1.3. Системи водяного опалення.

Системи водяного опалення на сьогоднішній день є найбільш поширеними з усіх відомих опалювальних систем. Теплоносієм у них є вода або незамерзаючі рідини. Теплоносій є посередником, за допомогою якого здійснюється перенесення тепла від джерела тепла - поверхні радіатора, а від неї - повітрю. 

Складовими частинами системи водяного опалення будівлі, приєднаної до теплової мережі, є: вузол приготування теплоносія, розвідні трубопроводи, гілки, підводки та опалювальні прилади.  Залежно від того, як взаєморозташовані теплогенеруючий агрегат (котел), трубопроводи і опалювальні прилади системи водяного опалення можуть бути центральні або місцеві (автономні). Якщо один теплогенеруючий агрегат (котел) обслуговує кілька будинків, то такі системи водяного опалення називаються центральні системи опалення. Якщо теплогенератор (котел) знаходиться в тому ж будинку, що й опалювальні приміщення, то це автономні системи водяного опалення.

У багатоповерхових житлових районах міст і селищ, як правило, має місце центральне водяне опалення, в приватному і сучасному котеджному будівництві, - автономне водяне опалення.

За способом прокладки магістральних трубопроводів системи водяного опалення бувають горизонтальні і вертикальні, за способом приєднання до них відводок - однотрубні і двотрубні. За способом прокладки подаючої і зворотної гілок горизонтальні і вертикальні системи можуть бути з верхньою, нижньою і змішаною розводкою. За способом циркуляції теплоносія опалювальні водяні опалювальні системи ще діляться на гравітаційні та примусові(насосні). В даний час гравітаційні водяні опалювальні системи застосовуються вкрай рідко, лише за відсутності надійних джерел електропостачання. 

У сучасному житловому будівництві, як правило, проектуються горизонтальні насосні двотрубні водяні системи опалення, в яких трубопроводи прокладаються в підлозі або по плінтусах. Пріоритетні такі водяні опалювальні системи, крім усього іншого, ще й причини актуальності в наш час обліку теплової енергії.

У системах водяного опалення з природною циркуляцією циркуляційні тиску вимірюються всього лише десятками міліметрів водяного стовпа. Настільки малі тиску не дозволяють влаштовувати дані системи в будинках, що мають велику протяжність, крім того, вони вимагають застосування труб значних діаметрів, що веде до великої витрати металу.

Перерахованих недоліків позбавлені системи водяного опалення зі штучною циркуляцією. У них циркуляція води створюється відцентровими насосами. Насоси, що діють в замкнутих кільцях системи опалення зі штучною циркуляцією теплоносія, заповнених водою, воду не піднімають, а тільки її переміщають, створюючи циркуляцію, і тому називаються циркуляційними.

Рис.1. Система водяного опалення зі штучною циркуляцією (з верхньою розводкою)

1-казан, 2-головний стояк, 3-розширювальний бак, 4-сигнальна лінія,

5-лінія що подає, 6-повітрозбірник, 7-стояки що подають, 8-зворотні стояки, 9-зворотна лінія, 10-насос, 11-розширювальна труба.

Циркуляційний насос включає, як правило, зворотну магістраль системи опалювання для збільшення терміну служби деталей, що взаємодіють з гарячою водою. На рис. 1 і 2 зображені системи опалення зі штучною циркуляцією. Розширювальний бак під'єднують не до подаючої, а до зворотної магістралі системи опалення зі штучною циркуляцією.

Рис. 2. Система водяного опалення зі штучною циркуляцією (з нижньою розводкою)

1 - казан; 2 - лінія, що подає; 3 - зворотна лінія; 4 - стояки, що подають; 5 - зворотні стояки; 6 - повітряна лінія; 7 - повітрозбірник; 8 - розширювальний бак; 9 - насос; 10 - розширювальна труба; 11 - розширювальна труба.

У системах опалення зі штучною циркуляцією теплоносія доцільно застосовувати спеціальні циркуляційні насоси переміщують значну кількість води і розвиваючі порівняно невеликі тиску. Це малошумні горизонтальні лопатеві насоси відцентрового типу, сполучені в єдиний блок з електродвигунами і закріплюються безпосередньо на трубах (без фундаменту), наприклад насоси типу ЦНИПС або ЦВЦ.

Застосування насосних систем (зі штучною циркуляцією) опалення дозволяє істотно збільшити протяжність, трубопроводу і зменшити металоємність системи опалення за рахунок зменшення діаметрів розвідних трубі проводів. Крім того, з установкою циркуляційного насоса з'являється можливість застосування нових схемних рішень системи опалення будівель, наприклад, відмова від верхньої розводки трубопроводів. Однак застосування насосних систем опалення можливо тільки за умови надійного електропостачання.

При відсутності теплогенераторів на твердому паливі з топками тривалого горіння можуть знайти застосування системи водяного опалення з баком акумулятором і циркуляційним насосом типу ЦВЦ така система дозволяє значно скоротити експлуатаційні витрати з обслуговування генератора теплоти.

Рис. 3. Схема квартирної системи опалення з насосною циркуляцією теплоносія і баком-акумулятором теплоти.

1 - бак-акумулятор теплоти; 2 - корковий кран; 3 - розширювальний бак; 4 - головний стояк, 5 - теплогенератор; 6 - опалювальний прилад; 7 - циркуляційний насос, 8 - зворотний клапан; < em> Н-И - центр нагріву котла; 0-0 - центр охолодження; М-М - центр бака акумулятора тепла; ТО < / em> - трійник з пробкою.

Принцип подібної системи опалення полягає в тому, що теплову потужність теплогенератора вибирають в 3 рази більше, ніж тепловтрати опалювального будинок, за рахунок чого з'являється можливість не тільки забезпечувати компенсацію тепловтрат будинку, але й акумулювати теплоту в спеціальному баку, який починає працювати за припинення експлуатації теплогенератора. Обсяг бака-акумулятора підбирають таким чином, щоб час його розрядки становив не менше 8 годин (при роботі теплогенераторів два рази на добу по 4 години). Для ефективної роботи системи бак-акумулятор ретельно теплоізольований з метою виключення втрат теплоти.