4. Выбор системы отопления и параметров теплоносителя
Выбор системы отопления начинается с выбора источника теплоснабжения (в качестве которого могут быть тепловые сети централизованного теплоснабжения или собственный источник тепла, например, котельная) и определяется местными условиями. В курсовом проекте источник теплоснабжения и параметры теплоносителя в нем, как правило, заданы. Для систем водяного отопления рекомендуемая последовательность принятия решений приведена на рис. 4.1.
Кроме воды, в системе отопления проектируемого здания могут быть и другие теплоносители: пар или воздух. Паровое и воздушное отопление имеет ограниченное применение и разрешается только в некоторых общественных или промышленных зданиях [5], прил. 10.
Рис. 4.1. Рекомендуемая последовательность выбора конструкции системы водяного отопления
В системах водяного отопления температура подаваемой воды определяется назначением здания, чем более высокие санитарно-гигиенические требования предъявляются к климату помещений, тем ниже должна быть температура теплоносителя. Например, в спортивных сооружениях предельная температура воды составляет 150°С, а в больницах – 85°С. В жилых зданиях предельная температура теплоносителя ограничивается значением 95°С для двухтрубных систем отопления и 105 ° С – для однотрубных.
Действующие нормы [2] предписывают в общественных и административно-бытовых зданиях, как правило, проектировать водяные однотрубные системы отопления с искусственным побуждением циркуляции жидкости. Но в настоящее время все чаще применяют системы водяного отопления от домовой котельной с естественной циркуляцией.
В системах с искусственным побуждением устанавливается циркуляционный насос. Эти системы требуют повышенной надежности электроснабжения, но меньших капиталовложений, так как возможны большие скорости движения воды и меньшие диаметры труб.
При малой этажности чаще применяют двухтрубные, в других случаях – однотрубные системы водяного отопления. Однотрубные системы проще в регулировке и монтаже, в двухтрубных во все приборы поступает вода с одним значением температуры, в результате чего требуется меньшая площадь приборов.
Подключение систем отопления к тепловым сетям возможно по открытой (рис. 4.2) и закрытой (рис. 4.3) схемам теплоснабжения.
Рис. 4.2. Тепловой узел системы отопления, присоединяемой к теплосетям по открытой схеме: 1 – грязевик; 2 – регулятор расхода; 3 – гидроэлеватор; 4 – расходомер; 5 – система отопления.
В открытых схемах подключение системы к тепловой сети производится с гидроэлеватором (водоструйным насосом). Элеватор осуществляет снижение температуры сетевой воды перед системой отопления от 130— 150°С до 95-105 °С путем подмешивания охлажденной воды из обратного трубопровода системы отопления. Для нормальной работы гидроэлеватора требуется разность давлений в подающем и обратном трубопроводах теплосети не менее 0,08-0,15 МПа. Циркуляция воды в этой системе отопления осуществляется за счет перепада давлений в трубопроводах теплосети. Такие системы отопления просты и относительно дешевы, но создают большие проблемы в работе ТЭЦ и тепловых сетей, так как в системах теряется дорогая, химически очищенная вода. В результате в пики отопительного сезона в теплосеть приходится подавать недостаточно очищенную воду, что приводит к сильной коррозии трубопроводов и оборудования. Применение такой системы возможно только при определенном составе воды (рис.4.3).
Рис. 4.3. Тепловой узел в системе отопления с естественной циркуляцией и закрытой схемой теплоснабжения: 1– 5 (см. обозначения на рис. 4.2);
6 – водонагреватель; 7 – расширительный сосуд.
В закрытых схемах теплоснабжения присоединение к теплосетям производится с помощью водонагревателя. В результате система отопления является гидравлически изолированной от тепловой сети, давление в которой не влияет на давление в системе отопления. Потери воды в системе отопления не сказываются на наполненности теплосети.
Такое подключение является единственно возможным для отдельных высоких зданий в случаях, если напор в теплосети недостаточен для заполнения отопительных приборов в верхних этажах. В этих системах водонагреватель играет роль котла. При небольшой протяженности такая система может работать с естественной циркуляцией, при большой – с искусственной. Водонагреватели, насосы и другое оборудование устанавливают в индивидуальных тепловых пунктах (ИТП) при теплоснабжении одного здания или в центральных (ЦТП) – при теплоснабжении нескольких зданий.