1. Регулировочный клапан; 2- обратный клапан; 3- насос-элеватор;

4- регулятор давления; 5- регулятор температуры; 6- электронасос;

7- регулятор расхода; 8- обратный клапан на перемычке

При работе от автономного теплоисточника циркуляционный насос по указанным выше причинам должен устанавливаться на обратном трубопроводе до котла. Кроме того, в автономной системе отопления для компенсации дополнительного объема, возникающего при температурном расширении нагреваемой воды, обязательно должен устанавливаться расширительный бак. Расширительный бак представляет собой теплоизолированную металлическую емкость цилиндрической формы со съемной крышкой. Этот бак устанавливают в наивысшей точке системы отопления, как правило, на чердаке здания или (при отсутствии чердака) в специальном утепленном боксе на крыше или в верхней части лестничной клетки. Как показано на рис. 2.4, бак имеет четыре патрубка, вваренных на разной высоте, которыми он присоединяется к соответствующим трубам системы отопления: расширительной, циркуляционной, контрольной и переливной.

Рис. 2.4. Расширительный бак:

Р- расширительная труба; Ц- циркуляционная труба;

К- контрольная труба; П- переливная труба

Через расширительную трубу в бак отводится дополнительный объем воды, возникающий при нагреве заполняющего систему холодного теплоносителя. Эта труба прокладывается через теплые помещения и присоединяется к патрубку, вваренному в дно бака. Циркуляционная труба служит для обеспечения постоянной циркуляции воды через бак во избежание его промерзания. Она прокладывается через холодные помещения и присоединяется к патрубку, вваренному в боковую поверхность бака на расстоянии 100 мм от дна. Контрольная труба служит для контроля за уровнем воды в системе. Она присоединяется к патрубку, вваренному в боковую поверхность на расстоянии 1/3 высоты бака от дна. Переливная труба служит для сброса избытка воды из системы и вваривается на расстоянии 100 мм от верха бака.

В системах с естественной циркуляцией расширительную и циркуляционную трубы присоединяют соответственно к главному стояку и подающему магистральному трубопроводу, прокладываемому на чердаке. В системах с насосной циркуляцией – к обратному трубопроводу перед насосом. При этом для обеспечения устойчивой циркуляции воды через расширительный бак (во избежание его промерзания) вертикальное расстояние между точками подключения расширительной и циркуляционной трубы не должно быть меньше 1,52 м. На расширительной, циркуляционной и переливной трубах нельзя устанавливать никакую запорную арматуру.

Полезным объемом расширительного бака считается объем от уровня контрольной - до уровня переливной трубы. Требуемая величина полезного объема расширительного бака , м³, определяется по формуле [3]

= 0,0465V_c , (2.7)

где V_c – объем воды в системе отопления, м³.

Объем воды в системах отопления V_c , л, определяется по укрупненным показателям. На каждый 1кВт установленной тепловой мощности системы приходятся следующие объемы воды по элементам: чугунные радиаторы - 1012 л/кВт; штампованные радиаторы - 8 л/кВт; ребристые трубы - 6 л/кВт; бетонные панели - 2 л/кВт; конвекторы – 0,8 л/кВт; трубопроводы при естественной циркуляции - 16 л/кВт, а при искусственной циркуляции - 8 л/кВт; автономные теплоисточники - 3 л/кВт. Таким образом, зная теплопроизводительность можно легко определить объем воды в системе отопления, а затем и требуемый объем бака.

В случае присоединения систем отопления к тепловым сетям расширительные баки в зданиях не устанавливаются.

Системы водяного отопления заполняются водой один раз (перед началом отопительного сезона), а затем они работают по замкнутому циклу. Заполнение производится через обратную магистраль “снизу-вверх”. Поднимаясь, вода, как поршень, выдавливает воздух из системы в подающий трубопровод, а затем в воздухосборник. В это время краны воздухосборников должны быть открыты. Как только через воздухосборники начинает идти вода заполнение системы прекращается. При наличии в системе расширительного бака заполнение производится до уровня контрольной трубы и прекращается тогда, когда через эту трубу начинает идти вода.

На каждом стояке вверху и внизу устанавливаются отключающие краны и тройники с пробками. С их помощью можно при работе системы отключать один из стояков и, вывернув пробки, сливать из него воду для проведения ремонтных работ.

В системах отопления с нижней разводкой оба разводящих магистральных трубопровода (подающий и обратный) прокладываются в подвале здания на кронштейнах вдоль стен. Также, как и при верхней разводке, все горизонтальные участки труб должны иметь уклоны. При совпадении направлений движения теплоносителя и воздушных пузырьков уклон может быть минимальным i = 0,002. При несовпадении - уклон увеличивают до 0,010,05. Схема системы отопления с нижней разводкой показана на рис. 2.5.

Р ис. 2.5. Схема насосной, вертикальной, тупиковой системы водяного отопления с нижней разводкой, подключенной к автономному источнику:

На этом рисунке левая часть системы показана двухтрубной, а правая -однотрубной. Удаление воздуха из системы отопления при нижней разводке решается двумя способами: централизованное удаление через специально предусмотренную воздушную линию и местное удаление через воздушные краны (краны Маевского), установленные на верхних радиаторах.

Присоединение воздушной линии к расширительной трубе системы обеспечивает отвод воздуха через бак. Наличие петли А в точке подключения воздушной линии к расширительной трубе исключает возможность циркуляции воды между соседними стояками.

Однотрубные системы отопления с нижней разводкой получили широкое распространение в практике благодаря своей технологичности и индустриальности. Радиаторные узлы таких систем изготавливаются централизовано в ЦЗМ, а на объекте только состыковываются трубы готовых этажестояков.

Горизонтальные водяные системы применяются для отопления одноэтажных многопролетных промышленных зданий и бывают однотрубными, двухтрубными, тупиковыми и с попутным движением воды. Схемы таких систем показаны на рис. 2.6.

Рис. 2.6. Схемы горизонтальных систем отопления:

а - горизонтальная двухтрубная тупиковая система;

б - горизонтальная система с попутным движением воды;

в - горизонтальная однотрубная система

Лекция 11. НАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ

В связи с тем, что нагревательные приборы являются элементами систем отопления, размещаемыми непосредственно в отапливаемых помещениях, к ним предъявляется ряд требований теплотехнического, санитарно-гигиенического, архитектурного, монтажно-технологического и экономического характера, главные из которых: дешевизна, простота конструкции, возможность изменения поверхности нагрева в широких пределах, высокий коэффициент теплопередачи (желательно как можно большее количество теплоты передавать излучением), легкость установки и замены, компактность, эстетический внешний вид, возможность легкой очистки от пыли.

Нагревательные приборы классифицируются: по материалу на металлические и неметаллические; по характеру теплоотдающей поверхности - гладкие и оребренные; по виду теплообмена - излучающие конвективные и лучисто-конвективные; по конструкции гладкие трубы, ребристые трубы, радиаторы (чугунные секционные и стальные штампованные), отопительные панели, конвекторы.

1. Гладкие трубы являются самыми простыми нагревательными приборами. Как правило, для их изготовления используют стандартные водогазопроводные трубы большого диаметра (89  133 мм). В целях большей компактности из гладких труб часто изготавливают змеевики или регистры. Преимущества и недостатки нагревательных приборов из гладких труб перечислены в табл. 2.2.

Таблица 2.2

Преимущества и недостатки нагревательных приборов из гладких труб

Преимущества	Недостатки
1. Гладкая поверхность легко очищается от пыли, что обеспечивает высокие санитарно-гигиенические качества. 2. Простота конструкции, возможность изготовления на месте. 3. 40-50% теплоты отдают излучением.	Неразвитая поверхность теплообмена, следовательно, боль-шие габариты и металлоемкость. Не удовлетворяют эстетическим требованиям для жилых помещений.

Применяются для отопления промышленных помещений с большим выделением пыли, а также за неимением других нагревательных приборов.

2. Ребристые трубы изготавливают из чугуна литьем. Ребра служат для увеличения поверхности теплообмена. Ребристые трубы выпускаются трех типоразмеров, различающихся только длиной. Технические характеристики ребристых труб приведены в табл. 2.3.

Таблица 2.3