Учебник для технологических факультетов

Санитарная техника

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Различают два вида систем водяного отопления: двухтрубные и однотрубные.

Двухтрубные системы водяного отопления могут быть с верхней или нижней разводкой.

Двухтрубная система с верхней разводкой В этой системе вода, нагретая в котле /, поступает по главному стояку 2 в горячие магистральные трубопроводы 3, расположенные на чердаке. Горячие магистрали служат для распределения воды по горячим (подающим) стоякам 4, из которых она поступает в нагревательные приборы 5, где охлаждается и по обратным стоякам 6 движется в обратные магистрали 7, расположенные под потолком подвала или в подпольных каналах.

Рассматриваемая система называется двухтрубной потому, что подвод горячей воды к нагревательным приборам и отвод охлажденной воды осуществляются по двум трубам — горячему и обратному стоякам. Горячая вода распределяется параллельно по всем нагревательным приборам и из каждого возвращается в котел, минуя другие нагревательные приборы.

Нормальная циркуляция воды в системе отопления может происходить только в том случае, если из нее удален воздух. Воздух приходится удалять из системы при наполнении ее водой и в процессе эксплуатации, так как некоторая часть воздуха всегда содержится в воде и выделяется при ее нагревании. Так как воздух легче воды, необходимо предусматривать возможность перемещения его в верхние участки системы.

В системах с принудительной циркуляцией вода движется в трубопроводах со значительной скоростью, поэтому удаление воздуха в этом случае может осуществляться только в направлении движения воды. Для этого магистральные трубопроводы горячей воды прокладывают с подъемом в направлении движения воды, а в конце каждой магистрали устанавливают воздухосборник 8, оборудованный воздушным краном 9 для периодического выпуска воздуха.

Циркуляция воды осуществляется с помощью насоса 10, установленного на обратном трубопроводе. Краны  служат для регулирования теплоотдачи нагревательных приборов. В случае повреждения нагревательного прибора выключают не всю систему, а только поврежденный стояк. Для этого в зданиях, имеющих более 3-х этажей, на каждом стояке, в нижней и верхней частях, устанавливают запорные краны 12 для его отключения от системы и тройники с пробками 13 для быстрого слива воды. Кран 14 и обратный клапан 15 служат для заполнения системы водопроводной водой.

Расширительный бак 16 соединяется с системой отопления двумя трубами: расширительной 17 и циркуляционной 18. Циркуляционная труба обеспечивает непрерывную замену остывшей в баке воды горячей водой из системы, что исключает замерзание воды в баке. Уровень воды в баке контролируется с помощью сигнальной трубы 19. Лишняя вода удаляется через переливную трубу 20. Обе трубы выводятся к раковине, расположенной в котельной.

Для более устойчивой работы систем с принудительной циркуляцией расширительный бак присоединяют к обратной магистрали перед всасывающим патрубком насоса. В этом случае все части системы находятся под суммарным давлением насоса и гидравлическим, а это гарантирует от образования воздушных пробок и подсасывания воздуха в трубопровод. Появление воздушных пробок или вскипание веды и образование паровых пробок нарушает циркуляцию воды в данном участке трубопровода.

К недостаткам системы водяного отопления с верхней разводкой следует отнести бесполезные потери тепла магистральными трубопроводами, проложенными по чердаку, возможность их замерзания, затопление нижележащих этажей в случае аварии трубопроводов, а также невозможность включения системы до окончания строительства всего здания.

В системе водяного отопления с нижней разводкой ( 12) вода из котла / поступает в горячие магистральные трубопроводы 2, расположенные ниже нагревательных приборов (под потолком подвального этажа или в подпольных каналах). Из магистральных трубопроводов вода распределяется по подающим стоякам 3, из которых поступает в нагревательные приборы 4, где охлаждается и по обратным стоякам 5 движется в обратные магистрали 6, также расположенные в подвале здания или в подпольных каналах.

Расширительный бак 7, так же, как и в системах с верхней разводкой, присоединяется к обратному магистральному трубопроводу двумя трубами — расширительной 8 и циркуляционной 9. Труба 10 является сигнальной, с ее помощью истопник может контролировать уровень воды в расширительном баке. Лишняя вода автоматически удаляется из бака через переливную трубу .

Удаление воздуха из системы может осуществляться либо с помощью воздушных кранов 12, устанавливаемых на каждом нагревательном приборе верхнего этажа, либо централизованно, через воздушную линию 13, прокладываемую во избежание замерзания под потолком верхнего этажа здания. В предприятиях общественного питания удаление воздуха в системах отопления с нижней разводкой следует предусматривать через воздушную линию, так как удаление воздуха с помощью кранов 12 трудоемко и связано с нарушением санитарно-гигиенического режима в помещениях.

Краны 14 служат для регулирования теплоотдачи нагревательных приборов; краны 15 — для отключения отдельных стояков в случае аварии нагревательного прибора (устанавливаются только в зданиях свыше 3 этажей). Кран 16 и обратный клапан 17 используются при наполнении системы водопроводной водой; тройник с пробкой 18 служит для выпуска воды из стояка в случае аварии системы. Циркуляция воды в системе осуществляется насосом 19. К приборам, расположенным на верхнем этаже, горячая вода подводится через нижнюю пробку, что позволяет реже осуществлять выпуск воздуха из приборов.

В системах отопления с нижней разводкой отсутствуют бесполезные потери тепла горячими магистралями, исключена возможность затопления этажей при повреждении распределительных трубопроводов, а также замерзания магистральных трубопроводов, так как они прокладываются в отапливаемом помещении, возможен постепенный ввод системы в эксплуатацию путем последовательного включения этажей по мере возведения здания. В зданиях, в которых для прокладки вертикальных стояков невозможно или нежелательно пробивать междуэтажные перекрытия, применяют системы с поэтажной разводкой, при этом по каждому этажу прокладывают горячую и обратную магистрали, подающие воду к приборам только данного этажа Достоинство этих систем заключается в возможности регулирования или выключения нагревательных приборов на всем этаже с помощью кранов, которые устанавливаются на начальных участках горячей и обратной магистралей (например, выключение обеденного зала в период заполнения его посетителями или горячего цеха на время его работы).

Тупиковые системы водяного отопления, в которых длина циркуляционного кольца нагревательных приборов, расположенных ближе к главному стояку, значительно меньше длины циркуляционного кольца наиболее удаленного нагревательного прибора. Вследствие разной длины циркуляционных колец в них трудно обеспечить одинаковую интенсивность циркуляции воды и, следовательно, равномерный обогрев помещений.

В системах с попутным движением воды ( 13) длина циркуляционных колец для всех приборов одного и того же этажа одинакова и не зависит от расположения прибора. Это обеспечивает равномерный прогрев всех нагревательных приборов. Такие системы применяются в зданиях большой протяженности. Недостаток их — больший расход труб в сравнении с тупиковыми схемами.

Однотрубные системы водяного отопления могут быть вертикальными и горизонтальными.

В однотрубной вертикальной системе с насосной циркуляцией горячая вода из котла / поступает по главному стояку 2 в горячие магистральные трубопроводы 3, расположенные на чердаке здания. Из магистральных трубопроводов вода разводится по вертикальным стоякам 4 и далее поступает в нагревательные приборы. По способу присоединения нагревательных приборов к стоякам различают однотрубные системы    проточного

типа (левая часть) и однотрубные системы с замыкающим участком (правая часть). В системе проточного типа вода проходит последовательно через все приборы данного стояка. Выключение и регулировка отдельных приборов в этом случае невозможны, так как при выключении одного прибора выключается весь стояк. В системах с замыкающими участками часть воды проходит через нагревательный прибор, а часть — через замыкающий участок. В такой системе при выключении нагревательного прибора вода проходит по замыкающему участку, обеспечивая обогрев приборов на других этажах. Однако при этом в приборы на нижних этажах вода будет поступать с повышенной температурой, что приведет к увеличению их теплоотдачи и перегреву помещения.

В вертикальной однотрубной системе вода охлаждается в приборах верхних этажей и в приборы нижних этажей поступает с более низкой температурой. Поэтому нагревательные приборы нижних этажей должны иметь большую поверхность нагрева, чем приборы верхних этажей.

Достоинства однотрубных систем: более простой монтаж, меньший расход труб, унификация деталей трубопровода, устойчивый тепловой и гидравлический режимы работ. Недостаток — эксплуатация большого числа нагревательных приборов.

Различают однотрубные вертикальные системы с нижней разводкой и проточные с трехходовыми кранами. В замыкающие участки вода поступает с помощью трехходовых кранов только в том случае, если прибор необходимо выключить или уменьшить его теплоотдачу. К стоякам присоединены односторонние нагревательные приборы. Воздух из системы удаляется через воздушные краны, которые устанавливаются в верхних пробках радиаторов верхнего этажа.

В однотрубных горизонтальных системах применяется поэтажная разводка магистралей, а присоединение нагревательных приборов может быть выполнено как по проточной схеме, так и по схеме с замыкающими участками

Горизонтальные однотрубные проточные системы допускают только поэтажное выключение или регулирование нагревательных приборов. Горизонтальные однотрубные системы с замыкающими участками допускают выключение и  регулирование каждого нагревательного прибора. Воздух в этих системах удаляется через воздушные краны, установленные на каждом нагревательном приборе.