Тверской Городской Форум

Статьи, обзоры и общение

Система водяного отопления

Содержание

Водяные системы теплоснабжения

Водяные системы различают по числу теплопроводов, передающих воду в одном направлении:

· однотрубные;

· двухтрубные;

· трехтрубные;

· многотрубные.

В однотрубной системе теплоснабжения теплоноситель полностью используется у потребителей и не должен возвращаться в районную котельную или на ТЭЦ (пример — централизованное снабжение горячей водой на бытовые цели).

Двухтрубныесистемы теплоснабжения — системы, состоящие из двух тепло­про­водов (подающего и обратного), являются самыми распространенными. Пригодны для снабжения теплотой однородных потребителей, то есть потребителей с отоплением и вентиляцией, работающих по одинаковым режимам.

Трехтрубная система теплоснабжения — соединение двухтрубной системы теплоснабжения на нужды отопления и вентиляции с однотрубной системой горячего водоснабжения либо две подающие трубы на отопление и горячее водоснабжение и общая обратная.

Четырехтрубная система теплоснабжения — система горячего водоснабжения, которая имеет два теплопровода (второй применяется как вспомогательный для создания циркуляции с целью устранения остывания воды при малом водозаборе), плюс два теплопровода на отопление и вентиляцию.

Водяные системы теплоснабжения по способу присоединения с горячим водоснабжением разделяются на две группы:

· открытые системы;

· закрытые системы.

Взакрытых системах вода, циркулирующая в тепловой сети, используется только в качестве греющей среды, то есть как теплоноси­тель, но из сетей потребителем не разбирается.

В открытыхсистемах вода может частично или полностью разбираться у потребителей горячего водоснабжения.

В закрытых системах теплоснабжения установки горячего водоснабже­ния присоединяются к тепловым сетям при помощи водо-водяных подогревате­лей. В открытых системах осуществляется непосредственное присоединение.

Схемы присоединения систем отопления и вентиляции к тепловым сетям могут быть:

· зависимые;

· независимые.

При зависимой схеме вода из тепло­вых сетей непосредственно поступает в нагревательные приборы систем ото­пления и вентиляции.

При независимой схеме вода из тепловых сетей доходит только до тепловых пунктов местных систем и не попадает в нагревательные приборы, а в специально предусмотренных подогревателях нагревает воду, цр­кулирующую в системах отопления и вентиляции, и возвращается по обрат­ному теплопроводу к источнику теплоснабжения.

Оборудование теплового пункта при зависимой схеме значительно проще и дешевле, чем при независимой. Однако существенный недостаток зависимых схем, состоящий в передаче давления из тепловой сети в местные системы и нагрева­тельные приборы, в ряде случаев заставляет применять независимые схемы при­соединения. Они применяются в тех случаях, когда уровень давления в обратном теплопроводе тепловой сети превосходит допускае­мый для нагревательных приборов местных систем (чугунные радиаторы вы­держи­вают максимальное избыточное давление 0,6 МПа), и в некоторых других.

В зависимости от характера тепловых нагрузок абонента и режима работы тепловой сети выбираются схемы присоединения абонентских установок к тепловой сети.

Закрытые системы.На рис. 3 показаны различные схемы присоединения систем отопления и горячего водоснабжения в закрытой двухтрубной водяной сис­теме.

Рис. 3. Закрытая двухтрубная водяная система: А — система отопления с непосредственным присоединением; Б — система отопления с элеваторным присоединением; В — система отопления с насосным подме­шива­нием; Г — система отопления с независимым присоединением; Д — система горячего водоснабжения с применением водоподогревателя (закрытая система)

По подающему теплопроводу I вода подается к потребителям теплоты, а по обратному теплопроводу II охлажденная вода поступает к источнику.

Узлы А, Б, В представляют собой зависимые схемы присоединения сис­тем отопления к тепловым сетям.

Узел А — схема, которая применяется в основном для систем отопления промыш­ленных зданий. При такой схеме температура в подающем теплопроводе тепло­вой сети не пре­восходит предела, установленного санитарными нормами для нагревательных приборов.

По санитарным нормам вода, поступающая в нагревательные приборы отопительных систем жилых зданий и бытовых помещений промышленных зданий, не может превышать 95-105 °C, в то время как температура воды в по­дающем теплопроводе тепловой сети доходит до 150 °C.

Смесительное устройство, установленное на тепловом пункте, подмеши­вает к горячей воде из тепловой сети обратную воду, прошедшую нагреватель­ные приборы. В качестве смесительных устройств на абонентских вводах применяются струйные и центробежные насосы.

Узел Б — схема с применением водоструйного элеватора. Схема получила широкое распространение, большинство пунктов жилых зданий в городах оборудовано элеваторами. Вода из подающего теплопровода через подводящий трубопровод 1 по­ступает в элеватор 2. Через патрубок 3 к элеватору подсасывается охлаж­денная вода после нагревательных приборов отопительной системы. Смешанная вода температурой ниже, чем температура воды в тепловой сети, по трубопро­воду 4 подается к потребителю.

Узел В — схема с применением центробежного насоса. Для работы элеватора требуется напор на вводе не менее 10-15 м. В случае недостаточного напора вместо элеватора ста­вится на вводе центробежный насос 1. Он устанавливается на перемычке между подающим и обратным теплопроводами. Применение элеватора выгоднее на­соса, так как для работы насоса требуются затраты электроэнергии (установка электродвигателя).

Узел Г — схема независимого присоединения отопительной системы с водоподогревателем 2.

Водяное отопление

Охлажденная, отдавшая теплоту вода по трубе 3 посту­пает в обратный теплопровод тепловой сети. Циркуляция воды в отопительной системе создается насосом 4.

Узел Д — схема присоединения системы горячего водоснаб­жения к тепловой сети с применением водоподогревателя. Для горячего водо­снабжения подогреватели выпускаются с диаметрами корпусов от 50 до 500 мм. Вода из тепловой сети проходит между латунными трубками подогревателя и нагревает водопроводную воду, проходящую внутри этих трубок. Подогретая водопроводная вода поступает к водозаборным кранам системы горячего водо­снабжения. На схеме Д показан аккумулятор горячей воды 2, который применя­ется для сглаживания колебаний расхода воды в течение суток.

Узлы В, Г, Д могут быть выполнены для каждого отдельного здания. В этом случае они называются индивидуальными тепловыми пунк­тами (ИТП). В ряде случаев эти же узлы могут быть общими для группы жилых и общественных зданий и оборудовать центральный тепловой пункт (ЦТП).

Как было показано, при закрытой системе количество воды, циркулирующей в тепловой сети, остается неизменным, так как во всех абонентских установках вода выполняет только функции греющего теплоносителя и не отбирается из трубопроводов. Гидравлическая изолированность водопроводной воды, поступающей в установки горячего водоснабжения, от воды, циркулирующей в тепловой сети, — преимущество закрытой системы.

Основными недостатками закрытых систем теплоснабжения являются:

а) усложнение оборудования абонентских вводов из-за установки водо-водяных подогревателей;

б) коррозия в системах горячего водоснабжения зданий, так как в них поступает водопроводная подогретая вода, содержащая кислород (отсутствие деаэрации);

в) выпадение накипи в подогревателях горячего водоснабжения на тепловых пунктах при повышенной жесткости водопроводной воды.

Открытые системы. Открытая двухтрубная водяная система теплоснабжения представ­лена на рис. 4.

Рис. 4. Открытая двухтрубная водяная система:

А — система отопления с непосредственным присоединением; Б — система отопления с элеваторным

присоединением; В — система отопления с насосным подмешиванием; Г — система горячего водоснабжения

без циркуляционной ли­нии; Д — система горячего водоснабжения с циркуляционной линией; Е — уста­новка

для использования отработавшего пара промышленного предприятия; К — установка для использования горячей воды от технологического оборудования; С — сульфитная установка; I — подающий теплопровод;

II — обратный теплопровод; III — отработавший пар; IV — деаэрированная умягченная вода;

V — горячая вода из промышленной установки

Вода от ТЭЦ (или районной котельной) поступает к потребителям по те­плопроводу I. Обратная вода подается по теплопроводу II. Системы отопления (узлы А, Б, В) присоединяются к тепловым сетям по тем же схемам, что и при закрытой системе.

Принципиально иные схемы присоединения систем горячего водоснаб­жения представлены на узлах Г и Д.

По трубам 1 и 2 вода из тепловой сети может поступить к смесителю 3, а от него по трубе 4 к кранам системы горячего водоснабжения. Для предотвращения возможности перетекания воды из подающего теплопровода в обратный устанавливается обратный клапан 5. При помощи смесителя возможно регулирование температуры воды, поступающей в систему горячего водоснабжения (t = 60 °С). Следовательно, основной особенностью открытых систем теплоснабжения является отсутствие на тепловых пунктах подогревателей горячего водоснабжения и непосредственный разбор воды из тепловой сети для горячего водоснабжения. В этом случае вода полностью подготовляется на ТЭЦ (деаэрирование и умягче­ние), что не вызывает коррозию трубопроводов.

Для горячего водоснабжения удобно использовать отходящие (сбросные) тепловые воды температурой 15-30 °С, которых много на промышленных предприятиях (должны отвечать ГОСТу воды питьевой). Они используются на ТЭЦ для подпитки тепловых сетей после очистки в водоочистительной уста­новке. Производительность подпиточных устройств доходит до 30-40 % расхода циркулирующей воды в закрытых системах подпитки и не превышает 1-2 %.

При использовании отходящих вод и отработавшего пара промышленных предприятий сбросные воды прямо на местах их возникновения после очистки в водоочистительных установках подаются в обратный теплопровод (узлы Е и К).

Основные преимущества открытых систем по сравнению с закрытыми:

1) возможность использования для горячего водоснабжения низкопотенциальной отработавшей теплоты промышленных предприятий;

2) упрощение и удешевление абонентских вводов и повышение долговечности местных установок горячего водоснабжения;

3) возможность использования для транзитного транспорта теплоты однотрубной системы.

К недостаткам открытых систем теплоснабжения можно отнести:

1) усложнение и увеличение объема водоподготовительных установок на ТЭЦ и в районных котельных;

2) усложнение контроля герметичности системы теплоснабжения в связи с тем, что в данных системах расход подпитки не характеризует плотность системы;

3) усложнение и увеличение санитарного контроля системы теплоснабжения.

Рассмотрим последовательную двухступенчатую схему присоединения потребителей с разнородной нагруз­кой, использование которой приводит к уменьшению количества сетевой воды на нагрев водопроводной воды (при этом уменьшены диаметры труб тепловых сетей, мощность насосов и др.).

Последовательная двухступенчатая схема была предложена Е.Я. Соколовым (рис. 5) .

По этой схеме водопроводная вода нагревается в двух подогревателях, сначала в первом 5 — обратной водой после отопительной системы, а потом во втором 6 — сетевой водой, которая затем поступает в отопительную систему здания 3, в котором оборудуется система горячего водоснабжения. Температура обратной сетевой воды в этом случае уменьшается, и на ТЭЦ можно для ее нагрева использовать пар более низкого давления (из вакуумных паровых турбин), что улучшает экономику выработки электроэнергии на тепловом потреблении.

Рис.

5. Принципиальная схема закрытой двухступенчатой

схемы присоеди­нения разнородных потребителей:

1 — элеватор; 2 — калорифер; 3 — система отопления; 4 — система

горячего водоснабжения; 5 — водоподогреватель первой ступени; 6 — водоподогреватель

второй ступени; 7 — бак-аккумулятор горячей воды; 8 — источник теплоснабжения

Виды теплопередачи

Вариант 1

  1. На каком способе теплопередачи основано водяное отопление?

1. Теплопроводности. 2. Конвекции. 3. Излучении

  1. Двойные рамы предохраняют от холода, потому что воздух, находящийся между ними, обладает … теплопроводностью.

1. Хорошей 2. Плохой

3. Какие вещества имеют наибольшую теплопроводность?

1. Бумага. 2. Солома. 3. Серебро. 4. Чугун

  1. Какие вещества имеют наименьшую теплопроводность?

1. Бумага. 2. Солома. 3. Серебро. 4. Чугун

  1. В какой цвет окрашивают наружные поверхности самолетов, воздушных шаров, чтобы избежать их перегрева?

1. В светлый, серебристый цвет. 2. В темный цвет.

Виды теплопередачи

Вариант 2

  1. Изменится ли температура тела, если оно больше поглощает энергии излучения, чем испускает?

1. Тело нагревается. 2. Тело охлаждается.

3. Температура тела не изменяется.

  1. Каким способом теплопередачи происходит нагревание воды в кастрюле на газовой плите?

1. Теплопроводностью 2.

Конвекцией 3.Излучением

  1. Чтобы плодовые деревья не вымерзли, их приствольные круги на зиму покрывают опилками. Опилки обладают … теплопроводностью.

1. Хорошей 2. Плохой

  1. Какие вещества обладают хорошей теплопроводностью?

1. Воздух. 2. Мех 3. Алюминий. 4. Свинец

  1. Какие вещества обладают плохой теплопроводностью?

1. Воздух. 2. Мех. 3. Алюминий. 4.

Самостоятельная работа «Виды теплопередачи»

Свинец

Виды теплопередачи

Вариант 3

  1. В каком из перечисленных тел теплопередача происходит главным образом путем теплопроводности?

1. Воздух. 2. Кирпич. 3. Вода.

  1. Одна колба покрыта копотью другая, побелена известью. Они наполнены горячей водой одинаковой температуры. В какой колбе быстрее остынет вода?

1. В побеленной колбе. 2. В закопченной колбе.

3. В обеих колбах температура воды будет понижаться одинаково.

  1. Благодаря какому способу теплопередачи можно нагреться у костра?

1. Теплопроводности. 2. Конвекции. 3. Излучению.

4.При одной и той же температуре металлические предметы на ощупь кажутся холоднее других. Это объясняется тем, что металлы обладают … теплопроводностью.

1. Хорошей. 2. Плохой

  1. Какие вещества обладают хорошей теплопроводностью?

1. Вода. 2. Латунь. 3. Железо. 4. Шерсть

Виды теплопередачи

Вариант 4

  1. Какие вещества обладают плохой теплопроводностью?

1. Вода. 2. Латунь. 3. Железо. 4. Шерсть

2.Каким способом возможна теплопередача между телами, разделенными безвоздушным пространством?

1. Теплопроводностью. 2. Конвекцией. 3. Излучением.

3.Изменяется ли температура тела, если оно больше испускает энергии излучением, чем поглощает её?

1. Тело нагревается. 2. Тело охлаждается.

3. Температура тела не изменяется

  1. В каком чайнике быстрее остынет вода: в чистом белом или в закопченном?

1. Одинаково. 2. Быстрее в закопченном.

3. Быстрее в чистом белом.

  1. В каких телах теплопередача может происходить путем конвекции?

1. В воде. 2. В песке. 3. В воздухе

Ответы

Обитателей городских квартир обычно не интересует, как работает отопление в их доме. Нужда в подобных знаниях может возникнуть, когда хозяева пожелают повысить комфорт в доме или улучшить эстетический вид инженерного оборудования. Для тех, кто собирается затеять ремонт, расскажем вкратце про системы отопления многоквартирного дома.

Виды систем отопления многоквартирных домов

В зависимости от структуры, характеристик теплоносителя и схем разводки трубопроводов отопление многоквартирного дома подразделяют на следующие типы:

По расположению источника тепла

  • Поквартирная система отопления, при которой газовый котёл устанавливается в кухне или отдельном помещении. Некоторые неудобства и вложения в оборудование с лихвой компенсируются возможностью включать и регулировать отопление по своему усмотрению, а также низкими эксплуатационными затратами за счёт отсутствия потерь в теплотрассах. При наличии собственного котла практически отсутствуют ограничения по реконструкции системы. Если, к примеру, хозяева пожелают заменить батареи на тёплые водяные полы — к этому нет никаких технических препятствий.
  • Индивидуальное отопление, при котором своя котельная обслуживает один дом или жилой комплекс. Такие решения встречаются как в старом жилом фонде (кочегарки), так и в новом элитном жилье, где сообщество жильцов само решает, когда начать отопительный сезон.
  • Центральное отопление в многоквартирном доме наиболее распространено в типовом жилье.

Устройство центрального отопления многоквартирного дома, передача тепла от ТЭЦ осуществляется через местный теплопункт.

По характеристикам теплоносителя

  • Водяное отопление, в качестве теплоносителя используется вода. В современном жилье с поквартирным или индивидуальным отоплением встречаются экономичные низкотемпературные (низкопотенциальные) системы, где температура теплоносителя не превышает 65 ºС. Но в большинстве случаев и во всех типовых домах теплоноситель имеет расчётную температуру в пределах 85-105 ºС.
  • Паровое отопление квартиры в многоквартирном доме (в системе циркулирует водяной пар) имеет ряд существенных недостатков, в новых домах давно не используется, старый жилой фонд повсеместно переводят на водяные системы.

По схеме разводки

Основные схемы отопления в многоквартирных домах:

  • Однотрубная — как подача, так и обратный отбор теплоносителя к отопительным приборам осуществляется по одной магистрали.

    На каком способе теплопередачи основано водяное отопление

    Такая система встречается в «сталинках» и «хрущёвках». Обладает серьёзным недостатком: радиаторы расположены последовательно и из-за остывания в них теплоносителя температура нагрева батарей падает по мере удаления их от теплопункта. Для того, чтобы сохранить теплоотдачу, количество секций увеличивается по ходу движения теплоносителя. В чистой однотрубной схеме невозможна установка приборов регулирования. Не рекомендуется изменять конфигурацию труб, устанавливать радиаторы другого типа и габаритов, иначе работа системы может быть серьёзно нарушена.

  • «Ленинградка» — усовершенствованный вариант однотрубной системы, который, благодаря подключению тепловых приборов через байпас, снижает их взаимовлияние. Можно установить на радиаторы регулирующие (не автоматические) устройства, заменить радиатор на иной тип, но схожей ёмкости и мощности.

Слева — стандартная однотрубная система, в которую мы не рекомендуем вносить никаких изменений. Справа — «ленинградка», возможна установка ручных регулирующих вентилей и корректная замена радиатора

  • Двухтрубная схема отопления многоквартирного дома стала широко использоваться в «брежневках», популярна и по сей день. Подающая и обратная магистрали в ней разделены, поэтому теплоноситель на входах во все квартиры и радиаторы имеет почти одинаковую температуру, замена радиаторов на иной тип и даже объём не оказывает существенного влияния на работу других приборов. На батареи можно устанавливать приборы регулирования, в том числе автоматические.

Слева — усовершенствованный вариант однотрубной схемы (аналог «ленинградки»), справа — двухтрубный вариант. Последний обеспечивает более комфортные условия, точное регулирование и даёт более широкие возможности по замене радиатора

  • Лучевая схема применяется в современном нетиповом жилье. Подключение приборов параллельное, взаимное влияние их минимально. Разводка, как правило, выполняется в полу, что позволяет освободить стены от труб. При установке приборов регулирования, в том числе автоматических, обеспечивается точное дозирование количества тепла по помещениям. Технически возможна как частичная, так и полная замена системы отопления в многоквартирном доме с лучевой схемой в пределах квартиры с существенным изменением её конфигурации.

При лучевой схеме в квартиру входят подающая и обратная магистрали, а разводка осуществляется параллельно отдельными контурами через коллектор. Трубы, как правило, располагают в полу, радиаторы аккуратно и незаметно подключают снизу

Замена, перенос и выбор радиаторов в многоквартирном доме

Оговоримся, что какие любые изменения в поквартирное отопление в многоквартирном доме необходимо согласовывать с исполнительными органами и эксплуатирующими организациями.

При замене радиатора рекомендуем подключить его через запорные вентили, это даст возможность осуществлять его обслуживание, не отключая систему отопления

Мы уже упоминали, что принципиальная возможность замены и переноса радиаторов обусловлена схемой. Как правильно выбрать радиатор для многоквартирного дома? Необходимо учесть следующее:

  • В первую очередь радиатор должен выдерживать давление, которое в многоквартирном доме выше, чем в частном. Чем больше количество этажей, тем выше может быть испытательное давление, оно может достигать 10 атм, а в высотных зданиях даже 15 атм. Точное значение можно узнать в местной эксплуатирующей службе. Отнюдь не все радиаторы, продающиеся на рынке, обладают соответствующими характеристиками. Значительная часть алюминиевых и многие стальные радиаторы не подойдут для многоквартирного дома.
  • Можно ли и насколько изменить тепловую мощность радиатора, зависит от применённой схемы. Но в любом случае теплоотдачу прибора необходимо рассчитать. У одной типовой секции чугунной батареи теплоотдача равна 0,16 кВт при температуре теплоносителя 85 ºС. Умножив число секций на эту величину, получим тепловую мощность существующей батареи. Характеристики нового отопительного прибора можно найти в его техническом паспорте. Панельные радиаторы не набираются из секций, имеют фиксированные размеры и мощность.

Усреднённые данные теплоотдачи различных типов радиаторов, могут различаться в зависимости от конкретной модели

  • Материал также имеет значение. Центральное отопление в многоквартирном доме зачастую характеризуется низким качеством теплоносителя. Наименее чувствительны к загрязнениям традиционные чугунные батареи, хуже всего реагируют на агрессивную среду алюминиевые. Неплохо себя проявили биметаллические радиаторы.

Установка теплового счётчика

Тепловой счётчик без проблем может быть установлен при лучевой схеме разводки в квартире. Как правило, в современных домах уже имеются приборы учёта. Что касается существующего жилого фонда с типовыми системами отопления, такая возможность есть отнюдь не всегда. Это зависит от конкретной схемы и конфигурации трубопроводов, консультацию можно получить в местной эксплуатирующей организации.

Поквартирный прибор учёта тепла можно установить при лучевой и двухтрубной схеме разводки, если на квартиру идёт отдельная ветка

Если установить прибор учёта на всю квартиру не удаётся, можно разместить компактные тепловые счётчики на каждом из радиаторов.

Альтернатива квартирному счётчику — приборы учёта тепла, размещаемые непосредственно на каждом из радиаторов

Отметим, что установка приборов учёта, замена радиаторов, внесение иных изменений в устройство отопления в многоквартирном доме требуют предварительного согласования и должны выполняться специалистами, представляющими организацию, обладающую лицензией на проведение соответствующих работ.

>Видео: как подают отопление в многоквартирном доме

Трубы для системы отопления

В индивидуальной системе отопления загородного дома температура теплоносителя не превышает 90 градусов, поэтому могут применяться все виды труб.

Однако чаще всего отдают предпочтение полипропиленовым трубам. Вот почему:

  • Полипропиленовые трубы надежны, долговечны и не подвержены коррозии и загрязнениям.
  • Стоимость фитингов не велика по сравнению с металлопластиковыми трубами, а при монтаже системы отопления фитингов потребуется очень много.
  • Все соединения полипропиленовых труб выполняются сваркой, что обеспечивает высокую надежность и отсутствие необходимости периодической проверки соединений. Поэтому их можно спокойно размещать в стене или под полом.
  • Сварка полипропиленовых труб проста и освоить ее может любой. Стоимость сварочного аппарата невелика.

Порядок сварки полипропиленовых труб следующий:

  • Сварочный аппарат разогревается до 260-270 градусов.
  • На соответствующие насадки одновременно насаживают трубу и фитинг.
  • Время выдержки 5-7 секунд. Это время необходимо чтобы расплавить поверхностный слой трубы и фитинга.
  • Соединяют трубу и фитинг. Сварочный слой составляет примерно 10 мм.
  • После охлаждения в течении 30 — 60 секунд соединение готово к работе.

При разводке системы отопления по дому обычно применяют трубу диаметром 25-32 мм, для подключения радиаторов отопления трубу диаметром 20 мм.


Рис.5. Подключение радиатора отопления в двухтрубной схеме.

Для систем отопления желательно использовать специальную армированную трубу. Такие трубы практически не меняют свои размеры при нагреве, а, следовательно, не требуется большого количества компенсационных отводов.

Выбор и подключение радиаторов отопления

Радиаторы отопления могут быть чугунные, алюминиевые и стальные. Наибольшей популярностью пользуются алюминиевые радиаторы отопления. Это легкие радиаторы и простые в монтаже. Они обладают приятным внешним видом. Алюминиевые радиаторы имеют малую тепловую инерцию и позволяют быстро отрегулировать необходимую температуру в помещении.

Расчет радиаторов по мощности приближённо можно выполнить по следующей формуле: 1 кВт тепловой мощности необходим для отопления 10 кв.м. площади помещения. Таким образом при средней тепловой мощности одной секции 150 Вт для отопления 10 кв.м. необходим радиатор с 7-ю секциями.

Радиаторы отопления могут быть подключены различными способами. Выбор способа подключения радиаторов отопления осуществляют исходя из удобства расположения труб отопления и запорно-регулировочной арматуры. При выборе способа подключения следует учитывать возможные теплопотери.


Рис.6. Способы подключения радиаторов отопления к системе отопления.

Радиаторы отопления должны комплектоваться запорными, регулировочными кранами и воздухоотводчиком. Запорная арматура позволяет настраивать отопительный прибор на желаемый режим работы. Воздухоотводчик обеспечивает удаление воздуха из системы.

Монтаж водяного теплого пола

Водяной теплый пол — это наилучший отопительный прибор для любого дома. Главное достоинство теплового пола в том, что он равномерно распределяет тепло по всей площади помещения.

Монтаж водяных теплых полов выполняют по лучевой схеме. Для монтажа теплого пола применяют распределительные коллекторы с их помощью теплый пол подключается к системе отопления, а также выполняется регулировка его температурного режима.


Рис.7. Пример распределительного коллектора для теплого пола.

Для монтажа теплого пола используется специальная труба. В зависимости от длины магистрали применяется труба диаметром 10 -20 мм.

Важной особенностью монтажа теплого пола является его правильная укладка вдоль внешних стен. При монтаже теплого пола должно быть обеспечен наибольший тепловой поток около наружных стен и наименьший около межкомнатных перегородок.

Рис.8. Схема укладки водяного теплого пола на первом этаже частного дома.

На полностью смонтированный теплый пол укладывают стяжку. После чего пол готов к чистовой отделки. На теплые водяные полы можно укладывать любое напольное покрытие.

Выбор котла отопления

Котлы отопления могут быть различные по конфигурации и по типу используемого топлива. Чаще всего применяются котлы отопления, работающие на газе, поэтому дальше речь пойдет о котлах этого типа.

Приближенный расчет мощности котла выполняется по формуле: для отопления 10 кв.м. помещения необходима тепловая мощность 1кВт. Эта формула справедлива при хорошо утепленном доме и высоте потолков в помещении примерно 2,7 м.

Для удобства выбора газового котла отопления всю гамму удобно разбить на две категории по типу камеры сгорания и количество контуров.

Газовые котлы отопления могут быть с открытой и закрытой камерой сгорания. Открытая камера сгорания предполагает, что котел для работы использует воздух из помещения, а отработанные газы выводятся естественным путем через дымоход. Котлы с закрытой камерой сгорания снабжаются воздухом за счет встроенного вентилятора через коаксиальный дымоход, через него же и отводятся продукты горения.

Рис.9. Схема котлов с открытой и закрытой камерой сгорания.

Котлы с открытой камерой сгорания желательно устанавливать в отдельном помещении (котельной) с хорошей вентиляцией. Также для этого типа котлов необходимо устройство дымохода, который должен возвышаться над коньком крыши дома. Обычно к этой категории относятся мощные напольные котлы, предназначенные для отопления большой площади.

Котлы с закрытой камерой сгорания могут быть установлены в любом месте дома, часто их устанавливают на кухне. Для котлов этого типа применяется коаксиальный дымоход, который выводится на улицу через стену дома в месте установке котла.

Рис.10. Пример монтажа котла с закрытой камерой сгорания и коаксиальным дымоходом.

Котел отопления может работать не только для нагрева теплоносителя, но и для обеспечения дома горячей водой. Для небольшого дома удобно использовать котел с двумя контурами, так называемый двухконтурный котел. В котлах этого типа один контур обеспечивает работу отопления другой горячее водоснабжение.

Рис.11. Схема установки двухконтрного котла в системе отопления и горячего водоснабжения.

Если в доме проживает более 3 человек и разбор горячей воды большой, то двухконтурный котел вряд ли справится с задачей. В этом случае для организации горячего водоснабжения применяют бойлер косвенного нагрева.

Рис.12. Схема системы отопления с бойлером косвенного нагрева (на рис. обозначен цифрой 31).

Бойлер косвенного нагрева — это герметичная бочка с внутренним теплообменником, по которому циркулирует вода из системы отопления и тем самым нагревает воду для системы водоснабжения.

Циркуляционный насос и расширительный бак

В закрытой системе индивидуального отопления загородного дома обязательно устанавливается циркуляционный насос. Он обеспечивает прокачку теплоносителя через систему отопления.

При выборе циркуляционного насоса следует обратить внимание на производительность и напор. Производительность показывает объем перекачиваемого теплоносителя, напор — это способность преодолевать гидравлическое сопротивление системы отопления.

Производительность определяется по формуле:

Q=0.86xP/dt,

где Q – производительность, P – тепловая мощность котла отопления, dt – разница температуры подачи и обратки (традиционно принимают 20 градусов).

Напор:

H=NxK,

где N – число этажей включая подвал, K – усредненный коэффициент гидравлического сопротивления системы отопления (для двухтрубной системы отопления 0,7-1,1, для коллекторно-лучевой 1,16-1,85).

Расширительный бак необходим для компенсации расширения теплоносителя вызванное нагревом. Расширительный бак представляет собой емкость, разделенную на две части эластичной мембраной. С одной стороны мембраны теплоноситель, с другой воздух. При расширении теплоносителя мембрана прогибается, увеличивая объем системы отопления и снижая давление.

Объем расширительного бака приближенно определяют, как 5% от объема системы отопления.

Циркуляционный насос и расширительный бак устанавливаются на обратке перед входом котла отопления (см. рис. 1), там температура теплоносителя самая низкая, что значительно продлевает срок службы этих элементов системы отопления.

Если площадь дома не большая, и система отопления не сильно разветвленная, то целесообразно приобретать котел отопления с встроенным расширительным баком и циркуляционным насосом. Такой котел позволит обеспечить полную автономность системы отопления загородного дома.

Индивидуальная система отопления двухэтажного дома

Довольно часто загородный дом имеет 2-3 этажа в этом случае система отопления имеет не одну ветку, а несколько. При этом разводка может идти по вертикальной или по горизонтальной схеме.

Рис.13.
Рис.14.
Рис.15.

Вертикальная схема (рис. 13) представляет собой систему вертикальных стояков, по которым теплоноситель циркулирует по отопительным приборам. Такая схема целесообразна при если дом имеет значительную площадь. На всех отопительных приборах должны быть установлены байпасы и запорная арматура.

Горизонтальная схема (рис.14) представляет собой поэтажную разводку. Она предполагает наличие одного стояка по которому теплоноситель подается и отводится на каждый этаж. Для загородных домов небольшой площади это наиболее целесообразная и наименее затратная схема как по материалам, так и по сложности монтажа.

Лучевая поэтажная разводка (рис.15) более затратна в монтаже, чем двухтрубная горизонтальная. Преимущество этой схемы в точной регулировке отопительных приборов, и как следствие возможности снижения затрат на отопление.

Рис.16.
Рис.17.

Довольно часто делают комбинированные схемы отопления (рис.16). На первом этаже в качестве приборов отопления применяют теплый пол, а на втором и следующих этажах радиаторы отопления. В этом случае применяют горизонтальную схему разводки. При этом на первом этаже лучевую, а на втором двухтрубную схему.

В общую схему отопления встраивается и контуры подготовки горячей воды. Полная схема системы отопления и горячего водоснабжения представлена на рисунке 17.

Рассмотренные схемы и принципы организации отопления позволяют сделать систему отопления своими руками в любом загородном доме. Конечно различные схемы потребуют различных затрат как на материалы, так и на монтаж. Однако система отопления будет эксплуатироваться многие годы, и она должна быть надежной и легко управляемой. Таким образом излишние затраты с лихвой окупятся в процессе эксплуатации системы.

Системы водяного отопления различают:

а) по схеме соединения труб с отопительными приборами:

— однотрубные с последовательным соединением приборов;

— двухтрубные с параллельным соединением приборов;

— бифилярные с последовательным соединением сначала всех первых половин приборов, затем для течения воды в обратном направлении всех вторых их половин;

б) по положению труб, объединяющих отопительные приборы по вертикали или по горизонтали — вертикальные и горизонтальные;

— с верхней разводкой при прокладке подающей магистрали выше отопительных приборов;

— с нижней разводкой при расположении и подающей и обратной магистралей ниже приборов;

— с «опрокинутой» циркуляцией воды при прокладке обратной магистрали выше приборов;

г)по направлению движения воды в подающей и обратной магистралях:

— с тупиковым (встречным) движением воды в системе отопления

— попутным (в одном направлении) движением воды в системе отопления.

На рис. 1а) приведена схема вертикальной однотрубной системы насосного водяного отопления с верхней разводкой, с двусторонним (стояки 1, 2,4) и односторонним (стояки 3, 5) присоединением приборов к стоякам. Стояки показаны условно трех различных типов: нерегулируемого проточного (стояк 1); с замыкающими участками осевыми (стояк 2) и смещенными (стояк 3) с проходными регулирующими кранами (КРП, поставленные со стороны входа теплоносителя в приборы); проточно-регулируемого с обходными участками (стояки 4,5) с трехходовыми регулирующими кранами (КРТ).

На рис. 1б) дана схема вертикальной однотрубной системы насосного водяного отопления с нижней разводкой и П-образными стояками условно трех типов (по аналогии с рис. 1а): нерегулируемого проточного (стояк 7), регулируемого со смещенными замыкающими участками и кранами КРП (стояки 2, 2), проточно-регулируемого с обходными участками и кранами КРТ (стояки 4, 5). При непарных отопительных приборах восходящую часть стояков делают «холостой» (стояки 3, 5).

На рис. 1в) показана схема вертикальной однотрубной системы насосного отопления с опрокинутой циркуляцией воды и проточным расширительным баком. Стояки могут быть проточными (стояки 1, 5) или со смещенными обходными (стояки 2, 5) и замыкающими (стояк 4) участками. Проточный стояк 1 изображен с конвекторами типа «Комфорт-20», имеющими две горизонтально расположенные греющие трубы и регулирующий воздушный клапан.

На рис.2 приведена схема горизонтальной однотрубной системы насосного водяного отопления с ветвями условно различной конструкции. Проточная ветвь I изображена для радиаторов, установленных на двух этажах, причем радиаторы на первом этаже объединены воздушной трубой, на втором этаже снабжены воздушными кранами. Бифилярная ветвь II показана для трубчатых отопительных приборов (конвекторов, гладких и ребристых труб). Ветвь III дана для регулируемых приборных узлов с кранами КРП и замыкающими участками постоянной длины с дросселирующими вставками.

Аналогично может быть выполнена ветвь с обходными участками и кранами КРТ, хотя в этом случае затруднен централизованный спуск воды.

На рис. 3 изображена схема вертикальной двухтрубной системы насосного водяного отопления с верхней (в левой части рисунка) и нижней разводкой. При нижней разводке удаление воздуха из системы может быть централизованным (через воздушную линию) и местным (через воздушные краны). В приборные узлы входят краны двойной регулировки (КРД) или краны повышенного гидравлического сопротивления — КРП с дросселирующим устройством (в системах отопления многоэтажных зданий с нижней разводкой).

Основные приборные узлы, относящиеся к горизонтальным двухтрубным системам с верхней разводкой показаны на рис. 4а), с нижней разводкой-на рис. 4б). Слева изображено змеевиковое (последовательное) соединение трубами таких приборов, как гладкие и ребристые трубы, плинтусные конвекторы, справа — присоединение колончатых радиаторов по схемам сверху-вниз (см. рис. 4,а) и снизу-вниз (см. рис. 4,б).

10.3. Последовательность проектирования системы отопления

Исходные данные для проектирования: назначение и технология, планировка и строительные конструкции здания; климатические условия и положение здания на местности; источник теплоснабжения; температура помещений.

Расчет теплового режима. Теплотехнический расчет наружных ограждений конструкций, расчет теплового режима в помещениях, определение тепловых нагрузок для отопления (см. раздел I и гл. 8).

Выбор системы. Выбор параметров теплоносителя и гидравлического давления в системе, вида отопительных приборов и схемы системы (с технико-экономическим обоснованием в необходимых случаях).

Конструирование системы. Размещение отопительных приборов, стояков, магистралей и других элементов системы. Деление системы на части постоянного и периодического действия, для позонного и пофасадного регулирования. Назначение уклона труб; схемы движения, сбора и удаления воздуха; компенсации удлинения и изоляции труб; мест спуска и наполнения водой стояков и системы. Выбор вида запор-но-регулирующей арматуры, ее размещение.

Конструирование заканчивают вычерчиванием схемы системы с нанесением тепловых нагрузок отопительных приборов и расчетных участков.

Теплогидравлический расчет системы. Гидравлический расчет системы. Тепловой расчет труб и приборов (см. гл. 9).

До гидравлического расчета проводят предварительный тепловой расчет (без учета теплоотдачи труб) отопительных приборов с греющими элементами из труб (конвекторы, змеевиковые радиаторы, бетонные панели), потери давления по длине которых заметно влияют на общие потери давления в стояках и ветвях. В этом случае предварительно выбранные размеры приборов уточняют после выполнения гидравлического расчета.

Допустимо делать окончательный тепловой расчет приборов любого вида до гидравлического расчета двухтрубных систем при скрытой прокладке труб.

После гидравлического расчета проводят сразу окончательный тепловой расчет «емкостных» отопительных приборов (радиаторы секционные и панельные колончатые, ребристые и гладкие трубы Dy = 40— 100 мм), потери давления в которых допустимо оценивать по местному сопротивлению на входе и выходе воды, а также тепловой расчет гравитационной системы отопления малоэтажных зданий.

Выбор системы отопления

При проектировании водяного отопления предпочтение отдается насосным однотрубным системам из унифицированных узлов и деталей с автоматическим пофасадным регулированием. Гравитационные системы применяют при отсутствии централизованного теплоснабжения, технико-экономическом обосновании их преимущества по сравнению с насосными или при технологической необходимости полного исключения шума и вибрации конструкций в здании.

Наиболее экономичные однотрубные системы проточного типа проектируют тогда, когда индивидуальное регулирование теплоотдачи отопительных приборов не обязательно или предусматривается установка приборов с воздушными регулирующими клапанами (например, конвекторов типа КН-20).

Однотрубные системы проточно-регулируемого типа (с кранами КРТ) используются в тех случаях, когда необходимо индивидуальное регулирование теплоотдачи приборов.

Однотрубные системы с замыкающими участками у приборов (с кранами КРП) применяют взамен проточно-регулируемых, когда требуется уменьшить потери давления в приборных узлах, несмотря на относительное увеличение площади нагревательной поверхности приборов (большее при узлах с осевым замыкающим участком, меньшее при узлах со смещенным замыкающим участком). Учитывают, что при смещенных замыкающих участках обеспечивается компенсация теплового удлинения этажестояков.

Вертикальные однотрубные системы рекомендуют для зданий, имеющих три этажа и более. Однотрубные системы с верхней разводкой устраивают для обеспечения централизованного удаления воздуха из системы вне рабочих помещений.

Однотрубные системы с нижней разводкой применяют в бесчердачных зданиях с техническими подпольями и подвалами, а также при необходимости поэтажно включать систему в действие в процессе строительства здания.

Однотрубные системы с опрокинутой циркуляцией воды устраивают преимущественно в зданиях повышенной этажности, в зданиях с обогреваемыми чердачными помещениями (с «теплыми» чердаками) или верхними техническими этажами. В таких системах рекомендуют применять отопительные приборы с греющими элементами из стальных труб (например, конвекторы).

Однотрубные системы следует разделять на две последовательно соединенные части, когда расчетная разность температуры воды превышает 45°С (например, 130-70°С).

Горизонтальные однотрубные системы рекомендуется применять в протяженных зданиях, в зданиях с ленточным остеклением, в зданиях, где каждый этаж имеет различное технологическое назначение или тепловой режим.

Бифилярные системы целесообразно устраивать при одинаковых тепловых нагрузках приборов, при автоматическом поддержании заданной температуры помещений путем пофасадного (вертикальные системы) или поэтажного (горизонтальные системы) количественного регулирования теплоотдачи отопительных приборов.

Вертикальные насосные двухтрубные системы с нижней разводкой могут применяться в зданиях, состоящих из разноэтажных частей, с установкой у отопительных приборов кранов КРД (малоэтажные здания) или КРП с дросселирующим устройством, т.е. повышенного гидравлического сопротивления (многоэтажные-до восьми этажей — здания), а также при установке индивидуальных автоматических регуляторов у каждого отопительного прибора.

Двухтрубные системы с верхней разводкой можно устраивать в малоэтажных зданиях (один-два этажа), особенно при естественной циркуляции воды. Такие системы используются для квартирного отопления при радиусе действия не более 15 м по горизонтали. Применения горизонтальных насосных двухтрубных систем следует избегать; при выборе по необходимости такие системы делают с попутным движением воды в магистралях.

Для сокращения длины и диаметра магистралей вертикальные системы отопления многоэтажных зданий рекомендуется применять с тупиковым движением воды, особенно если предусматривается автоматическое пофасадное регулирование. В насосных системах значительной протяженности при малой тепловой нагрузке стояков следует использовать для увязки потерь давления в параллельно соединённых участках (если расхождение при тупиковом движении воды превышает 15%) попутное движение воды в магистралях.

Источник: Справочник под ред. Староверова. Отопление. Часть 1

>Полезные книги по отоплению:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *