Новости
08.12.2016


08.12.2016


08.12.2016


07.12.2016


07.12.2016


13.12.2015

Водяное отопление с естественной циркуляцией. Принципиальная схема такого отопления изображена на рисунке 49. Нагретая в котле 1 вода поднимается по главному стояку 2 и далее через подающий трубопровод 4 поступает в нагревательный прибор 5. Отдав ему часть своего тепла, охлажденная вода возвращается в котел через обратный трубопровод 6. Циркуляция в системе отопления происходит непрерывно за счет разности плотностей горячей и охлажденной воды.
Если пренебречь теплоотдачей трубопроводов и считать, что вода, нагретая в котле, охлаждается только в нагревательном приборе, то значение циркуляционного давления (Па) можно определить по формуле

Центральные системы водяного отопления

Поскольку объем воды при нагревании увеличивается, то для предотвращения повышения давления и возможных при этом аварий система отопления в самой высокой точке оборудована расширительным сосудом 3, который сообщается с атмосферой. При заполнении системы водой через него удаляется воздух. Запас воды в расширительном сосуде служит для подпитки системы при ее охлаждении и для компенсации небольших утечек воды.
Центральные системы водяного отопления

Расширительный сосуд (рис. 50) представляет собой металлический бак, к которому присоединяются четыре трубы: расширительная 2, соединяющая сосуд с системой отопления; сигнальная 3 для контроля уровня воды при подпитке системы; переливная (воздушная) 4 для слива избытка воды при переполнении сосуда и удаления воздуха из системы во время заполнения ее водой; циркуляционная 1, связанная с обратной магистралью для создания циркуляции через расширительный сосуде целью предотвращения замерзания в нем воды. Сигнальная и переливная трубы выведены к раковине котельной.
Центральные системы водяного отопления

Полезную вместимость (л) расширительного сосуда, равную объему воды между сигнальной и переливной трубами, определяют по формуле
Центральные системы водяного отопления

Чтобы полностью удалить воздух и выпустить воду из системы отопления, подающему трубопроводу придают уклон 0,005...0,01, а обратному — 0,005—0,002 по направлению движения теплоносителя.
Водяное отопление с естественной циркуляцией характерно для зданий с индивидуальной котельной. Радиус действия такой системы ограничен. Расстояние от главного до самого удаленного стояка не более 30 м, а вертикальное расстояние от середины нагревательного прибора первого этажа до середины котла не менее 3 м.
Двухтрубные системы отопления. На рисунке 51 показана двухтрубная система водяного отопления с верхней разводкой и естественной циркуляцией. Водогрейный котел 1 установлен в подвальном помещении, а подающая магистраль 6 на чердаке здания или под потолком верхнего этажа, когда эстетические и гигиенические требования не имеют существенного значения.
Систему заполняют водой из водопровода, а при недостаточном давлении в водопроводной сети — ручным насосом до тех пор, пока вода не потечет из сигнальной трубы 3.
Центральные системы водяного отопления

Горячая вода по главному стояку 2 поступает в подающую магистраль, из которой по стоякам 8 опускается к нагревательным приборам 7, а охлажденная в них выходит по стоякам 9 в обратную магистраль 10 и возвращается в котел.
В зданиях с бесчердачным покрытием применяют систему отопления с нижней разводкой (рис. 52). В этой системе отопления обе магистрали — подающую 1 и обратную 2 — располагают в подвальном помещении или в каналах под полом первого этажа здания.
Воздух из системы удаляют при помощи воздуховыпускных кранов 3, установленных в верхних нагревательных приборах, или через воздушные трубы 5, проложенные горизонтально под потолком верхнего этажа. Поскольку в эксплуатации возможны случаи циркуляции воды по этим трубам, вызывающие нарушения нормальной работы системы отопления (уменьшается расход воды через нагревательные приборы), в конфигурации труб предусмотрены петли, где образуется воздушный затвор 4, препятствующий движению воды.
При определении циркуляционного давления по формуле (69) было сделано допущение о полной изоляции трубопроводов. В действительности теплоотдача происходит не только нагревательными приборами, но и трубами. С учетом охлаждения воды в трубопроводах полное циркуляционное давление в системе отопления с верхней разводкой
Центральные системы водяного отопления

Значение ΔР различно для каждого циркуляционного кольца, представляющего собой замкнутый контур, но которому движется вода от котла через данный нагревательный прибор. Дополнительное давление тем больше, чем выше расположен нагревательный прибор над котлом и чем больше горизонтальное расстояние от главного стояка до стояка рассчитываемого кольца.
В системах отопления с нижней разводкой тепловые потери в трубопроводах приводят к уменьшению циркуляционного давления. В этом случае отрицательное значение ΔР в расчете не учитывают.
Двухтрубные системы надежны в работе, обладают высокой гидравлической устойчивостью. Однако они более металлоемки и сложнее в монтаже. Применяют двухтрубные системы в основном в зданиях до двух этажей.
Однотрубные системы отопления. На рисунке 53 изображена схема однотрубной системы водяного отопления с естественной циркуляцией. Горячая вода от разводящей магистрали стекает вниз по стоякам и попадает в нагревательные приборы. Эти же стояки одновременно служат и для отвода охлажденной воды, выходящей из приборов. Часть водяного потока проходит через замыкающие участки 2, минуя нагревательные приборы. При этом охлажденная вода смешивается с горячей водой стояка и подогревается перед поступлением в следующий, расположенный ниже, нагревательный прибор.
Эти системы в сравнении с двухтрубными дешевле, так как меньше расход труб и проще их монтаж; имеют меньше фасонных частей, а поэтому меньшее количество резьбовых соединений, являющихся основной причиной течи в системе, У однотрубных систем более красивый внешний вид.
Недостаток однотрубных систем отопления заключается в том, что они нуждаются в большой поверхности нагревательных приборов, так как часть циркулирующей воды минует их.
Квартирные системы водяного отопления. Эти системы предназначены для обогрева отдельных квартир в жилых домах до двух этажей при отсутствии централизованного теплоснабжения. Генератор тепла в таких системах — малометражный котел (КЧММ, КЧММ-2 и др.) иди змеевик, встроенный в кухонную плиту. Котел устанавливают, как правило, в самом помещении (обычно на кухне). Поскольку в этом случае середины нагревательных приборов и середина теплового генератора находятся примерно на одном уровне, естественная циркуляций воды в системе возможна только за счет охлаждения ее в трубах. Наибольшее допустимое расстояние от главного до дальнего стояка 10...I5 м.
Центральные системы водяного отопления

На рисунке 54 изображена квартирная система водяного отопления. Главный стояк имеет хорошую тепловую изоляцию, поэтому плотность воды в нем меньше, чем в других стояках. Подающий трубопровод находится под потолком, обратный — над полом. Обеим магистралям приданы уклоны по ходу движения теплоносителя. В нижней точке системы предусмотрен кран для выпуска воды. Наличие дверных проемов создает неудобства для прокладки обратной магистрали. Поэтому, если нельзя смонтировать ее под полом, рекомендуется вести обратный трубопровод под потолком, ниже подающего.
Циркуляционное давление (Па) в кольце
Центральные системы водяного отопления

В формуле (72) первая часть выражения в квадратных скобках показывает циркуляционное давление, возникающее из-за охлаждения воды в трубопроводах, вторая — давление вследствие разности в высоте расположения котла и нагревательного прибора.
Проста по устройству проточная система квартирного водяного отопления (рис. 55). Горячая вода поступает в систему из расширительного сосуда 2, находящегося на самом генераторе тепла 1. Нагревательные приборы 3 изготовлены из гладких стальных труб. Каждый последующий прибор по ходу движения воды смонтирован с некоторым понижением для лучшей циркуляции воды. Регулировочные вентили 4 размещены только на одной трубе двухтрубных приборов. На однотрубных приборах не допускается устанавливать вентили во избежание нарушения циркуляции.
Централизованное теплоснабжение сельских населенных мест с малой плотностью застройки экономически невыгодно. Поэтому для удовлетворения потребностей сельских жителей в горячей воде целесообразно применять совмещенные системы квартирного отопления и горячего водоснабжения, в которых используется один генератор тепла. В системе, изображенной па рисунке 56, источником тепла является малометражный котел (например, котел КЧММ). Вместимость расширительного бака увеличена, так как он одновременно служит аккумулятором горячей воды.
При работе системы отопления сода от котла 1 по главному стояку поступает в подающий трубопровод 2, проходит через нагревательные приборы отапливаемого помещения и по обратной магистрали 12 через вентиль 11 возвращается в источник тепла.
Центральные системы водяного отопления

Когда работает горячее водоснабжение, вентиль 14 на циркуляционной перемычке, связывающей расширительный бак с обратной магистралью, должен быть открыт. Разборная труба 5 горячей воды присоединяется к расширителю-аккумулятору 3 на расстоянии 10—15 см от его дна. Благодаря этому предотвращается возможность полного опорожнения расширительного бака при большом разборе горячей воды.
Система автоматически пополняется водопроводной водой из питательного бачка 7 с поплавковым клапаном. Для спуска воды из расширительного бака необходимо открыть вентиль 4 и разборный кран раковины. Для выпуска всей воды из системы служит спускная линия 10.
При наличии централизованного газоснабжения и водопровода для совмещенных местных систем отопления и горячего водоснабжения применяют автоматические емкостные газовые водонагреватели АГВ.
Принципиальная схема совмещенной системы отопления и горячего водоснабжения квартиры от АГВ показана на рисунке 57. Система всегда находится под водопроводным давлением, чтобы можно было одновременно получать горячую воду в нескольких точках. Поэтому при монтаже систему проверяют па давление, соответствующее водопроводному. Вместо расширительного сосуда система оборудована воздухосборником 4 закрытого типа, воздух из которого выпускают через любой разборный кран горячей воды. Водонагреватель 1 снабжен автоматическим регулятором, обеспечивающим необходимую температуру нагрева воды в зависимости от наружной температуры и потребной теплоотдачи нагревательных приборов. Максимальный нагрев воды не превышает 80°С.
Центральные системы водяного отопления

На летний период систему отопления отключают при помощи пробкового крана 3, установленного на ее обратной магистрали, и водонагреватель работает только на горячее водоснабжение
Установки водяного отопления с малометражными водогрейными котлами и газовыми водонагревателями АГВ весьма перспективны для малоэтажной застройки па селе.
Водяное отопление с насосной циркуляцией. Если радиус действия водяного отопления больше 30 м, то вода в системе циркулирует под напором, создаваемым насосом. На обратной линии перед котлом устанавливают два одинаковых насоса — рабочий и резервный, работающих попеременно. Циркуляционные насосы снабжены обводной линией. В случае внезапной остановки обоих насосов (например, при прекращении подачи электроэнергии) в обводной линии происходит (хотя и слабая) естественная циркуляция воды. Кроме того, обводная линия дает возможность регулировать расход теплоносителя через нагревательные приборы системы отопления.
Поскольку сопротивление отопительной сети незначительно, а циркуляция воды должна быть бесшумной (со скоростью не более 1,5 м/с), от насоса не требуется создания большого напора. В связи с этим центробежные насосы обычно работают с неполной нагрузкой и, значит, при низком коэффициенте полезного действия.
В системах отопления получили распространение диагональные насосы, работающие при малых напорах, но с большой подачей. Эти насосы экономичнее центробежных по расходу электроэнергии на привод. Устанавливают их без фундаментов — непосредственно на трубопроводе обратной магистрали.
Принципиальная схема водяного отопления с насосной циркуляцией показана на рисунке 58. Подающий трубопровод 2 имеет подъем не менее 0,002, благодаря чему вода и воздух, проникающий в систему, движутся в одном направлении. В наивысшей точке подающей магистрали установлен воздухосборник 4, из которого воздух выпускается в атмосферу. Расширительный сосуд 3 присоединен к обратному трубопроводу 6 перед насосом 7.
Давление (Па), обеспечивающее циркуляцию воды в насосной системе отопления, определяют по формуле
Центральные системы водяного отопления

В формуле (73) не учтено дополнительное давление ΔР, возникающее от охлаждения воды в трубах, так как оно значительно меньше давления Рц.
Системы отопления с насосной циркуляцией имеют ряд преимуществ по сравнению с системами, работающими за счет естественной циркуляции (больший радиус действия, снижение капитальных затрат в результате применения труб меньших диаметров, дешевле монтаж трубопроводов и др.).
Основные недостатки насосных систем отопления таковы: потребность в более высокой квалификации обслуживающего персонала; расход электроэнергии на привод насоса; при длительной вынужденной остановке насосов из-за отсутствия электроэнергии необходим спуск воды из системы для предотвращения замерзания ее в зимнее время.
Центральные системы водяного отопления

Различные схемы насосных систем водяного отопления изображены на рисунке 59. Геператором тепла может быть котел, установленный в подвальном помещении здания (как показано на схемах), или отдельно стоящая котельная (групповая или центральная), связанная с потребителями тепловыми сетями.
В схеме двухтрубной системы отопления с верхней разводкой (рис. 59, а) циркуляционные кольца через стояки I и II имеют разную длину, поэтому приборы стояка 1 будут нагреваться сильнее, так как через них проходит больше воды, чем через приборы стояка II, удаленного от котла Для равномерного прогрева приборов необходимо выравнить сопротивления циркуляционных колец. Этого добиваются только очень тщательной регулировкой кранов у приборов.
В том случае, если в здании большой протяженности потери давления в циркуляционных кольцах будут отличаться более чем на 25%, устраивают вертикальную однотрубную систему отопления с попутным движением воды в разводящих магистралях (рис. 59,б). Эта система не требует такой регулировки, так как протяженность циркуляционных колец через все ее стояки одинакова.
Для зданий с плоской кровлей без чердаков применяют двухтрубную систему с нижней разводкой (рис. 59, в).
На рисунке 59,г показана схема однотрубной горизонтальной системы отопления с замыкающими участками, используемая в жилых и общественных зданиях.
В настоящее время в сельском строительстве все большее применение находят однотрубные системы водяного отопления, как более экономичные по расходу труб и не требующие сложного монтажа.