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.