Размещение, устройство и монтаж элементов систем водяного отопления

Размещение и монтаж теплопроводов в здании.

Теплопроводы вертикальных систем—магистрали, стояки и подводки к приборам (рис. 7.8). Теплопроводы горизонтальных систем дополнительно имеют горизонтальные ветви (рис. 7.9).

Рис. 5.8. Теплопроводы вертикальных систем отопления с верхним (а) инижним (б)расположением подающей магистрали

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

Для отопления в основном применяются водогазопроводные трубы обыкновенные. Трубы электросварные — для магистральных теплопроводов.

Водогазопроводные трубы имеют более толстые стенки. При монтаже применяют муфты, тройники, крестовины, футорки. Предусматривают разъемные соединения (сгоны) — кусок трубы длиной 100 или 300 мм с короткой и длинной резьбой на концах, с навернутой муфтой и контргайкой (рис. 5.10). При разъединении труб муфта с контргайкой перегоняются на длинную резьбу. Для уплотнения соединений при теплоносителе с температурой до 100°С используют льняную прядь и пасту (сурик и олифа). При перегретой воде и паре — асбестовый шнур на графитовой пасте.

Рис. 5.9. Теплопроводы горизонтальной системы отопления с нижним расположением подающей и обратной магистралей

1—7 — то же, что и на рис. 5.8; 8 — однотрубные ветви

Рис. 5.10. Фасонные части труб, применяемые при монтаже систем отопления, и способы соединения труб

1 — муфта; 2 — контргайка; 3 — крестовина; 4 — тройник; 5 — соединение труб с помощью муфты; 6 — разъемное соединение; 7 — льняной жгутик; 8 — фланцевое соединение с отбортовкой концов труб; 9 — фланцевое соединение с приваркой фланцев к трубам.

Теплопроводы прокладывают открыто. Скрытую прокладку (в бороздах) необходимо обосновать (санитарно-гигиенические, эстетические требования). Чтобы предотвратить движение воздуха по бороздам (дополнительные потери теплоты, пожаробезопасность), предусматривают горизонтальные разделки.

Трубы, проходящие через перекрытия и внутренние стены прокладывают в гильзах (манжетах) из кровельной стали или из обрезков труб с зазором 10 — 15 мм, для перемещения при температурном расширении.

Размещение подводки зависит от вида отопительного прибора и положения стояка или ветви. Подающую и обратную подводки прокладывают горизонтально (до 500 мм) илис уклоном (5 — 10 мм на всю длину). На стоякеили горизонтальной ветви при подключении одного прибора устанавливают резьбовой (сварной) тройник. Подключение двух приборов — резьбовую (сварную) крестовину. Используют унифицированные (постоянной длины) подводки и стояки.

Размещение стояка производится у наружных стен. В угловых помещениях — в углах, для предохранения углов от сырости и промерзания. При открытой прокладке то расстояние от штукатурки до трубы 2—3 см. К стенам стояки крепят разъемными хомутами.

Размещение магистрали определяется назначением и шириной здания, видом системы отопления. В производственных зданиях магистрали прокладывают по стенам, колоннам под потолком, в средней зоне или у пола. Допускается прокладка магистрали в технических этажах и подпольных каналах. Прокладка магистральных трубопроводов водяного отопления гражданских зданий показана на рис. 7.11. В районах с t_н Б = — 40°С и ниже чердак (кроме теплых) и в проветриваемые подполья не используются. Для типовых жилых домов, с повторяющимися секциями, применяется посекционная нижняя разводка (каждой секции — самостоятельная система).

Рис. 5.11. Прокладка магистральных теплопроводов на чердаках (а,б, в) и в подвалах (г, д, е)зданий при тупиковой (а, б, г, д)и попутной (в, е)схемах движения теплоносителя.

Компенсация удлинений теплопроводов. Температура теплоносителя составляет 30 — 150°С. Температурное удлинение теплопроводов Δl, мм:

где α = 0,012 мм/(м· о С) — коэффициент линейного расширения стали; t₁ — температура теплопроводов, °С; t₂— температура воздуха, окружающего теплопровод, °С; l — длина участка теплопровода, м.

В системах водяного отопления (колебания температуры и длина прямолинейных участков невелики, много углов и поворотов) компенсаторы не требуются. В семиэтажных зданиях и выше применяют П-образные компенсаторы прямолинейных участков, размеры которых рассчитывают.

Изоляция теплопроводов. Там, где возможно замерзание теплоносителя, где горячие поверхности пожаропасны, где теплоотдача не нужна, теплопроводы теплоизолируют (мастикой, слоем стекловаты или теплоизоляционными жгутами и лентами, либо покрывают сегментами).

Коэффициентом эффективности изоляции — доля теплоты, сохраняемая изоляцией в сравнении с потерями неизолированной трубой:

где q_неизол, q_из — теплопотери 1 м неизолированной и изолированной трубы, Вт.

Для удаления воздуха (при заполнении системы, растворенного в воде) необходим уклон к горизонтали не менее 0,002 (2 мм на 1 м длины трубы). В системе с естественной циркуляцией уклон — 0,05 — 0,01. Допускается (мосты) горизонтальная (без уклона) прокладка.

Типовые схемы систем отопления и способы подключения радиаторов

Системами отопления являются искусственно созданные инженерные сети различных сооружений, основными функциями которых является обогрев зданий в зимнее и переходное время года, компенсация всех теплопотерь строительных конструкций, а также поддержание параметров воздуха на комфортном уровне.

Разновидности разводки отопления

В зависимости от способа подвода теплоносителя к радиаторам распространение получили следующие схемы систем обогрева зданий и сооружений:

Данные способы отопления принципиально различаются друг от друга, и каждый обладает как положительными свойствами, так и отрицательными.

Однотрубная схема отопительных систем

Однотрубная система отопления: вертикальная и горизонтальная разводка.

В однотрубной схеме систем отопления подвод горячего теплоносителя (подача) к радиатору и отвод остывшего (обратка) осуществляется по одной трубе. Все приборы относительно направления движения теплоносителя соединены между собой последовательно. Поэтому температура теплоносителя на входе в каждый последующий радиатор по стояку значительно снижается после снятия тепла с предыдущего радиатора. Соответственно теплоотдача радиаторов с удалением от первого прибора снижается.

Такие схемы используются, в основном, в старых системах центрального теплоснабжения многоэтажных зданий и в автономных системах гравитационного типа (естественная циркуляция теплоносителя) в частных жилых домах. Главным определяющим недостатком однотрубной системы является невозможность независимой регулировки теплоотдачи каждого радиатора в отдельности.

Для устранения этого недостатка возможно использование однотрубной схемы с байпасом (перемычкой между подачей и обраткой), но и в этой схеме первый радиатор будет на ветке всегда самый горячий, а последний самым холодным.

В многоэтажных домах используется вертикальная однотрубная система отопления.

В многоэтажных домах использование такой схемы позволяет экономить на длине и стоимости подводящих сетей. Как правило, отопительная система выполнена в виде вертикальных стояков, проходящих через все этажи здания. Теплоотдача радиаторов рассчитывается при проектировании системы и не может быть отрегулирована с помощью радиаторных вентилей или другой регулирующей арматуры. При современных требованиях к комфортным условиям в помещениях, эта схема подключения приборов водяного обогрева не удовлетворяет требованиям жителей квартир, находящихся на разных этажах, но присоединенных к одному стояку системы отопления. Потребители тепла вынуждены «терпеть» перегрев или недогрев температуры воздуха в переходный осенний и весенний период.

Отопление по однотрубной схеме в частном доме.

В частных домах однотрубная схема используется в гравитационных отопительных сетях, в которых циркуляция горячей воды осуществляется благодаря дифференциалу плотностей нагретого и остывшего теплоносителей. Поэтому такие системы получили название естественных. Главным плюсом этой системы является энергонезависимость. Когда, например, при отсутствии в системе циркуляционного насоса, подключаемого к сетям электроснабжения и, в случае перебоев с энергопитанием, система отопления продолжает функционировать.

Главным недостатком гравитационной однотрубной схемы подключения является неравномерное распределение температуры теплоносителя по радиаторам. Первые радиаторы на ветке будут самые горячие, а по мере удаления от источника тепла температура будет падать. Металлоемкость гравитационных систем всегда выше, чем у принудительных за счет большего диаметра трубопроводов.

Видео о устройстве однотрубной схемы отопления в многоквартирном доме:

Двухтрубная схема отопительных систем

В двухтрубных схемах подвод горячего теплоносителя к радиатору и отвод остывшего из радиатора осуществляются по двум разным трубопроводам отопительных систем.

Существует несколько вариантов двухтрубных схем: классическая или стандартная, попутная, веерная или лучевая.

Двухтрубная классическая разводка

Классическая двухтрубная схема разводки система отопления.

В классической схеме направление движения теплоносителя в подающем трубопроводе противоположно движению в обратном трубопроводе. Эта схема наиболее распространена в современных системах отопления как в многоэтажном строительстве, так и в частном индивидуальном. Двухтрубная схема позволяет равномерно распределять теплоноситель между радиаторами без потерь температуры и эффективно регулировать теплоотдачу в каждом помещении, в том числе автоматически путем использования термостатических клапанов с установленными термоголовками.

Такое устройство имеет двухтрубная система отопления в многоэтажном доме.

Попутная схема или «петля Тихельмана»

Попутная схема разводки отопления.

Попутная схема является вариацией классической схемы с тем отличием, что направление движения теплоносителя в подаче и обратке совпадает. Такая схема применяется в системах отопления с длинными и удаленными ветками. Использование попутной схемы позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление ветки и равномерно распределить теплоноситель по всем радиаторам.

Веерная (лучевая)

Веерная или лучевая схема используется в многоэтажном строительстве для поквартирного отопления с возможностью установки на каждую квартиру прибора учета тепла (теплосчетчика) и в частном домостроении в системах с поэтажной разводкой трубопроводов. При веерной схеме в многоэтажном доме на каждом этаже устанавливается коллектор с выходами на все квартиры отдельного трубопровода и установленным теплосчетчиком. Это позволяет каждому владельцу квартиры учитывать и оплачивать только им потребленное тепло.

Веерная или лучевая система отопления.

В частном доме веерная схема используется для поэтажного распределения трубопроводов и для лучевого подключения каждого радиатора к общему коллектору, т. е. к каждому радиатору походит отдельная труба подачи и обратки от коллектора. Такой способ подключения позволяет максимально равномерно рассредоточить теплоноситель по радиаторам и уменьшить гидравлические потери всех элементов системы отопления.

Обратите внимание! При веерной разводке трубопроводов в пределах одного этажа монтаж осуществляется цельными (не имеющими разрывов и разветвлений) отрезками труб. При использовании полимерных многослойных или медных труб все трубопроводы могут быть залиты в бетонную стяжку, тем самым снижается вероятность разрыва или подтекания в местах состыковки элементов сети.

Разновидности подключения радиаторов

Основными способами подключения приборов отопительных систем является несколько типов:

• Боковое (стандартное) подключение;
• Диагональное подключение;
• Нижнее (седельное) подключение.

Боковое подключение

Боковое подключение радиатора.

Подключение с торца прибора – подача и обратка находятся с одной стороны радиатора. Это наиболее распространенный и эффективный способ подключения, он позволяет снять максимальное количество тепла и использовать полностью теплоотдачу радиатора. Как правило, подача находится сверху, а обратка снизу. При использовании специальной гарнитуры возможно подключение снизу–вниз, это позволяет максимально спрятать трубопроводы, но снижает теплоотдачу радиатора на 20 – 30%.

Диагональное подключение

Диагональное подключение радиатора.

Подключение по диагонали радиатора – подача находится с одной стороны прибора сверху, обратка с другой стороны снизу. Такой тип подключения используется в тех случаях, когда длина секционного радиатора превышает 12 секций, а панельного 1200 мм. При установке длинных радиаторов с боковым подключением присутствует неравномерность прогрева поверхности радиатора в наиболее удаленной от трубопроводов части. Чтобы радиатор прогревался равномерно, применяют диагональное подключение.

Нижнее подключение

Нижнее подключение с торцов радиатора

Подключение с низа прибора – подача и обратка находятся внизу радиатора. Такое подключение используется для максимально скрытого монтажа трубопроводов. При монтаже секционного прибора отопления и подключения его нижним способом подающий трубопровод подходит с одной стороны радиатора, а обратный с другой стороны нижнего патрубка. Однако эффективность теплоотдачи радиаторов при такой схеме снижается на 15-20%.

Нижнее подключение радиатора.

В случае когда нижнее подключение используется для стального панельного радиатора, тогда все патрубки на радиаторе находятся в нижнем торце. Конструкция самого радиатора при этом выполнена таким образом, что подача поступает по коллектору сначала в верхнюю часть, а затем обратка собирается в нижнем коллекторе радиатора, тем самым теплоотдача радиатора не снижается.

Нижнее подключение в однотрубной схеме отопления.