Гаряче водопостачання забезпечує споживачів водою з температурою від 50 до 75° С. Такою водою, яка часто називається "побутовою", забезпечуються будівлі, в яких проживають люди (житлові будинки, готелі тощо), більшість громадсько-комунальних будівель (поліклініки, лікарні, їдальні тощо), а також промислові будівлі та споруди з гігієнічним (у побутових кімнатах) споживанням гарячої води. За своєю якістю гаряча вода повинна відповідати ГОСТ 2874-82 "Вода питна", у тому числі й вода, одержувана з геотермальних джерел. Це вимога не поширюється на спеціальні системи гарячого водопостачання (системи ГВ) для технологічних потреб. Залежно від змісту у вихідній воді розчинених газів і солей для центральних систем теплопостачання СНиП 2.04.07-86 "Теплові мережі" передбачають різні способи попередньої обробки використовуваної води. Для систем ГВ, що одержують воду з теплових мереж відкритих систем теплопостачання, обробка води не потрібна.
Температура води у всіх точках водорозбору повинна бути:
не нижче 50° С для систем, які приєднують до закритих систем теплопостачання;
не нижче 60° С для систем, які приєднують до відкритих систем теплопостачання;
не вище 75° С для зазначених вище систем.
В установах соціального забезпечення, загальноосвітніх школах, дитячих будинках і інших дитячих спорудах, а також у будівлях лікувально-профілактичного профілю температура води, що підводиться до змішувачів умивальників і душів, повинна прийматися за завданням на проектування, але не вище 37° С. Для споживачів, що потребують води з температурою вище 75° С, централізоване гаряче водопостачання повинне доповнюватися місцевим догріванням води (вогневим, електричним тощо).
Температуру води після виходу з нагрівача варто приймати для систем теплопостачання:
закритих – 60 + 2° С;
відкритих – 65° С.
Системи гарячого водопостачання поділяють на централізовані й місцеві (децентралізовані). У централізованих системах одна нагрівальна установка (тепловий пункт) обслуговує один або кілька великих будинків у межах житлового кварталу (квартальні системи) або селища. Джерелом теплоти в таких системах звичайно служать теплові мережі централізованого теплопостачання. Число теплових пунктів у тепловому районі й потужність кожного з них обґрунтовуються техніко-економічним розрахунком. Схеми теплових пунктів і розрахунок їхнього устаткування наведені в "Посібнику із проектування теплових пунктів". Радіус дії місцевих систем дуже невеликий і часто обмежується однією квартирою. Готування гарячої води в таких системах відбувається в дрібних генераторах теплоти (газові водонагрівачі, малометражні котли тощо). Дуже часто такий генератор теплоти є загальним і для системи опалення й для системи ГВ.
Всі централізовані системи ГВ проектують із циркуляційними трубопроводами. Без таких трубопроводів при відсутності водорозбору вода у подаючих трубопроводах остигає й споживачі одержують у перший період охолоджену воду, яку зливають у каналізацію. При цьому виникають втрати води й теплоти, які тим більше, чим більше діаметр і довжина трубопроводів. Циркуляційні трубопроводи в системах ГВ можуть функціонувати цілодобово (у житлових будинках, лікарнях, готелях тощо) або тільки перед початком водорозбору (за півгодини або годину), якщо споживання гарячої води відбувається періодично (наприклад, у душових промислових підприємств).
У житлових будинках із числом поверхів до чотирьох включно при відсутності рушникосушарок циркуляцію води передбачають тільки в магістральних трубах, до початку водорозбірних стояків.
Тупикові мережі ГВ (без циркуляції) дозволяється застосовувати тільки в місцевих системах або в системах із тривалим безперервним розбором води (наприклад, у лазнях). Допускається не передбачати циркуляцію в системах з регламентованим за часом споживанням гарячої води, якщо температура її в цей час у місцях водоразбора не буде нижче зазначених у нормах.
Щоб уникнути швидкого руйнування від корозії системи гарячого водопостачання збираються з оцинкованих труб (ГОСТ 3262-75 зі зм. і ГОСТ 8734-75 зі зм.) При діаметрах труб більше 150 мм і при відкритих системах теплопостачання нормами допускається застосування неоцинкованих, чорних труб. З'єднуються труби на різьбі або зварюванням у середовищі двоокису вуглецю. Для компенсації теплових подовжень використаються або природні повороти труб або спеціальні компенсатори. Застосовується арматура звичайного загальпромислового призначення, розрахована на робочий тиск до 0,6 МПа. Запірну арматуру встановлюють на відгалуженнях до окремих будинків і споруджень, на відгалуженнях до секційних вузлів і на відгалуженнях від стояків у кожну квартиру. Для ремонту окремих стояків у їх верхніх і нижніх точках установлюють запірну арматуру й трійники із пробками для спуску зі стояків води й впуску в них повітря. Трійників із пробками може не бути, якщо вгорі й унизу стояка є підводки до водорозбірних приладів. Ухил розводящих труб не менше 0,002. Всі трубопроводи системи гарячого водопостачання, за винятком квартирних підводок і рушникосушарок, повинні бути покриті ізоляцією, товщина і якість якої повинні забезпечувати нормовану величину втрат теплоти. Дросельні шайби роблять із латуні або нержавіючої сталі.
Повітря із системи випускають із її верхніх точок через автоматичні повітровідвідники або через повітрозбірники із трубою діаметром 15 мм, виведеної до раковини верхнього поверху і обладнаної запірним краном.
Основними елементами централізованих (циркуляційних) систем гарячого водопостачання є: установка приготування гарячої води, подаючі і циркуляційні трубопроводи, водорозбірні вузли, циркуляційний насос.
Водорозбірні вузли складаються із подаючих і циркуляційних стояків, рушникосушарок і підводок до водорозбірних приладів. Рушникосушарки обов'язкові у ванній і душовій кімнатах більшості будівель (житлові будинки, установи соціального забезпечення, лікувально-профілактичні установи, будинки відпочинку, школи, готелі тощо). Вони крім свого прямого призначення служать ще й опалювальними приладами, що забезпечують у цих кімнатах підвищену температуру повітря. У випадках коли системи не мають циркуляційних трубопроводів, нормами допускається приєднання рушникосушарок до системи опалення, із влаштуванням окремої вітки й забезпеченням цілорічної циркуляції води в цій вітці.
Послідовне приєднання рушникосушарок за схемами, показаним на мал. 6.1, б і в, просте в монтажі й регулюванні витрати води в окремих вузлах (6.1,а, майже не застосовується). Приєднання, показане на мал. 6.1,в, теоретично економічніше від приєднання, показанного на мал. 6.1,б, оскільки при однаковій температурі води на початку подаючого стояка, при останнім приєднанні потрібно пропускати через вузол більше циркуляційної води для одержання однакової температури води в віддаленій водорозбірній точці внаслідок більших втрат теплоти в стояку з рушникосушарками. Практично для кращого прогрівання рушникосушарок воліють застосовувати варіант, показаний на рис 6.1,б.
У квартальних системах кількість циркуляційних кілець значно збільшилося, що ускладнило їх початкове й експлуатаційне регулювання. Значно цьому сприяює і практикована зараз відсутність у кожному будинку внутрішніх розподільних трубопроводів і приєднання окремих водорозбірних вузлів безпосередньо в окремі вітки квартальних трубопроводів.
Мал. 6.1. Елементарна схема ГВ з парними стояками:
1 – водопровід; 2 – теплообмінник; 3 та 4 – циркуляційний насос, розташований відповідно до і після теплообмінника.
3.Зниження металоємності та втрат тепла
Значні обсяги розвитку теплових мереж і технічний прогрес у будівництві вимагають розробки більш досконалих і економічних теплопроводів, що маіють високу теплозахитну здатність і довговічність. Існуючі ж технічні рішення в цій царині недостатньо повно задовільняють ці вимоги. Усе ще висока вартість прокладки теплопроводів. Витрати на спорудження теплових мереж становлять у містах близько 50 % початкової вартості будівництва ТЕЦ, а в промислових районах – 25 – 30%. Теплові мережі як канального, так і безканального типу мають ряд недоліків, пов'язаних зі значними капіталовкладеннями та більшою витратою металу. Крім того, значна корозія сталевих теплопроводів знижує надійність їхньої експлуатації та істотно збільшує витрати на відбудову.
Термін служби теплових мереж повинен відповідати терміну служби тих об'єктів, які вони забезпечують теплотою. Однак через схильність до корозії теплові мережі зі сталевих труб досить недовговічні. Як показує досвід експлуатації, середній термін служби магістральних мереж 16-18 років, розподільних і внутріквартальних – 6 – 8 років, а багато теплопроводів, особливо гарячого водопостачання, вже через 2-3 роки виходять із ладу. Це приводить до того, що експлуатовані зараз підземні теплопроводи, як правило, вимагають часткової заміни в термін, набагато коротші. З інтенсивним розвитком систем централізованого теплопостачання збільшується й обсяг робіт на їхнє відновлення й реконструкцію, що вимагає великихз матеріальних і трудових ресурсів.
Питома вага витрат на ремонт, модернізацію й реконструкцію водяних теплових мереж у відношенні до витрат на будівництво нових мереж щорічно зростає. При здійсненні реконструкції й модернізації водяних теплових мереж багато питань, пов'язані з їхнім проектуванням і будівництвом, вимагають нового комплексного підходу до цієї проблеми.
Кількісний ріст і старіння теплових мереж приводять до зростання числа ушкоджень. Статистика показує, що на кожні 100 км двотрубних водяних мереж щорічно виявляється близько 30-40 пошкоджень. Ушкодження діючого теплопроводу веде до відключення споживачів. Чим більший діаметр теплопроводу, тим більше до нього приєднано споживачів і тим більший термін відключення для ремонту.
При великій насиченості міст підземними інженерними комунікаціями, що, найчастіше знаходяться в несправному стані, теплопроводи досить часто піддаються затопленню, а канали – занесенні ґрунтом. Питоме пошкодження трубопроводів з ростом тривалості їхньої експлуатації зростає. Найбільш піддані корозії подаючі трубопроводи, що спостерігається в 92-94 % випадків. Відомо, що в електролітах максимального значення швидкість корозії в сталі досягає при температурі 70-80 °С. Подаючий трубопровід більшу частину року працює в цьому досить несприятливому температурному режимі. Ймовірно, цим і пояснюється помічена істотна різниця в швидкості корозії подаючих і зворотних труб.
Основним недоліком як існуючих, так і раніше застосовуваних підземних теплових мереж є гідрофільность теплової ізоляції. Волога, що проникає в ізоляцію викликає корозійні руйнування труб, збільшує теплові втрати теплопроводів. Зволоження теплової ізоляції в значно визначається зовнішніми факторами: типом ґрунту, кліматичними умовами, гідрогеологією тощо.
Нормальна експлуатація теплових мереж, прокладених у непрохідних каналах і безканалыно, сильно утруднена тим, що повсякденне спостереження за станом труб і теплової ізоляції та своєчасне виявлення місць ушкоджень неможливі.
Ремонт і відновлення ушкоджених корозією теплопроводів вимагають розкриття підземних ділянок траси великої протяжності. При цьому на тривалий термін руйнуються дорожні покриття вулиць і погіршується рух міського транспорту. Для підвищення надійності діючих теплових мереж проводять гідравлічні випробування й шурфування в літній період. Це дозволяє завчасно виявити й усунути найбільш слабкі місця, що значно скорочує кількість ушкоджень і відключень тепломереж в опалювальний період.
