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.

Принципиальные схемы системы отопления при водяном теплоснабжении

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 tг. 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 tx до температуры tг.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.

image047

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 tг, 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 (tu<t1). Ее преимуществом является также сохранение циркуляции с использованием теплоемкости воды при аварии в наружных теплопроводах. Однако система отопления по этой схеме наиболее сложна и дорога.

Вторая из схем системы насосного водяного отопления при централизованном теплоснабжении, называемая зависимой со смешением воды, применяется в том случае, когда в системе требуется tг<t1 и допускается гидростатическое давление, имеющееся в наружном обратном теплопроводе 11. В этой схеме температура воды t1 в подающем теплопроводе 10 понижается до температуры tт в смесительной установке 9. Местная обратная вода с температурой t0 смешивается с высокотемпературной при помощи смесительного насоса или водоструйного элеватора.

image048

Принципиальная схема теплопроводов местной водогрейной котельной

1 - котел теплоснабжения систем отопления и вентиляции; 2 - котел теплоснабжения системы горячего водоснабжения, 3 - циркуляционный насос; 4 и 5 - распределительный и сборный коллекторы; 6 - расширительный бак, 7 - задвижка (нормально закрыта), 8 - теплообменник системы горячего водоснабжения, 9 - регулирующий клапан; 10 - грязевик.

Преимуществами этой зависимой схемы являются простота конструкции и обслуживания, снижение стоимости системы отопления благодаря устранению таких элементов, как теплообменник, расширительный бак и подпиточный насос, функции которых выполняются централизованно на тепловой станции. При наличии смесительного насоса возможно местное качественно-количественное регулирование, а также сохранение циркуляции воды в системе отопления при прекращении ее в наружных теплопроводах. Недостаток второй схемы - возможность повышения гидростатического давления, непосредственно передающегося через обратный теплопровод в обратную магистраль системы отопления, до величины, опасной для целости отопительных приборов и арматуры.

Третья схема системы насосного водяного отопления при централизованном теплоснабжении также зависимая, но прямоточная, без смешения воды используется в том случае, когда в системе допускаются высокотемпературная вода (tг=t1) и значительное гидростатическое давление. Эта система отопления наиболее простая по конструкции и в обслуживании и, кроме того, наиболее дешевая. Недостатками ее являются отсутствие местного качественного регулирования и зависимость теплового режима от «обезличенного» режима в наружных теплопроводах. Высота здания, в котором может применяться система отопления по третьей схеме, ограничивается необходимостью сохранения в системе достаточного гидростатического давления для предохранения от вскипания высокотемпературной воды.

Местный тепловой пункт для контроля действия и учета расхода тепла в системе отопления по третьей схеме приведен на рисунке.

Расход воды и тепла в системе отопления регулируется клапаном 4 и проверяйся но показаниям термометров 2 и тепломера 7. Грязевик 6 предохраняет тепломер от засорения. Гидростатическое и циркуляционное давление в системе проверяется по показаниям манометров 3 и поддерживается регулятором давления 8 типа «до себя» (т. е. до регулятора, если учитывать направление движения воды), который также запирает воду в системе, как и обратный клапан 5, при опорожнении наружных теплопроводов.

При централизованном водяном теплоснабжении с применением любой из трех схем в системе отопления циркулирует деаэрированная вода (воздух почти целиком удаляется на тепловой станции). Это не только упрощает организацию движения воздушных скоплений для удаления их из системы (фактически только в пусковой период после монтажа и ремонта), но и увеличивает срок службы ее элементов.

image049

Принципиальная схема местного теплового пункта системы отопления tг=t1

1 - задвижка; 2 - термометр; 3 - манометр; 4 - регулятор расхода; 5 - обратный клапан, 6 - грязевик; 7 - тепломер; 8 - регулятор давления.

Общим для всех четырех схем является использование насоса для искусственного побуждения циркуляции воды в системе отопления. Побуждение циркуляции воды поначалу осуществлялось различными средствами, в том числе впуском пара в воду. Однако наиболее рациональным оказалось включение в систему отопления специального циркуляционного насоса.

В первых двух схемах циркуляционный насос 1 включается непосредственно в теплопроводы системы отопления. В двух последних схемах циркуляционный насос размещается на тепловой станции и развивает давление, достаточное для создания циркуляции воды как в наружных теплопроводах,- так и в местной системе отопления.

Для насосной системы водяного отопления характерно многообразие применяемых конструктивных схем, значительный радиус действия, относительно большая скорость движения воды, а также своеобразное соединение ее с расширительным баком, если он имеется.

Большая скорость движения воды позволяет применять теплопроводы с минимальной площадью поперечного сечения (минимального диаметра) и использовать силу течения воды для перемещения и удаления воздушных скоплений из системы в атмосферу. В верхней подающей магистрали, как уже известно, осуществляется попутное движение воды и пузырьков свободного воздуха. В вертикальном однотрубном стояке при нижней разводке магистралей возможны не только унос и абсорбция, но и удаление свободного воздуха в атмосферу в основании стояка.


Похожие материалы:
Новые материалы:
Предыдущие материалы:

 

Черный цвет в интерьере - дизайн

Черный цвет в интерьере - дизайн

Существуют люди, которые предпочитают черный цвет в интерьере, но существуют и такие, которые будут его критиковать. Самым распространенным сочетанием является: черная цветовая гамма с белой.

 

Декоративные подушки в интерьере – что нужно знать

Декоративные подушки в интерьере – что нужно знать

Подушки - идеальный материал для декорирования интерьера. С их помощью можно легко и быстро преобразить пространство, придав ему особый характер и уникальность.

 

Большие идеи для маленьких кухонь

Большие идеи для маленьких кухонь

Конечно же, все мы мечтаем о прекрасных больших кухнях. Читаем о них в журналах по дизайну, а иногда видим в квартире лучшей подруги. Но наша кухня выглядит иначе, и мы должны смириться с обстоятельствами, в которых живем.