8. Элементы оборудования систем отопления

Нагревательные приборы являются основным элементами системы отопления и служат для передачи тепла относительно (вода, пар) к воздуху помещения. Приборы должны удовлетворять определенным теплотехническим, санитарно-гигиеническим и технико-экономическим требованиям.

Теплотехнические требования заключаются в том, чтобы приборы обеспечивали высокую удельную передачу, т. с. имели достаточно высокий коэффициент теплопередачи К.

Наиболее распространенным является радиатор М-140-АО, рассчитанный на рабочее давление теплоносителя 6 кгс/см2 (5,8-105 Па). Единицей измерения поверхности нагрева всех нагревательных приборов является эквивалентный квадратный метр (экм) — условная величина поверхности, отдающей тепла 435 ккал/ч (505 Вт) при средней температуре воды в приборе (95°+70°) :2 = 82,5°С, температуре помещения 18°С и расходе воды 17,4 кг/(м2-ч). Секция радиатора М-140-АО имеет поверхность нагрева 0,35 экм и массу около 8 кг .

Чугунные ребристые трубы изготовляются длиной 1=1; 1,5 и 2 м , с поверхностью нагрева соответственно 2; 3 и 4 м2 и рассчитаны на рабочее давление теплоносителя 6 кгс/см2 (5,8-105 Па). Труба длиной 1 м имеет поверхность нагрева 1,37 экм и массу 35 кг . На концах ребристые трубы имеют фланцы для присоединения их к контрфланцам трубопровода.

Стальные штампованные нагревательные приборы рассчитаны на рабочее давление теплоносителя 6 кгс/см2 (5,8-105 Па) и изготовляются из двух штампованных стальных листов, соединенных по периметру сваркой. Достоинством стальных радиаторов является их малая масса по сравнению с чугунными, недостатком— возможность быстрой коррозии металла, особенно если последний не имеет в своем составе специальных компонентов, повышающих его качество. Во избежание быстрой коррозии таких приборов заполнение и подпитку оборудованных ими систем следует производить только обескислороженной водой, поступающей из специальных водоподготовительпых устройств. Присоединение систем со стальными радиаторами к водопроводной сети общего пользования запрещено.

Стальные приборы крепятся к стенам специальными болтами, проходящими через проушины в приборах. Эти приборы изготовляют одиночными или спаренными. Последние состоят из двух одиночных приборов, соединенных между собой параллельно. Приборы выпускают 16 типоразмеров с поверхностью 0,6—3,5 экм, массой 5,8—13,3 кг.

Конвекторы плинтусные типа КП состоят из двух конструктивных элементов — трубы для теплоносителя и пластин оребрения из листовой стали толщиной 0,6 мм , составляющих основную поверхность прибора; пластины плотно насажены на трубу. Конвекторы рассчитаны на рабочее давление 10 кгс/см2 (9,8-105 Па). Их комплектуют из отдельных секций по вертикали в одно-, двух- и трехрядные отопительные приборы и поставляют в виде блоков, укомплектованных трубопроводами и регулировочными кранами.

Выпускаемые элементы конвекторов имеют поверхность нагрева 0,34—1,04 экм и массу 2,6—7,2 кг.

Конвекторы типа «Комфорт» применяют для отопления жилых, общественных и административных зданий при температуре теплоносителя до 150°С и рабочем давлении до 10 кгс/см2 (9,8-105 Па). Промышленность выпускает два типа таких приборов: настенный, навешиваемый на стену, и островной, устанавливаемый на полу. Основные узлы прибора — кожух, воздушный клапан и нагреватель, выполненный из отдельных стальных пластин, плотно насаженных на трубу.

Кожух увеличивает конвективную слагаемую теплоотдачи конвектора и позволяет увеличить полную его теплоотдачу на 30%. Воздушным клапаном регулируют теплоотдачу конвектора. Если его прикрыть, то изменится количество проходящего через конвектор воздуха (поэтому устанавливать кран для регулирования расхода теплоносителя у конвекторов «Комфорт» не нужно). При полностью закрытом клапане теплоотдача конвектора по сравнению с расчетной снижается в четыре раза.

Помимо перечисленных нагревательных приборов заводского изготовления применяют также регистры и змеевики, выполняемые в заготовительных мастерских из стальных труб диаметром 76— 125 мм . Значительное применение (в детских яслях-садах и других зданиях) получили бетонные отопительные панели — с регистрами, заделываемыми в бетон.

Сопоставление выпускаемых отопительных приборов по их теплотехническим, санитарно-гигиеническим и технико-экономическим показателям дает следующие результаты: а) наименьший коэффициент теплопередачи имеют конвекторы плинтусного типа и ребристые трубы, наибольший — у радиаторов и змеевиков; б) наибольшей теплонапряженностью металла в жилых и общественных зданиях обладают конвекторы и штампованные радиаторы, а наименьшей — ребристые трубы. Преимуществом ребристых труб является компактность поверхностей нагрева и возможность дополнительного увеличения ее путем установки этих труб в два и три ряда по высоте. Наименее компактны регистры. К наиболее гигиеничным относятся отопительные приборы с гладкими поверхностями — регистры и радиаторы, но последние не следует устанавливать там, где они могут быть механически повреждены. Удалять пыль с поверхности ребристых труб и конвекторов сложно.

Таким образом, ни один из применяемых типов приборов не удовлетворяет полностью всем предъявляемым к ним требованиям. Более всего близки к выполнению этих требований радиаторы и конвекторы, которые в настоящее время широко применяют в зданиях различного назначения. Ребристые трубы используют только в спортивных учреждениях, бытовых помещениях, банях, прачечных и в тех производственных помещениях, где пыль выделяется в незначительных количествах. Регистры устанавливают в производственных помещениях со значительным пылевыделением и на лестничных клетках.

Определение необходимой поверхности нагревательных приборов. Для поддержания в помещении требуемой температуры необходимо, чтобы расчетное количество тепла, отдаваемого установленными в нем нагревательными приборами, было равно расчетным потерям тепла через наружные ограждения помещения.

На величину влияют не только перечисленные ранее факторы, но и число секций в приборе (крайние секции отдают в помещение больше лучистого тепла), характер установки прибора (он может содействовать или препятствовать конвективной или лучистой теплоотдаче), а также остывание воды в трубопроводах системы.

Составляющие элементы системы отопления

Система отопления – неотъемлемая часть любого жилища, в котором проживают люди не только летом, но и круглый год. Об организации отопительной системы следует позаботиться еще на этапе проектировки дома. Но чаще всего ее обустраивают уже в готовом, полностью спроектированном и жилом доме.

Для того чтобы в здании было тепло и комфортно, рекомендуется обратиться к опытным специалистам. Но если решили сэкономить и хотите сделать все самостоятельно, нужно понять, что входит в систему отопления и для чего предназначается каждый из ее элементов.

Основные элементы системы отопления

Автономная система отопления состоит из множества элементов, которые могут отличаться в зависимости от типа оборудования. Но независимо от вида отопительной системы, в нее обязательно входит котел, радиаторы и трубы.

Котел

Это основной элемент отопительной системы, в котором происходит сгорание топлива и нагрев теплоносителя. В качестве теплоносителя чаще всего выступает обычная водопроводная вода. Но в некоторых случаях используется незамерзайка. Обычно она применяется тогда, когда хозяева дома часто и надолго отъезжают или постоянно возникают перебои.

Затем от котла нагретый теплоноситель подается по трубам к радиаторам, обеспечивающим нагрев помещений. В зависимости от того, какое топливо используется, существуют следующие виды котлов:

• Газовые. Самые популярные, выгодные и экономичные приборы, которые работают в автоматическом режиме.
• Электрические. Наиболее дорогостоящие, обычно монтируются в качестве дополнения к основному источнику отопления. Такие котлы неудобные в использовании, так как в случае отключения электроэнергии тепло быстро уходит из дома.
• Твердотопливные. В качестве топлива используется уголь, дрова или торф. Это самый надежный источник энергии, который может применяться почти во всех регионах страны. Твердотопливные котлы нуждаются в постоянному обслуживании, обычно используются в качестве дополнительного источника обогрева.
• Жидкотопливные. Дорогостоящие агрегаты, которые обычно монтируются в крайних случаях, когда нет альтернативных вариантов. В качестве топлива применяется бензин или солярка.

Современные производители предлагают комбинированные варианты, которые будут наиболее удобные в эксплуатации.

Трубы

Нагретый теплоноситель поступает из котла по трубам к радиаторам. Поэтому трубы должны быть прочными, выдерживать высокие температуры и давление. Трубы могут изготавливаться из различных материалов, обычно это:

Наиболее популярны стальные и пластиковые трубы. Первые очень прочные, надежные и устойчивые к коррозии, а вторые – более доступные, удобные в монтаже, с низким коэффициентом линейного расширения.

Радиаторы

После прохождения по трубам теплоноситель попадает в радиаторы, которые затем обогревают помещение. Такие элементы системы отопления могут быть нескольких видов:

• Чугунные. Ранее были самыми популярными, но сегодня отошли на второй план. Устойчивы к коррозии и высоким температурам, но не выдерживают резких ударов.
• Стальные. Наиболее востребованы сегодня, отличаются высокой теплоотдачей и невысокой стоимостью. Не выносят слива теплоносителя и подвержены коррозии.
• Алюминиевые. Недорогие приборы с хорошей теплоотдачей, устойчивостью к окислительным процессам. Не совмещаются с медными элементами системы отопления.

Также встречаются биметаллические агрегаты. Обычно радиаторы выбирают не по типу материала, а по внешнему виду.

Элементы системы отопления для слаженной работы котла

Зная, что входит в систему отопления, можно обустроить качественную и надежную отопительную систему. Для слаженной работы котла необходимо наличие дополнительных элементов:

• Циркуляционный насос. Обеспечивает движение теплоносителя в системе с принудительной циркуляцией, прокачивает тепло к отопительным приборам.
• Расширительный бак. Компенсирует лишнее давление в системах. Может быть мембранным или открытым расширительным. Мембранный бак предпочтительнее, размещается рядом с котлом, уменьшает вероятность образования воздушных пробок в радиаторах, не дает воде контактировать с воздухом.
• Байпас. В случае отключения электроэнергии заменяет циркуляционный насос.

Немаловажную роль играют и защитные элементы системы отопления, такие как манометр, сбросной клапан, развоздушиватель. Они устанавливаются перед котлом и обеспечивают безопасность работы системы.

Другие важные элементы системы отопления

Основные элементы системы отопления должны дополняться еще некоторыми важными компонентами, обеспечивающими правильную и бесперебойную работу приборов. В частности, можно выделить такие элементы системы отопления:

• Дымоход. Обеспечивает отвод продуктов горения наружу. Не устанавливается в отношении электрических котлов.
• Воздушный клапан. Обеспечивает отвод воздуха из системы, автоматически устраняет возникшие воздушные пробки.
• Горелка. При обустройстве котлов горелками агрегат работает без сбоев при пониженном давлении. Может быть атмосферной и вентиляционной.
• Бойлер. Используется для подогрева воды. Обычно устанавливается в дополнение к одноконтурным газовым котлам.
• Терморегуляторы. Позволяют регулировать температуру в комнатах. Достаточно повернуть термоголовку на нужное значение.
• Коллекторы. Обеспечивают равномерное распределение тепла к каждому отопительному прибору.
• Фитинги. Используются для соединения отопительных труб.

Отопительные приборы также относятся к важным элементам системы отопления. Они бывают разными (конвекторы, теплые полы и так далее). Если возникают трудности с выбором того или иного дополнительного или основного элемента системы отопления, рекомендуется проконсультироваться со специалистом.

Оборудование систем отопления

Конструктивно любая система отопления (кроме любых электрических вариантов) представляет набор оборудования и инженерных сетей, таких как трубопроводы, системы автоматики, регулирующей арматуры, насосных станций и пр.

Оборудование систем водяного и парового отопления по своему функционалу принципиально не отличается. А классифицировать его можно следующим образом:

1. Источник тепла — водогрейный или паровой котел, на газовом, дизельном или твердом топливе. Также источником тепла может быть индивидуальный или центральный тепловой пункты (ИТП или ЦТП), который снабжает теплом либо от центральной котельной несколько объектов, либо от ТЭЦ районы города и промышленные предприятия.
2. Насосная станция для осуществления циркуляции теплоносителя системе.
3. Сеть трубопроводов с необходимым набором запорной, регулирующей арматурой.
4. Станция подпитки, расширительные баки для компенсации температурных расширений, предохранительная арматура и пр.
5. Отопительные приборы, контуры теплых полов, установки воздушного отопления и пр.

Источники тепловой энергии

В настоящее время существует два принципиально различающихся варианта систем теплоснабжения в зависимости от источника выработки тепла: центральное от городских ТЭЦ или ЦТП или автономное от локальных газовых, дизельных или твердотопливных котельных.

Индивидуальные тепловые пункты

Котельные

В случае когда центральные системы теплоснабжения отсутствуют или являются более дорогими в эксплуатации в зависимости от региона подключения, основным вариантом выработки тепла выбирают автономные котельные установки. К такому оборудованию относятся водогрейные или паровые котлы, топливное хозяйство (газ, дизель, твердое топливо) и сопутствующее оборудование необходимое для работы систем отопления.

Водогрейные котлы в зависимости от мощности существуют настенного и напольного исполнения. Настенные водогрейные котлы небольшой мощности существуют в основном только газовыми с открытой или закрытой камерой сгорания, одноконтурными – для нагрева воды только для системы отопления или двухконтурными – для нагрева отопления и ГВС. В такие котлы производители, как правило, встраивают основное оборудование необходимое для функционирования систем отопления: насосы, расширительные баки, арматуру, воздухоспускники, теплообменники, автоматику для регулировки работы котла и защитную автоматику как газовой, так и водяной частей.

Напольные котлы, как правило, применяются большей мощности как для жилищного строительства, так и для промышленного использования. В зависимости от доступности топлива для работы котельных установок практически со всеми моделями котлов можно использовать горелки, предназначенные для работы на газу или дизельном топливе. Сопутствующим оборудованием такие котлы комплектно не оснащаются, что расширяет границы применимости. Для того чтобы система отопления и оборудование функционировали долго и безотказно отдельно необходимо предусматривать для таких котлов станции химводоподготовки. Напольные котлы также выпускаются одноконтурными или двухконтурными, из чугуна или стали, с принудительным или естественным отводом дымовых газов, с надувными или атмосферными горелками.

В силу того, что напольные котлы являются оборудованием повышенной опасности, имеют высокую тепловую мощность, то эксплуатация без соответствующих проектных разделов, согласований со службами надзора невозможна.

Твердотопливные котлы являются самым старшим видом котельного оборудования и самым недорогим. Используется в основном в системах отопления с естественной циркуляцией и относится к энергонезависимому оборудованию.

Также из котельного оборудования небольшой мощности отдельно можно выделить электрокотлы. Они служат только для нагрева воды в системах отопления небольших жилых домов, расположенных в районах, где нет альтернативных топливных ресурсов.

Насосные станции для систем отопления

Для осуществления циркуляции теплоносителя в системах водяного отопления в автономных, независимых схемах присоединения в ТС либо в зависимых, когда перепада давления недостаточно чтобы «продавить» всю сеть, используются циркуляционные насосы или насосные станции.

Системы отопления при центральном теплоснабжении выполняют с зависимым и независимым подключением. При зависимом подключении к тепловой сети циркуляция теплоносителя осуществляется за счет перепада давления со стороны источника тепла, поэтому зачастую циркуляционные насосы в таких схемах не устанавливают. В случае когда система отопления подключена к тепловым сетям по независимой схеме, устанавливается промежуточный водо-водяной теплообменник, а на внутреннем контуре насосная станция для циркуляции теплоносителя в системе, станция подпитки, расширительный бак, регулирующая арматура, коллектора системы отопления и т. д. При независимом подключении к тепловой сети возможно использование вместо воды низкозамерзающие теплоносители. Оборудование и узлы теплоснабжения при присоединении к тепловым сетям называют индивидуальными тепловыми пунктами — ИТП. В ИТП могут быть также выполнены узлы подключения систем вентиляции, ГВС и прочих систем нагрева.

Для небольших систем отопления с невысокими рабочими характеристиками в основном применяют циркуляционные насосы с «мокрым ротором» устанавливаемые на обратном трубопроводе. Такие насосы монтируются в любом положении при условии строго горизонтального вала, охлаждение ротора происходит перемещаемой средой. Основным условием эксплуатации является защита насоса от механических примесей в системе отопления (окалина, ржавчина), поэтому на всасе насоса обязательно устанавливать фильтр-грязевик. Эти насосы являются самыми простыми в эксплуатации, практически бесшумными и наиболее недорогими моделями. Для экономии электроэнергии все больше становятся популярными насосы с встроенными частотными преобразователями, которые при отсутствии потребности в тепловой энергии снижают рабочие параметры в пределах необходимых.

Для больших отопительных систем с большой протяженностью трасс используют насосы с «сухим» ротором, которые кроме высоких рабочих характеристик обладают и более высоким КПД. Конструктивно ротор не соприкасается с перекачиваемой средой, разделен от двигателя специальными уплотнительными торцевыми кольцами. Недостатком такого вида насосов является повышенная шумность, что вызывает сложности при эксплуатации в жилых зданиях. К насосам с «сухим» ротором относятся консольные насосы, вертикальные насосы inline, моноблочные насосы. Этот тип насосов также может комплектоваться частотными преобразователями, которые корректируют производительность насосов от сигнала систем автоматизации.

Насосы могут устанавливаться в разном количестве: один, один в сдвоенном исполнении либо несколько, установленных в параллель друг другу. Сдвоенная или параллельная установка предназначена для вариантов, где необходимо резервирование для обеспечения стабильной и бесперебойной работы системы отопления.

Мы сотрудничаем с крупнейшими Российскими и Европейскими производителями, что позволяет предлагать максимально выгодные решения с точки зрения капитальных и эксплуатационных затрат.

В отдельных случаях – при заключении контракта на поставку крупного инженерного оборудования мы готовы выполнить разработку рабочего проекта Бесплатно.

Мы не навязываем оборудование собственного производства, мы предлагаем варианты решения Вашей инженерной задачи по открытой, обоснованной цене, на базе передовых решений и опыта.

С уважением, генеральный директор ООО «Регион»
Щукин Алексей Владимирович

Телефон для связи: +7 (812) 627-93-38

P/S. от директора компании ООО «Регион»:

Работаем по всей России

Контакты. Тел/ф + 7(812) 627-93-38; info@dc-region.ru

Автор G+

Связаться с нами вы можете с 9.00 – 18.00 (пнд — пят). Наш специалист всегда ответит на Ваши вопросы и проконсультирует по возможным решениям тех или иных задач по телефону или по запросу на почту market@dc-region.ru.

+7 (931) 350 04 34 +7 (911) 088 95 67 +7 (963) 306 04 27

по номеру +7 (911) 130 08 19 Наш Skype: dc-region Наш Telegram по номеру: +7 (911) 130 08 19

Мы в социальных сетях

Проектирование жилых, гражданских и промышленных зданий и сооружений,
в том числе очистных сооружений и инженерных сетей и систем. По всей России.