ЦЕНТРАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ С ЕСТЕСТВЕННОЙ ЦИРКУЛЯЦИЕЙ

Принципиальная схема водяного отопления. В качестве элементарной схемы водяного отопления рассмотрим циркуляционное: кольцо (рис. II.1, а), состоящее из источника тепла (точка нагрева), отопительного прибора (точка охлаждения 2) и трубопровода, соединяющего эти точки.

Циркуляция теплоносителя воды в элементарном кольце происходит следующим образом. Нагретая вода по трубопроводу поднимается вверх, затем опускается вниз и поступает под воздействием естественного давления при неразрывности потока к нагревательному прибору (точка 2); здесь вода отдает часть своего тепла. Oxлажденная по выходе из прибора вода по замкнутому циркуляционному контуру поступает к источнику тепла (котел 1), при этом] вытесняя из него более легкую нагретую воду. Вода в котле, восполнив потери тепла, повторяет свое движение (циркулирует). Какая же сила является причиной циркуляции воды в кольце? Представим, что источник тепла и трубопроводы изолированы от потери тепла так, что вода охлаждается только в нагревательном; приборе. Приняв уровень горизонтального обратного трубопровода за исходный, определим разность гидростатического давления двух столбов воды равной высоты

По формуле (II.2) определяют давление, которое является причиной движения воды в циркуляционном кольце.

Рассмотрим простейшую схему водяного отопления с естественной циркуляцией.

Система отопления работает следующим образом. После наполнения системы водой из водопровода и удаления из нее воздуха (в данном случае через расширительный сосуд) приступают к нагреванию воды в котле.

Процесс циркуляции воды в системе происходит аналогично рассмотренному выше.

Пренебрегая потерей тепла в трубопроводе и принимая уровень горизонтального обратного трубопровода за исходный, определим в произвольно выбранном сечении нижней трубы I—I разность давлений от столбов воды с правой и левой стороны;

Так как в данной схеме все количество тепла, вырабатываемое в котле, поступает в нагревательный прибор для нагревания помещения, то при отсутствии потерь тепла трубопроводами объемную массу горячей воды уд в котле и нагревательном приборе можно- принять одинаковой, так же как и объемную массу охлажденной, воды у0, входящей в котел и выходящей из нагревательного при, бора.

Выражение (II.3) после алгебраического преобразования примет вид

Уравнение (II.6) должно быть справедливым, так как зависимость объемной массы воды от температуры практически линейная

Водяная система отопления двухтрубная с верхней разводкой и естественной циркуляцией. Как видно из рис. II.3, эта система сложнее по сравнению с принципиальной схемой. В отличие от движешь; воды, поступающей из генератора тепла в один нагревательной, прибор или по одному циркуляционному кольцу, здесь вода поступает в три нагревательных прибора, расположенных в схеме параллельно друг другу или в три циркуляционных кольца через нагревательный прибор.

Дельцом водяной системы отопления называется замкнутый контур состоящий из последовательно расположенных участков системы и проходящий через один из нагревательных приборов.

Систему называют двухтрубной потому, что она имеет две самостоятельные трубы для питания нагревательных приборов горячей водой и для отвода охлажденной воды.

Водяная система отопления горизонтальная однотрубная с замыкающими участками и естественной циркуляцией. Устройство горизонтальной однотрубной системы (рис. II.9) с замыкающими участками отличается от вертикальной тем, что здесь к горизонтально проложенным трубам нагревательные приборы присоединены аналогично присоединению нагревательных приборов к системам вертикальных однотрубных систем с замыкающими участками.

Удаление воздуха из системы производится через воздушные краны, устанавливаемые в верхних радиаторных пробках нагревательных приборов.

Циркуляционные кольца в этой системе аналогично однотрубной вертикальной системе проходят через замыкающие участки нагревательных приборов и подводки к нагревательным приборам.

Давления в циркуляционных кольцах системы определяют:

Расчет трубопроводов однотрубной горизонтальной системы предпочтительнее вести сначала через замыкающие участки нагревательных приборов, а затем рассчитать малые циркуляционные кольца, т. е. произвести расчет подводок к нагревательным приборам Располагаемое давление для расчета подводок к нагревательному прибору определяют по формуле

Горизонтальные однотрубные системы отопления с замыкающими участками применяют для отопления общественных и промышленных зданий.

Преимуществом этой системы является возможность использования горизонтально проложенных разводящих труб в качестве нагревательных приборов. Недостаток — необходимость удаления воздуха через нагревательные приборы, что вызывает эксплуатационные неудобства.

Однотрубная горизонтальная разводка применяется практически как элемент комбинированной системы отопления здания в тех случаях, когда по местным условиям для отопления одной части здания (например, во вспомогательных помещениях театра) целесообразна вертикальная однотрубная система, для отопления другой части здания (зрительного зала) — однотрубная горизонтальная.

Ниже рассмотрены основные типы насосных систем отопления.

Дроздов В. Ф. Отопление и вентиляция. Отопление. Учебник для строит, вузов. М., «Высш. школа», 1976