Принципиальные схемы системы отопления при водяном теплоснабжении

Вода широко используется как теплоноситель в системах отопления, что обусловлено ее преимуществами а также развитием теплофикации, основанной на нагревании воды попутно с выработкой электрической энергии. Водяное отопление применяется почти повсеместно в гражданских зданиях и внедряется в промышленных зданиях.

Практика подтвердила гигиенические и технические достоинства водяного отопления. При водяном отоплении отмечаются относительно невысокая температура поверхности приборов и труб, равномерная температура помещений при качественно-количественном регулировании теплопередачи приборов, значительный срок службы, экономия топлива, бесшумность действия, простота обслуживания и ремонта.

Водяное отопление с искусственным побуждением циркуляции воды при помощи насоса — насосное водяное отопление — получило широкое распространение, а водяное отопление с естественной циркуляцией воды — гравитационное в настоящее время применяется сравнительно редко и при специальном обосновании. Это положение нашло свое отражение в дальнейшем изложении сведений о системах водяного отопления.

Принципиальная схема системы насосного водяного отопления при местном теплоснабжении от водогрейной котельной в отапливаемом здании дается на рисунке.

Охлажденная вода нагревается в котле 2 от температуры t₀ до температуры t_г. Горячая вода с температурой ti распределяется по стоякам. Движение воды создается циркуляционным насосом 1, включенным в общую обратную магистраль, куда собирается охлажденная вода из всех приборов. Расширительный бак 4 присоединяется к общей обратной магистрали. Первоначальное заполнение и пополнение системы вследствие утечки воды, аварии и ремонта производятся холодной водой из водопровода 5 через обратный клапан.

Принципиальная схема теплопроводов местной водогрейной котельной изображена на рисунке для случая, когда местным теплоснабжением обеспечиваются системы отопления (О), вентиляции и кондиционирования воздуха (В), а также горячего водоснабжения (Г В.) здания. В котле 1 нагревается вода для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха по температурному графику качественного регулирования теплопередачи отопительных приборов. В котле 2 вода (первичная) нагревается до постоянной температуры, достаточной для последующего нагревания в теплообменнике 8 водопроводной (вторичной) воды от температуры t_x до температуры t_г.в. Котел 2 предназначен также для резервирования котла 1 (соединительная задвижка 7 о6ычно закрыта) Охлажденная вода из всех систем собирается в коллекторе 5 и направляется к циркуляционному насосу 3. Циркуляционный насос развивает давление, достаточное для преодоления сопротивления движению воды в циркуляционном кольце любой системы, например в кольце теплоснабжения системы горячего водоснабжения, показанном на рисунке. В это кольцо включены последовательно котел 2, регулирующий клапан 9, теплообменник 8, сборный коллектор 5 и грязевик 10. Расширительный бак 6, общий для всех теплоснабжаемых систем, присоединяется к общей обратной магистрали между сборным коллектором и циркуляционным насосом.

Принципиальные схемы насосных систем водяного отопления при теплоснабжении

а — местном; б, в, г — централизованном водяном; 1 — циркуляционный насос; 2 — котел, 3 — отопительный прибор; 4 — расширительный бак; 5 — водопровод; 6 — подача топлива; 7 — теплообменник; 5 — подпиточный насос; 9 — смесительная установка; 10 и 11 — наружные подающий в обратный теплопроводы.

При централизованном водяном теплоснабжении (от тепловой станции или от ТЭЦ) применяют три основные схемы системы насосного водяного отопления.

Первая из схем системы насосного водяного отопления при централизованном теплоснабжении, называемая независимой, наиболее близка по своим элементам к схеме при местном теплоснабжении. Лишь котел 2 заменяется теплообменником 7 и заполнение системы производится деаэрированной водой при помощи подпиточного насоса 8. В теплообменнике первичная вода из подающего теплопровода 10 нагревает через стенку вторичную — местную воду (не смешиваясь с ней) от температуры t₀ до температуры t_г, охлаждается от температуры t₁ до температуры t₂ (естественно, что t₂>t₀) и удаляется в обратный теплопровод 11.

Независимая схема применяется для создания местного теплогидравлического режима в системе отопления при пониженной температуре греющей воды (t_u >> Modules Anywhere >>> —>

Основные схемы водяного отопления

Разновидности схем отопления

Различают несколько конструктивных моделей водяного отопления. По расположению главных трубопроводов существуют следующие типы схем:

1. Схема с вертикальными стояками;
2. Схема с горизонтальными лежаками;
3. Комбинированная схема.

Компоновка схем вытекает из их названия. Вертикальные стояки отопления проходят через несколько этажей. Горизонтальные лежаки проходят транзитом через помещения одного этажа. Комбинированная схема составлена из двух предыдущих вариантов.

По способу прокладки трубопроводов отопления выделяют два типа систем:

1. Системы с открытой прокладкой коммуникаций;
2. Системы со скрытой прокладкой труб – коммуникации прокладываются в материалах строительных конструкций.

Главная классификация схем водяного отопления ведется по способу группирования отопительных приборов. Существует 5 основных видов систем по этому признаку:

1. Однотрубная;
2. Двухтрубная;
3. Коллекторная (коллекторно-лучевая);
4. Комбинированная;
5. Водяной теплый пол.

Однотрубная система разводки труб

Однотрубная схема представляет собой группу отопительных приборов (радиаторов, конвекторов), подключенных последовательно к трубопроводу подачи теплоносителя. Обратный трубопровод выходит только из последнего радиатора, имеющего самую низкую температуру в ряду.

Однотрубная схема монтируется в двух исполнениях – с байпасом и без такового. Байпас – перемычка, которая соединяет вход и выход теплоносителя радиатора. По перемычке теплоноситель поступает на выход из прибора, смешиваясь с остывшей водой из радиатора.

Подобная компоновка наиболее экономична по количеству материалов. Главным недостатком ее является то, что каждый последующий радиатор имеет меньшую температуру, чем предыдущий прибор. Схема наиболее пригодна для систем централизованного отопления, имеет один трубопровод, проходящий через помещение.

Однотрубная компоновка применяется и в автономных системах отопления. При этом для качественной работы не рекомендуется устанавливать на одну ветку более 5 приборов с количеством секций от 4 до 10 штук.

Монтаж системы без перемычки подразумевает невозможность отключения отдельного прибора в цепочке без выключения всей цепи.

Двухтрубная попутная схема системы отопления

Двухтрубная схема является наиболее качественной с точки зрения управления. В ней отопительные приборы подключены к трубопроводам параллельно. Этот принцип дает удобство в регулировании температуры, позволяет отключить отдельные приборы для профилактики и ремонта.

Часть теплоносителя из подающего трубопровода поступает в радиатор, основная масса движется в последующие отопительные устройства. Этот тип обвязки применим для автономных и централизованных систем отопления. Установка термостатических головок может полностью автоматизировать процесс управления отоплением.

Коллекторно-лучевая схема отопления

Коллекторная схема – модификация двухтрубной системы. К распределительным коллекторам подсоединяются трубы подачи и возврата теплоносителя, которые лучами расходятся к отопительным приборам.

Схема отличается эффективной регулировкой и независимостью каждого радиатора. Управление имеет двухступенчатую структуру, производится на распределительных коллекторах и непосредственно на приборах отопления.

По количеству материалов монтажа (по протяженности трубопроводов) схема является самой содержательной из всех (кроме теплого пола). При подключении большого количества радиаторов к коллекторам последние (в ряду подключения) работают с меньшей эффективностью из-за потери давления в коллекторе по направлению к последней точке подключения. Коллекторная схема в основном применяется в автономных системах.

Система напольного водяного отопления

Напольное отопление в последние десятилетия пользуется большой популярностью. Оно обеспечивает комфортное ощущение тепла, не требует установки отопительных приборов, отсутствуют открытые участки труб.

Трубопроводы без соединения укладываются на слои тепловой и гидроизоляции, заливаются бетонным раствором. На бетонный раствор укладываются материалы наружного покрытия пола. В качестве покрытия нельзя применять паркет, изделия на древесной основе, имеющие малую теплопроводность. Теплоноситель циркулирует по трубам и нагревает пол, монолит которого становится отопительным прибором.

Управление полами производится на узле циркуляции. Узел состоит из распределительных коллекторов, к которым подключены контуры полов, циркуляционного насоса и термостатического смесителя.

Вода в контурах полов обычно имеет температуру около 50 градусов Цельсия. Такая температура обеспечивается работой термостатического смесителя. Смеситель подмешивает холодную воду из обратного трубопровода в коллектор подачи. При отсутствии термостатического смесителя высокая температура сделает поверхность пола излишне горячей.

Трубы укладываются двумя способами – рядами и улиткой. Способ укладки улиткой считают более эффективным, температура пола более равномерна по всей поверхности. Рекомендуемая длина одного контура – 80 метров.

Сооружение водяного теплого пола разрешено только в автономных системах с независимым теплогенератором (котлом). В централизованном отоплении подключать теплые полы запрещается из-за высокого гидравлического сопротивления контуров. Сопротивление вносит в общую схему дисбаланс и ущемляет других потребителей тепла.

Особенности схемы центрального отопления

Для восполнения потребностей в отоплении жильцов многоэтажных домов идеально подходят централизованные системы теплоснабжения. Централизованное теплоснабжение подразумевает передачу нагретого теплоносителя из котельной по коммуникациям, подведенных к многоэтажному дому изолированных труб.

Централизованные котельные имеют высокий уровень КПД и позволяют совмещать низкие эксплуатационные затраты и доступные показатели эффективности теплоснабжения многоэтажных домов. Но чтобы эффективность центрального теплоснабжения была на оптимальном уровне, схема центрального отопления разрабатывается профессиональными инженерами-теплотехниками.

Главные принципы, по которым создается схема отопления дома, состоят в том, чтобы добиться максимальной эффективности обогрева при минимальных затратах ресурсов. Подрядчики и строители заинтересованы в том, чтобы обеспечить владельцев квартир надежной и продуктивной системой теплоснабжения, поэтому схема отопления многоэтажного дома создается с учетом стоимости теплоресурсов, показателей тепловой отдачи отопительных устройств, их энергоэффективности и правильной последовательности подключения к контуру.

Основные характеристики обогрева многоэтажных домов

Любая схема отопления многоэтажного дома полностью отличается от метода и поэтичности подсоединения приборов отопления в частных домах. Она обладает более сложной структурой и позволяет получить тепло даже в самые знойные морозы, предотвратив появления завоздушенности радиаторов, холодных пятен, утечки, гидроударов и промерзших стен.

Правильно разработанная система отопления, схема для которой составляется в индивидуальном порядке, гарантирует наличие оптимальных условий в квартире. Температура зимой будет составлять 22 градусов, а относительная влажность – 40%. Для получения таких показателей на первом месте не только схема отопления, но и качественная изоляция квартир, которая препятствует выход тепла на улицу сквозь щели в стенах, крыше и оконных проемов.

Система центрального водяного отопления

Создание схемы

На первом этапе над созданием схемы отопления работают специалисты-теплотехники, которые выполняют перечень расчетов и добиваются подобных показателей продуктивности системы обогрева на всех этажах постройки. Они составляют аксонометрическую схему системы отопления, которая применяется в дальнейшем монтажниками.

Правильно составленные расчеты гарантируют, что для спроектированной системы отопления будет характерно нормальное давление теплоносителя, которое не приведет к гидроударам и сбоям в работе.

Использование элеваторного узла в схеме отопления

Составленная схема центрального отопления подразумевает, что в радиаторы, находящиеся в квартире, будет попадать теплоноситель оптимальной температуры. Но на выходе из котельной температура воды может превышать 100 градусов. Для получения охлаждения теплоносителя методом подмешивания холодной воды, выполняется соединение обратки и подающей магистрали элеваторным узлом. Правильная схема элеватора позволяет узлу воспроизводить перечень функций.

Основной функцией узла считается непосредственное участие в процессе теплообмена, так как горячий теплоноситель, проникая в него, дозируется и смешивается с инжектируемым теплоносителем из обратки. В итоге, узел позволяет получить оптимальные результаты в вопросах смешивания горячего теплоносителя из котельной и остывшей воды из обратки. После этого подготовленный теплоноситель нормальной температуры попадает в квартиры.

Конструктивные особенности схемы

Эффективная отопительная система в многоэтажном доме подразумевает применения множества других конструктивных деталей. Сразу после элеваторного узла в отопительную систему добавляются особые задвижки, которые контролируют подачу теплоносителя. Они помогают контролировать процесс отопления всего дома и отдельных подъездов, но доступ к этим устройствам имеют только работники обслуживающих коммунальных организаций.

В схеме отопления, кроме тепловых задвижек, применяются чувствительные устройства для регулировки и настройки отопления. Речь идет об устройствах, которые увеличивают производительность системы отопления и позволяют получить максимальную автоматизацию обогревательного процесса дома. Это такие приборы как: коллекторы, терморегуляторы, автоматика, теплосчетчики.

Разводка трубопровода

Затем появляется вопрос правильной разводки трубопровода в доме. В современных домах схема разводки отопления может быть воплощена по одному из нескольких возможных шаблонов:

1. однотрубное подсоединение. Первый шаблон подразумевает однотрубное подсоединение с верхней или нижней разводкой и считается частым применяемым способом при оснащении отопительными системами многоэтажных домов. При этом размещение обратки и подачи не считается строго регламентированными и может отличаться в зависимости от внешних условий – региона, в котором возведен дом, его планировки, этажности и конструкции. Направление движение теплоносителя по стоякам также может меняться. Предусмотрен способ движения нагретой воды по направлению снизу-вверх или сверху-вниз. Однотрубное подсоединение отличается легкой установкой, невысокой ценой, надежностью и длительным сроком использования, но при этом наблюдается ряд недостатков. Среди них можно выделить снижение температуры теплоносителя в момент движения по контуру и низкие показатели эффективности. На практике могут применяться разные приспособления для компенсации минусов, которыми отличается однотрубная схема отопления, лучевая система, при этом, может стать продуктивным решением проблемы. Она предназначена для применения коллектора, который помогает контролировать температуру;
2. двухтрубное подсоединение. Двухтрубное подсоединение считается вторым вариантом шаблона. Такой вариант лишен минусов, описанных выше, и отличается другой конструкцией. При воплощении этой схемы нагретая вода из радиатора попадает сразу в обратный клапан и идет в котельную для подогрева. Таким образом, устраняется проблема утраты температуры теплоносителя, который движется по контуру многоэтажного строения. Трудность подсоединения такой схемы заключается в реализации такого способа обогрева долгим и трудозатратным процессом, который нуждается в больших финансовых и физических расходах. Обслуживание такой системы также высокое, но при этом цена компенсируется качественным и равномерным обогревом дома на всех этажах. Среди преимуществ можно выделить возможность монтажа на каждую батарею в контуре особого устройства – теплосчетчика. Он помогает контролировать температуру теплоносителя в радиаторе, и, применяя его в квартире, владелец получит высокие результаты в вопросе экономии средств на оплату коммунальных услуг, ведь он может сам контролировать отопление.

Подсоединение радиаторов к системе

После определения способа разводки труб к контуру подсоединяются радиаторы отопления. На этом этапе схема отопления не будет полностью отличаться от схемы обогрева высотного дома. Так как система центрального теплоснабжения отличается эффективной и бесперебойной работой, универсальностью и обладает оптимальным соотношением температуры и давления теплоносителя, то схема подсоединения радиаторов в квартире подразумевает применение батарей из разных металлов.

В многоэтажных строениях могут применяться чугунные, алюминиевые, биметаллические и стальные радиаторы, которые дополняют систему центрального отопления и предоставят хозяевам квартир возможность жить в оптимальных температурных условиях.

Подсоединение радиаторов к системе

Финальный этап работ

На этом этапе выполняется подключение радиаторов, при этом их внутренний диаметр и количество отделений рассчитывается в соответствии с типом подачи и скорости охлаждения теплоносителя. Так как централизованное отопление – это сложная система взаимосвязанных узлов, то выполнить замену батарей или ремонт перемычек в квартире сложно. Ведь разбор какой-либо детали может спровоцировать сбой в работе теплообеспечения всего дома.

Поэтому хозяевам квартир, которые применяют для обогрева центральное отопление, не стоит самим делать какие-либо работы с радиатором и системой трубопровода, так как любое вмешательство влечет за собой серьезную проблему. Правильно составленная схема отопления многоквартирного дома способствует получению хороших показателей в вопросах обогрева и теплообеспечения.

YouTube responded with an error: The request cannot be completed because you have exceeded your quota.