PR-SC-SPI-MV. Этот клапан оборудован двумя пилотными элементами управления модели 160, снижающими давление, с разными уставками. С помощью управления SCADA город теперь дистанционно устанавливает давление на обслуживание системы. Кроме того, были сокращены не приносящие доход потери воды и поломки труб благодаря способности коммунального предприятия снижать давление во внепиковые периоды использования, как правило, в ночное и не летнее время.
Все клапаны имеют SPI-MV, одноточечный электромагнитный расходомер, встроенный в клапан и обеспечивающий точность +/- 2% во всем указанном диапазоне скоростей. Это позволяет округу Окленд измерять расход в каждой из соответствующих зон давления, использовать трассу и обнаруживать обрыв трубы. Это также позволяет округу контролировать и регулировать поток от своего поставщика, DWSD, в часы пиковой нагрузки. Кроме того, SPI-MV позволяет городу наполнять резервуар в непиковые часы и контролировать общий расход, уменьшая поток в районы по мере необходимости.
«Клапаны превзошли ожидания округа, позволив им плавно и без усилий регулировать расход в пределах зоны нечувствительности 20 галлонов в минуту», — говорит Кэрри Кокс, помощник главного инженера округа Окленд. Сооружение резервуара для хранения на 3 миллиона галлонов и сопутствующих средств управления позволило снизить пиковые потребности, что привело к ежегодной экономии в размере 3 300 000 долларов США.
ОСНОВНОЙ ПОСТАВЩИК
Mueller Water Products — лидер в области мониторинга клапанов, особенно регулирующих клапанов.Mueller Water Products всегда на переднем крае. Как отметил Гарольд Мосли, менеджер по продукции Hydro-Guard в Mueller Water Products, их системы объединяют решения для мониторинга давления Hydro-Guard с регулирующими клапанами для обеспечения решения для мониторинга. Контролируя изменения давления на регулирующем клапане, они могут предоставлять данные в режиме, близком к реальному времени, что позволяет операторам и группам управления коммунального предприятия выполнять множество «умных» задач. Они разработали динамическую гидравлическую модель распределительной сети, в отличие от статической модели, чтобы помочь коммунальным предприятиям принимать важные решения.Это позволяет оператору собирать информацию о полевых установках для улучшения работы насоса и снижения затрат на электроэнергию. Конечным результатом является способность оператора расширить свои знания о давлениях, включая переходные процессы в сети передачи и распределения, чтобы продлить срок службы трубопроводов, клапанов и оборудования.
Их автоматические регулирующие клапаны Singer также предлагают передовые технологии с отчетами в реальном времени о давлениях на входе и выходе системы, расходах и положении клапана в открытом состоянии.При установке магнитного расходомера SPI (одноточечного ввода) регулирующий клапан становится измерителем системы. Это устраняет необходимость в отдельных приямках для счетчиков, что приводит к значительной экономии затрат для коммунального предприятия. Это решение уменьшает пространство, необходимое для отдельного хранилища счетчиков, дополнительные разрешения, затраты на земляные работы и рабочую силу.
Возвратная труба циркуляции горячей воды
Возвратная циркуляционная труба иногда предусматривается в системе горячего водоснабжения, где желательно, чтобы горячая вода постоянно подавалась на арматуру.Обычно для систем, в которых расстояние от водонагревателя до водонагревателей превышает 25 — 30 м .
Время, необходимое для достижения горячей водой приспособления без циркуляционного насоса
- 1 галлонов США в минуту = 0,0630 л / с
- 1 фут = 0,305 м
Циркуляционный насос горячей воды11
9002 труба меньшего размера со встроенным насосом подключается к точке, близкой к самому дальнему приспособлению, и к точке, близкой к водонагревателю.Насос может работать непрерывно или с перерывами, обеспечивая циркуляцию достаточного количества воды, чтобы поддерживать падение температуры в трубопроводе при низком или нулевом потреблении в приемлемых пределах.
Требуемый расход циркулирующей воды можно рассчитать
Q = q / (ρ c p dt) (1)
, где
Q = производительность насоса (м 3 / с)
q = потери тепла из трубопровода (Вт)
ρ = плотность воды (кг / м 3 ) (988 кг / м 3 при 50 o C)
c p = удельная теплоемкость воды (Дж / кг o C) (4182 Дж / кг o C при 50 o C)
dt = перепад температуры ( o C)
Типичные потери тепла из изолированного трубопровода находятся в диапазоне 30 — 60 Вт / м.Допустимый перепад температуры может составлять 10 o C .
Пример — Требуемый объем циркуляции в возвратном трубопроводе горячей воды
Длина трубопровода, включая циркуляционный трубопровод, составляет 100 м . Для воды с температурой 50 o ° C средняя удельная потеря тепла из трубопровода оценивается в 30 Вт / м. Суммарные потери тепла по всему трубопроводу можно рассчитать как
q = (100 м) (30 Вт / м)
= 3000 Вт
Требуемый расход воды для ограничения падения температуры до 10 o C можно рассчитать как
Q = (3000 Вт) / (( 988 кг / м 3 ) ( 4182 Дж / кг o C ) (10 o C) )
= 7.2 10 -5 м 3 / с
= ( 7,2 10 -5 м 3 / с) (1000 л / м 3 )
= 0,072 л / с s
Трубопровод обратного потока Сан-Хуан — Чама
Разумные инвестиции в наше будущее водоснабжения
Что такое трубопровод обратного потока Сан-Хуан-Чама?
Возвратный трубопровод Сан-Хуан-Чама — это предлагаемый 17-мильный трубопровод, который будет возвращать очищенную, неизрасходованную воду Сан-Хуан-Чама обратно в Рио-Гранде.Это позволит нам забирать больше воды с помощью системы прямого отвода Бакмана, эффективно удваивая наши запасы возобновляемой импортной поверхностной воды, не оказывая влияния на естественные потоки Рио-Гранде. Это сократит забор из наших подземных водоносных горизонтов (что позволит им восполнить запасы), повысит устойчивость к изменению климата, засухе и лесным пожарам и поможет удовлетворить прогнозируемый рост спроса в будущем.
Как работает трубопровод
На карте ниже показано, где вода в настоящее время отводится из реки Рио-Гранде через прямой водозабор Бакмана (BDD).Затем он направляется на юг к водоочистным сооружениям прямого отвода Бакмана для очистки, прежде чем будет распространен по всему городу. Неизрасходованная вода (обычно из помещений, например, из душевых, туалетов, раковин) собирается через канализационные системы и отправляется в центр рекультивации воды Paseo Real, где она обрабатывается в соответствии со всеми государственными и федеральными стандартами.
По трубопроводу будет забираться неиспользованная вода Сан-Хуан-Чама с завода и отводиться в реку Рио-Гранде ниже по течению от BDD.В зависимости от переговоров и заявок на получение разрешений, которые находятся в стадии реализации или планируются в ближайшем будущем, возвращенная вода будет использоваться пользователем (ами) Сан-Хуан-Чама ниже по течению в обмен на бумажный перевод на наш счет хранения резервуара вверх по течению, или будет считаться как кредит обратного потока, чтобы такой же отбор из BDD мог произойти с меньшим выпуском из вышележащих резервуаров. Восстановленная вода из источников, отличных от BDD, будет по-прежнему использоваться для непитьевого орошения и сброса в нижнюю часть реки Санта-Фе.
Строгий учет количества воды, отведенной на BDD, и количества, возвращаемого по трубопроводу обратного потока Сан-Хуан-Чама, обеспечит отсутствие воздействия на естественные поверхностные водотоки в Рио-Гранде и то, что только неизрасходованная вода вода возвращается для использования в нисходящем или обратном потоке.
Зачем нам трубопровод?
В Санта-Фе наш портфель водоснабжения включает четыре источника воды, смесь поверхностных и подземных вод.В обычный год ни один из этих четырех источников не доступен в полном объеме и постоянно в разрешенном количестве, но вместе они обычно обеспечивают достаточно для удовлетворения спроса. Общие факторы уязвимости, такие как лесные пожары, качество воды и засуха, которые, по прогнозам, будут усиливаться с изменением климата, еще больше сократят доступные запасы воды и, по прогнозам, приведут к значительному дефициту к 2050-м годам, если мы не предпримем никаких действий.
Исследования указывают на трубопровод
Начиная с 1980-х годов, многие исследования по долгосрочному планированию и повторному использованию сточных вод рекомендовали «кредиты обратного стока» как наилучшее использование очищенной воды в Санта-Фе.За последние 90 лет многие решения города по планированию водоснабжения были вызваны надвигающейся нехваткой воды, причем большинство из них было принято во время или сразу после продолжительных засух. Наше понимание уязвимостей нашего портфеля водоснабжения никогда не было лучше, чем сегодня, и трубопровод представляет собой упреждающий (а не реактивный) способ уменьшить нашу уязвимость и удовлетворить будущие потребности.
Где я могу узнать больше?
Чтобы узнать больше об истории повторного использования Санта-Фе и той роли, которую в нем играет трубопровод возврата Сан-Хуан-Чама, ознакомьтесь с интерактивной временной шкалой «Использование восстановленной воды».Информационные бюллетени, ответы на часто задаваемые вопросы, а также отчеты и исследования, относящиеся к конвейеру, можно найти ниже вместе с соответствующими новостными статьями.
Информационные бюллетени и часто задаваемые вопросы для сообщества
Недавние исследования и отчеты
Новости по теме
Определения терминов, относящихся к домашним системам водоснабжения
Определения терминов, относящихся к домашней воде Системы
Воздушные камеры Поглощающие давление устройства, устраняющие гидроудар.Воздушные камеры следует устанавливать как можно ближе по возможности к клапанам или крану и в конце длинных участков трубы.
Воздушный зазор (дренаж система) Беспрепятственное расстояние по вертикали через свободная атмосфера между выпускным отверстием водопровода и кромкой уровня затопления емкость, в которую он разряжается.
Воздушный зазор (вода распределительной системы) Беспрепятственное расстояние по вертикали через свободный атмосфера между самым нижним отверстием любой трубы или крана, подающего воду к резервуару, водопроводной арматуре или другому устройству и к кромке уровня затопления емкость.
Обратный поток поток воды или других жидкостей, смесей или веществ в распределительный трубы питьевого водоснабжения из любого источника или источников, кроме предполагаемый источник. Обратный сифонаж — один из видов обратный поток.
Сифонаж задний обратное течение использованной, загрязненной или загрязненной воды из сантехники или резервуар в питьевую воду из-за разрежения в трубе.
Ответвление Любая часть системы трубопроводов, кроме основной, стояка или стек.
Отводное отверстие Отводное отверстие, соединяющее одно или несколько отдельных отверстий с отверстием стек.
Строительная канализация Деталь самого нижнего трубопровода дренажной системы, принимающего слив из грунтовые, сточные или другие дренажные трубы внутри стен здания (дома) и передает его в канализацию здания, начиная с 3 фута за пределами здания. стена.
Перекрестное соединение Любое физическое соединение или расположение между двумя отдельными трубопроводами системы (одна из которых содержит питьевую воду, а другая — вода с неизвестной или сомнительной безопасностью, пар, газ или химикат) при этом может быть поток от одной системы к другой, направление потока в зависимости от перепада давления между двумя системами.(См. Обратный поток и Обратный слив .)
Поле захоронения Территория, состоящая из одной или нескольких траншей, выложенных с крупным заполнителем и транспортировкой сточных вод из септика через труба из стеклокерамики или перфорированная неметаллическая труба, проложенная таким образом, чтобы поток будет равномерно распределяться по естественной почве.
Дренаж Любая труба, по которой сточные воды или водные отходы дренажная система здания (дома).
Обод уровня затопления Верхний край емкости, из которой вытекает вода.
Промывочный прибор Клапан Устройство, выпускающее заданное количество воды к приспособлениям для промывки и закрывается под прямым давлением воды.
Промыватель туалет а унитаз с клапаном для промывки, который использует давление из водопровода, а не чем сила тяжести для сброса воды в чашу, предназначенная для использования меньше воды, чем в обычных унитазах со смывом.
Промывочный клапан Устройство, расположенное на дне резервуара для промывки туалеты и аналогичные приспособления.
Жироуловитель См. Перехватчик .
Горячая вода Питьевая вода, нагретая как минимум до 120F (49C) и используемая для приготовления пищи, очистки, стирки посуда и купание.
Insanitary Достаточно нечисто, чтобы представлять опасность для здоровья.
Перехватчик А устройство для отделения и удержания вредных, опасных или нежелательных веществ из обычных отходов и разрешить сброс нормальных сточных вод или жидких отходов в дренажная система самотеком.
Основной вент Основной артерия вентиляционной системы, к которой могут быть присоединены вентиляционные ветви.
Leader Наружная дренажная труба для отвода ливневой воды с крыши или водосточные стоки в ливневую канализацию здания, комбинированную строительную канализацию или другие средства утилизации.
Основная канализация См. Общественная канализация .
Пневматический Относится к устройствам, использующим сжатый воздух, как в напорные баки, нагнетаемые насосами.
Питьевая вода Вода без примесей в количествах, достаточных для заболевание или вредные физиологические эффекты и соответствующие бактериологические и химическое качество согласно требованиям охраны окружающей среды США Закон о безопасной питьевой воде Agencys или соблюдение требований других агентств имеющий юрисдикцию.
Предохранительный клапан P&T (давление и температура) A предохранительный клапан, установленный на баке горячей воды для ограничения температуры и давление воды.
P-сифон Сифон с вертикальным входом и горизонтальным выходом.
Общественная канализация Общая канализация, находящаяся под непосредственным контролем органов государственной власти.
Сбросное отверстие Вспомогательное отверстие, позволяющее циркуляция воздуха в дренажной системе и системах или между ними.
Септик Водонепроницаемый резервуар, принимающий сточные воды из зданий система канализации или ее часть, спроектированная и построенная для отделять твердое вещество от жидкости, переваривать органические вещества в течение задержка, и позвольте жидкости стечь в почву за пределами резервуара через систему открытого или перфорированного трубопровода или через дренажную яму.
Канализационная система Система, включающая все трубопроводы, приспособления и очистку объекты, используемые для сбора и удаления сточных вод, кроме водопровода внутри и в связи с обслуживаемыми зданиями и канализацией здания.
Труба для грунта Труба для отвода сточных вод в доме. к приемной канализации, строительной канализации или строительной канализации.
Грунт Вертикальный трубопровод, заканчивающийся крышей вентилирует и выводит пары из водопроводной системы.
Вентиляционное отверстие для дымовой трубы Надстройка надстройки штабеля для твердых отходов или отходов самый высокий горизонтальный слив, подключенный к дымовой трубе, иногда называемый отходами вентиляционное отверстие или почвенное отверстие.
Ливневая канализация Канализационная труба, используемая для отвода дождевой воды, поверхностная вода, конденсат, охлаждающая вода или аналогичные жидкие отходы.
Ловушка Фитинг или устройство, обеспечивающее жидкостное уплотнение для предотвращения выброс канализационных газов без существенного влияния на поток сточных вод или сточные воды через него.
Вакуумный прерыватель Устройство для предотвращения обратного потока (обратного сифонажа) посредством отверстия, через которое может проходить воздух. нарисован для сброса разрежения (вакуума).
Паровой затвор Пузырек воздуха, ограничивающий поток вода в трубе.
Вентиляционная труба Вертикальная вентиляционная труба, установленная для обеспечения циркуляция воздуха в дренажную систему и из нее, которая проходит через одну или больше историй.
Гидравлический удар Громкий стук воды в трубе при клапан или кран внезапно закрывается.
Водопроводная труба Труба от водопровода или других источников подачи питьевой воды в водораспределительную систему здания служил.
Система водоснабжения Состоит из водопровода, водораспределительной трубы, необходимые соединительные трубы, фитинги, регулирующие клапаны и все принадлежности в или рядом со зданием или помещением.
Вентиляционное отверстие Вентиляционное отверстие, в которое поступают отходы кроме туалетов.
Отводное отверстие Трубка, выходящая снизу вверх от почвы или отходов в вентиляционную трубу, чтобы предотвратить перепады давления в трубах.
Водонагреватели и обратный обратный трубопровод
Я всегда могу сказать по вопросам, которые я получаю от наших специалистов на местах, когда возникает проблема, которая плохо понимается, неправильно или недостаточно выражена или подробно описана в проектно-строительной документации. Эти вопросы обычно заслуживают обсуждения в статье из-за их, казалось бы, широко распространенного недопонимания.Конкретная дилемма, возникшая на прошлой неделе или около того, была связана с трубопроводом традиционных водонагревателей и бойлеров и концепцией обратного обратного трубопровода.
Во-первых, водонагреватели — это по большей части довольно неразумное оборудование. В них есть термостат с уставками. Когда температура в нагревателе достигает минимального заданного значения, он включается. Когда нагреватель достигает своей верхней уставки температуры, он выключается. Довольно простой. Существуют более крупные и более сложные нагреватели со ступенчатым поджигом, так что горелки включаются последовательно в зависимости от потребности, но даже эти ступенчатые котлы выигрывают от обратного обратного трубопровода.
Что такое обратный возвратный трубопровод? Если использовать термин, популярный как в производстве, так и в управлении активами, он соотносится с LIFO — последний пришел — первым ушел. В отношении водонагревателей или бойлеров этот термин относится только к системам с несколькими нагревателями. Для одного водонагревателя или бойлера это не применимо. Когда у вас есть несколько обогревателей, обслуживающих одну и ту же площадь или зону давления в здании, в игру вступает концепция обратного возврата.
Противоположностью LIFO является FIFO — «первым пришел — первым ушел».Это более простой и, казалось бы, более интуитивный способ подключения водонагревателей и бойлеров, но на практике он создает проблемы. Все мы знаем, что вода ищет свой уровень и следует по пути наименьшего сопротивления. Поскольку водонагреватели, подключенные параллельно, обычно не имеют чередующихся элементов управления, как у большинства насосных агрегатов, водонагреватели должны быть подключены таким образом, чтобы путь трения через каждый нагреватель был равным и сбалансированным. Если путь через один нагреватель имеет меньшее сопротивление, чем путь через другие, то этот нагреватель всегда будет действовать как «ведущий» нагреватель и будет срабатывать чаще, что приведет к неравномерному износу нагревателей.
На рисунке № 1 показано, что называется системой прямого обратного трубопровода (FIFO). Как уже говорилось, на первый взгляд это кажется более интуитивным. Но второй взгляд позволит избежать того факта, что у нагревателя № 1 трение меньше, чем у нагревателей № 2 и 3. Соответственно, в условиях низкого и среднего расхода большая часть воды будет проходить через нагреватель № 1, и он будет переносить подавляющее большинство требований к водяному отоплению с низким спросом. Нагреватель № 2 будет срабатывать реже, а нагреватель № 3 будет работать только во время пиковой нагрузки и по мере необходимости для поддержания потерь в режиме ожидания.
На рисунке № 2 показано расположение трубопровода обратного возврата. Она немного менее интуитивна по своей природе, но более тщательное изучение показывает, что потери на трение уравновешены или более сбалансированы, чем система прямого возврата. Нагреватель № 1 будет иметь наименьшее трение на входе, но наибольшее — на выходе. Нагреватель № 3 будет иметь наибольшее трение на входе, но наименьшее на выходе. Нагреватель № 2 будет иметь сопоставимое количество трения, сбалансированного между входом и выходом.При таком расположении поток через все три нагревателя должен быть почти одинаковым независимо от потребности, и каждый нагреватель будет работать примерно одинаковое количество часов.
Следует отметить, что некоторые производители устанавливают термостаты на своих нагревателях, чтобы помочь компенсировать дисбаланс, когда их нагреватели устанавливаются в конфигурации с прямым возвратом. Если нагреватели имеют прецизионное цифровое управление, в случае рисунка № 1 нагреватель № 1 может быть настроен на работу при температуре 118 F, нагреватель №2 может быть установлен на 120 F, а нагреватель № 3 может быть установлен на 122 F. Таким образом, нагреватель, который получает наименьший поток (№ 3), также будет срабатывать первым, исходя из более высокой установленной температуры. Регулируя термостаты таким образом, отдельные элементы управления нагревателем помогут компенсировать дисбаланс потока, связанный с системой прямого возврата.
Трубопроводы с обратным возвратом также используются в некоторых насосных и гидравлических системах. Для бытовых водяных насосов преимущества обратного возврата незначительны, поскольку скорость потока, как правило, относительно низкая, а давление насоса обычно довольно высокое.Поскольку насосы меняются на основе контроллера насоса, а не только на основе гидравлики, обратный возврат можно игнорировать.
Для систем конденсаторной или охлажденной воды скорость потока относительно высока, а давление насоса относительно низко. В этом случае обратный возврат может иметь большее преимущество, так как каждый насос будет работать в одной и той же рабочей точке или на одной кривой потока (для систем с частотно-регулируемым приводом). Для высокомощных насосов с высоким расходом и низким напором такая сбалансированная работа может иметь значение для долгосрочной общей производительности системы.
В гидравлических системах, где расход относительно невелик и важен баланс системы, важно минимизировать гидравлический дисбаланс. Несмотря на то, что гидравлические контуры уравновешены регулирующими клапанами или небольшими циркуляционными насосами, часто имеющими небольшую мощность, гидравлический баланс обратного возврата помогает системе оставаться в равновесии и требует меньше регулирующих клапанов или насосов. Во-вторых, после того, как такая система отключится, а затем запустится, гидронная система с обратным возвратом установит сбалансированную работу за более короткий период времени.
Единственным недостатком систем обратного возврата является дополнительный трубопровод. Дополнительные затраты на эту длину трубы обычно незначительны по сравнению с выгодами. Но в системах, где для достижения обратной отдачи требуются длинные дополнительные участки труб или где трубопроводы настолько дороги, что стоимость даже небольших участков трубопровода значительна, степень выгоды необходимо оценивать по сравнению с добавленными затратами.
Тимоти Аллинсон — старший профессиональный инженер в компании Murray Co., Mechanical Contractors, в Лонг-Бич, Калифорния.Он имеет степень бакалавра наук Университета Тафтса и степень магистра Нью-Йоркского университета. Он профессиональный инженер, имеющий лицензию в области машиностроения и противопожарной защиты в различных штатах, а также аккредитованный профессионал. Аллинсон — бывший президент Aspe, отделений Нью-Йорка и округа Ориндж. С ним можно связаться по адресу [email protected].
.