Виды систем водяного отопления зданий и сооружений

Системы водяного отопления зданий и сооружений. Горизонтальная и вертикальная разводки трубопроводов. Однотрубные и двухтрубные системы отопления. Системы с искусственной и естественной циркуляцией теплоносителя. Схемы водоводяного отопления с высокотемпературной водой.

Система отопления здания подключается к центральной тепловой сети или автономному теплогенератору. Она состоит из узла приготовления теплоносителя, разводящих трубопроводов, ветвей, подводок и отопительных приборов. Системы водяного отопления являются наиболее распространенными из известных отопительных систем. Они могут быть горизонтальными или вертикальными.

Горизонтальная разводка может быть верхней, нижней или смешанной. При верхней разводке подающий и обратный трубопроводы прокладываются, как правило, по чердаку здания. При нижней разводке оба трубопровода прокладываются в подвале, а при его отсутствии – в цокольном или в первом этаже. При смешанной разводке один из разводящих трубопроводов прокладывается по чердаку, а второй - по подвалу.

Вертикальные разводки обычно применяются в общественных зданиях, а также в жилых домах, оборудованных квартирными системами отопления. Разводки трубопроводов с попутным движением воды конструируются таким образом, чтобы протяженность циркуляционных колец через все ветви системы была одинаковой.

В многоэтажных зданиях с вертикальными двухтрубными системами отопления должна быть предусмотрена, как правило, нижняя разводка магистралей. Смешанная разводка магистральных трубопроводов (одна труба на чердаке, вторая – в подвале) не рекомендуется из-за невозможности установки на стояках регуляторов перепада давления.

Ветви трубопроводов соединяют разводящие трубопроводы с подводками к отопительным приборам. По расположению в пространстве ветви могут быть вертикальными или горизонтальными. Вертикальные ветви принято называть стояками.

По способу присоединения подводок ветви могут быть однотрубными или двухтрубными.

В местах подключения ветвей к разводящим трубопроводам должна устанавливаться запорная арматура и оборудование для слива воды и выпуска воздуха. Стояки и прямолинейные горизонтальные ветви длиной 50 м и более должны иметь компенсаторы.

В верхней точке стояков систем отопления с нижней разводкой должны устанавливаться устройства для автоматического выпуска воздуха.

В жилых домах рекомендуется использовать квартирные системы отопления с горизонтальными двухтрубными или однотрубными ветвями трубопроводов, прокладываемыми в полу или по плинтусам.

В насосной вертикальной двухтрубной тупиковой системе водяного отопления должно быть предусмотрено наличие радиаторных терморегуляторов, служащих для регулирования теплоотдачи нагревательных приборов, автоматических воздухоотводчиков, необходимых для удаления воздуха из системы и запорная арматура для отключения отдельных ветвей системы. Для обеспечения гидравлической устойчивости работы системы в течении отопительного периода на стояках устанавливаются балансировочные клапаны (ручные или автоматические), которые обеспечивают постоянство перепада давления (расхода) на данном участке.

Системы водяного отопления, по виду циркуляции теплоносителя, делятся на гравитационные и насосные.

Отличия насосных от гравитационных систем заключается в следующем: в системе установлен циркуляционный насос, температурные расширения теплоносителя компенсирует расширительный бак мембранного типа (закрытый) и в верхних точках систем устанавливаются автоматические воздухоотводчики.

Системы с искусственной циркуляцией воды делают с тупиковым и попутным движением воды. В системах с тупиковым движением воды, направление движения воды в подающей и обратной магистралях ветвей противоположны друг другу, а в системах с попутным движением, вода в подающей и обратной магистралях течет в одном направлении.

Системы отопления, в которых теплоноситель поступает в нагревательные приборы по одной трубе называются однотрубными системами. Однотрубные системы могут быть с естественной и принудительной циркуляцией, с тупиковыми ветвями и с попутным движением теплоносителя, вертикальные и горизонтальные.

В насосной вертикальной однотрубной тупиковой системы водяного отопления со смешанной разводкой предусматриваются: автоматические воздухоотводчики, терморегуляторы и запорная и регулирующая арматура, а в случае независимого подключения системы отопления - расширительный бак мембранного типа. По типу стояков системы могут быть со смещенными короткозамкнутыми участками, с осевыми короткозамкнутыми участками, а также проточно-нерегулируемыми, когда короткозамкнутый участок на стояке отсутствует. Однотрубные системы отопления могут быть тупиковыми и попутными (по движению теплоносителя). В обоих случаях магистральные трубопроводы прокладываются с минимальным уклоном 0,003 в сторону источника тепла.

Особенностью однотрубных систем водяного отопления является то, что в отличие от двухтрубных систем, в нагревательные приборы стояков вода поступает с различными температурами, численное значение которых уменьшается по ходу движения теплоносителя.

Помимо вертикальных однотрубных систем в промышленных и общественных зданиях, где помещения отличаются значительными размерами, применяют горизонтальные однотрубные системы.

Горизонтальные однотрубные системы могут быть проточными без автоматических воздухоотводчиков у нагревательных приборов, с обходными участками, с редукционной вставкой, с плинтусной разводкой труб и с подоконной разводкой труб. Горизонтальные ветви системы могут получать воду либо от источника тепла, либо из стояков, прокладываемых вертикально.

В районных системах отопления, в которых используют воду с температурой до 150 °C (высокотемпературная вода), применяют специальную схему районного водоводяного отопления. Характерными особенностями данной схемы являются: наличие смесительного устройства - элеватора, в котором происходит смешение высокотемпературной воды, вырабатываемой котлом, с водой из обратной магистрали системы отопления, вследствие этого получают температуру воды в подающей магистрали системы отопления, соответствующую нормируемой в зависимости от назначения здания. Циркуляционный насос поддерживает постоянное давление в сетях, подающих высокотемпературную воду к системе отопления, а наличие автоматически включающегося подпиточного насоса позволяет восполнять утечку воды из системы.