СИСТЕМА ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ МНОГОЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ Российский патент 2000 года по МПК F24D17/00 E03C1/02 

Изобретение относится к санитарно-техническому оборудованию здания, а именно к системам горячего водоснабжения и теплоснабжения многоэтажных зданий.

Известна система водоснабжения многоэтажного здания, состоящая из магистрального трубопровода подачи воды и водоразборных стояков (Патент РФ N 2012744, E 03 C 1/02).

Известна система водоснабжения многоэтажных зданий (В.С.Кедров, Е.Н.Ловцов "Санитарно-техническое оборудование зданий", М., Стройиздат, 1989, стр. 17, 49), включающая магистральные и распределительные трубопроводы горячей воды, водоразборные стояки горячей воды с присоединением поквартирных разводок, трубопроводы с циркулирующей горячей водой.

Система горячего водоснабжения состоит из прямого и обратного магистральных трубопроводов горячей воды, соединенных соответственно с подающими и обратными водоразборными стояками. Подающие и обратные стояки выполнены с односторонним присоединением поквартирных разводок в водоразборных точках.

Трубопроводы горячего теплоснабжения при повышении температуры удлиняются, и это удлинение необходимо компенсировать. Трубопровод должен иметь возможность свободно удлиняться или укорачиваться без перенапряжения материала труб, соединительных деталей и соединений трубопровода. Это достигается за счет компенсирующей способности элементов трубопровода. (Самокомпенсация). Однако самокомпенсация недостаточно надежна для системы горячего водоснабжения многоэтажного здания.

Особенностями системы горячего водоснабжения многоэтажных зданий является необходимость установки на прямых участках трубопроводов специальных тепловых компенсаторов. Компенсаторы устанавливают на трубопроводе посередине между неподвижными опорами, делящими трубопровод на участки, температурная деформация которых происходит независимо друг от друга.

В системах горячего водо- и теплоснабжения обычно применяют гнутые компенсаторы: П-образные или лирообразные. Компенсаторы устанавливают на прямых трубопроводах, разделенных на участки неподвижными опорами, которые распределяются таким образом, чтобы общее удлинение находилось в соответствии с компенсирующей способностью принятого компенсатора. (В.С.Кедров, Е.Н.Ловцов Санитарно-техническое оборудование зданий, М., 1989, стр.192-193).

Указанные компенсаторы занимают много площади и использование дополнительного метража трубопроводов приводит к удорожанию всей системы. Кроме того, конструкция компенсаторов может привести к образованию в них воздушных пробок, что снижает надежность работы всей системы из-за возможной закупорки трубопроводов.

Задачей изобретения является создание более надежной и экономичной системы горячего водоснабжения многоэтажного здания.

Система горячего водоснабжения многоэтажного здания в соответствии с изобретением включает подающий и обратный стояки с поквартирными разводками. На обоих указанных стояках на каждом этаже многоэтажного здания установлены температурные компенсаторы, закрепленные между неподвижными опорами. Компенсаторы установлены на каждом этаже здания над поквартирными разводками. Компенсаторы выполнены из труб, изогнутых в виде полуволн, количество которых N определяют из соотношения

где K - коэффициент, определяемый материалом труб (полипропилен K = 20, полиэтилен K=30, многослойные трубы: полиэтилен-алюминий-полиэтилен K=10), d - диаметр трубы, мм, ΔL - температурное изменение длины трубы, мм.

Температурное изменение длины трубы при перепаде температур определяют по формуле
ΔL = αLΔT, (2)
где α - коэффициент линейного расширения материала трубы, мм/м (полиэтилен-0,2, полипропилен - 0,18, сталь - 0,017, ПВХ - 0,08), L - длина трубопровода, м, ΔT - расчетная разность температур между температурой монтажа и эксплуатации (Свод правил по проектированию и монтажу трубопроводов. СП-40-1012, Минстрой России, М., 1996, стр.5).

Соотношение, посредством которого определяют количество полуволн, выведено эмпирическим путем и дает возможность при изменении диаметра труб и общей длины трубопровода в здании (или на этаже) определить количество полуволн, из которых должен состоять компенсатор для обеспечения надежной работы системы. Особенности формы компенсатора, отсутствие углов и резких изгибов обеспечивает надежность работы системы, исключает образование воздушных пробок. Кроме того, конструкция указанного компенсатора требует минимальное количество материала и проста в изготовлении.

При установке компенсаторов указанной конструкции обеспечивается уменьшение потерь напора воды в системе.

Схематическое изображение системы горячего водоснабжения приведено на фиг. 1, которое включает подающий водоразборный стояк горячей воды 1, обратный водоразборный стояк 2, оба стояка в водоразборных точках соединены с поквартирными разводками 3. Между поэтажными перекрытиями 4 на каждом этаже над водоразборными точками на стояках 1 и 2 установлены температурные компенсаторы 5.

На фиг. 2 дано схематичное изображение компенсатора 5, выполненного их трубопровода в виде N-го количества полуволн.

R - расстояние между вершинами полуволн составляет 200 мм - 250 мм.

P - длина одной полуволны (Рассчитывают по эмпирической формуле P = 5,7 d/2).

Перед установкой компенсатора определяют изменение длины трубопровода, выполненного, например, из полипропилена при Δt = 55^oC, что соответствует разности между температурой работы системы (+75^oC) и комнатной температурой (+20^oC при монтаже). Длина водоразборного стояка между поэтажными перекрытиями 4 составляет 3,5 м.

По формуле (2) определяем величину ΔL , которая для труб из полипропилена составит 34,6 мм.

Найденную величину ΔL подставляем в уравнение (1) и определяем количество полуволн для трубы диаметром 20 мм, которое составит 2 полуволны, при этом длина одной полуволны P = 57 мм.

Компенсатор устанавливаем на подающем и обратном стояках в одной плоскости на расстоянии 400 мм выше водоразборной точки, соединенной с поквартирной разводкой.

Достоинством изобретения является создание более надежной при эксплуатации и экономичной системы горячего водоснабжения многоэтажного здания. Конструкция компенсатора исключает возможность закупорки системы и обеспечивает уменьшение потерь напора воды.

Изобретение предназначено для использования в санитарно-техническом оборудовании здания, системах горячего водоснабжения и теплоснабжения многоэтажных зданий. Система горячего водоснабжения многоэтажного здания включает подающий и обратный стояки с поквартирными разводками, на которых на каждом этаже многоэтажного здания установлены температурные компенсаторы, закрепленные между неподвижными опорами. Компенсаторы установлены на каждом этаже здания над поквартирными разводками и выполнены из труб, изогнутых в виде полуволн, количество которых N определяют из соотношения где K - коэффициент, определяемый материалом труб (полипропилен К = 20, полиэтилен К = 30, многослойные трубы: полиэтилен-алюминий-полиэтилен K = 10), d - диаметр трубы, мм, ΔL - температурное изменение длины трубы, мм. Техническим результатом является исключение закупорки системы и уменьшение потерь напора воды. 2 ил.

Система горячего водоснабжения многоэтажного здания, включающая подающие и обратные водоразборные стояки горячей воды, соединенные с поквартирными разводками, и температурные компенсаторы, выполненные из труб и установленные в системе, отличающаяся тем, что компенсаторы установлены поэтажно на прямом и обратном водоразборных стояках над поквартирными разводками и выполнены в виде набора полуволн, количество которых N определяют из соотношения

где К - коэффициент, определяемый материалом труб (полипропилен К=20, полиэтилен К=30, многослойные трубы: полиэтилен-алюминий-полиэтилен К=10);
d - диаметр трубы, мм;
ΔL - температурное изменение длины трубы, мм.