Необходимость гидравлической балансировки системы горячего водоснабжения с циркуляцией

Для потребителя важным является то, чтобы при пользовании горячей водой из водоразборной точки температура воды находилась на определенном уровне. В соответствии с действующими нормами температура горячей воды в самой высокой и наиболее удаленной водоразборной точке не должна быть ниже 60 °C. В проектировании и строительстве объектов для выполнения данных условий применятся системы ГВС с циркуляционными стояками. Для корректной работы такой системы необходима гидравлическая балансировка. Даже сегодня можно найти объекты, где для гидравлической балансировки применяют дроссельные шайбы, которые необходимы для регулирования давления в каждом циркуляционном контуре. Шайбы размещают в основании циркуляционного стояка.

Рисунок 1. Внешний вид дроссельных шайб

Существующие методики расчета, отступление от проекта во время монтажа системы приводили к появлению таких циркуляционных потоков в трубопроводе, которые не обеспечивали соответствующую температурный график горячей воды. Так как расчеты, связанные с балансировкой контуров циркуляции системы ГВС достаточно проблематичными, проектировщик подбирал регулирующие шайбы не точно, что могло привести к неправильной гидравлической регулировке системы. При этом рекомендуемые минимальные диаметры шайб являются достаточно большими. При небольших потоках циркуляционной воды и относительно высоком давлении они не обеспечивали необходимую балансировку. На некоторых объектах случалось так, что монтажники не монтировали шайбы или их снимали сантехники при эксплуатации системы. Результатом всего выше указанного является гидравлическая разбалансировка системы горячего водоснабжения и, как следствие, в некоторых стояках фиксируется меньше расчетного напор воды. Вода в этих стояках быстрее остывала и, в итоге, увеличивалось время нагревания воды до требуемой температуры.

Следует добавить, что во время эксплуатации системы трубопроводы ржавеют, особенно стальные, и в них происходит зарастание от протекающей воды, что приводит к повышенному гидравлического сопротивления системы и, следовательно, к ее разбалансировке.   

Для обеспечения соответствующего циркуляционного расхода в системе в этом случае вынуждены подбирать насосы с намного большим напором, чем это было определено гидравлическим расчетом.

Слишком большой напор воды в некоторых частях системы приводит к увеличению температуры воды и, следовательно, к росту теплопотерь в циркуляционных контурах. Это увеличивает удельное теплопотребление для приготовления горячей воды, а в результате – к возрастанию стоимости для конечного потребителя.

В настоящее время для энергоэффективного решения данных проблем все чаще применяют автоматические термостатические циркуляционные клапаны, которые выполняют, помимо указанных выше проблем еще и функцию гидравлической балансировки всей системы. Данные клапаны ограничивают расход воды в стояках системы ГВС в зависимости от температуры протекающей через них циркуляционной воды.

Рисунок 2. Пример термостатического балансировочного клапана

В настоящее время в связи с возможностью развития бактерии типа Legionella в системах горячего водоснабжения такие клапаны оснащены функцией, допускают возможность периодически подавать воду с повышенной температурой в систему трубопроводов с целью ее дезинфекции. Для этого клапаны оборудован внутренним байпасом, который открывается на время подачи воды с повышенной температурой, или же клапаны оснащены системой регулирования с датчиками температуры и электроприводами, открывающимися во время дезинфекции. В последнем случае дезинфекцию можно проводить в различном режиме в зависимости от системы: одновременно для всей системы или по очереди дезинфицировать отдельные стояки.

В итоге, на сегодняшний день, очень важно каждому проектировщику систем горячего водоснабжения знать назначение и грамотно применять в своих проектах современные решения. Которые улучшат комфорт для потребителей,  облегчат работу монтажникам и улучшат систему ГВС.