Классификация систем отопления: от привычного до экзотики

Классификация систем отопления: от привычного до экзотики

Тема данной статьи – классификация систем отопления зданий разного назначения. Мы исследуем употребляющиеся в них источники тепловой энергии, методы переноса тепла, разводки движения и конфигурации теплоносителей отопительных устройств.

Источник тепла

В данной роли смогут выступать:

  • Газ. Газовые котлы отопления снабжают минимальную цена тепловой энергии. Там, где газовые магистрали отсутствуют, вместо них смогут употребляться газгольдеры либо баллоны.

Но: в этом случае цена киловатт-часа тепла заметно увеличится.

  • уголь и Дрова. Твердотопливные котлы для этих источников энергии в большинстве случаев унифицированы. Их основной недочёт – ограниченная автономность работы: чистка зольника и закладка топлива требуются пара раз в день.

Но, котлы и газогенераторы верхнего горения способны пара расширить промежуток между закладками.

  • Пеллеты. Пеллетные котлы с дозаторами и бункерами разрешают добиться автономности в пара дней.

  • Соляра. Тут автономность уже исчисляется семь дней; к недочётам возможно отнести потребность и высокую шумность оборудования в громоздкой емкости под дизтопливо.
  • Электричество. Наровне с устройствами прямого нагрева ее применяют тепловые насосы, применяющие электричество для перекачки тепла от относительно холодной среды (воздуха, воды либо грунта) в более теплое помещение.

Вот примерная оценка затрат для различных источников.

Источник теплаЦена киловатт-часа
Газовый котел (магистраль)0,7 р.
Твердотопливный котел (дрова)1,1 р.
Тепловой насос1,2 р.
Твердотопливный котел (уголь)1,3 р.
Газовый котел (газгольдер)1,8 р.
Газовый котел (баллоны)2,8 р.
Дизельный котел3,2 р.
Электричество (прямой нагрев)3,6 р.

распределенное отопление и Центральный источник

Наиболее распространена схема с одним централизованным источником тепла (котлом либо печью), периферийными трубопроводами и отопительными приборами для транспортировки тепла. Но наровне с ними употребляются и распределенные системы отопления.

  • Электрические утепленные полы с свободными терморегуляторами.
  • Электрические конвектора, размещенные в каждой комнате.
  • Газовые конвектора с разводкой газа по дому.

  • Инфракрасные излучатели с свободным питанием.
  • Отопление кондиционерами с собственной сплит-системой в каждой комнате.

Метод теплопередачи

Теплопередача может осуществляться несколькими методами.

Теплоноситель

В этом качестве употребляется вода либо ее смеси с этилен- и пропиленгликолем, замерзающие при более низких температурах. Высокая теплоемкость теплоносителей разрешает обойтись магистралями относительно маленького сечения.

Воздушное пространство

Воздушное отопление подразумевает, что источник тепла нагревает конкретно воздушное пространство, поступающий в помещение. Системы воздушного отопления довольно часто совмещаются с вентиляцией. Главный недочёт решения, воздействующий на его популярность – необходимость прокладки воздуховодов громадного сечения: без ущерба для отделки это возможно сделать только на стадии строительства.

Системы отопления перегретым паром с температурой 200-400 градусов в наши дни используются только на промышленных объектах. Они эргономичны тем, что благодаря большой температуре отопительных устройств, разрешают обеспечить их минимальные размеры при высоких значения тепловой мощности. Недочёт пара – важная опасность для жителей отапливаемых помещений при авариях.

Инфракрасное излучение

Так именуемые инфракрасные отопительные устройства передают значительную часть тепла не воздуху около себя, а конкретно окружающим людям и объектам при помощи инфракрасного излучения, лежащего за пределами видимой части спектра.

Применение ИК-излучателей экономически оправдано в первую очередь вследствие того что оно снижает комфортный минимум температуры в помещении. За счет яркого нагрева кожи на открытых участках тела территория субъективного комфорта начинается уже от +15-16С.

тёплый пол и Конвекция

Привычная нам с детства схема обогрева помещения точечными источниками тепла со относительно большой температурой (радиаторами, конвекторами, регистрами и т.д.) именуется конвекционной. Любой отопительный прибор генерирует конвекционный поток; эти потоки перемешивают воздушное пространство в помещении.

Основная неприятность конвекционного отопления – в том, что температуры в отапливаемом помещении распределяются очень неравномерно.

Кроме того: они распределяются еще и неэффективно. Под потолком температура на 5-8 градусов выше, чем на уровне людской роста. Вы большое количество времени проводите на потолке?

Одно из побочных следствий перегрева воздуха вблизи потолка – резкое повышение утечек тепла через перекрытие. Потери тепла прямо пропорциональны дельте температур между сторонами ограждающей конструкции.

Альтернатива конвекционному отоплению – теплый пол. Поверхность пола нагревается до температуры в 25-35 градусов кабелем, пленочным нагревателем либо трубой с водой.

  • Температура велика именно там, где в ней имеется потребность – на уровне пола.

  • Тепловая завеса, мешающая промерзанию стен, формируется по всему периметру помещения.
  • За счет понижения средней температуры в помещении обеспечивается заметная экономия энергии.

Водяное отопление

При применения жидкого теплоносителя классификация системы отопления вероятна еще по нескольким параметрам.

Центральное и автономное

В системах ЦО источником тепла есть ТЭЦ либо котельная. Теплоноситель – техническая вода – транспортируется по теплотрассам; циркуляция в отдельных контурах обеспечивается перепадом между подающей и обратной нитками.

Функцию развязки между системой отопления и трассой здания делает элеваторный узел.

  • Нивелируется перепад между нитками. В автостраде он достигает 3-6 кгс/см2; одновременно с этим для стабильной циркуляции контура разумного размера достаточно перепада в 0,2 кгс/см2
  • Обеспечивается вовлечение части объема теплоносителя из обратного контура в повторную циркуляцию. Тем самым значительно уменьшается разброс температур между ближними к элеваторному узлу и дальними от него отопительными устройствами.
  • Регулируется режим работы системы ГВС (тёплого водоснабжения). В зависимости от температуры подачи ГВС подается с прямой либо обратной нитки.

При автономной системы мы имеем дело с замкнутым контуром, заполненным теплоносителем постоянного объема и не связанным с внешними объектами. Тёплая вода для хознужд из контура не отбирается.

Побуждение циркуляции

В системе ЦО теплоноситель приводится в перемещение перепадом между нитками. А что в автономных контурах?

Тут вероятны два варианта.

  1. В системе с принудительной циркуляцией она обеспечивается циркуляционным насосом – относительно маломощным устройством, обычно имеющим возможность ступенчато либо плавно регулировать производительность.
  2. Гравитационные системы работают за счет отличия в плотности между нагретым и холодным теплоносителем. От котла он поднимается по так именуемому разгонному коллектору и медлительно возвращается через радиаторы, по дороге отдавая тепло.

Полезно: гравитационную систему несложно модернизировать для ускорения циркуляции в ней, своими руками установив в контур циркуляционный насос. Инструкция достаточно несложна: розлив разрывается вентилем либо обратным клапаном, по обе стороны от которого делаются врезки на насос. Врезки комплектуются грязевиком перед парой и насосом отсекающих вентилей.

Одно- и двухтрубные системы

Разводка теплоносителя по отопительным устройствам возможно однотрубной и двухтрубной. В первом случае радиатор разрывает единственный розлив либо, что разумнее, врезается параллельно ему. Во втором любой отопительный прибор есть перемычкой между подающим и обратным трубопроводами.

Принципиальный момент: во втором случае система требует необходимой балансировки – настройки проходимости батарей дросселирующей запорной арматурой. Без нее дальние от котла радиаторы просто-напросто не будут работать.

Вертикальные и горизонтальные

Ленинградка – однотрубное кольцо по периметру дома с врезанными параллельно ему батареями, есть обычной горизонтальной системой. Стояк отопления в многоквартирном доме – столь же обычная вертикальная. Как нетрудно додуматься, они довольно часто комбинируются: скажем, в том же многоквартирном доме с вертикальным стояком соседствует горизонтальный розлив.

Попутные и тупиковые

В случае если теплоноситель от выходного патрубка котла до входного не меняет направления перемещения на противоположное – это попутная система. В случае если меняет – тупиковая.

Верхний и нижний розлив

В многоквартирных зданиях возможно встретить два типа разводки стояков.

  • Нижний розлив подразумевает, что подача и обратка находятся в подвале. Стояки соединяются попарно перемычкой на чердаке либо верхнем этаже. Любая пара стояков накоротко замыкает подающий и обратный трубопроводы.

  • При верхнего розлива подача вынесена на чердак и снабжена баком для сбора воздуха. Любой стояк для сброса приходится отключать в двух точках; но при запуске системы неприятностей в десять раз меньше: стравить воздушное пространство необходимо не на каждой паре стояков, а только в единственном баке.

Подключение радиаторов

Секционные отопительные устройства смогут подключаться к подводкам несколькими методами.

  • Боковое подключение наиболее выгодно с позиций эстетики. Но при громадной длине прибора крайние секции будут заметно холоднее первых от подводки.

  • Диагональное подключение разрешит батарее прогреваться на всей протяженности.

Совет: для подключения к левой пробке применяйте не сгон, а американку. Она значительно упростит демонтаж и установку радиатора.

  • Наконец, схема “снизу вниз” не только равномерно прогреет радиатор, но и избавит его от необходимости в промывке. Постоянная циркуляция через нижний коллектор не позволит ему заиливаться. Оборотная сторона для того чтобы подключения – в необходимости снабдить верхнюю пробку краном Маевского и при каждом запуске стравливать воздушное пространство.

Заключение

Сохраняем надежду, что наш экскурс в теорию, пускай и пара поверхностный, окажется нужным читателю. Как в большинстве случаев, прикрепленное видео предложит его вниманию дополнительные материалы.

Назначение и классификация систем отопления зданий

В помещениях с постоянным или длительным пребыванием людей и в помещениях, где по условиям производства требуется поддержание положительных температур в холодный период года, устраивается система отопления.

Отоплением называется искусственное обогревание помещений здания с возмещением теплопотерь для поддержания в них температуры на заданном уровне, определяемом условиями теплового комфорта для находящихся в них людей и требованиями протекающего технологического процесса. Известно три вида отопления: водяное, паровое и воздушное.

Системы отопления включают три основных элемента: источник теплоты (генератор тепла), теплопроводы (каналы или трубопроводы) и отопительные (нагревательные) приборы.

В генераторе тепла происходит сжатие тепла, а выделяемое при этом тепло передается теплоносителю, т.е. среде, переносящей тепло от генератора к нагревательным приборам. Нагревательные приборы передают полученное от генератора тепло воздуху помещений. По теплопроводам теплоноситель перемещается от генератора тепла к нагревательным приборам.

Система отопления является одной из строительно-технологических установок здания, которая должна отвечать следующим основным требованиям:

1) санитарно-гигиеническим – обеспечивать необходимые внутренние температуры, регламентируемые соответствующими СНиП, без ухудшения состояния воздушной среды;

2) экономическим – обеспечивать наименьшие приведенные затраты при уменьшении расхода металла;

3) строительным – предусматривать размещение отопительных элементов в уровне с архитектурно-планировочным и конструктивным решениями здания без нарушения прочности основных конструкций при монтаже и ремонте систем отопления.

4) монтажным – предусматривать возможность монтажа индустриальными методами с максимальным использованием унифицированных узлов заводского изготовления при минимальном количестве типоразмеров и ограничением применения узлов и деталей индивидуального изготовления;

5) эксплуатационным – характеризоваться простотой и удобством управления и ремонта, бесшумностью и безопасностью действия;

6) эстетическим – хорошо гармонировать с внутренней отделкой помещения и не занимать излишних площадей.

В практике строительства нашли применение разнообразные системы отопления, в основе выбора которых лежит использование тех или иных особенностей систем.

Системы отопления классифицируют по следующим основным признакам (рисунок 5): по виду использованного теплоносителя; по способу перемещения теплоносителя; по месту расположения источника теплоты.

По виду использованного теплоносителя системы отопления делятся на водяные, паровые, воздушные, огневоздушные.

По способу перемещения теплоносителя системы отопления делятся на системы с естественным (гравитационным) побуждением движения теплоносителя и системы с принудительным побуждением.

По месту расположения источника теплоты системы отопления разделяют на центральные и местные.

Водяные системы отопленияС принудительным побуждениемЦентральные МестныеДвухтрубные Однотрубные
С естественным побуждениемМестные
Паровые системы отопленияНизкого давления Высокого давленияС самотечным возвратом конденсата С конденсационным баком и питательным насосом
Печное отоплениеС нетеплоемкими печами С теплоемкими печами
Воздушное отоплениеСовмещенное с вентиляцией (прямоточное) Рециркуляционное
Электрическое отоплениеС промежуточными теплоносителями (вода, пар, воздух) С непосредственным обогревом помещения

Рисунок – 5 Классификация систем отопления

В местной системе отоплениягенератор тепла, нагревательные приборы и теплоотдающие поверхности конструктивно объединены в одном устройстве. Примером местного отопления может служить комнатная печь. В ней генератором тепла является топливник, в котором происходит сгорание топлива, теплопроводом служат дымообороты, прогревающие стенки печи и отводящие продукты сгорания из топки, а воздух помещений нагревается при его непосредственном соприкосновении с горячими поверхностями стенок печи. К местным системам отопления относятся также газовое отопление (при сжигании газа в нагревательных приборах, находящихся в отапливаемом помещении) и электрическое, если электрическая энергия переходит в тепловую непосредственно в самих нагревательных приборах. Радиус действия местных систем отопления невелик и ограничивается одной или двумя-тремя смежными комнатами.

Центральными системами отопления называются системы, в которых генератор тепла (например, котел) находится вне отапливаемых помещений, а теплоноситель к местам потребления подается по трубопроводам.

В центральных системах отопления одним генератором тепла, состоящим из одного котла или группы котлов, могут отапливаться не только отдельное здание, но и группы зданий. Система отопления, которая обслуживает целую группу зданий от одной котельной, называется районной.

Читайте также:  Насосные станции подкачки

В зависимости от вида теплоносителя центральные системы отопления подразделяются на системы водяного, парового, воздушного и комбинированного отопления.

Если в системе водяного отопления циркуляция воды в трубопроводах и нагревательных приборах происходит под действием разности объемных весов охлажденной и нагретой воды, то она называется системой с естественной циркуляцией.

В системах большой протяженности применять естественную циркуляцию воды экономически нецелесообразно, так как это привело бы к необходимости установки труб слишком больших диаметров. Поэтому в этих случаях устраивают системы водяного отопления с искусственной циркуляцией воды при помощи насосов (или насосные). Эти системы отопления в качестве теплоносителя могут использовать воду с температурой до 100 0 С или высокотемпературную воду (с температурой более 100 0 С).

В системах парового отопления пар из котла по трубопроводам поступает в нагревательные приборы, где конденсируется и, выделяя скрытую теплоту парообразования, нагревает эти приборы. Конденсат же возвращается в котел и вновь превращается в пар.

Системы парового отопления различаются по величине первоначального давления и бывают вакуум-паровыми (с давлением пара до 1 кгс/см 2 ), низкого давления (от 1,0 до 1,7 кгс/см 2 ) и высокого давления (более 1,7 кгс/см 2 ). В системах парового отопления пар перемещается под действием разности давлений на выходе из котла и перед нагревательным прибором.

Система воздушного отопления в зависимости от вида первичного теплоносителя подразделяются на водовоздушные, паровоздушные, огневоздушные, электровоздушные и газовоздушные. По способу передвижения воздуха воздушные системы могут быть с естественным и механическим побуждением. Во втором случае используются вентиляторы.

Комбинированной системой отопления называют систему, в которой применены либо два различных теплоносителя, либо один теплоноситель, но с разными параметрами. К ней относятся пароводяные, водоводяные и все воздушные системы отопления.

Системы водяного и парового отопления различаются также по способу разводки магистральных трубопроводов (с верхней, нижней и средней разводкой), по способу присоединения нагревательных приборов к стоякам (двухтрубные и однотрубные), по способу теплоотдачи нагревательных приборов (конвекционные и лучистые) и по типу применяемых нагревательных приборов (радиаторные, конвекторные, панельные, из гладких труб и др.).

Требования, предъявляемые к теплоносителям систем отопления.Основные требования, предъявляемые к теплоносителям, это способность аккумулировать тепло, подвижность и незначительное потребление электроэнергии на их перемещение. Применяемые в качестве теплоносителя горячая вода, пар и воздух наиболее близко соответствует этим требованиям.

К тому же температура теплоносителя (при воздействии ее на нагревательные приборы) не должна ухудшать гигиенические условия воздуха помещения.

Вода, пар и воздух обладают различными физическими свойствами. Вода характеризуется большой теплоемкостью, значительным объемным весом и большой подвижностью, что дает возможность передавать на большие расстояния значительное количество тепла при сравнительно небольшом объеме воды. При использовании в качестве теплоносителя горячей воды температуры поверхности нагревательных приборов (а следовательно, и их теплоотдачу) можно регулировать из одного общего центра (например, котельной), что позволяет экономней расходовать топливо.

Таблица 2 – Свойства водяного пара

Давление в кгс/см 2Темпера тура в С 0

Объем 1 кг пара в м 3Вес 1 м 3 пара в кгТеплота испарения 1 кг пара в ккалПолное теплосодержа ние 1 кг пара в ккал
99,11,7220,5807539,7639,3
1,2104,21,45210,6887539,5641,3
1,6112,71,10960,9013531,2644,7
119,60,90061,1104526,8647,2
132,80,61631,6224
142,80,47082,1239511,2655,4
0,3822,6177505,9658,1

При паровом отоплении большое количество тепла, выделяющегося при конденсации пара, и малый объемный вес последнего позволяют передавать на большие расстояния значительное количество тепла с минимальными затратами электроэнергии на перемещение теплоносителя. Кроме того, при использовании в качестве теплоносителя пара существенно сокращается количество нагревательных приборов, так как температура последних значительно выше, чем при теплоносителе – горячей воде. К недостаткам пара, как теплоносителя, следует отнести невозможность центрального регулирования теплоотдачи нагревательных приборов, высокую температуру на поверхности последних и возможность пригорания на них органической пыли, что ухудшает санитарно-гигиенические условия отапливаемых помещений. Кроме того, потери тепла паропроводами и конденсатопроводами значительно превышают потери тепла трубопроводами водяных систем отопления.

Воздушное отопление с использованием в качестве теплоносителя нагретого воздуха, имеющего сравнительно небольшие температуру (50 0 -70 0 С), теплоемкость и объемный вес, потребляет много электроэнергии на перемещение больших количеств воздуха. К недостаткам его можно отнести также шум, возникающий при работе вентиляторов.

По экономическим соображениям воздушное отопление предпочтительнее водяного и парового, так как не требует установки нагревательных приборов, стоимость которых составляет около 60% стоимости всей системы отопления.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Классификация систем отопления

ИЗ ЧЕГО ЖЕ СОСТОИТ СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ “Сердцем” отопительной системы является котел. От него нагретый теплоноситель (вода или антифриз) с помощью циркуляционного насоса (если система с принудительной циркуляцией) или без него (естественная циркуляция) движется по трубам и отдает тепло вашему дому через отопительные приборы. Кроме вышеназванных основных элементов в систему отопления входит еще масса других более мелких, но необходимых для нормальной работы вещей: расширительный бак — компенсирующий температурное расширение воды, фитинги — для соединения труб, воздушные клапаны и многое другое.

Какие бывают системы отопления

Системы с принудительной и естественной циркуляцией. В чем же их отличие? В системе с принудительной циркуляцией движение теплоносителя осуществляется с помощью циркуляционного насоса. Плюсами такой системы являются: комфорт (есть возможность поддерживать заданную температуру в каждой комнате), более высокое качество, небольшой диаметр труб, меньшая разница температур выходящей из котла нагретой воды и возвращающейся в котел остывшей (увеличивает срок службы котла). Основной и, пожалуй, единственный минус таких систем — насос требует наличия электричества. В системе с естественной циркуляцией насоса нет. Роль насоса в ней выполняет гравитационная сила, возникающая за счет разности плотности (удельного веса) теплоносителя в подающей и обратной трубах (плотность горячей воды меньше, т. е. она легче, чем холодная). Для такой системы требуются трубы большого диаметра (чтобы снизить сопротивление), она практически не поддается регулированию, и при ее использовании вы получаете меньший комфорт при больших затратах топлива.

СПОСОБЫ РАЗВОДКИ ТРУБ К РАДИАТОРАМ Существует два способа разводки труб к отопительным приборам — однотрубная и двухтрубная. При двухтрубной к каждому радиатору подведено две трубы — “прямая” и “обратная”. Эта разводка позволяет иметь одинаковую температуру теплоносителя на входе во все приборы. Двухтрубная разводка может быть двух типов: а) с параллельным подключением радиаторов (см. рис. 2), б) лучевая (коллекторная), когда от коллектора “лучами” к каждому отопительному прибору подводятся две трубы — прямая и обратная. Минус лучевой системы — большие затраты труб. Плюс — легкая регулировка отопительных приборов и балансировка системы. При однотрубной разводке (см. рис. 1) теплоноситель переходит последовательно от одного радиатора к другому, при этом остывая. Таким образом, последний радиатор в цепочке может быть значительно холоднее первого. Если вы заботитесь о качестве системы отопления — выбирайте двухтрубную систему, позволяющую регулировать температуру в каждой комнате. Единственный плюс однотрубной системы — более низкая цена.

Рис. 1 Однотрубная разводка Рис. 2 Двухтрубная разводка с параллельным подключением радиаторов ОП — отопительный прибор 1 — прямая 2 — обратная

по взаимному расположению основных элементов:

Центральными называют системы отопления Предназначенные для отопления нескольких помещений из одного теплового пункта, где находиться теплогенератор (котельная,ТЭЦ)

Местными системами отопления называют такой вид отопления , при котором все три основных элемента конструктивно объединены в одном устройстве, установленном в обогреваемом помещении. (пример печь, газовые и электрические приборы, воздушно-отопительные агрегаты).

по виду теплоносителя: паровые водяные воздушные комбинированные

по способу циркуляции теплоносителя: системы с естественной циркуляцией (гравитационные) системы с искусственной циркуляцией ( насосные)

по месту расположения подающих и обратных магистралей: с верхним расположением подающих магистралей ( по чердаку или под потолком верхнего этажа) с нижним расположением обеих магистралей ( по подвалу, над полом первого этажа или в подпольных каналах)

по месту расположения подающих и обратных магистралей: с верхним расположением подающих магистралей ( по чердаку или под потолком верхнего этажа) с нижним расположением обеих магистралей ( по подвалу, над полом первого этажа или в подпольных каналах)

по схеме включения отопительных приборов: Двухтрубные ( в которых горячая вода поступает в приборы по одним стоякам ,а охлажденная вода отводиться по другим) Однотрубные ( в которых горячая вода подается в приборы и охлажденная вода отводиться из них по одному стояку)

Вода представляет собой жидкую, практически не сжимаемую среду со значительной плотностью и теплоемкостью. Вода изменяет плотность объем и вязкость в зависимости от температуры, а температуру кипения в зависимости от давления, способна сорбировать или выделять растворимые в ней газы при изменения температуры и давления.

Пар является легко подвижной средой со сравнительно малой плотностью. Температура и плотность пара зависят от давления. Пар значительно изменяет объем и энтальпию при фазовом превращении.

Воздух является легкоподвижной средой со сравнительно малыми вязкостью , плотностью и теплоемкостью, изменяющей плотность и объем в зависимости от температуры.

Классификация систем отопления и применяемые материалы

Тема этой статьи — классификация систем отопления зданий. Мы выясним, какими бывают схемы отопления по типу теплоносителя, разводке и массе других признаков. Кроме того, нам интересно, какие материалы применяются сейчас для обогрева жилых и производственных помещений.

Теплоноситель

Одна из схем классификации. Надо признать — далеко не полная.

Если не вдаваться в мелкие детали, то можно выделить три основных типа теплоносителя для систем отопления:

  • Водяное отопление — это на практике не только вода, но и различные незамерзающие жидкости на ее основе, глицерин и масло. В большинстве случаев перейти с одного теплоносителя этого типа на другой можно без какой-либо модификации отопительной системы.
  • Использование для обогрева пара накладывает куда более жесткие требования к прочности и термостойкости труб и отопительных приборов. Очевидный плюс — перегретый пар благодаря более высокой температуре обеспечивает большую эффективность нагрева при том же размере радиатора или регистра. Минус — большая опасность для обитателей помещения при любых авариях.

Обратите внимание: жилые здания паром не отапливаются. В наше время паровое отопление — удел производственных помещений, причем в основном на предприятиях с устаревшей материально-технической базой.

  • Наконец, в помещение может подаваться подогретый воздух. Для его транспортировки используются теплоизолированные воздуховоды. Как правило, воздушное отопление бывает совмещенным с системой вентиляции.

Принципиальная схема котла воздушного отопления.

В этом порядке мы и станем рассматривать применяемые схемы.

Водяное

По каким признакам можно классифицировать схемы этого типа?

Центральное и автономное

Определения интуитивно понятны. Источник тепловой энергии для центрального отопления находится вне здания; теплоноситель транспортируется к нему и обратно по двум теплоизолированным трубам — теплотрассе. Тепловую энергию вырабатывает котельная или ТЭЦ.

Автономное отопление, напротив, обогревает исключительно то здание, в котором размещено. В эту категорию входят котлы, печи и тепловые насосы различных типов.

Независимые и зависимые

Системы центрального отопления, в свою очередь, тоже делятся на две подкатегории:

  • Зависимые используют для циркуляции в системе отопления и для нужд горячего водоснабжения непосредственно тот теплоноситель, который поступает из теплотрассы. Для его дозировки и управления тепловым режимом служит элеваторный узел. Именно такую схему использует абсолютное большинство многоквартирных домов советской постройки.

Главный узел элеваторного узла, регулирующий температуру батарей в доме.

  • Независимая схема подразумевает замкнутый контур с постоянным объемом теплоносителя, для нагрева которого водой из теплотрассы используется теплообменник. Таким же образом нагревается горячая вода для хознужд. Схема прогрессивнее уже тем, что позволяет использовать теплоноситель любого типа без мусора и примесей из трассы; однако тепловые пункты обходятся заметно дороже элеваторных узлов.

Закрытые и открытые

А вот открытой может быть только автономная система. В открытой контур и отопительные приборы заполнены без избыточного давления; контур открывается непосредственно в атмосферу (как правило, через расширительный бак открытого типа). Все схемы ЦО — исключительно закрытого типа.

Обратите внимание: в открытой системе может использоваться не только естественная циркуляция. Циркуляционный насос может работать и без избыточного давления — лишь бы он не завоздушивался.

Как несложно догадаться, в системе закрытого типа давление больше атмосферного. Типично оно поддерживается равным 1,5 кгс/см2. Для компенсации расширения жидкости при нагреве служит расширительный бак мембранного типа, который может быть смонтирован в любой части контура.

Естественная и принудительная циркуляция

И здесь деление возможно только в автономных системах: в ЦО циркуляция всегда принудительна. Теплоноситель приводит в движение перепад давлений между подающим и обратным трубопроводами теплотрассы.

В контурах с естественной циркуляцией (гравитационных) теплоноситель заставляет двигаться разница в плотности между горячей и холодной жидкостью. Нагретый котлом теплоноситель непрерывно вытесняется в верхнюю часть контура; оттуда он, описывая круг по дому и постепенно отдавая тепло отопительным приборам, возвращается обратно к котлу.

Схема гравитационной системы отопления.

Принудительная циркуляция в автономной системе обеспечивается маломощным насосом. Его применение позволяет использовать розлив меньшего диаметра, прогревать дом быстрее и равномернее; цена этого — энергозависимость отопления.

Двух- и однотрубные

Однотрубные схемы, как несложно догадаться из названия, используют разводку теплоносителя по всем отопительным приборам единственной трубой. Очевидное следствие — контур должен представлять собой замкнутый круг, что не всегда удобно.

Однако есть и ряд важных преимуществ:

  • Минимальные расходы. Трубы не так уж дешевы; понятно, что одно кольцо по периметру дома обойдется куда дешевле двух.
  • Отказоустойчивость. Если вода в контуре циркулирует — остановка движения теплоносителя в любых отопительных приборах невозможна. Можно не бояться разморозки.

Двухтрубная схема дает больше возможностей в плане возможных схем разводки: к примеру, контур может быть разорван пополам находящейся посередине дверью, представляя собой два полукольца. Кроме того, он позволяет обеспечить более равномерный нагрев отопительных приборов.

Оборотная сторона — необходимость балансировки системы дросселирующей арматурой. Инструкция вполне объяснима: если все радиаторы подключены трубами одного сечения, при этом одни ближе к котлу, а другие дальше — вода будет циркулировать только через ближние.

Попутные и тупиковые

Двухтрубные схемы могут быть, в свою очередь, попутными и тупиковыми. В чем разница?

  • Если теплоноситель доходит до дальних радиаторов и возвращается через обратный трубопровод, двигаясь в противоположном направлении — схема тупиковая.
  • Если вода, пройдя через радиаторы, продолжает двигаться в том же направлении — можно говорить о попутной схеме разводки.

Двухтрубное отопление с попутным движением теплоносителя.

Вертикальная и горизонтальная разводка

В чем разница — понять несложно: к примеру, типичная для одноэтажного дома однотрубная система отопления Ленинградка — разводка горизонтальная, а вот несколько радиаторов, объединенных общим стояком в многоквартирном доме — вертикальная.

Однако: на практике очень часто встречается комбинация этих двух типов. Наиболее наглядный пример — нынешние новостройки. От горизонтальных розливов в подвале идет пара вертикальных стояков; от них, в свою очередь, в квартире выполнена горизонтальная разводка теплоносителя к отопительным приборам.

Схема подключения радиаторов

Водяное отопление может различаться и тем, как подключены секционные радиаторы.

Если другие отопительные приборы (к примеру, конвекторы) можно подключить лишь одним способом, продиктованным производителем, то с секционными батареями отопления возможны разные схемы.

  • Боковое подключение оставляет на виду минимум труб; однако многосекционный радиатор в этом случае будет нагрет неравномерно, а последние секции неизбежно будут заиливаться.
  • Диагональное заставит его прогреваться полностью и равномерно. Ил будет скапливаться лишь под верхней подводкой: промывка изредка все же потребуется.
  • Подключение снизу вниз наиболее практично: в этом случае весь осадок будет уноситься водой. Радиатор в этом случае обязательно снабжается воздушником любого типа.

Так меняется теплоотдача при разных подключениях.

Паровое

Ряд параметров, которые могут различаться у водяного отопления, применимы и для парового:

  • Одно- и двухтрубные схемы можно встретить и здесь;
  • Разводка тоже может быть вертикальной и горизонтальной;
  • Движение пара и конденсата — попутным и тупиковым.

Но есть и характеристики, актуальные лишь для пара.

  1. В ваккум-паровых системах давление меньше атмосферы. В системах низкого давления оно составляет не более 1,7 кгс/см2; все, что сверх того — высокое давление.
  2. Системы низкого давления бывают не только закрытыми, но и открытыми (сообщающимися с атмосферой).
  3. Паровое отопление может быть замкнутым (с возвратом конденсата непосредственно в котел) и разомкнутым (конденсат собирается в отдельной емкости, из которой потом перекачивается в котел для повторного нагрева).
  4. Кроме того, конденсатопроводы могут быть сухими (то есть не полностью заполненными водой во время работы отопления) и мокрыми.

Замкнутая система парового отопления.

Воздушное

По каким признакам возможна классификация системы отопления этого типа?

Естественная и принудительная циркуляция

Нагретый воздух стремится вверх благодаря меньшей плотности относительно более холодных воздушных масс. Если работа воздушного отопления основана исключительно на естественной конвекции, нагревательный элемент волей-неволей приходится размещать ниже отапливаемых помещений. На практике куда чаще используется принудительная циркуляция воздуха, которую обеспечивают маломощные вентиляторы.

Рециркуляция

Простейшая схема воздушного отопления, которую легко смонтировать своими руками — котел с воздушным теплообменником, забирающий холодный воздух с улицы и после нагрева подающий его в жилое помещение. Отработанный воздух покидает дом через вытяжную вентиляцию.

Схема проста, но непрактична: потери тепла будут в этом случае непомерно велики. Очевидное решение — использовать полную или частичную рециркуляцию. Воздух вовлекается в повторный цикл; нагреть его до нормальных для воздушного отопления 50-60 градусов куда легче при начальной температуре +20, а не -30С.

Материалы

Водяное отопление

Для транспортировки теплоносителя могут применяться трубы из довольно большого списка материалов:

Именно этот материал применялся во всех домах советской постройки.

  • Оцинкованная сталь.
  • Гофрированная нержавеющая сталь.
  • Металлополимер (два слоя пластика с алюминиевой трубкой между ними).

Важно: для отопления применяются исключительно металлопластиковые трубы с пресс-фитингами, обжатыми специальным инструментом. Компрессионные фитинги начинают течь после нескольких циклов нагрева и охлаждения.

  • Полипропилен (как правило, армированный алюминием или стекловолокном).
  • Сшитый полиэтилен (устойчивая к температуре модификация привычного нам полиэтилена).
  • Медь.

Какими могут быть отопительные приборы?

  • Стальными. В эту категорию попадают пластинчатые и трубчатые радиаторы, конвекторы и регистры.
  • Алюминиевыми.
  • Биметаллическими. Популярные сочетания — сталь с алюминием и медь с алюминием.
  • Чугунными.

Паровое отопление

Типичные материалы, применяемые для отопления предприятий — стальные трубы и регистры, соединяющиеся с подводкой сварным швом. Часто применяются ребристые чугунные трубы (экономайзеры) и стальные конвекторы. Благодаря более высокой по сравнению с водой температуре пара отопительные приборы того же размера более эффективны.

Воздушное отопление

Из чего делаются воздуховоды для подогретого воздуха?

Наиболее типичное решение — гофрированный алюминиевый рукав в теплоизоляции. Отражающие свойства алюминия уменьшат потери тепла за счет инфракрасного излучения, а утепляющий слой — за счет конвекции.

Именно такое решение вы можете увидеть на фото.

Однако часто воздух от печи разводится и обычными тонкостенными трубами из оцинкованной жести. Потери, строго говоря, можно считать таковыми весьма условно: тепло ведь остается в доме.

Наконец, для канальных кондиционеров со сравнительно низкой температурой воздуха на выходе часто применяются обычные поливинилхлоридные вентканалы — круглые и коробчатые.

Заключение

Хотите узнать больше о типах отопительных систем? Возможно, полезную информацию вы сможете найти в прикрепленном к статье видео.

Классификация систем отопления: от привычного до экзотики

Тема этой статьи — классификация систем отопления зданий различного назначения. Мы исследуем использующиеся в них источники тепловой энергии, способы переноса тепла, конфигурации движения теплоносителей и разводки отопительных приборов.

Привычное водяное центральное отопление — неплохой способ обогреть дом. Но далеко не единственный.

Источник тепла

В этой роли могут выступать:

  • Газ. Газовые котлы отопления обеспечивают минимальную стоимость тепловой энергии. Там, где газовые магистрали отсутствуют, вместо них могут использоваться газгольдеры или баллоны.

Однако: в этом случае цена киловатт-часа тепла заметно увеличится.

  • Дрова и уголь. Твердотопливные котлы для этих энергоносителей обычно унифицированы. Их главный недостаток — ограниченная автономность работы: закладка топлива и чистка зольника требуются несколько раз в сутки.

Впрочем, газогенераторы и котлы верхнего горения способны несколько увеличить промежуток между закладками.

  • Пеллеты. Пеллетные котлы с бункерами и дозаторами позволяют добиться автономности в несколько дней.

Пеллетный котел с системой автоматической подачи топлива.

  • Соляра. Здесь автономность уже исчисляется неделями; к недостаткам можно отнести высокую шумность оборудования и потребность в громоздкой емкости под дизтопливо.
  • Электроэнергия. Наряду с устройствами прямого нагрева ее используют тепловые насосы, использующие электричество для перекачки тепла от сравнительно холодной среды (воздуха, воды или грунта) в более теплое помещение.

Принцип работы теплового насоса.

Вот примерная оценка расходов для разных источников.

Источник теплаЦена киловатт-часа
Газовый котел (магистраль)0,7 р.
Твердотопливный котел (дрова)1,1 р.
Тепловой насос1,2 р.
Твердотопливный котел (уголь)1,3 р.
Газовый котел (газгольдер)1,8 р.
Газовый котел (баллоны)2,8 р.
Дизельный котел3,2 р.
Электричество (прямой нагрев)3,6 р.

Центральный источник и распределенное отопление

Наиболее распространена схема с одним централизованным источником тепла (котлом или печью), периферийными отопительными приборами и трубопроводами для транспортировки тепла. Однако наряду с ними используются и распределенные системы отопления.

  • Электрические теплые полы с независимыми терморегуляторами.
  • Электрические конвектора, размещенные в каждой комнате.
  • Газовые конвектора с разводкой газа по дому.

  • Инфракрасные излучатели с независимым питанием.
  • Отопление кондиционерами с собственной сплит-системой в каждой комнате.

Способ передачи тепла

Передача тепловой энергии может осуществляться несколькими способами.

Теплоноситель

В этом качестве используется вода или ее смеси с этилен- и пропиленгликолем, замерзающие при более низких температурах. Высокая теплоемкость теплоносителей позволяет обойтись магистралями сравнительно небольшого сечения.

Воздух

Воздушное отопление подразумевает, что источник тепла нагревает непосредственно воздух, поступающий в помещение. Системы воздушного отопления часто совмещаются с вентиляцией. Основной недостаток решения, влияющий на его популярность — необходимость прокладки воздуховодов большого сечения: без ущерба для отделки это можно сделать лишь на стадии строительства.

Воздуховоды для подачи теплого воздуха спрячет подвесной потолок.

Системы отопления перегретым паром с температурой 200-400 градусов в наше время применяются исключительно на промышленных объектах. Они удобны тем, что благодаря высокой температуре отопительных приборов, позволяют обеспечить их минимальные размеры при высоких значения тепловой мощности. Недостаток пара — серьезная опасность для обитателей отапливаемых помещений при авариях.

Инфракрасное излучение

Так называемые инфракрасные отопительные приборы передают существенную часть тепла не воздуху вокруг себя, а непосредственно окружающим объектам и людям посредством инфракрасного излучения, лежащего за пределами видимой части спектра.

Использование ИК-излучателей экономически оправдано прежде всего потому, что оно снижает комфортный минимум температуры в помещении. За счет непосредственного нагрева кожи на открытых участках тела зона субъективного комфорта начинается уже от +15-16С.

Потолочный инфракрасный нагреватель.

Конвекция и теплый пол

Привычная нам с детства схема обогрева помещения точечными источниками тепла со сравнительно высокой температурой (радиаторами, конвекторами, регистрами и т.д.) называется конвекционной. Каждый отопительный прибор генерирует конвекционный поток; эти потоки перемешивают воздух в помещении.

Главная проблема конвекционного отопления — в том, что температуры в отапливаемом помещении распределяются крайне неравномерно.

Мало того: они распределяются еще и неэффективно. Под потолком температура на 5-8 градусов выше, чем на уровне человеческого роста. Вы много времени проводите на потолке?

Одно из побочных следствий перегрева воздуха вблизи потолка — резкое увеличение утечек тепла через перекрытие. Теплопотери прямо пропорциональны дельте температур между сторонами ограждающей конструкции.

Альтернатива конвекционному отоплению — теплый пол. Поверхность пола нагревается до температуры в 25-35 градусов кабелем, пленочным нагревателем или трубой с водой.

  • Температура максимальна именно там, где в ней есть потребность — на уровне пола.

  • Тепловая завеса, препятствующая промерзанию стен, формируется по всему периметру помещения.
  • За счет снижения средней температуры в помещении обеспечивается заметная экономия энергии.

Водяное отопление

В случае использования жидкого теплоносителя классификация системы отопления возможна еще по нескольким параметрам.

Центральное и автономное

В системах ЦО источником тепла является ТЭЦ или котельная. Теплоноситель — техническая вода — транспортируется по теплотрассам; циркуляция в отдельных контурах обеспечивается перепадом между подающей и обратной нитками.

Функцию развязки между трассой и системой отопления здания выполняет элеваторный узел.

Типичный элеваторный узел.

  • Нивелируется перепад между нитками. В трассе он достигает 3-6 кгс/см2; в то же время для стабильной циркуляции контура разумного размера достаточно перепада в 0,2 кгс/см2
  • Обеспечивается вовлечение части объема теплоносителя из обратного контура в повторную циркуляцию. Тем самым уменьшается разброс температур между ближними к элеваторному узлу и дальними от него отопительными приборами.
  • Регулируется режим работы системы ГВС (горячего водоснабжения). В зависимости от температуры подачи ГВС подается с прямой или обратной нитки.

В случае автономной системы мы имеем дело с замкнутым контуром, заполненным теплоносителем постоянного объема и не связанным с внешними объектами. Горячая вода для хознужд из контура не отбирается.

Побуждение циркуляции

В системе ЦО теплоноситель приводится в движение перепадом между нитками. А что в автономных контурах?

Здесь возможны два варианта.

  • В системе с принудительной циркуляцией она обеспечивается циркуляционным насосом — сравнительно маломощным устройством, зачастую имеющим возможность ступенчато или плавно регулировать производительность.
  • Гравитационные системы работают за счет разницы в плотности между нагретым и холодным теплоносителем. От котла он поднимается по так называемому разгонному коллектору и медленно возвращается через радиаторы, по дороге отдавая тепло.

    Типичная гравитационная система.

    Полезно: гравитационную систему несложно модернизировать для ускорения циркуляции в ней, своими руками установив в контур циркуляционный насос. Инструкция довольно проста: розлив разрывается вентилем или обратным клапаном, по обе стороны от которого делаются врезки на насос. Врезки комплектуются грязевиком перед насосом и парой отсекающих вентилей.

    Одно- и двухтрубные системы

    Разводка теплоносителя по отопительным приборам может быть однотрубной и двухтрубной. В первом случае радиатор разрывает единственный розлив или, что разумнее, врезается параллельно ему. Во втором каждый отопительный прибор является перемычкой между подающим и обратным трубопроводами.

    Одно- и двухтрубная разводки.

    Важный момент: во втором случае система требует обязательной балансировки — настройки проходимости батарей дросселирующей запорной арматурой. Без нее дальние от котла радиаторы просто-напросто не будут работать.

    Вертикальные и горизонтальные

    Ленинградка — однотрубное кольцо по периметру дома с врезанными параллельно ему батареями, является типичной горизонтальной системой. Стояк отопления в многоквартирном доме — столь же типичная вертикальная. Как нетрудно догадаться, они часто комбинируются: скажем, в том же многоквартирном доме с вертикальным стояком соседствует горизонтальный розлив.

    Комбинированная система: горизонтальный розлив и вертикальные стояки.

    Попутные и тупиковые

    Если теплоноситель от выходного патрубка котла до входного не меняет направления движения на противоположное — это попутная система. Если меняет — тупиковая.

    Попутная и тупиковая схемы.

    Верхний и нижний розлив

    В многоквартирных домах можно встретить два типа разводки стояков.

    • Нижний розлив подразумевает, что подача и обратка находятся в подвале. Стояки соединяются попарно перемычкой на чердаке или верхнем этаже. Каждая пара стояков накоротко замыкает подающий и обратный трубопроводы.

    Нижний розлив: подача и обратка в подвале.

    • В случае верхнего розлива подача вынесена на чердак и снабжена баком для сбора воздуха. Каждый стояк для сброса приходится отключать в двух точках; зато при запуске системы проблем на порядок меньше: стравить воздух нужно не на каждой паре стояков, а лишь в единственном баке.

    Верхний розлив: подача на чердаке.

    Подключение радиаторов

    Секционные отопительные приборы могут подключаться к подводкам несколькими способами.

    • Боковое подключение наиболее выгодно с точки зрения эстетики. Однако при большой длине прибора крайние секции будут заметно холоднее первых от подводки.

    На фото — радиатор с боковым подключением подводок.

    • Диагональное подключение позволит батарее прогреваться по всей длине.

    Совет: для подключения к левой пробке используйте не сгон, а американку. Она существенно упростит демонтаж и установку радиатора.

    • Наконец, схема «снизу вниз» не только равномерно прогреет радиатор, но и избавит его от необходимости в промывке. Непрерывная циркуляция через нижний коллектор не даст ему заиливаться. Оборотная сторона такого подключения — в необходимости снабдить верхнюю пробку краном Маевского и при каждом запуске стравливать воздух.

    Подключение по схеме «снизу вниз». Радиатор снабжен воздушником.

    Заключение

    Надеемся, что наш экскурс в теорию, пусть и несколько поверхностный, окажется полезным читателю. Как обычно, прикрепленное видео предложит его вниманию дополнительные материалы.

    Понравилась статья? Подписывайтесь на наш канал Яндекс.Дзен

    Классификация систем отопления

    Системы водяного отопления различают:

    а) по схеме соединения труб с отопительными приборами:

    – однотрубные с последовательным соединением приборов;

    – двухтрубные с параллельным соединением приборов;

    – бифилярные с последовательным соединением сначала всех первых половин приборов, затем для течения воды в обратном направлении всех вторых их половин;

    б) по положению труб, объединяющих отопительные приборы по вертикали или по горизонтали – вертикальные и горизонтальные;

    в)по расположению магистралей:

    – с верхней разводкой при прокладке подающей магистрали выше отопительных приборов;

    – с нижней разводкой при расположении и подающей и обратной магистралей ниже приборов;

    – с «опрокинутой» циркуляцией воды при прокладке обратной магистрали выше приборов;

    г)по направлению движения воды в подающей и обратной магистралях:

    – с тупиковым (встречным) движением воды в системе отопления

    – попутным (в одном направлении) движением воды в системе отопления.

    На рис. 1а) приведена схема вертикальной однотрубной системы насосного водяного отопления с верхней разводкой, с двусторонним (стояки 1, 2,4) и односторонним (стояки 3, 5) присоединением приборов к стоякам. Стояки показаны условно трех различных типов: нерегулируемого проточного (стояк 1); с замыкающими участками осевыми (стояк 2) и смещенными (стояк 3) с проходными регулирующими кранами (КРП, поставленные со стороны входа теплоносителя в приборы); проточно-регулируемого с обходными участками (стояки 4,5) с трехходовыми регулирующими кранами (КРТ).

    На рис. 1б) дана схема вертикальной однотрубной системы насосного водяного отопления с нижней разводкой и П-образными стояками условно трех типов (по аналогии с рис. 1а): нерегулируемого проточного (стояк 7), регулируемого со смещенными замыкающими участками и кранами КРП (стояки 2, 2), проточно-регулируемого с обходными участками и кранами КРТ (стояки 4, 5). При непарных отопительных приборах восходящую часть стояков делают «холостой» (стояки 3, 5).

    На рис. 1в) показана схема вертикальной однотрубной системы насосного отопления с опрокинутой циркуляцией воды и проточным расширительным баком. Стояки могут быть проточными (стояки 1, 5) или со смещенными обходными (стояки 2, 5) и замыкающими (стояк 4) участками. Проточный стояк 1 изображен с конвекторами типа «Комфорт-20», имеющими две горизонтально расположенные греющие трубы и регулирующий воздушный клапан.

    На рис.2 приведена схема горизонтальной однотрубной системы насосного водяного отопления с ветвями условно различной конструкции. Проточная ветвь I изображена для радиаторов, установленных на двух этажах, причем радиаторы на первом этаже объединены воздушной трубой, на втором этаже снабжены воздушными кранами. Бифилярная ветвь II показана для трубчатых отопительных приборов (конвекторов, гладких и ребристых труб). Ветвь III дана для регулируемых приборных узлов с кранами КРП и замыкающими участками постоянной длины с дросселирующими вставками. Аналогично может быть выполнена ветвь с обходными участками и кранами КРТ, хотя в этом случае затруднен централизованный спуск воды.

    На рис. 3 изображена схема вертикальной двухтрубной системы насосного водяного отопления с верхней (в левой части рисунка) и нижней разводкой. При нижней разводке удаление воздуха из системы может быть централизованным (через воздушную линию) и местным (через воздушные краны). В приборные узлы входят краны двойной регулировки (КРД) или краны повышенного гидравлического сопротивления – КРП с дросселирующим устройством (в системах отопления многоэтажных зданий с нижней разводкой).

    Основные приборные узлы, относящиеся к горизонтальным двухтрубным системам с верхней разводкой показаны на рис. 4а), с нижней разводкой-на рис. 4б). Слева изображено змеевиковое (последовательное) соединение трубами таких приборов, как гладкие и ребристые трубы, плинтусные конвекторы, справа – присоединение колончатых радиаторов по схемам сверху-вниз (см. рис. 4,а) и снизу-вниз (см. рис. 4,б).

    10.3. Последовательность проектирования системы отопления

    Исходные данные для проектирования: назначение и технология, планировка и строительные конструкции здания; климатические условия и положение здания на местности; источник теплоснабжения; температура помещений.

    Расчет теплового режима. Теплотехнический расчет наружных ограждений конструкций, расчет теплового режима в помещениях, определение тепловых нагрузок для отопления (см. раздел I и гл. 8).

    Выбор системы. Выбор параметров теплоносителя и гидравлического давления в системе, вида отопительных приборов и схемы системы (с технико-экономическим обоснованием в необходимых случаях).

    Конструирование системы. Размещение отопительных приборов, стояков, магистралей и других элементов системы. Деление системы на части постоянного и периодического действия, для позонного и пофасадного регулирования. Назначение уклона труб; схемы движения, сбора и удаления воздуха; компенсации удлинения и изоляции труб; мест спуска и наполнения водой стояков и системы. Выбор вида запор-но-регулирующей арматуры, ее размещение.

    Конструирование заканчивают вычерчиванием схемы системы с нанесением тепловых нагрузок отопительных приборов и расчетных участков.

    Теплогидравлический расчет системы. Гидравлический расчет системы. Тепловой расчет труб и приборов (см. гл. 9).

    До гидравлического расчета проводят предварительный тепловой расчет (без учета теплоотдачи труб) отопительных приборов с греющими элементами из труб (конвекторы, змеевиковые радиаторы, бетонные панели), потери давления по длине которых заметно влияют на общие потери давления в стояках и ветвях. В этом случае предварительно выбранные размеры приборов уточняют после выполнения гидравлического расчета.

    Допустимо делать окончательный тепловой расчет приборов любого вида до гидравлического расчета двухтрубных систем при скрытой прокладке труб.

    После гидравлического расчета проводят сразу окончательный тепловой расчет «емкостных» отопительных приборов (радиаторы секционные и панельные колончатые, ребристые и гладкие трубы Dy = 40— 100 мм), потери давления в которых допустимо оценивать по местному сопротивлению на входе и выходе воды, а также тепловой расчет гравитационной системы отопления малоэтажных зданий.

    Выбор системы отопления

    При проектировании водяного отопления предпочтение отдается насосным однотрубным системам из унифицированных узлов и деталей с автоматическим пофасадным регулированием. Гравитационные системы применяют при отсутствии централизованного теплоснабжения, технико-экономическом обосновании их преимущества по сравнению с насосными или при технологической необходимости полного исключения шума и вибрации конструкций в здании.

    Наиболее экономичные однотрубные системы проточного типа проектируют тогда, когда индивидуальное регулирование теплоотдачи отопительных приборов не обязательно или предусматривается установка приборов с воздушными регулирующими клапанами (например, конвекторов типа КН-20).

    Однотрубные системы проточно-регулируемого типа (с кранами КРТ) используются в тех случаях, когда необходимо индивидуальное регулирование теплоотдачи приборов.

    Однотрубные системы с замыкающими участками у приборов (с кранами КРП) применяют взамен проточно-регулируемых, когда требуется уменьшить потери давления в приборных узлах, несмотря на относительное увеличение площади нагревательной поверхности приборов (большее при узлах с осевым замыкающим участком, меньшее при узлах со смещенным замыкающим участком). Учитывают, что при смещенных замыкающих участках обеспечивается компенсация теплового удлинения этажестояков.

    Вертикальные однотрубные системы рекомендуют для зданий, имеющих три этажа и более. Однотрубные системы с верхней разводкой устраивают для обеспечения централизованного удаления воздуха из системы вне рабочих помещений.

    Однотрубные системы с нижней разводкой применяют в бесчердачных зданиях с техническими подпольями и подвалами, а также при необходимости поэтажно включать систему в действие в процессе строительства здания.

    Однотрубные системы с опрокинутой циркуляцией воды устраивают преимущественно в зданиях повышенной этажности, в зданиях с обогреваемыми чердачными помещениями (с «теплыми» чердаками) или верхними техническими этажами. В таких системах рекомендуют применять отопительные приборы с греющими элементами из стальных труб (например, конвекторы).

    Однотрубные системы следует разделять на две последовательно соединенные части, когда расчетная разность температуры воды превышает 45°С (например, 130-70°С).

    Горизонтальные однотрубные системы рекомендуется применять в протяженных зданиях, в зданиях с ленточным остеклением, в зданиях, где каждый этаж имеет различное технологическое назначение или тепловой режим.

    Бифилярные системы целесообразно устраивать при одинаковых тепловых нагрузках приборов, при автоматическом поддержании заданной температуры помещений путем пофасадного (вертикальные системы) или поэтажного (горизонтальные системы) количественного регулирования теплоотдачи отопительных приборов.

    Вертикальные насосные двухтрубные системы с нижней разводкой могут применяться в зданиях, состоящих из разноэтажных частей, с установкой у отопительных приборов кранов КРД (малоэтажные здания) или КРП с дросселирующим устройством, т.е. повышенного гидравлического сопротивления (многоэтажные-до восьми этажей – здания), а также при установке индивидуальных автоматических регуляторов у каждого отопительного прибора.

    Двухтрубные системы с верхней разводкой можно устраивать в малоэтажных зданиях (один-два этажа), особенно при естественной циркуляции воды. Такие системы используются для квартирного отопления при радиусе действия не более 15 м по горизонтали. Применения горизонтальных насосных двухтрубных систем следует избегать; при выборе по необходимости такие системы делают с попутным движением воды в магистралях.

    Для сокращения длины и диаметра магистралей вертикальные системы отопления многоэтажных зданий рекомендуется применять с тупиковым движением воды, особенно если предусматривается автоматическое пофасадное регулирование. В насосных системах значительной протяженности при малой тепловой нагрузке стояков следует использовать для увязки потерь давления в параллельно соединённых участках (если расхождение при тупиковом движении воды превышает 15%) попутное движение воды в магистралях.

  • Ссылка на основную публикацию
    ×
    ×