Автоматизированные котельные
Водяное отопление" наиболее распространённая отопительная система" применяемая в современных жилых" общественных и промышленных зданиях; тепло в отапливаемые помещения передаётся горячей водой через находящиеся в них отопительные приборы. Система Водяное отопление включает: водонагреватели" в которых вода подогревается сжигаемым топливом (котёл) или преобразуемой в тепло электроэнергией (электрокотёл)" при централизованном теплоснабжении - паром и более горячей водой (теплообменный аппарат); отопительные приборы (радиаторы" конвекторы" панели" ребристые и гладкие трубы и т.п.); трубопроводы" по которым горячая вода от водонагревателя поступает в отопительные приборы и после остывания в них возвращается обратно в водонагреватель; расширительный сосуд для воды" объём которой увеличивается при нагревании; запорно-регулирующую арматуру" устанавливаемую на трубопроводе.
|
Системы водяного отопления радиаторами классифицируются по нескольким признакам. По способу создания циркуляции водяные радиаторные системы делятся на системы с естественной циркуляцией (гравитационные) и с искусственной циркуляцией (насосные).
В системах Водяное отопление с естественным побуждением" применяемых только в небольших зданиях" вода циркулирует за счёт разности температур и плотности нагретой в водонагревателе (более лёгкой) и остывшей в отопительных приборах и трубопроводах (более тяжёлой) воды. Циркуляция при всех прочих равных условиях усиливается по мере увеличения расстояния по вертикали между отопительными приборами и водонагревателем" в связи с чем последний стараются размещать возможно ниже.
Водяное отопление в системах с механическим побуждением циркуляция воды происходит в основном за счёт действия циркуляционного насоса" который устанавливают на трубопроводе" подводящем охлаждённую воду к водонагревателю. В таких системах водонагреватель может быть расположен на одном уровне с отопительными приборами и даже выше них" а диаметры трубопроводов меньше" чем в системах с естественным побуждением.
|
Рис. 1. Система водяного отопления с естественной циркуляцией |
|
В системах с искусственной циркуляцией движение воды происходит за счет перепада давления создаваемого насосом.
В зависимости от схемы соединения труб с нагревательными приборами системы водяного отопления делятся на двухтрубные и однотрубные. В двухтрубной системе (рис. 1" 2) каждый нагревательный прибор присоединяется к двум трубам: по одной подводится горячая вода" а по другой уходит охлажденная вода" при этом все отопительные приборы оказываются принципиально параллельны и равноправны по отношению друг другу. В однотрубных системах отопления (рис. 3" 4) нагревательные приборы одной ветви соединяются одной трубой так" что вода последовательно перетекает из одного прибора в другой.
|
Рис. 2. Двухтрубная вертикальная система водяного отопления с верхней разводкой. |
|
В зависимости от места прокладки магистральных трубопроводов системы подразделяются на системы с верхней разводкой (см. рис. 1" 2.)" если горячая (подающая)" магистраль проходит выше всех отопительных приборов" и с нижней разводкой (см. рис.3)" когда и подающая и обратная магистрали проходят ниже всех нагревательных приборов.
На рисунке 2 приведена схема вертикальной двухтрубной системы отопления с верхней разводкой с односторонним и двухсторонним присоединением нагревательных приборов. Горячая вода из теплового пункта подается в главный стояк" затем по горизонтальной магистрали разводится к стоякам и от них к нагревательным приборам. Охлажденная вода из нагревательных приборов собирается в общий обратный стояк и далее через обратную магистраль поступает в тепловой пункт. Горизонтальные магистрали прокладываются с уклоном 0"002. Уклоны горизонтальных труб должны обеспечить выход воздуха из системы к верхним точкам" где он будет удален через воздухоотводчики.
По расположению труб" соединяющих нагревательные приборы" системы делятся на вертикальные" когда приборы присоединяются к вертикальному стояку" и горизонтальные (рис. 6)" когда приборы присоединяются к горизонтально расположенным трубопроводам.
|
Рис. 3. Двухтрубная вертикальная система водяного отопления с нижней разводкой.
1 -магистраль горячей воды;
2 -стояки горячей воды;
3 -стояки обратной воды;
4 -краны у приборов;
5 -нагревательные приборы;
6 -выпуск воздуха;
7 -обратная магистраль. |
В системе с нижней разводкой магистральная пиния располагается в нижней части системы. Движение воды по стоякам происходит снизу верх. Удаление воздуха из системы осуществляется через воздушные краны" устанавливаемые на верхних нагревательных приборах" или с помощью автоматических воздухоотводчиках" устанавливаемых на стояках или специальных воздушных линиях.
Рис. 5. Схема однотрубной системы отопления с нижней разводкой и П-образными стояками.
1 -магистраль горячей воды;
2 -нагревательный прибор;
3 -трехходовой кран;
4 -выпуск воздуха;
5 -регулирующий кран;
6 -магистраль обратной воды. |
Рис. 6. Схема горизонтальной однотрубной системы отопления.
1 -стояк;
2 -нагревательные приборы;
3 -регулирующий кран;
4 -выпуск воздуха.
5 -магистраль обратной воды. |
Однотрубные системы в настоящее время применяются очень широко" особенно в зданиях повышенной этажности. По сравнению с двухтрубными системами длинна труб однотрубной системы составляет 70-75 %. Однотрубные системы выполняются с верхней и с нижней разводкой. Кроме того" они подразделяются на три типа в зависимости от способа подключения приборов: проточные" проточные с нерегулируемым байпасом и проточные с регулируемым байпасом. Выпуск воздуха производится в верхних точках системы через автоматические воздухоотводчики или ручные краны.
|
Горизонтальные схемы применяются в зданиях большой протяженности. Магистрали горизонтальных схем прокладываются в удобных местах" обычно во вспомогательных помещениях. Горизонтальные системы бывают однотрубными и двухтрубными.
Системы с искусственной циркуляцией могут выполняться по нескольким схемам в зависимости от источника теплоснабжения.
|
Рис. 7. Схема горизонтальной двухтрубной системы отопления.
1 -стояк;
2 -нагревательные приборы;
3 -регулирующий кран;
4 -выпуск воздуха.
5 -регулирующая арматура
6 -магистраль обратной воды. |
|
Расчетная температура горячей воды в системах отопления жилых" общественных и административных помещений принимается равной t1= 95 °С" в детских и лечебных учреждениях 85 °С" в производственных помещениях-до 150°С. Температура обратной воды принимается обычно t2=70 °С. В настоящее время температурные режимы в квартирных и котеджных системах отопления в основном принимаются в зависимости от материалов труб" из которых изготавливаются разводки СО" а также от максимальной температуры на выходе из котла" сталь и медные трубопроводы 95°С -70°С" 80°С-60°С" и ниже. Для металопластика 70°С - 55°С и ниже. При работе системы отопления с конденсационным котлом температурные режимы должны быть не выше t1= 50°С" t2= 30°С.
В зависимости от источника теплоснабжения система может быть с индивидуальной котельной или от общего источника теплоснабжения. При теплоснабжении от общей котельной или ТЭЦ применяются три схемы: независимая с тепловым узлом" со смешением воды" зависимая прямоточная.
|
Рис. 9. Схема системы отопления с индивидуальной котельной.
1 -котел;
2 -циркуляционный насос;
3 -отопительный прибор;
4 -выпуск воздуха. |
Рис. 10. Схема независимой системы отопления с тепловым узлом.
1 -тепловой узел; 2 -циркуляционный насос
3 -нагревательные приборы;
4 -выпуск воздуха. |
Рис. 11. Схема зависимой системы отопления со смешением воды.
1 -подающая и обратная магистрали;
2 -подмес из обратной линии;
3 -нагревательные приборы;
4 -выпуск воздуха. |
| В независимой схеме вместо водогрейного котла устанавливается теплообменник" обогреваемый первичной водой из тепловой сети.
Зависимая схема со смешением воды применяется" когда необходимо ограничить температуру в системе отопления но нет необходимости ограничивать давление.
|
Рис. 12. Схема зависимой прямоточной системы отопления.
1 -стояк;
2 -нагревательные приборы;
3 -регулирующий кран;
4 -выпуск воздуха. |
Зависимая схема применяется" когда нет необходимости ограничивать ни температуру" ни давление. Зависимые схемы проще" однако" регулирование системы отопления определяется регулированием тепловых сетей. Поэтому предпочтительнее системы с индивидуальной котельной или с индивидуальным тепловым пунктом. Использование в системах отопления медных" металлопластиковых труб позволяет реализовать более широкий спектр технических решений" добиться несравнимо большей компактности" поднять эстетический уровень и комфортность отопления на несколько порядков. При этом длительность срока безаварийно йэксплуатации систем возрастает в несколько раз.
В случае применения радиаторного отопления варианты подключения отопительных приборов - радиаторов" конвекторовит.д. (ОП) могутбытьсамымиразнообразными: нижнее" верхнее" диагональное" боковое" свнутреннейциркуляцией (например" счетырехходовымклапаном). При расчете отопительных приборо внеобходимо помнить" что применение декоративных щитов снижает эффективную теплоотдачу в среднем на 10%.
Наиболее распространена и в большинстве случаев предпочтительна нижняя подводка к ОП нового поколения это радиатор-конвектор с нижним подключением. Преимущества медных и металлопластиковых трубопроводов наиболее полно реализуются при нижней разводке" приэтомтрубы" как правило" скрываются в конструкции пола или плинтуса" которые в этом случае выполняют защитную и декоративную функции.
При выборе схемы системы предпочтение следует отдавать той схеме" которая наиболее эргономично впишется в дизайн помещения и будет экономически целесообразной. Практически обязательнымя вляется создание принудительной циркуляции в системе" что достигается установкой одного или нескольких циркуляционных насосов. Это позволяет уменьшить разность температур теплоносителя на входе и выходе сети системы и тем самым повысить эффективность и регулируемость нагрева" а также избежать лишнего расхода материалов" упростить систему" сделать ее более компактной.
