Категория: Водоснабжение и отопление

Система водяного отопления с естественной циркуляцией

Система водяного отопления с естественной циркуляцией (рис. 1) состоит из следующих элементов: котла, установленного в котельной; подающего трубопровода, прокладываемого в верхней или нижней части здания; обратного трубопровода, прокладываемого внизу здания; нагревательных приборов 4; расширительного сосуда; ручного насоса, предназначенного для перекачивания воды из нижней части системы в канализацию в случае необходимости опорожнения ее и для подкачивания воды в систему при недостаточном давлении в водопроводе; кранов двойной регулировки, установленных у приборов.

Нагревательные приборы, как правило, располагают под окнами, а если это невозможно, — у внутренних стен.

Установка нагревательных приборов под окнами обеспечивает наиболее равномерную температуру помещений.

При непрерывной топке котла вода в нем все время нагревается и остывает в приборах и поэтому все время циркулирует в системе отопления, поддерживая требуемую температуру на поверхности нагревательных приборов, а следовательно, и в помещениях. Движение воды в системе показано на рисунке стрелками.

Чем ниже температура наружного воздуха, тем выше температуру воды поддерживают в котлах, тем больше вода остывает в нагревательных приборах и тем интенсивнее происходит циркуляция.

Давление измеряют в миллиметрах или метрах водяного столба. В системах водяного отопления с естественной циркуляцией давление небольшое и его измеряют в миллиметрах водяного столба.

Рис. 1. Схема двухтрубной системы водяного отопления с естественной циркуляцией и верхней разводкой: 1 — котел, 2 — подающий трубопровод, 3 — обратный трубопровод, 4 — нагревательные приборы, 5 — краны двойной регулировки, 6 — расширительный сосуд, 7 — ручной насос

Обычно расчетная (наивысшая) температура горячей (подаваемой) воды 95 °С и обратной 70 °С. В этом случае на каждый метр расстояния по вертикали между серединой котла и серединой нагревательного прибора первого этажа циркуляционное давление равно разности весов обратной и горячей воды, т. е. 977,8—961,9=15,9 мм вод. ст. (977,8—вес 1 л воды в граммах при температуре 70 °С и 961,9 — вес 1 л воды в граммах при температуре 95 °С). Если высота от середины котла до середины прибора нижнего этажа равна 3’ м, то циркуляционное давление будет равно 47,7 мм вод. ст. (15,9X3). Давление, под действием которого происходит циркуляция воды, называют циркуляционным. Это давление возникает за счет разности удельных весов горячей и охлажденной воды. Нагреваясь в котле, вода расширяется, и удельный вес ее уменьшается. Поэтому горячая вода вытесняется снизу вверх по трубопроводу более тяжелой охлажденной водой, поступающей из нагревательных приборов.

Чтобы увеличить циркуляционное давление, нужно увеличить расстояние между серединой котла и серединой нагревательного прибора, т. е. углубить котельную. Устраивать глубоко расположенные котельные дорого, кроме того, это усложняет удаление шлака и золы из котельной. Иногда глубоко располагать котельную невозможно из-за грунтовых вод.

Вода при движении по трубопроводу встречает сопротивления, вызывающие потерю давления. Потери давления в системах отопления складываются из потерь на прямых участках трубопровода, арматуре (кранах, вентилях, задвижках), в гнутых деталях трубопровода (отводах, утках, отступах), в нагревательных приборах и котлах.

Рис. 2. Схема двухтрубной тупиковой системы водяного отопления с естественной циркуляцией и нижней разводкой

Потери давления на прямых участках трубопровода называют потерями давления на трение. Все остальные называют потерями давления в местных сопротивлениях.

Потери давления зависят от диаметра труб, характера местных сопротивлений и скорости движения воды. Чем больше диаметр труб, тем меньше потери давления при равных количествах протекающей воды.

При малом циркуляционном давлении все трубопроводы должны быть относительно больших диаметров.

На рис. 2 приведена схема устройства тупиковой системы отопления. Путь (циркуляционное кольцо), проходимый водой через ближний от котла стояк, короче пути через дальний стояк. При одинаковой нагрузке и одинаковых диаметрах трубопровода воде легче циркулировать по ближайшему кольцу. При этом в дальние стояки будет поступать меньше горячей воды, чем в ближайшие, и это может вызвать недостаточный нагрев удаленных приборов. Во избежание этого удаленные стояки должны быть больших диаметров, чем ближайшие к главному стояку при одинаковой нагрузке. Этим уравнивают сопротивления в разных циркуляционных кольцах.

Кроме того, количество воды, поступающей в нагревательные приборы, регулируется кранами двойной регулировки при наладке системы отопления.
Вследствие малого располагаемого давления системы водяного отопления с естественной циркуляцией устраивают только в небольших зданиях с подвальным помещением для котельной.

По конструкции стояков и месту расположения подающих и обратных магистралей системы центрального водяного отопления с естественной циркуляцией бывают двухтрубные с верхней и нижней разводками, а также однотрубные с верхней разводкой. Виды систем зависят от формы здания, его назначения, размера отдельных помещений, наличия или отсутствия чердака или подвала.

Двухтрубная система водяного отопления с верхней разводкой. В этой системе вода из котла поднимается вверх по главному стояку и далее, проходя по магистральному трубопроводу, расположенному обычно на чердаке здания, поступает по стоякам и подводкам в нагревательные приборы. От нагревательных приборов вода по обратным подводкам и стоякам поступает в обратную магистраль и из нее в котел.

Каждый прибор данной системы отопления обслуживается двумя трубопроводами — подающим и обратным, поэтому такая система называется двухтрубной.

Двухтрубная система водяного отопления с нижней разводкой. Двухтрубная система отопления с нижней разводкой отличается от системы с верхней разводкой тем, что подающий трубопровод прокладывают понизу рядом с обратным и вода по подающим стоякам движется снизу вверх. Пройдя через нагревательные приборы, вода по обратным подводкам и стоякам поступает в обратную магистраль и из нее в котел.



Водоснабжение и отопление - Система водяного отопления с естественной циркуляцией

Разделы

Содержание блога

Содержание сайта.


Другое

Статьи по теме "Водоснабжение и отопление"