Принцип работы ряда систем отопления с искусственной циркуляцией

 

Рассмотрим принцип работы ряда систем отопления с искусственной циркуляцией. Двухтрубная система водяного отопления с искусственной циркуляцией так же, как и с естественной циркуляцией подразделяется на системы отопления с верхней
и нижней разводкой магистральных трубопроводов. Устройство двухтрубной системы водяного отопления с искусственной циркуляцией в сущности не имеет никаких различий по сравнению с такой же системой отопления с естественной циркуляцией. Однако в системах отопления с искусственной циркуляцией применяют трубы меньшего диаметра, а давление в системе отопления создается сетевым насосом, расширительный бак присоединен к обратному магистральному трубопроводу перед всасывающим патрубком сетевого насоса.

За последние десятилетия для жилых зданий разработан ряд однотрубных систем водяного отопления, которые вытесняют двухтрубные системы как более дорогостоящие. Однотрубные системы водяного отопления с искусственной циркуляцией устраивают вертикальными и горизонтальными. В однотрубной вертикальной проточной системы отопления горячая вода из стояков вначале поступает в нагревательные приборы верхнего этажа. Выйдя из них, вода далее направляется вниз по подающим стоякам в нагревательные приборы нижележащего этажа и т. д. В нагревательные приборы самого нижнего этажа вода поступает менее горячей. Для равномерной теплоотдачи во всех помещениях число секций нагревательных приборов, установленных по этажам, будет различной. В нижних этажах их будет больше, чем в верхних. Такая система отопления чаще всего применяется для производственных помещений, клубов, административных зданий. Для жилых зданий
эта система применяется довольно редко.

Вертикальная однотрубная система водяного отопления с замыкающими участками широко применяется как для жилых, так и производственных помещений. В этой системе отопления горячая вода поднимается по главному стояку в подающие магистрали трубопроводов. Далее она растекается по стоякам, к которым подведены нагревательные приборы. Горячая вода в местах присоединения нагревательных приборов к стоякам распределяется на два потока: один поток направляется в нагревательные приборы, а второй — проходит по замыкающему участку (перемычке). Затем, на выходе из нагревательных приборов и на выходе из замыкающего участка оба потока охлажденной и горячей воды смешиваются. Смесь воды поступает затем вниз к месту разделения потока на следующий этаж и т. д. Как и в однотрубной проточной системе отопления число секций нагревательных приборов на нижних этажах устанавливают больше, чем на верхних. Это объясняется тем, что на верхние этажи вода в нагревательные приборы поступает более горячей и их теплоотдача больше, чем на нижних этажах. Вертикальная однотрубная система водяного отопления со смещенными перемычками и система отопления с замыкающими участками с попутным движением воды являются более усовершенствованными системами отопления в сравнении с рассмотренными однотрубными системами отопления.

В связи с грандиозными масштабами строительства жилых зданий в нашей стране получили развитие и усовершенствование системы отопления. В настоящее время при строительстве жилых зданий предпочтение отдается широкому применению однотрубных систем отопления с верхней и нижней разводкой магистральных трубопроводов. Что характерно и важно, в этих системах отопления отсутствуют обратные стояки. Большой интерес представляет собой однотрубная вертикальная система водяного отопления с нижней разводкой. Именно этой системе отопления в настоящее время отдается наибольшее предпочтение. Подающие и обратные магистральные трубопроводы располагают в подвальном помещении. Выход трубопроводов на чердак зданий отсутствует, что уменьшает потери теплоты и упрощается обслуживание системы отопления. Воздух выпускается из системы отопления не через воздухосборники, а при помощи воздушных кранов, установленных на нагревательных приборах верхнего этажа.
Подающие стояки в данной системе отопления разделяются на подъемные и опускные. Подъемный стояк от подающей магистрали прокладывают до верхнего этажа, где он переходит в опускной стояк, который в нижней точке (в подвале здания) присоединяют к обратной магистрали.

Горячая вода по подъемному стояку движется вначале вверх. В нагревательные приборы горячая вода поступает через нижние пробки и, выйдя охлажденной через верхние пробки, смешивается с потоком горячей воды и поднимается в верхнележащий этаж.
Таким образом, поток воды проходит все нагревательные приборы при движении вверх. Пройдя нагревательные приборы верхнего этажа, вода затем движется по опускному стояку. Вход воды в нагревательные приборы осуществляется уже через верхние пробки, а выход — через нижние. Регулировка теплоотдачи нагревательных приборов осуществляется кранами двойной регулировки, которые устанавливаются на подводках всех нагревательных приборов. Для строителей данная система отопления позволила устраивать здания с бесчердачной кровлей, а подвальные помещения без установки нагревательных приборов. Отопление подвальных помещений вполне обеспечивается теплоотдачей магистральных трубопроводов.

Горизонтальные однотрубные системы водяного отопления с искусственной циркуляцией разделяются на проточные с перемычками и проточные без перемычек (на сцепках). В горизонтальной однотрубной проточной системе отопления горячая вода из главного вертикального стояка растекается с одинаковой температурой по горизонтальным стоякам этажей, к которым присоединены нагревательные приборы. При этом горячая вода последовательно проходит все нагревательные приборы, охлаждаясь постепенно, проходя один нагревательный прибор за другим. Теплоотдачу нагревательных приборов регулируют только поэтажно с помощью установленной арматуры перед первым по ходу воды нагревательным прибором
и после последнего. Воздух из системы отопления удаляется через краны, установленные на каждом нагревательном приборе.

Горизонтальная однотрубная система отопления с перемычками отличается от проточной тем, что между подводками к нагревательным приборам вмонтированы перемычки. Кроме того, горячая вода по мере своего движения от одного нагревательного прибора к другому смешивается с охлажденной водой от каждого нагревательного прибора. В горизонтальной однотрубной системе без перемычек (на сцепках) нагревательные приборы друг с другом соединены с помощью трубных сцепок, по которым в верхнюю и нижнюю часть каждого нагревательного прибора одновременно поступает вода.
В отличие от выше рассмотренных горизонтальных однотрубных систем водяного отопления воздух в рассматриваемой системе отопления удаляется через воздухосборник. Теплоотдачу нагревательных приборов можно регулировать поэтажно.

Горизонтальные однотрубные системы водяного отопления, как правило, чаще всего применяются для производственных и общественных зданий, а также для жилых зданий только небольшой длины. Горизонтальные системы отопления проще в монтаже, чем вертикальные системы. При строительстве зданий с горизонтальной системой отопления имеется возможность включения системы отопления в работу по мере возведения здания, отпадает необходимость пробивать отверстия в междуэтажных перекрытиях за исключением только для главных стояков. Горизонтальные однотрубные системы отопления наряду с этим имеют недостатки: нагревательные приборы жестко соединены со стояками, что требует компенсации труб
системы отопления при нагревании; расположение стояков над полом затрудняет уборки помещений; трубы часто прокладывают без уклонов, что не позволяет сливать всю воду из системы отопления.