Устройство систем отопления
Материал из OkoloWiki.
Содержание |
Введение
| Полезные ссылки: |
Инерционность систем отопления
Инерционность системы отопления - это характеристика, определяющая насколько быстро система может нагреваться и охлаждаться. Инерционность системы зависит от количества теплоносителя, входящего в систему, от типа и количества труб и от размеров отопительных приборов. Например инерционной системой является гравитационная система основаная на чугунном котле, имеющая большой диаметр стальных труб, чугунные батареи, вмещающие большое количество воды, и дополнительно аккумулирующий бак, содержащий свыше 1 м3 воды.
Примером динамичной системы является система на газовом котле с циркуляционным насосом, разводка из металлопластиковых труб, легкие алюминиевые радиаторы. Котел оборудован автоматикой, определяющей температуру по комнатам, и на улице и выдающей строго определенную температуру воды на выходе.
Динамичная система
Обычно люди, занимающиеся установкой систем отопления считают, что система должна быть максимально динамична. Конечно, динамичная система обладает многими достоинствами. Динамичная система позволяет с большой точностью регулировать температуру в помещениях; правильно и быстро реагировать на резкие изменения температуры (например, открыли форточку, солнце светит в окно). Однако, за эти достоинства приходится платить.
Одним из минусов (или точнее конструкционных особенностей) является то, что динамичная система должна быть основана на котле, поддающимся автоматизации, т.е. газом, дизельном или, на худой конец, на котле на пеллетах. Динамичная система должна обладать хорошей системой автоматизации, чтобы правильно реагировать на изменения среды, а это значит что она стоит денег.
Наконец, динамичная система жизненно необходима только тогда, когда существуют резкие возмущения температуры в помещении, т.е. если сам дом обладает низкой тепловой инерцией. Наиболее яркий пример - каркасный дом, стены в котором не сохраняют тепло в общем смысле, а только теплоизолируют внутренний воздух от внешнего, т.е. если открыть форточку и заменить воздух в комнате на наружный холодный воздух, стены не смогут его прогреть и, в этом случае, действительно, система отопления должна быстро срагировать и нагреть свежий воздух в помещении. В каменном доме достоинства динамичной системы теряются, поскольку на охлаждение стен комнаты понадобиться значительное время и резкие изменения температуры в комнате невозможны.
Инерционная система
В каменных домах инерционная система работает на равне с динамичной, однако существуют ситуации в которых требуется высокая инерционность системы. Эта ситуация возникает при наличии твердотопливного котла.
Твердотопливный котел в отличии от газового работает прерывисто, от топки до топки и, соответственно, температура теплоносителя то растет то убывает. Наиболее действенным способом справиться с этими скачками температуры является повышение инерционости системы в основном за счет увеличения количества теплоносителя, поэтому производители твердотопливных котлов рекомендуют устанавливать аккумулирующие баки, что позволяет не только снизить амплитуду колебания температуры воды, но и увеличить время между топками.
Способы подключения отопительных приборов
Однотрубная система
А) вертикальная
Б) горизонтальная
1) элемент отопления
2) подающая труба
3) обратная труба
Известна также как "ленинградка".
В однотрубной системе отопительные приборы присоединяются друг к другу последовательно, т.е. теплоноситель последовательно проходит все приборы и только потом возвращается к котлу. Однотрубная система бывает вертикальной, как в большинстве многоэтажных зданий и горизонтальной, когда система охватывает отопительные приборы на одном этаже.
Однотрубная система популярна при устройстве отопления в многоквартирных многоэтажных зданиях, поскольку она требует меньшее количество труб по сравнению с двухтрубными системами. Другим достоинством системы является ее гидравлическая устойчивость, что означает, что при изменении расхода воды во всей системе, количество воды в каждой батарее изменится одинаково.
Большим недостатком системы является сложность ее расчета. Если допустить ошибку при расчете отопительных элементов, то исправить ее последствия будет сложно, поскольку изменение параметров одной батареи сильно влияет на работу всех остальных батарей. Второй недостаток – повышенное гидравлическое сопротивление.
| Обсуждения на Околотке: |
Двухтрубная система
А) с верхней разводкой
Б) с нижней разводкой
В) с нижней разводкой отдельно по этажам
1) элемент отопления
2) подающая труба
3) обратная труба
Двухтрубная система по сравнению с однотрубной сложнее и более металлоемка, поэтому ее не используют при устройстве многоэтажных зданий. Однако при отоплении индивидуальных домов эта система может быть предпочтительнее однотрубной.
Достоинствами двухтрубной системы являются меньшее гидравлическое сопротивление и возможность относительно независимой настройки отдельных помещений. Однако возможность регулирования приводит к тому, что перед пуском двухтрубная система должна быть отрегулирована. Двухтрубная система может быть как с верхней, так и с нижней разводкой.
Система с верхней разводкой -- наиболее удобна при устройстве гравитационной циркуляции, поскольку она обладает более низким гидравлическим сопротивлением (по сравнению с однотрубной), а частичное охлаждение верхней подающей трубы создает дополнительное циркуляционное давление.
Система с нижней разводкой удобна в устройстве, поскольку подающие и обратные трубы лежат рядом. Существуют несколько модификаций двухтрубной системы с нижней разводкой:
- лучевая (звезда), когда от коллектора (гребенки) к каждому отопительному прибору подается собственная подающая и обратная труба
- "шлейфом", когда коллекторы подающей и обратной воды обходят последовательно все батареи.
Гравитационные и принудительные системы
Системы с естественной циркуляцией (ЕЦ)
Гравитационные системы, или системы с естественной циркуляцией (ЕЦ) - это системы в которых силой, приводящей в движение теплоноситель, является разница плотости холодной и теплой воды. Вода нагретая котлом, обладает меньшим весом и поэтому "всплывает" в верхную часть системы, в радиаторах наоборот - вода охлаждается и "тонет", двигаясь к котлу. Для работы гравитационной системы необходима разница высот между котлом и радиаторами. Котел устанавливается в нижней части, радиаторы - по возможности в верхней.
Гравитационные системы обладают рядом недостатков, которые ограничивают их использование:
- небольшой радиус действия (до 20 м по горизонтали) обусловлен небольшим циркуляционным давлением;
- повышенная стоимость трубопроводов, вызвана тем, что необходимо использовать трубы большего диаметра;
- сложнее сделать скрытую разводку труб (нельзя спрятать в полу);
- замедленное включение системы из-за большой теплоемкости воды и малого циркуляционного давления;
- повышенная опасность замерзания труб проложенных в неотапливаемых помещениях.
С другой стороны, гравитационная система имеет несколько достоинств, которые позволяют использовать ее в ряде случаев:
- простота устройства и эксуплуатации;
- независимость от электроэнергии;
- повышенная надежность и долговечность (из-за отсутствия циркуляционных насосов);
- тепловое саморегулирование, которое заключается в том, что в более холодных помещениях вода в батареях охлаждается сильнее, следовательно увеличивается разность весов воды и увеличивается скорость движения воды, т.е. повышается теплоотдача от батареи.
- Особенности конструкции систем с ЕЦ
- для лучшей циркуляции воды предпочтительной является верхняя разводка
- расширительный бак присоединяется непосредственно к главному стояку для беспрепятственного удаления воздуха из системы в атмосферу
- главный стояк должен быть теплоизолирован
- подающая магистраль прокладывается с увеличенным уклоном (не менее 0,005) для сбора воздуха против направления движения воды к точке присоединения расширительного бака
- подключение отопительных приборов осуществляется по схеме "сверху-вниз" для интенсификации теплопередачи приборов
- отопительные стояки устраиваются с замыкающими участками для уменьшения потерь давления при движении воды через приборные узлы
- при устройстве двухтрубной системы желательно, чтобы котел находился на уровне хотя бы 3 метров ниже отопительных приборов в противном случае циркуляция будет происходить только за счет охлаждения воды в верхней подающей трубе
| Обсуждения на Околотке: |
| Полезные ссылки: |
Системы с принудительной циркуляцией
В основе принудительной системы лежит использование циркуляционного насоса. Использование принудительной циркуляции позволяет сильно улучшить характеристики и возможности системы отопления, а также упростить расчет и устройство системы.
Достоинства принудительной системы:
- увеличенный радиус действия
- возможность использовать трубы меньшего диаметра
- возможность использования отдельных циркуляционных контуров
- возможность использования систем теплых полов
Основным недостатком принудительной системы является ее зависимость от электроэнергии. Часто владельцы систем отопления вынуждены покупать автономные источники питания либо электрогенераторы. Необходимо отметить, что для питания циркуляционных насосов необходим переменный ток с изменением напряжения по синусоиде, что не может быть обеспечено обыновенным компьютерным бесперебойным источником питания. Поэтому для системы отопления необходим специализированный ИБП.
Обвязка котла
Гидрострелка (термогидравлический распределитель)
По сути это труба большого сечения, соединяющая подающий и обратный трубопроводы. Контуры котла и потребителей получаются замкнуты через эту трубу. В каждом контуре, т.е. на котле или на потребителе тепла стоит свой насос. Если в данный момент потребление тепла небольшое, то циркуляция идет в основном через гидрострелку. Если потребитель начинает отбирать тепло, то через стрелку поток идет меньше.
Гидрострелка нужна тогда, когда есть несколько источников тепла и несколько потребителей. И нужно максимально снизить влияние их друг на друга. Обычно гидрострелка применяется для больших серьезных котельных.
| Обсуждения на других форумах: |
- Как сделать гидравлическую стрелку самостоятельно
- c-o-k: Гидравлическая стрелка
- forumhouse: Гидравлическая стрелка
| Полезные ссылки: |
