ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ
При водяном централизованном теплоснабжении применяются три основные схемы систем отопления с искусственной циркуляцией: зависимая прямоточная, зависимая со смешением и независимая.
При выборе схемы системы отопления учитывают следующие факторы: температуру воды в тепловой сети; давление в магистралях тепловой сети, зависящее от давления, развиваемого сетевыми насосами (на ТЭЦ или котельной), от протяженности сети, рельефа местности и др.; перепад давлений в подающей и обратной магистралях тепловой сети и т. д.
Наиболее распространены схемы зависимых систем отопления с искусственной циркуляцией.
Необходимым условием для применения прямоточной схемы системы отопления (рис. 2, а) является возможность непосредственного использования теплосетевой воды в системе отопления абонента. Причем в месте присоединения системы отопления к тепловой сети гидростатическое давление в обратной магистрали не должно превышать давления, - допустимого для отопительных приборов системы отопления. Зависимая прямоточная схема проста по конструкции и в обслуживании. В связи с использованием высокотемпературной воды она имеет минимальную металлоемкость и стоимость. Недостатком рассматриваемой схемы является влияние теплового и гидравлического режимов системы теплоснабжения на работу системы отопления, а также невозможность местного качественного регулирования параметров теплоносителя.
Зависимая схема системы отопления со смешением воды (рис. 2, б) широко применяется-в гражданских и промышленных зданиях, так как в этом случае в системе отопления обеспечиваются требуемые расчетные параметры воды за счет подмешивания к высокотемпературной воде, поступающей из системы теплоснабжения, охлажденной воды из сборной магистрали системы отопления. Эта схема используется, если гидростатическое давление в тепловой сети не превышает допустимой величины для отопительных приборов системы отопления.
Смешивает воду с помощью смесительных установок с элеваторами типа ВТИ [23] или насосами типа IТRII [14]. Установки с элеватором широко распространены, так как они просты в конструктивном исполнении и безотказны в работе. Они не только снижают температуру воды, поступающей в систему отопления, но и обеспечивают в ней циркуляцию. Для нормальной работы элеватора необходимо, чтобыразность давлений в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети на вводе в здание Артх была достаточна для преодоления гидравлических сопротивлений элеватора и системы отопления (обычно Артс = = 0,08-0,12 МПа).
Основными недостатками схем с элеватором являются: зависимость работы системы отопления от гидравлического режима системы теплоснабжения и при нерегулируемых соплах элеваторов — неизменность коэффициента подмешивания воды. Для устранения последнего недостатка используют элеваторы с автоматическим регулированием производительности (регулируемым соплом) в комплекте с манометрической термосистемой РТ-2217-ЭР или автоматизированные элеваторы «Электроника Р-1» [11], дающие до 15 % экономии тепловой энергии в год.
При недостаточном перепаде давлений на вводе тепловой сети в зда ние А/?т.е или же при его изменениях во время эксплуатации, вызывающих разрегулировку системы отопления, в зданиях повышенной этажности (более 9 этажей) вместо установок с элеваторным смешением воды используют смесительные установки с насосами. Применение смесительного насоса позволяет повысить располагаемое давление в системе отопления и тем самым сократить расход металла на теплопроводы и уменьшить влияние гидравлического режима системы теплоснабжения на систему отопления и создать оптимальный гидравлический и тепловой режимы в системе отопления посредством количественно-качественного регулирования в соответствии с температурным графиком. С целью поддержания в обслуживаемом здании нормируемого теплового режима при минимальных расходах теплоты индивидуальные смесительные насосные установки рекомендуется автоматизировать с помощью регуляторов температуры типов РТК-2216 ДП (ТС); РТК-2217 ДП (ТС) и др. [14].
Для снижения уровня шума и вибрации в отапливаемых зданиях целесообразно устраивать центральные станции смешения (квартальные, микрорайонные).
Независимая схема системы отопления с искусственной циркуляцией при централизованном теплоснабжении (см. рис. 2, в) предохраняет систему отопления от колебаний давления в тепловой сети. Такие схемы отопления обязательны в тех зданиях, где даже случайные и небольшие повреждения системы отопления (связанные с колебаниями давления в тепловых сетях) могут нанести значительный ущерб (музеи, архивы, склады и т. д.), а также при отоплении зданий повышенной этажности.
В рассматриваемой системе отопления движение воды обеспечивается циркуляционным насосом (ЦВЦ и др.), расположенным на обратной магистрали перед Теплообменником. Перед всасывающим патрубком насоса присоединяют расширительный бак, расчет объема и конструктивные размеры которого приведены в литературе [23]. Заполняют и подпитывают систему отопления, как правило, деаэрированной водой из системы теплоснабжения с помощью подпиточного насоса. Подпиточный насос не применяют, если давление в тепловой сети достаточно для заполнения и подпитки системы отопления.
Системы отопления при независимой схеме рекомендуется оборудовать автоматическими регуляторами температуры типа РТК-2216 ДП (ТС), обеспечивающими учет воздействия на тепловые условия обслуживаемого здания наружных и внутренних возмущающих факторов [14].
Описанная система надежна в эксплуатации, но она требует дополнительных капитальных затрат на оборудование (теплообменники, насосы и др.) и имеет повышенные эксплуатационные расходы.
Для отопления отдельно стоящих или группы многоэтажных жилых, общественных или промышленных зданий, расположенных в районах малоэтажной застройки, при отсутствии централизованного теплоснабжения применяются системы водяного отопления с искусственной циркуляцией и собственным теплогенератором — котельной (рис. 2, г). Такие системы отопления принципиально не отличаются от системы, присоединяемой к тепловой сети по независимой схеме. Только в них вместо теплообменника используется теплогенератор, а первоначальное заполнение системы водой и пополнение ее убыли в процессе эксплуатации производится из водопровода (при необходимости используется ручной насос).
