Instalacje ciepłej wody
użytkowej
Instalacje ciepłej wody
użytkowej
Instalacje c.w.u.
Woda w gospodarstwach domowych używana
jest do picia, mycia naczyń, prania,
przygotowywania posiłków, utrzymania czystości
pomieszczeń, spłukiwania ustępów, prac wokół
domu (mycie samochodu, podlewanie roślin).
Ilość zużywanej wody zależy tylko i wyłącznie od
samego odbiorcy (liczba odbiorców), jego stylu
życia, wyposażenia mieszkania w odpowiednią
armaturę oraz od charakteru wykonywanej
pracy
Instalacje c.w.u.
Odczuwanie temperatury ciepłej wody przez
ludzi
Instalacje c.w.u.
Odczuwanie temperatury ciepłej wody przez
ludzi
Instalacje c.w.u.
Odczuwanie temperatury ciepłej wody przez
ludzi
Instalacje c.w.u.
Odczuwanie temperatury ciepłej wody przez
ludzi
Instalacje c.w.u.
Wpływ temperatury na rozwój bakterii Legionella
Instalacje c.w.u.
Wpływ temperatury na redukcję liczby bakterii Legionella
Instalacje c.w.u.
Określanie liczby bakterii Legionella w czasie
przy zmiennych temperaturach
Instalacje c.w.u.
Instalacje c.w.u.
Temperatura c.w.u.
38°C
-
temperatura
wody
zmieszanej
wypływającej z wylewki baterii czerpalnej do
kąpieli i mycia ciała,
45°C – próg bólu
55°C - 60°C - temperatura wody w punktach
czerpalnych instalacji wody ciepłej,
powyżej
70°C
-
okresowe
podwyższanie
temperatury
ciepłej
wody
w
celu
przeciwdziałania możliwości rozwoju bakterii
Legionella
Instalacje c.w.u.
Temperatura minimalna i maksymalna ciepłej
wody w wybranych krajach
– Austria
– 50
– Dania 50 – 65
– Finlandia 50 – 60
– Francja 50 – 60
– Niemcy 50 – 60
– Węgry 40 – 65
– Włochy 48 – 53
– Polska (do 15.06.02)
45 – 55
(po 15.06.02)
55 – 60
– Słowenia 60 – 10
– Szwecja
50 – 65
Instalacje c.w.u. – pobór
wody
POBORY CHWILOWE; M=187, N=160 - ŚRODA 13.03.02
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
GODZINY DOBY
P
O
B
Ó
R
[
l/
s
]
max
średni dobowy
Zmienność poboru w czasie doby – pobory chwilowe
Instalacje c.w.u. – pobór
wody
Pobór godzinowy średni: M=187 i N=160 - SOBOTA 16.03.02
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
GODZINY DOBY
P
O
B
Ó
R
[
l/
s]
średni dobowy
max
Zmienność poboru w czasie doby – pobory godzinowe
Instalacje c.w.u. – pobór
wody
KRZYWA SUMOWA POBORÓW M=187, N=160 - ŚRODA 13.03.02
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
9,00
10,00
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
GODZINY DOBY
S
U
M
A
P
O
B
O
R
Ó
W
[
m
3
]
V
z max
2,3
1
3
Wyznaczanie objętości zasobnika o pełnej akumulacji
Instalacje c.w.u. – pobór
wody
Zmienność poboru dobowego
Instalacje c.w.u. –
eksploatacja
Problemy eksploatacyjne
- korozja instalacji,
- wytrącanie się kamienia kotłowego,
- rozregulowanie hydrauliczne i
termiczne instalacji ,
- brązowy kolor wody,
Instalacje c.w.u. –
materiały
Materiały:
Kiedyś
-
rury stalowe ocynkowane z pogrubioną
warstwą cynku,
Obecnie
-
rury miedziane,
- z polietylenu sieciowanego (PEXu),
- polipropylenowe,
- ze stali nierdzewnej
Instalacje c.w.u. -
rozwiązania
-
system
jednoczerpalny,
-
system
-
wieloczerpalny,
Instalacje c.w.u. -
rozwiązania
instalacje centralne
Instalacje c.w.u. -
rozwiązania
Instalacje c.w.u. w układzie pionowym dzielą się na:
a) rozdziałem dolnym,
b) rozdziałem górnym.
Instalacje c.w.u.
Rodzaje cyrkulacji:
grawitacyjna -
stosowana w
uzasadnionych przypadkach (budynki do 5
kondygnacji, przy odległości najdalszego
pionu od punktu zasilania do 20 m) i
pompowa,
pełna i pozioma
(tylko w przewodach
rozdzielczych) - przy wysokości pionów do
2 kondygnacji.
Instalacje c.w.u.
Instalacja c.w.u. z rozdziałem górnym z cyrkulacją
Instalacje c.w.u.
Instalacja c.w.u. z rozdziałem dolnym z cyrkulacją
Instalacje c.w.u.
Schemat instalacji ciepłej wody z cyrkulacją dla
rozprowadzających przewodów poziomych
Instalacje c.w.u. -
rozwiązania
Instalacja c.w.u. w układzie poziomym
Instalacje c.w.u. -
rozwiązania
Instalacja c.w.u. w układzie poziomym
Instalacje c.w.u. -
rozwiązania
Instalacja c.w.u. w układzie poziomym
Instalacje c.w.u. -
rozwiązania
Instalacja c.w.u. w układzie poziomym
Instalacje c.w.u. -
elementy
1
. K
o
r
p
u
s
z
a
w
o
r
u
2
. S
p
r
ę
ż
y
n
a
3
. G
r
z
y
b
e
k
4
. E
le
m
e
n
t
t
e
r
m
o
s
t
a
t
y
c
z
n
y
5
. G
ło
w
ic
a
6
. U
s
z
c
z
e
lk
a
ty
p
u
O
-r
in
g
7
. Ś
r
u
b
a
n
a
s
t
a
w
c
z
a
8
. S
p
r
ę
ż
y
n
a
z
a
b
e
z
p
ie
c
z
a
ją
c
a
9
. N
a
k
r
ę
t
k
a
b
lo
k
u
ją
c
a
1
0
. U
s
z
c
z
e
lk
a
ty
p
u
O
-r
in
g
1
1
. U
s
z
c
z
e
lk
a
g
u
m
o
w
a
1
2
. Z
n
a
k
o
d
n
ie
s
ie
n
ia
Budowa termostatycznego zaworu cyrkulacyjnego TCV
Instalacje c.w.u. -
elementy
Charakterystyka przepływu k
v
termostatycznych zaworów
regulacyjnych TCV
Instalacje c.w.u. -
elementy
Budowa termostatycznego zaworu
cyrkulacyjnego MTCV
Instalacje c.w.u. -
elementy
Budowa termostatycznego zaworu
cyrkulacyjnego MTCV z funkcją sterowania
Instalacje c.w.u. -
elementy
Temperatura [
o
C]
0,2
0,6
1,0
1,4
K
v
[
m
3
/h
]
Wartość współczynnika k
v
zaworu MTCV w
funkcji temperatury czynnika
Instalacje c.w.u. – ocena
—
—
strumień ciepła niezbędny do podgrzania wody zimnej do
temperatury wymaganej przez odbiorców c.w.u.,
—
strumień strat ciepła w instalacji węzła ciepłej wody użytkowej
,
,
— strumień ciepła potrzebny do utrzymania odpowiedniej
temperatury ciepłej wody w instalacji rozprowadzającej (ciepło
związane ze stratami na przesyle i obiegu cyrkulacji),
—
w przypadku układu przygotowywania ciepłej wody z zasobnikiem,
strumień ciepła dostarczany (ładowanie) do lub
pobierany
(rozładowanie) z zasobnika
.
.
cw
Q
Strumień ciepła na przygotowanie ciepłej
wody użytkowej
a
si
sw
cw
Q
Q
Q
Q
Q
sw
Q
si
Q
a
Q
Instalacje c.w.u. – ocena
Strumień ciepła na przygotowanie ciepłej wody
użytkowej dla dłuższego okresu czasu
si
sw
cw
Q
Q
Q
Q
Gdzie
Q
cw
— ilość ciepła niezbędna do podgrzania wody
zimnej do
temperatury wymaganej dla ciepłej
wody,
Q
sw
— ilość ciepła traconego w instalacji węzła ciepłej
wody użytkowej,
Q
si
— ilość ciepła potrzebna do utrzymania
odpowiedniej temperatury ciepłej wody w instalacji
rozprowadzającej
(ciepło związane ze stratami w
przewodach rozprowadzających i w obiegu cyrkulacji).
Instalacje c.w.u. – ocena
gdzie
c
cw
— ciepło właściwe wody [W/(dm
3
K)],
t
cw
— temperatura ciepłej wody docierającej do lokatora [
o
C],
t
zw
— temperatura zimnej wody [
o
C],
V
cw
— objętości ciepłej wody pobranej w określonym
przedziale czasu [dm
3
],
cw
— gęstość ciepłej wody [kg/dm
3
],
zw
cw
cw
cw
cw
cw
t
t
c
V
Q
Ilość ciepła na podgrzanie ciepłej wody Q
cw
Instalacje c.w.u. – ocena
Straty ciepła Q
s
dla danego elementu układu
i odcinka przewodu sieci i instalacji
(
)
Δ
s
cw
o
Q
F k t
t
t
=
-
Gdzie:
F — powierzchnia elementu układu
przygotowania
lub odcinka instalacji
ciepłej wody [m
2
],
K — współczynnik przenikania ciepła [W/
(m
2
K)],
t
cw
— temperatura ciepłej wody w elemencie
układu
lub odcinku [
o
C],
t
o
— temperatura otoczenia [
o
C],
— określony przedział czasu [s].
Instalacje c.w.u. – ocena
Sprawność układu c.w.u.
Q
Q
cw
Wskaźnik zużycia ciepła
cw
cw
V
Q
w
Instalacje c.w.u. - sposoby
przygotowania
Instalacje c.w.u. -
podgrzewacze wody
Podgrzewacze zasilane
bezpośrednio -
energia cieplna jest
przekazywana z paliwa bezpośrednio
ogrzewanej wodzie
,
Podgrzewacze zasilane pośrednio -
energia cieplna jest początkowo
oddawana nośnikowi ciepła, który z
kolei ogrzewa wodę użytkową
,
Instalacje c.w.u.
Wielkość i nierównomierność zużycia
wody
100-150 dm
3
/(M d) - całkowite zużycie
wody zimnej i ciepłej dla mieszkań o
wysokim standardzie wyposażenia w
armaturę
czerpalną
i
urządzenia
techniczne,
30 - ponad 100 dm
3
/Md - zużycie ciepłej
wody w budynkach mieszkalnych
Instalacje c.w.u. -
parametry
Woda do instalacji wody zimnej
najczęściej dostarczana jest:
- z ujęć podziemnych (7 - 12°C),
- z ujęć powierzchniowych (3 - 23 °C).
Najczęściej do celów projektowych
przyjmuje się temperaturę wody
zimnej równą 10°C.
Instalacje c.w.u. -
podgrzewacze wody
Podgrzewacze pojemnościowe,
Podgrzewacze przepływowe,
Instalacje c.w.u. -
podgrzewacze wody
otwarte podgrzewacze wody,
zamknięte podgrzewacze wody,
Przygotowanie c.w.u.
Przygotowanie c.w.u. (1911)
Przygotowanie c.w.u.
Podgrzewacz kolumnowy węglowy
Przygotowanie c.w.u.
Podgrzewacz pojemnościowy
Przygotowanie c.w.u.
Podgrzewacze elektryczne:
przepływowy
pojemnościowy
Przygotowanie c.w.u.
Schemat ideowy układu przepływowego z pompą ładującą i zasobnikiem:
1 — zasobnik, 2 — wymiennik, 3 — pompa ładująca
Przygotowanie c.w.u.
Schemat ideowy wymiennikowego przepływowego
układu przygotowania ciepłej wody z pompą ładującą i
zasobnikiem oraz układem automatycznej regulacji
Przygotowanie c.w.u.
Schemat instalacji z indywidualnymi stacjami mieszkaniowymi
Przygotowanie c.w.u.
Schemat technologiczny stacji zaopatrującej mieszkanie
w ciepło i ciepłą wodę użytkową:
1 — zawory odcinające, 2 — wkład filtra siatkowego, 3 — hydraulicz nie sterowany
zawór mieszająco-regulacyjny, 4 — ogranicznik przepływu ciepłej wody, 5 —
odpowietrznik ręczny, 6 — lutowany wymiennik pły towy, 7 — zawór strefowy, 8 —
regulator (programator) c.o., 9 — mie szacz termostatyczny zaworu c.w.u., 10 —
wodomierz, 11 — ciepłomierz
Przygotowanie c.w.u.
Węzeł równoległy
Węzeł szeregowy
Węzeł szeregowo – równoległy Węzeł szeregowo- szeregowy
Przygotowanie c.w.u.
Schematy węzła ciepłej wody i centralnego ogrzewania szeregowo-równoległego z zasobnikiem
Przygotowanie c.w.u.
Schemat jednostopniowego węzła c.o. i c.w.u. z
priorytetem przygotowania ciepłej wody
Instalacje c.w.u. - straty
wody
Straty wody i jej oszczędne użytkowanie
uzależnione są przede wszystkim od
stanu technicznego armatury i jej
nowoczesności. Na całkowite straty wody
składają się straty w sieciach
wodociągowych i instalacjach, które są
powodowane złym stanem technicznym
urządzeń do poboru wody.
Instalacje c.w.u. - straty
wody
Ilość traconej wody,
l/min
Ilość traconej
wody, l/dobę
Ilość traconej
wody, m
3
/rok
Cieknąc
e
WC
0,5
720
262,8
Ilość kropel
traconej wody,
krople/s
Ilość traconej
wody, l/dobę
Ilość traconej
wody, m
3
/rok
Bateria -
Punkt
czerpalny
1
24,5
8,9
Straty wody spowodowane cieknącą armaturą
(cieknące WC i cieknąca bateria - zawór
czerpalny)
Możliwości
oszczędzania
c.w.u.
Perlatory
Urządzenia te są najczęściej stosowane w
bateriach umywalkowych, zlewozmywakowych
oraz bidetowych. Działanie perlatora polega na
wytworzeniu mieszaniny wodno-powietrznej.
Możliwości
oszczędzania
c.w.u.
Ograniczniki wypływu
Ograniczniki wypływu stosowane są praktycznie
we wszystkich rodzajach nowoczesnych baterii.
Zasada działania polega na zablokowaniu
głowicy baterii, w taki sposób, że możemy tylko
nią poruszać w pewnym ograniczonym polu.
Ograniczniki posiadają dwie funkcje:
- ograniczenie wypływu wody,
- ograniczenie temperatury wody
Możliwości
oszczędzania
c.w.u.
Baterie termostatyczne (regulacja ręczna i
elektroniczna)
Baterie termostatyczne najczęściej są
stosowane jako baterie wannowe i prysznicowe.
Baterie te utrzymują stałą temperaturę
wypływającej wody. Wyposażone są w głowice
termostatyczne umożliwiające ustawienie
odpowiedniej temperatury. Posiadają również
wbudowany tzw. „przycisk oszczędnościowy”
działający na zasadzie mniejszego przepływu
strumienia wody.
Możliwości
oszczędzania
c.w.u.
Bateria termostatyczna - dzięki skróceniu czasu
regulowania wody oszczędza do 40% wody
Możliwości
oszczędzania
c.w.u.
Można również spotkać baterie z elektroniczną
regulacją temperatury. Są to przeważnie
baterie bezdotykowe sterowane elektroniczne
(wypływ wody uruchamia się automatycznie
gdy pod wylewkę podstawimy ręce).
Możliwości
oszczędzania
c.w.u.
Baterie bezdotykowe
Woda zaczyna wypływać w momencie zbliżania się
rąk do baterii i automatycznie przestaje płynąć po
umyciu rąk. Baterie te wyposażone są w fotokomórkę,
która automatycznie steruje włączaniem i
wyłączaniem wypływu wody. Warunkiem działania
baterii jest podłączenie ich do prądu o napięciu 220 V
lub baterii 6V w zależności od typu. Ilość
wypływającej wody oraz jej temperatura jest już
wcześniej ustawiona. Dzieje się tak za przyczyną
regulatorów przepływu.
Możliwości
oszczędzania
c.w.u.
Baterie bezdotykowe pozwalają na szczególną
dbałość o higienę i najczęściej montowane są
w miejscach gdzie wymagane są bardzo
sterylne warunki (gabinety lekarskie, szpitale,
laboratoria itp.). Umieszczane są również w
miejscach publicznych, w restauracjach,
centrach handlowych, aby wyeliminować
możliwość pozostawienia odkręconego kurka.
Zmoczenie twarzy
i rąk
Namydlenie
Spłukanie twarzy i
rąk
Razem
Czas trwania czynności, s
Bateria
dwuuchwytow
a
8
12
10
30
Bateria
bezdotykowa
8
0
10
18
Tradycyjna bateria natryskowa
Samozamykająca się bezdotykowa
bateria natryskowa
Zużycie wody:
- na 1 kąpiel pod natryskiem, l
- dziennie, l
- rocznie, m
3
70
7 000
2 555
40
4 000
1 460
Koszt wody, zł
- dziennie
- rocznie
50,75
18 524,00
29,00
10 585,00
Oszczędność wody, m
3
- dziennie
- rocznie
-
-
3
1 095
Oszczędność kosztów, zł
- dziennie
- rocznie
-
-
21,75
7 939,00
.
Porównanie czasów wypływu wody z dwóch rodzajów baterii
umywalkowych
Zużycie i oszczędności wody przy baterii natryskowej tradycyjnej i nowego
typu
Ile wody zużywa czteroosobowa rodzina przy umywalce w zależności od
zamontowanej baterii oraz wynikające z tego koszty. Założono, że
podczas mycia zębów i golenia się nie
zakręca się wody
Rodzaj baterii
dwuuchw
ytow
a
jednouchw
ytowa
jednouchwytowa
z blokadą
przycis
ko
wa
bezdoty
ko
wa
Miesięczne zużycie wody
17,8 m3
16,4 m3
8,2 m3
2,8 m3
3,4 m3
Miesięczny koszt wody i
ścieków
225 zł
205 zł
103 zł
35 zł
43 zł*)
Miesięczna oszczędność
kosztów eksploatacji**)
-
20 zł
122 zł
190 zł
182 zł
Przeciętna cena baterii
180 zł
200 zł
350 zł
450 zł
1200 zł
Czas zwrotu kosztów
-
1 mies.
1,3 mies.
1,4
mi
es.
5,6
mie
s.