Схемы современных систем водяного отопления (однотрубная вертикальная с двухсторонними стояками)

 Схема однотрубной вертикальной с верхней разводкой магистралей с двухсторонними стояками: а) узел проточной нерегулируемой системы; б) узел системы с рабочими осевыми замыкающими участками; в) узел системы с рабочими смещенными замыкающими участками; г) узел проточной регулируемой системы

 

Схемы современных систем водяного отопления(однотрубная вертикальная с нижней разводкой)

Общей и многократно повторяющейся частью каждой системы отопления является стояк (ветвь). В стояке (ветви) отдельные узлы соединения отопительных приборов с трубами - приборные узлы связываются промежуточными теплопроводами, и создается основа системы отопления, определяющая принцип ее конструкции и действия.

Для отопления зданий с плоскими кровлями без чердаков или с совмещенными кровлями широко применяют вертикальные однотрубные проточно-регулируемые системы с нижней разводкой магистралей. В этих системах с П-образными однотрубными стояками и трехходовыми кранами у нагревательных приборов можно постепенно наращивать стояки для поэтажного пуска системы отопления по мере возведения здания. Нормы СН 419—70 рекомендуют применение П-образных стояков в зданиях до 12 этажей.

 Схема однотрубной вертикальной системы с нижней разводкой магистралей: а) узел проточной регулируемой системы; б) узел системы с трехходовыми термостатическими клапанами; в) узел проточной нерегулируемой системы д) узел системы с осевыми рабочими замыкающими участками;е) узел системы со смещенными замыкающими рабочими участками;

Открытый расширительный бак

При тепловом расширении воды, возникающие внутренние усилия при определенных условиях, могут превысить допустимые для элементов системы отопления по условиям механической прочности и вызвать их разрушение. Для предотвращения подобных ситуаций в системах отопления предусматриваются различные мероприятия, например, устанавливаются расширительные сосуды. Расширительные сосуды бывают открытые и закрытые.

Открытый расширительный сосуд (рис.8.1) представляет собой бак круглой или прямоугольной формы в плане, выполненный путем сварки из листовой стали толщиной 3-4 мм.

Рис. 8.1. Открытый расширительный бак с патрубками для присоединения труб: циркуляционной 1, переливной 2, труб реле уровня 3, контрольной (сигнальной) 4, расширительной 5; 6 – муфта с пробкой;  – полезная высота бака

Считается, что по расширительной трубе избыток воды, образующийся при ее нагревании поступает в бак по циркуляционной уходит из бака. Циркуляция воды через бак необходима для предотвращения ее замерзания. По переливной трубе избыток воды при случайных перепитках системы удаляется из нее. Контрольная труба служит для контроля уровня воды в расширительном баке, сливная – для опорожнения расширительного бака при необходимости. Расширительный бак закрывается крышкой для уменьшения потерь теплоты с испаряющейся водой. В насосных системах малоэтажных зданий контрольная (сигнальная) и переливная трубы выводятся к канализационной раковине в тепловом пункте (рис. 2,а). Расширительная и циркуляционная трубки присоединяются к обратной магистрали по возможности ближе к всасывающему патрубку циркуляционного насоса на расстоянии не менее 2 м одна от другой. Диаметры труб принимаются без расчета равными: расширительной трубы 32 мм, циркуляционной – 25 мм, переливной – 50 мм, контрольной – 20 мм, сливной - 20 мм. Для баков общей вместимостью менее 500 л диаметры уменьшаются на один размер.Категорически запрещается установка запорной арматуры на расширительной, циркуляционной и паровой трубах. На контрольной трубе установка запорной арматуры обязательна, на сливной трубе устанавливается заглушка.

Если расширительный сосуд устанавливается в отапливаемом помещении, то циркуляционная труба обычно не предусматривается.

Приращение объема воды, образующегося при ее нагревании, , м³, может быть определено по формуле

                                             (8.1)

где коэффициент объемного расширения воды, 1/град;

объем воды в системе отопления, м³;

интервал температур, на который происходит нагревание воды, град.

Объем воды в системе отопления определяется по формуле

,                                    (8.2)

где объемы воды, соответственно, в отопительных приборах, трубопроводах, генераторе теплоты, м³/кВт

  тепловая мощность системы отопления, Вт.

Полезный (работающий) объем расширительного сосуда, , м³, определяется по формуле

,                                               (8.3)

где коэффициент, учитывающий объемное расширение воды, принимается по табл. 1;

то же, что в формуле 1.

Открытый расширительный сосуд располагают выше наиболее высокой точки системы, чтобы исключить возможность вскипания воды в системе. В чердачных зданиях открытый расширительный сосуд обычно располагается в помещениях чердаков, в бесчердачных обычно на кровле. Если расширительный сосуд располагается в неотапливаемом помещении, то он покрывается тепловой изоляцией. 

Закрытый расширительный бак

Закрытый расширительный сосуд (рис.8.3) представляет собой бак, в котором имеется водяное и газовое пространство, разделенные гибкой (резиновой) мембраной. Известны закрытые расширительные сосуды без мембраны.

а)	б)
Рис. 8.3. Схема закрытого расширительного сосуда мембранного типа: а – до заполнения системы водой; б – после заполнения системы водой; 1 – мембрана; 2 - патрубок для присоединения к системе отопления; 3 – ниппель; 4 – водяное пространство

Когда избыток объема воды при повышении ее температуры поступает в бак, газ, находящийся в нем, сжимается, и давление в системе повышается. Когда же температура воды понижается, давление в высших точках системы может оказаться ниже минимально необходимого для предупреждения вскипания воды или подсоса воздуха из атмосферы. Следовательно, размеры закрытого расширительного бака обуславливаются возможным диапазоном изменения гидравлического давления в системе.

Требуемый минимальный объем закрытого (мембранного) расширительного бака , м³, работающего под давлением, определяется по формуле

                                               (8.4)

где  Полезный (работающий) объем расширительного сосуда

расчетная величина гидростатического давления в точке подключения закрытого (мембранного) расширительного бака к системе отопления, МПа;

значения давления срабатывания предохранительного клапана, МПа.

Расчетная величина гидростатического давления , МПа, в точке подключения закрытого (мембранного) расширительного бака к системе отопления определяется по формуле

                                         (8.5)

где плотность воды, кг/м³;

высота столба жидкости над точкой подключения закрытого расширительного бака к системе отопления.