4.2. Выбор системы отопления

Систему отопления выбирают в зависимости от назначения и режима эксплуатации здания. Учитывают требования, предъявляемые к системе. Принимают во внимание категории пожаровзрывоопасности помещений.

Главным фактором, определяющим выбор системы отопления, является тепловой режим основных помещений здания.

Учитывая экономические, заготовительно-монтажные и некоторые эксплуатационные преимущества, СНиП 2.04.05-86, п.3.13 рекомендует проектировать, как правило, однотрубные системы водяного отопления из унифицированных узлов и деталей; при обосновании допускается применение двухтрубных систем.

Тепловой режим помещений одних зданий необходимо поддерживать неизменным в течение всего отопительного сезона, других зданий можно изменять для сокращения трудозатрат с суточной и недельной периодичностью, на время праздников, проведения наладочных, ремонтных других работ.

Гражданские, производственные и сельскохозяйственные здания с постоянным тепловым режимом можно разделить на 4 группы:

здания больниц, родильных домов и тому подобных лечебно-профилактических учреждений круглосуточного использования (кроме психиатрических больниц), к помещениям которых предъявляются повышенные санитарно-гигиенические требования;

2) здания детских учреждений, жилые, общежития, гостиницы, дома отдыха, санатории, пансионаты, поликлиники, амбулатории, аптеки, психиатрические больницы, музеи, выставки, библиотеки, бани, книгохранилища;

3) Здания плавательных бассейнов, вокзалов, аэропортов;

4) Здания производственные и сельскохозяйственные при непрерывном технологическом процессе.

Например, в зданиях второй группы предусматривают водяное отопление с радиаторами и конвекторами (кроме больниц и бань). Предельную температуру теплоносителя воды принимают в двухтрубных системах. равной 95°С, в однотрубных системах зданий (кроме бань, больниц детских учреждений) - 105°С (при конвекторах с кожухом до 130°С). Для отопления лестничных клеток возможно повышение расчетной температуры до 150°С. В зданиях с круглосуточной действующей приточной вентиляцией, в первую очередь в зданиях музеев, картинных галерей, книгохранилищ, архивов (кроме больниц и детских учреждений) устраивают центральное воздушное отопление.

Основные рекомендации по выбору системы отопления теплоносителя его параметров приведены в СНиП 2.04.05-96.

Системы отопления следует проектировать с насосной циркуляцией, нижней разводкой, тупиковые с открытой прокладкой стояков в первую очередь.

Остальные системы принимаются в зависимости от местных условий: архитектурно-планировочного решения, требуемого теплового режима, параметров теплоносителя в наружной тепловой сети и т.д.

ЛЕКЦИЯ 5

5.1. Классификация и материал теплопроводов

Трубы систем центрального водяного и парового отопления предназначены для подачи в приборы и отвода из них необходимого количества теплоносителя; поэтому их называют теплопроводами. Теплопроводы вертикальных систем отопления подразделяют на магистрали, стояки и подводки (рис. 5.1). Теплопроводы горизонтальных систем, кроме магистралей, стояков и подводок, имеют горизонтальные ветви (рис. 5.2).

Д вижение теплоносителя в подающих (разводящих) и обратных (сборных) магистралях может совпадать по направлению или быть встречным. В зависимости от этого системы отопления называют системами с тупиковым (встречным) и попутным движением воды в магистралях. На рис. 5.1, а и 5.2, а стрелками на линиях, изображающих магистрали (линии с индексом Т1 — подающие, с индексом Т2 — обратные магистрали), показано попутное движение теплоносителя: теплоноситель в подающей и обратной магистралях каждой системы движется в одном направлении. На рис. 5.1, б, в и 5.2, б показано тупиковое движение теплоносителя: теплоноситель в подающей магистрали течет в одном, а в обратной — в противоположном направлении

Рис. 5.1. Теплопроводы вертикальных систем центрального отопления с верхней разводкой (а), с нижней разводкой (б), с «опрокинутой» циркуляцией воды (в)

1 и 2 — подающие (Т1) и обратные (Т2) магистрали; 3 и 4 - подающие и обратные стояки; 5 и 6 -— подающие и обратные подводки, 7 - отопительные приборы (стрелками показано направление движения теплоносителя)

Рис. 5.2. Теплопроводы горизонтальных систем водяного отопления с нижней (а) и верхней разводкой (б)

I и 2 — подающие (Т1) и обратные (Т2) магистрали; 3 и 4 - подающие и обратные стояки; 5 и 6 - подающие и обратные подводки, 7 - отопительные приборы; 8 - однотрубные ветви; 9 - бифилярные ветви (стрелками показано направление движения теплоносителя)

В зависимости от места прокладки магистралей различают системы с верхней разводкой (см. рис. 5.1, а и 5.2, б), когда подающая (разводящая теплоноситель) магистраль (Т1) расположена выше отопительных приборов; с нижней разводкой (см. рис. 5.1, б и 5.2, а), когда и подающая (Т1), и обратная (Т2) магистрали проложены ниже приборов. При водяном отоплении бывают еще системы с «опрокинутой» циркуляцией воды (см. рис. 5.1, в), когда подающая магистраль (Т1) находится ниже, а обратная (Т2) выше приборов.

Для пропуска теплоносителя используют трубы: металлические (стальные, медные, свинцовые и др.) и неметаллические (пластмассовые, стеклянные и др.).

Из металлических труб наиболее часто используют стальные шовные (сварные) и редко стальные бесшовные (цельнотянутые) трубы. Стальные трубы изготовляют из мягкой углеродистой стали, что облегчает выполнение изгибов, резьбы на трубах и различных монтажных операций. Стоимость бесшовных труб выше, чем сварных, но они более надежны в эксплуатации и их рекомендуется использовать в местах, не доступных для ремонта.

Широкое применение стальных труб в системах центрального отопления объясняется их прочностью, простотой сварных соединений, близким соответствием коэффициента линейного расширения коэффициенту расширения бетона, что важно при заделке труб в бетон (например, в бетонных панельных радиаторах). Перспективно применение гибких стальных труб с защитной пластмассовой оболочкой.

Медные трубы отличаются долговечностью, но они менее прочны и дороже стальных. Свинцовые и чугунные трубы встречаются в системах отопления, смонтированных в начале XX в.

Термостойкие пластмассовые трубы обладают пониженным коэффициентом трения, вследствие чего снижается их гидравлическое сопротивление, они не зарастают и не подвержены коррозии. Гибкость пластмассовых труб, простота их обработки значительно облегчают монтаж, пониженная теплопроводность уменьшает теплопотери через их стенки. Внедрение пластмассовых труб в отопительную технику ограничивается повышенной стоимостью термостойких их видов, которые не размягчаются или не изменяют свою структуру (не «стареют») при длительном взаимодействии с теплоносителем.

В системах отопления используют неоцинкованные (черные) стальные сварные водогазопроводные трубы (ГОСТ 3262—75*) Dy=10—50 мм трех типов: легкие, обыкновенные и усиленные (в зависимости от толщины стенки). Усиленные толстостенные трубы применяют редко — в уникальных долговременных сооружениях при скрытой прокладке. Легкие тонкостенные трубы предназначены под сварку или накатку резьбы для их соединения при открытой прокладке в системах водяного отопления. Обыкновенные трубы используют при скрытой прокладке и в системах парового отопления.

Размер водогазопроводной трубы обозначается цифрой условного диаметра в мм (например, Dy=20). Водогазопро-водная труба Dy20 имеет наружный диаметр 26,8мм, а ее внутренний диаметр изменяется в зависимости от толщины стенки от 20,4 (усиленная труба) до 21,8мм (легкая труба). Изменение внутреннего диаметра влияет на площадь поперечного сечения «канала» для протекания теплоносителя. Поэтому одно и то же количество теплоносителя будет двигаться в трубе одного и того же условного диаметра с различной скоростью: большей — в усиленной и меньшей—в легкой трубе.

Стальные электросварные трубы (ГОСТ 10704—76*) выпускают со стенками различной толщины. Поэтому в условном обозначении выбранной трубы указывают наружный диаметр и толщину стенки (если выбрана труба 76 Х х2,8 мм, то это означает, что она имеет наружный диаметр 76мм, толщину стенки 2,8мм и, следовательно, внутренний диаметр 70,4мм). При этом стенку принимают наименьшей толщины (по сортаменту труб, выпускаемых заводами). Например, используют трубы Dy20 со стенкой толщиной 2,0мм (легкая водогазопроводная труба Dy20 имеет стенку толщиной 2,5мм).

Стальные трубы, применяемые в системах центрального отопления, выдерживают, как правило, большее гидростатическое давление (не менее 1 МПа), чем отопительные приборы и арматура. Поэтому предельно допустимое гидростатическое давление в системе водяного отопления устанавливают по рабочему давлению, на которое рассчитаны не трубы, а другой менее прочный элемент (например, отопительные приборы).

Соединение теплопроводов между собой, с отопительными приборами и арматурой может быть неразборным — сварным и резьбовым — и разборным (для ремонта отдельных частей) — резьбовым и болтовым. Резьбовое разборное соединение предусматривают в основном у отопительных приборов и арматуры для их демонтажа в случае необходимости. Фланцевая арматура крупного размера и чугунные ребристые трубы соединяются болтами с контрфлан­цами, привариваемыми к концам стальных труб.