Главная / Отопление / Системы и способы отопления / Схемы систем водяного отопления и их практическое применение

Схемы систем водяного отопления и их практическое применение

В современных офисных зданиях и жилых домах самой распространенной отопительной системой является водяное отопление. Простейшие схемы систем водяного отопления – те, что имеют естественную циркуляцию теплоносителя, происходящую в двухтрубной системе.

Отопительный котел, располагающийся в подвальном помещении, прогревает жидкость до определенной температуры. Вследствие этого в системе начинает циркулировать по трубам горячая вода или другая жидкость-теплоноситель.

Схема монтажа водяного отопления и ее нюансы

Происходит такой процесс, благодаря законам физики и термодинамики. Горячая вода имеет меньший объемный вес, чем холодная, поэтому она поднимается вверх, а охлажденная жидкость опускается вниз.

Схема движения воды в системе отопления частного дома

Схема движения воды в системе отопления частного дома. Нажмите для увеличения.

Циркулируя в закрытой системе, вода изначально попадает в главный стояк.

Затем из него проходит в горячий трубопровод, который расположен на чердаке или же под потолком верхних этажей дома, попадает в горячий стояк и затем подается к отопительным батареям или другим нагревательным приборам.

Попадая в секции радиаторных батарей, вода, остывая, передает свою тепловую энергию в отапливаемое помещение, и возмещает его теплопотери.

Отдав свое тепло, вода по обратным отводкам попадает в обратный стояк, а затем в обратный трубопровод, который проложен в подвале, либо он установлен в подпольном канале.

По этому трубопроводу охлажденная жидкость и попадает снова в котел, который опять нагревает ее.

Во время движения теплоносителя в системе отопления возникают непреодолимые потери на трение и сопротивление, которые требуется преодолеть имеющимся циркуляционным давлением.

Чтобы отопительные приборы, такие как радиаторная батарея, передавали необходимое количество тепла, существующее в системе циркуляционное давление должно равняться потере во время прохождения по кольцу расчетного количества теплоносителя.

Для этого используют специальный гидравлический расчет системы отопления.

Трубопровод в системах отопления выполняется из газоводопроводных шовных труб, изготовленных из стали при помощи сварки. Стояки и подводки в отопительных системах устанавливают открытой или скрытой прокладкой.

Для более удобного монтажа отопительной системы в многоэтажных домах используются трубные заготовки, которые заранее изготавливают на трубозаготовительных заводах или специальных заготовительных мастерских.

Регулировка тепловой отдачи нагревательных приборов, установленных в отапливаемых помещениях, или их отключение, установлено на горячей подводке. При помощи специальных кранов, имеющих двойную регулировку, производится:

  1. Регулировка первичная. Выполняется в процессе начальной наладки системы.
  2. Вторичная регулировка. Производится непосредственно в процессе эксплуатации.

Схемы водяных систем отопления и их разновидности

Самая верхняя точка системы отопления оснащается специальным расширительным сосудом – это обычный бак, изготовленный из листовой стали при помощи сварки. Излишки жидкости, образующиеся в результате расширения теплоносителя, поступают в этот бак.

Схема монтажа водяной системы обогрева дома

Схема монтажа водяной системы обогрева дома. Нажмите для увеличения.

Расширительный сосуд (бак) имеет специальную переливную трубу, через которую стравливают воздушные пробки, образовавшиеся в системе отопления.

Также через переливную трубу выливается избыточное количество жидкости-теплоносителя.

В нижней части расширительного бачка есть сигнальная трубка с запорным вентилем. Конец сигнальной трубы выходит в раковину котельной.

Отопительная система заполняется теплоносителем до тех пор, пока не заполнится расширительный бак, и из сигнальной трубки не появится жидкость.

Системы водяного отопления, имеющие естественную циркуляцию, предполагают установку расширительного сосуда на горячем стояке, и его используют для «стравки» излишка воздуха в системе.

Для создания благоприятных условий во время работ по выпуску излишков воздуха в системе (исключая вертикальные стояки), все трубы в системе водяного отопления проложены с небольшим уклоном в три – пять миллиметров на один метр погонный.

Отопительная система в любом здании заполняется обычной водопроводной водой.

Если в водопроводе не хватает давления для полного заполнения системы водой, используют ручной насос для подкачки жидкости-теплоносителя.

В летний период воду из отопительной системы желательно не спускать, во избежание пересыхания уплотнителей в резьбовых соединениях, имеющихся в трубопроводе, а также, чтобы избежать возможной коррозии трубопровода.

Схема с нижней разводкой

Схема систем водяного отопления бывает также с нижней разводкой — когда трубопроводы горячий и обратный проложены в помещении подвала. Как бы там ни было, но за последние годы однотрубная схема системы водяного типа отопления получила наибольшее распространение.

Она проще монтируется, так как длина труб в этих схемах существенно меньше, чем в 2-х трубных. Они имеют более аккуратный внешний вид, особенно это актуально во время открытой прокладки труб.

Схема нижней разводки системы отопления

Схема нижней разводки системы отопления. Нажмите для увеличения.

Отличием, а одновременно и недостатком однотрубных систем является то, что поступающий в отопительные приборы теплоноситель имеет не постоянную одинаковую температуру (как в двухтрубных системах), а понижающуюся температуру по мере прохождения жидкости по стояку.

Такая ситуация привела к необходимости увеличения труб стояка по ходу движения жидкости.

Существует еще схема отопления, имеющая осевые замыкающие участки.

Здания с невысокой этажностью оснащают зачастую схемой приоконного размещения стояков с подсоединением к ним радиаторных батарей.

Эта схема удобна тем, что в ней не увеличивая расход труб, легко можно применить однотипные стояки без предварительных замеров.

К такой схеме прекрасно подойдут трубы, изготовленные на трубозаготовительных заводах или специальных мастерских.

Особенно стоит использовать такую схему с трехходовыми кранами, ведь при такой схеме расчет отопительных приборов выполняется из условия предполагаемого пропуска через них всего проходящего по стояку теплоносителя, что неизменно приведет к уменьшению энергетических затрат отопительной батареи.

Если здание или дом не имеет чердачного помещения, в этом случае подойдет однотрубная схема разводки водяного отопления с нижней разводкой.

Однотрубные проточные схемы не очень удобны в эксплуатации, ввиду отсутствия регулировки теплоотдачи отдельных радиаторных батарей или других нагревательных приборов, однако такую отопительную систему можно монтировать в зданиях, которые не требуют такой регулировки.

Это, например, цеха на заводах, фабриках и др. Горизонтальные однотрубные схемы практично выполнять в зданиях, имеющих максимум три этажа.

Отопление с естественной и принудительной циркуляцией

Любая схема жидкостного отопления имеет как естественную, так и принудительную – насосную циркуляцию. Отопительные системы, имеющие естественную циркуляцию, в современном строительстве выполняются относительно редко.

Такие системы целесообразно устанавливать в отдельно стоящих зданиях, имеющих небольшую площадь для отопления. На сегодняшний день современные здания строятся одновременно целыми массивами.

Естественная циркуляция воды при обогреве дома

Естественная циркуляция воды при обогреве дома. Нажмите для увеличения.

Для них специально возводят отдельные теплоэлектроцентрали, котельни и централизованное отопление. Поэтому и нашла широкое применение система водяного отопления, имеющая насосную циркуляцию.

Жидкость в такой системе проходит циркуляцию только за счет работы циркуляционных насосов. Их в системе обычно устанавливают два – рабочий и запасной. Насосы устанавливаются на обратной линии, перед нагревающим котлом.

В свою очередь, насосы подразделяются на:

  1. центробежные;
  2. осевые;
  3. диагональные.

Практически все виды водяного отопления и все виды насосов, использующихся в этих системах, приводятся в действие при помощи электродвигателей.

Насосы обеспечивают скорость движения воды в трубопроводах от 0,5 до 1 метра за секунду, в то время как системы с естественной циркуляцией обеспечивают скорость подачи теплоносителя не выше чем 0,2 метров за одну секунду.

В первом случае, для полного удаления «воздушных пробок» из систем отопления, разводящие горячие линии прокладывают с небольшим подъемом по ходу движения жидкости.

Принцип действия системы отопления с принудительной циркуляцией

Принцип действия системы отопления с принудительной циркуляцией. Нажмите для увеличения.

Такая конструкция выполняется по той причине, что расширительный бак в системе с насосной циркуляцией жидкости подсоединен к «обратке» перед насосом.

Воздух в этом случае «травится» через специальные воздухосборники, встраиваемые в верхних точках горячего трубопровода.

Системы с насосной циркуляцией позволяют устанавливать нагревательные приборы на уровне с котлом, или даже ниже уровня котла.

Системы с естественной циркуляцией теплоносителя предполагают установку отопительных приборов выше котла (исключение составляет индивидуальное отопление в квартире).

Централизованное отопление использует в качестве теплоносителя воду, а насосы расположены на станции теплоэлектроцентрали или же на центральной котельне.

Бак расширительный устанавливают на самом высоком здании, которое «запитано» в данную ТЭЦ, или же расширительный бак вообще отсутствует. Его можно заменить подпиточным насосом.

Все здания, входящие в одно централизованное отопление, оборудованы специальным тепловым выводом. Если в здание подается из тепловой магистрали слишком горячая вода, температура которой превышает расчетную температуру, в ход вступает водоструйный насос, который подмешивает в горячую воду холодную жидкость, доводя температурный баланс до нужной температуры.

Разводка водяного отопления и температурные режимы

Понижение температуры подающейся горячей воды осуществляется за счет подмешивания к ней из «обратки» охлажденной воды той же отопительной системы.

Если же в качестве теплоносителя используется пар, то тепловые вводы зданий с водяным отоплением оборудуют специальным пароводяным теплообменником, в котором происходит подогрев горячей воды. Такую схему выполнения отопления называют – пароводяной.

Системы водяного отопления зачастую имеют рабочую температуру горячей воды 95°С, а обратной — 70°С.

В производственных помещениях, с целью экономии поверхности нагревательных элементов и понижения затрат на систему отопления, температурные показатели могут достигать 130°С горячей воды, в то время как «обратка» будет иметь тот же температурный показатель — 70°С.

В медицинских учреждениях эти показатели наоборот — ниже. Так, по требованиям санитарно-гигиенических норм, принято температуру входного трубопровода доводить до 85°С, а «обратку» — 65°С.

Немалую роль в работе централизованного отопления играет… погода. Чем выше наружная температура, тем меньшие тепловые потери идут в отапливаемых помещениях.

Соответственно, температуру подаваемой в центральную отопительную систему воды, также можно уменьшить. Так называемая, качественная регулировка стала очень большим преимуществом схем жидкостного отопления.

Поделиться:





2012-2017 © UltraTerm. Все права защищены. Любое копирование материалов сайта разрешено только при условии публикации активной ссылки на первоисточник.