Системы водяного отопления, их назначение и виды
Для отопления помещений используются местные и центральные системы отопления.
Местной называется такая система отопления, в которой тепло используется непосредственно в отапливаемом помещении — печное отопление, газовые или электрические водонагреватели.
Центральной называется система отопления, в которой генератор тепла (котел или теплообменник) находится за пределами отапливаемого помещения.
В зависимости от количества отапливаемых домов системы центрального отопления — домовые, групповые, квартальные и районные, а от используемого теплоносителя (вода, пар или воздух) — водяные, паровые или воздушные.
Системы водяного отопления наиболее распространены, гигиеничны и легко регулируются в соответствии с температурой окружающего воздуха.
Системы парового отопления не гигиеничны из-за пригорания пыли, которая находится в воздухе, на поверхности нагревательных приборов, плохо поддаются регулированию и из-за этого используются, как исключение, для производственных, коммунальных и общественных помещений.
Воздушные системы отопления из-за плохого регулирования можно использовать только для отопления больших промышленных помещений и магазинов.
Центральные системы водяного отопления подразделяются: по способу циркуляции — с естественной и искусственной; по размещению распределительных трубопроводов — с верхней и нижней разводкой;
по схеме присоединения нагревательных приборов к стоякам — однотрубные и двухтрубные.
Системы отопления с естественной циркуляцией. Работа системы отопления с естественной циркуляцией основана на свойстве воды увеличиваться в объеме при нагревании и уменьшаться — при охлаждении. С увеличением температуры плотность воды уменьшается, т. е. вода в обратном стояке — тяжелее, чем в подающем и благодаря этому охлажденная вода опускается вниз, своей массой вытесняет нагретую воду из котла в трубопровод горячей воды и поступает в котел, где нагревается.
Системы отопления с естественной циркуляцией допускаются только в малоэтажных зданиях с индивидуальной котельной при радиусе действия не более 30 м.
Системы отопления с искусственной циркуляцией. Для многоэтажных домов с радиусом действия более 30 м используются системы отопления с искусственной (насосной) циркуляцией, которая наиболее полно обеспечивает преодоление сопротивления движению воды по трубам.
При эксплуатации система отопления всегда заполнена водой. Установленные в котельной циркуляционные насосы должны создавать напор, необходимый для преодоления сопротивления сети и подключенных систем отопления.
Высокое давление в трубопроводах дает возможность одной котельной обогревать большое количество домов.
Двухтрубные системы отопления. Двухтрубными системы называются потому, что в них используются для питания нагревзгельных приборов и для отвода охлажденной воды используются две самостоятельные трубы. Такие системы водяного отопления с естественной и искусственной циркуляцией могут быть с верхней или нижней разводкой.
В системе с верхней разводкой нагретая в котле вода по главному стояку подается вверх в разводящую магистраль, которая проходит по чердаку или техническому этажу помещения и по распределительным стоякам движется сверху вниз, поступая в нагревательные приборы.
Воздух из котла, трубопроводов и нагревательных приборов удаляется через клапаны, которые установлены в верхних точках ото¬пительной системы.
В системах отопления с нижней разводкой вода из котла поступает в подающий трубопровод, который проложен в подвалах или в каналах под полом первого этажа и по распределительным стоякам движется снизу вверх, поступая в нагревательные приборы.
Воздух выпускается через краны в верхних пробках нагреватель¬ных приборов на верхнем этаже помещения.
Однотрубные системы отопления. В этих системах нагревательные приборы обеими подводками подключены к одному и тому же стояку.
Системы горячего водоснабжения, их назначение и устройство
Горячее водоснабжение используется для жилых и общественных помещений. Вода при этом должна иметь температуру не менее 60 °С и отвечать требованиям ГОСТа к питьевой воде. Системы горячего водоснабжения могут быть местные и централизованные.
В местных системах, рассчитанных на одну-две квартиры, вода нагревается вблизи места потребления в газовых водонагревателях, колонках, змеевиках. В централизованных системах вода нагревается в определенном месте (ЦТП, котельная) и затем транспортируется по трубам к многочисленным точкам водорозбора.
При этом вода нагревается:
- в водоподогревателях котельных с паровыми или водогрейными котлами;
- в водоводяных подогревателях ЦТП, с использованием теплоносителя от квартальных (районных) котельных или ТЭЦ (закрытые системы теплоснабжения);
- от тепловой сети квартальных (районных) котельных или ТЭЦ (закрытые системы теплоснабжения).
В котельных с паровыми или водогрейными котлами вода для горячего водоснабжения нагревается в емкостных или скоростных водонагревателях. Такие системы горячего водоснабжения могут быть с верхней и нижней разводкой (рис. 96).
Вода нагревается по следующей схеме: пар из котла поступает в змеевик емкостного водоподогревателя, нагревает воду, которая находится в межтрубном пространстве и конденсируется. Вода подогретая до 60-70 °С под давлением городского водопровода подается в водоразборные краны, а конденсат по конденсатопроводу поступает в котел. Если водоподогреватель находится выше паросборника, конденсат двигается в котел самотеком, а если на уровне или ниже — с помощью насоса.
Схема принципиально не изменится, если в водоподогреватель будет подаваться не пар, а горячая вода от водогрейного котла. В этом случае охлажденная вода через обратный трубопровод поступает в котел для повторного нагревания.
Системы горячего водоснабжения разделяются на тупиковую и с циркуляционными стояками.
На рис. 96, а показана тупиковая схема горячего водоснабжения с нижней разводкой, в которой не предусмотрена возможность цир¬куляции воды при отсутствии водоразбора, в результате чего вода в трубах охлаждается.
Поэтому такие схемы предусматриваются в основном в малоэтажных жилых домах, а также в столовых, банях, прачечных, где горячая вода используется беспрерывно.
Если к системам горячего водоснабжения домов любой этажности подключены полотенцесушители, то в таких схемах предусматривается циркуляция воды через специальные циркуляционные стояки (рис. 96, б). При этом даже при длительном отсутствии водоразбора в кранах всегда будет горячая вода, так же — в помещениях высотой более четырех этажей, если в них не установлены полотен- цесушители.
Рис. 96. Система горячего водоснабжения с нижней и верхней разводной: а — тупиковая с нижней разводкой; б-с циркулярными стояками и верхней разводкой