Области применения различных систем отопления

Системы водяного отопления нашли наиболее широкое применение в гражданских и производственных зданиях. Радиус действия этих систем отопления по вертикали ограничен величиной допустимого гидростатического давления из-за возможности разрушения отопительных приборов, расположенных на первых этажах высотных зданий).

Паровые системы отопления допускаются в промышленных и ряде общественных зданий при кратковременном (не постоянном) пребывании в них людей. Используют для периодического и дежурного отопления. В настоящее время паровые системы отопления повсеместно заменяются на водяные для жилых и общественных помещений и на воздушное для промышленных и частично общественных (например, кинотеатры) помещений.

Воздушные системы отопления получили широкое распространение, прежде всего, в производственных зданиях с выделением вредностей и влаги. Целесообразно использовать воздушное отопление в качестве дежурного и периодического отопления производственных и общественных зданий или в виде местных систем с высокотемпературным первичным теплоносителем для отопления помещений большого объема производственного назначения. Некоторые ограничения использования – невысокая надежность из-за возможного нарушения распределения воздуха по помещениям, небольшой радиус действия.

Лекция 3. Системы водяного отопления

На рис 4.1 представлена обобщенная схема системы водяного отопления. Система водяного отопления гидравлически замкнута и имеет некоторое количество отопительных приборов 5 (на рис 4.1 условно показан один прибор), теплопроводов 2, 4, 6, т.е. постоянный объем, заполняющей ее воды. При повышении температуры воды она расширяется и в замкнутой системе начинает расти давление, что может привести к разрыву трубопроводов и отопительных приборов. Поэтому в системе предусматривается расширительный бак 3, в него сливается лишняя вода при расширении и удаляется воздух при сезонном заполнении системы.

Рис. 4.1 Здесь: 1 – котел; 2 – главный горячий стояк; 3 – выпуск воздуха; 4 – трубопровод горячей воды; 5 – нагревательный прибор; 6 – трубопровод обратной воды; t_г, t_о – cоответственно температура горячей (прямой) и обратной воды.

Классификация систем водяного отопления

1. По способу создания циркуляции водяные системы подразделяют на системы с естественной циркуляцией (гравитационные) и с искусственной циркуляцией (насосные).

2. По способу включения отопительных приборов в стояк или ветвь – на двухтрубные в которых горячая вода подается в приборы по одним стоякам, а охлажденная вода отводится по другим (приборы при этом подсоединяются по теплоносителю параллельно) и однотрубные, в которых горячая вода подается в приборы и охлажденная вода отводится из них по одному стояку (приборы подсоединены к стояку последовательно).

3. По направлению объединения отопительных приборов как однотрубные, так и двухтрубные системы отопления могут быть вертикальные (отопительные приборы подсоединяются только поэтажно) и горизонтальные, в которых приборы подсоединяются по помещениям на одном этаже.

4. По месту расположения подающих и обратных магистралей системы подразделяют на системы с верхним расположением подающих магистралей, в основном по чердаку или под потолком верхнего этажа (обратные магистрали – по подвалу или над полом нижнего этажа) и системы с нижним расположением обеих магистралей по подвалу над полом первого этажа или подпольных каналах.

5. По направлению движения воды в подающих и обратных ма-гистралях – на тупиковые, когда горячая и охлажденная вода движется в магистралях в противоположных направлениях, и с попутным движением, когда направления потоков движения воды в подающей и обратной магистралях совпадают.

6. По принадлежности источника горячей воды системы отопления подразделяются на зависимые, в которых теплоноситель поступает от центрального для нескольких потребителей источника (ТЭЦ, котельной, ЦТП), и независимые – горячая вода поступает в систему от собственного индивидуального источника (домового котла, ИТП).

На рис. 4.2 – 4.6 показаны все варианты схем водяных систем, соответ-ствующих приведенной выше классификации.

Рис. 4.2. Независимая схема с естественной циркуляции и с верней разводкой. 1 – котел; 2 – главный горячий стояк; 3 – выпуск воздуха; 4 – трубопровод горячей воды; 5 – нагревательный прибор; 6 – трубопровод обратной воды; t_г, t_о – cоответственно температура горячей (прямой) и обратной воды.

Рис. 4.3. Зависимая схема присоединения с ЦТП элеваторного типа, верхняя разводка магистралей. 2 - главный горячий стояк; 4 – нагревательный прибор; 5 - трубопровод обратной воды; 9 – обратная в тепловую сеть; 10 - горячая вода из тепловой сети; 11 – элеватор; ₁ – температура горячей воды в наружных тепловых сетях; ₂ – температура обратной воды; 12 – тепловой пункт.

Рис. 4.4. Независимая схема присоединения с искусственным побуждением движения воды. С 1 по 5 обозначения те же что и в пункте 1) 6 – насос; 7 – трубопровод для заполнения деаэрированной водой из тепловой сети.

Рис. 4.5. Независимая схема присоединения с ИТП. 1 – теплообменник (бойлер ИТП); 2-7 – то же, что в пункте 4); 8 – подпиточный насос.

Рис. 4.6. Зависимая прямоточная схема присоединения. С 1 по 10 то же, что и в предыдущих пунктах.

Рис. 4.7. Двухтрубная система отопления с верхней разводкой, тупиковая. 1 – магистраль горячей воды; 2 – трубопровод горячей воды; 3 – стояк горячей воды; 4 – нагревательные приборы; 5 - устройство для выпуска воздуха; 6 – подача горячей воды в нагревательные приборы; 7 – стояк обратной воды; 8 – обратная магистраль.

Рис. 4.8. Двухтрубная система с нижней разводкой, тупиковая. 1 – магистраль горячей воды; 2 – стояк горячей воды; 3 – стояк обратной воды; 4 – краны у приборов; 5 – нагревательные приборы; 6 - устройство для выпуска воздуха;

7 – обратная магистраль.

Рис. 4.9. Однотрубная система с верхней разводкой, тупиковая. 1 – стояк горячей воды; 2 – нагревательные приборы; устройство для выпуска воздуха;

4 – перемычка.

Рис. 4.10. Однотрубная система с нижней разводкой, тупиковая. 1 – магистраль горячей воды; 2 – нагревательные приборы; 3 – регулирующий кран; 4 - устройство для выпуска воздуха; 5 – обратная магистраль.

Рис. 4.11. Горизонтальная система отопления. 1 – стояк горячей воды; 2 – нагревательные приборы; 3 – регулирующий кран; устройство для выпуска воздуха.

Гидравлический расчет водяных систем отопления, расчет естественного циркуляционного давления, а так же порядок гидравлического расчета изучить самостоятельно в учебнике «Тихомиров К.В., Сергеенко Э.С. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция: Учеб. для вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1991. – 480 с.6 ил.»