• Конструктивные схемы систем водяного отопления
• Однотрубные и двухтрубные системы отопления
• Системы отопления с вертикальными и горизонтальными стояками
• Системы отопления тупиковые и с попутным движением воды в магистралях

В системах водяного отопления с естественной циркуляцией циркуляционные давления измеряются всего лишь десятками миллиметров водяного столба. Столь малые давления не позволяют устраивать данные системы в зданиях, имеющих большую протяженность, кроме того, они требуют применения труб значительных диаметров, что ведет к большому расходу металла.

Перечисленных недостатков лишены системы водяного отопления с искусственной циркуляцией. В них циркуляция воды создается центробежными насосами. Насосы, действующие в замкнутых кольцах системы отопления с искусственной циркуляцией теплоносителя, заполненных водой, воду не поднимают, а только ее перемещают, создавая циркуляцию, и поэтому называются циркуляционными.

Рис.3. Система водяного отопления с искусственной циркуляцией (с верхней разводкой)

1 - котел; 2 - главный стояк; 3 - расширительный бак; 4 - сигнальная линия; 5 - подающая линия; 6 - воздухосборник; 7 - подающие стояки; 8 - обратные стояки; 9 - обратная линия; 10 - насос; 11 - расширительная труба.

Циркуляционный насос включает, как правило, обратную магистраль системы отопления для увеличения срока службы деталей, взаимодействующих с горячей водой. На рис. 3. и 4 изображены системы отопления с искусственной циркуляцией. Расширительный бак подсоединяют не к подающей, а к обратной магистрали системы отопления с искусственной циркуляцией.

Рис. 4. Система водяного отопления с искусственной циркуляцией (с нижней разводкой)

1 - котел; 2 - подающая линия; 3 - обратная линия; 4 - подающие стояки; 5 - обратные стояки; 6 - воздушная линия; 7 - воздухосборник; 8 - расширительный бак; 9 - насос; 10 - расширительная труба; 11 - расширительная труба.

В системах отопления с искусственной циркуляцией теплоносителя целесообразно применять специальные циркуляционные насосы перемещающие значительное количество воды и развивающие сравнительно небольшие давления. Это малошумные горизонтальные лопастные насосы центробежного типа, соединенные в единый блок с электродвигателями и закрепляемые непосредственно на трубах (без фундамента), например насосы типа ЦНИПС или ЦВЦ.

Применение насосных систем (с искусственной циркуляцией) отопления позволяет существенно увеличить протяженность, трубопровода и уменьшить металлоемкость системы отопления за счет уменьшения диаметров разводящих трубе проводов. Кроме того, с установкой циркуляционного насоса появляется возможность применения новых схемных решений системы отопления зданий, например, отказ от верхней разводки трубопроводов. Однако применение насосных систем отопления возможно только при условии надежного электроснабжения.

При отсутствии теплогенераторов на твердом топливе с топками длительного горения могут найти применение системы водяного отопления с баком аккумулятором и циркуляционным насосом типа ЦВЦ (рис. 5.) такая система позволяет значительно сократить эксплуатационные затраты по обслуживанию генератора теплоты.

Рис. 5. Схема квартирной системы отопления с насосной циркуляцией теплоносителя и баком-аккумулятором теплоты.

1 - бак-аккумулятор теплоты; 2 - пробковый кран; 3 - расширительный бак; 4 - главный стояк; 5 - теплогенератор; 6 - отопительный прибор; 7 - циркуляционный насос; 8 - обратный клапан; Н-Ы - центр нагрева котла; 0-0 - центр охлаждения; М-М - центр бака-аккумулятора тепла; ТО - тройник с пробкой.

Принцип подобной системы отопления состоит в том, что тепловую мощность теплогенератора выбирают в 3 раза больше, чем теплопотери отапливаемого дом, за счет чего появляется возможность не только обеспечивать компенсацию теплопотерь дома, но и аккумулировать теплоту в специальном баке, которы начинает работать по прекращении эксплуатации теплогенератора. Объем бака-аккумулятора подбирают таким образом, чтобы время его разрядки составляло не менее 8 часов (при работе теплогенераторов два раза в сутки по 4 часа). Для эффективной работы системы бак-аккумулятор тщательно теплоизолирован с целью исключении потерь теплоты.

Конструктивные схемы систем водяного отопления

Конструктивно системы водяного отопления (как с естественной, так и с искусственной циркуляцией) подразделяют:

• по шесту прокладки подающей магистрали - на системы с верхней и нижней разводкой;
• по способу присоединения нагревательных приборов к подающим стоякам - на однотрубные и двухтрубные;
• по расположению стояков - на системы с вертикальными и горизонтальными стояками;
• по схеме прокладки магистрали - на системы с тупиковой схемой и с попутным движением воды в магистралях.

Однотрубные и двухтрубные системы отопления

Однотрубные системы водяного отопления не имеют обратных стояков, и вода, охлажденная в нагревательных приборах, возвращается в подающие стояки.

В однотрубных системах в нижние нагревательные приборы поступает смесь горячей воды и воды, охлажденной в верхних приборах. Так как температура этой смеси ниже температуры воды б приборах верхних этажей, то поверхность нагрева нижних приборов должна быть несколько увеличена.

В однотрубных системах вода циркулирует в нагревательных приборах и стояках, которые их питают, вследствие разности температур воды в тех и других. Однотрубные системы можно устраивать по двум схемам. При схеме радиаторы поступает из стояка только часть воды, остальная вода направляется по стояку к нижерасположенным радиаторам, Количество воды для каждого нагревательного прибора можно регулировать кранами, установленными у приборов.

Другая проточная система.. Здесь вся вода из стояка проходит последовательно через все нагревательные приборы, начиная с верхней. В отличии от простой однотрубной системы, в проточной системе в нижележащие радиаторы поступает не смесь горячей и охлажденной в верхних приборах воды, а только охлажденная вода.

В проточных системах нельзя ставить у нагревательных приборов обычные краны двойной регулировки. Если бы были установлены такие краны, то, перекрыв у того или иного прибора крап, уменьшили бы подачу воды во все приборы, присоединенные к стояку, а полностью закрыв один из кранов, можно прекратить циркуляцию воды через все приборы данного стояка. Между тем установка нагревательных приборов без кранов влечет за собой большие неудобства, так как тогда становится невозможным регулировать температуру воздуха в помещениях.

Однотрубные системы отопления могут выполнятся только с верхней развод-ком, поэтому их применяют в зданиях, где имеются чердаки и где можно располагать подающие магистрали в верхних этажах. Поэтажный пуск данных систем в действие невозможен, и в этом их недостаток,

Однако по сравнению с двухтрубными системами отопления однотрубные проще в монтаже и, кроме того, имеют более красивый внешний вид. Достоинство их в том, что на устройство однотрубной системы требуется меньше труб, чем на устройство двухтрубной.

Все эти положительные особенности однотрубных систем весьма существенны и вполне оправдывают их широкое применение.

Системы отопления с вертикальными и горизонтальными стояками

Если нагревательные приборы разных этажей подключаются к единому стояку, то такая система является системой с вертикальными стояками. Если нагревательные приборы одного этажа подключаются к единому стояку - это система с горизонтальными стояками. Преимуществом системы с горизонтальным расположением стояка является меньшая стоимость монтажа и экономия труб. Недостатком является сложность эксплуатации и возможность скопления воздуха в нагревательных приборах с образованием воздушных пробок.

Системы отопления тупиковые и с попутным движением воды в магистралях

Показанные на рис. 3 и 4 системы отопления относятся к так называемым тупиковым системам, в которых циркуляционные кольца не равны по длине, причем самое короткое кольцо проходит через стояк, ближайший к котлу, а самое длинное - через стояк, наиболее отдаленный от котла.

Рис. 6. Система водяного отопления с попутным движением воды.

1 - котел; 2 - главный стояк; 3 - расширительный бак; 4 - воздухосборник; 5 - подающие стояки; 6 - обратные стояки; 7 - обратная линия; 8 - расширительная труба; 9 - насос.

На рис. 6 изображена система отопления другого типа, где длина всех колец одна и та же и, следовательно, одинаково сопротивление колец (при одинаковой тепловой нагрузке стояков). Такие системы называют системами с попутным движением воды, причем их обычно устанавливают только в системах с насосной циркуляцией. В этих системах все стояки и нагревательные приборы находятся почти в равных условиях, что значительно облегчает регулировку.

Недостаток систем с попутным движением воды: состоит в том, что для их устройства требуется большее количество труб, чем для тупиковых систем.