Водяное отопление

Движение воды по трубопроводам от котла к нагревательным приборам обеспечивается давлением, создаваемым или за счет разности объемных весов охлажденной и горячей воды, или за счет действия центробежного насоса с электроприводом. В первом решении система водяного отопления называется гравитационной или системой с естественной циркуляцией, во втором — системой с искусственным или насосным побуждением.

Принципиальная схема гравитационной системы водяного отопления дана на рисунке ниже, где показаны котел, нагревательный прибор, связывающее их циркуляционное кольцо трубопроводов и проточный расширительный сосуд, служащий для вмещения прироста объема воды, образующегося при повышении температуры, и для удаления воздуха, выделяющегося при нагревании.


Принципиальная схема гравитационной системы водяного отопления

Принципиальная схема гравитационной системы водяного отопления

1 — расширительный сосуд; 2 — переливная труба;
3 — контрольная труба; 4 — нагревательный прибор; 5 — котел.


Излишек воды сливается из системы через переливную трубу расширительного сосуда. Положение в нем уровня воды определяется с помощью контрольной трубы, снабженной краном, выведенной, как и переливная, к раковине в котельном помещении.

Предполагая, что трубы идеально изолированы, можно считать, что температура и, следовательно, объемный вес воды будут изменяться только в котле и нагревательном приборе. Для упрощения принимается, что это изменение происходит на уровне горизонтальной плоскости, проведенной через центр котла и прибора.

Сечение А — А будет испытывать с обеих сторон давление столба воды одинаковой высоты, но давление справа будет больше вследствие большего удельного веса охлажденной воды, а именно:

h0γ0+hγ0+h1γг

Меньшее давление слева составит соответственно:

h0γ0+hγг+h1γг

Разность давлений на сечение А — А

Н = h(γ0 — γг) кг/м2.

Величина этого давления составит при разности отметок центра котла и центра прибора, равной обычно не более, чем 3 м, и температурах t = 95° С, t0 = 70° С, являющихся расчетными для жилых зданий,

H=3(977,81 — 961,92) = 48 кг/м2, или с незначительной погрешностью 48 мм вод. ст.

Так как вода остывает в действительности не только в нагревательном приборе, но и в трубопроводе, то гравитационное давление окажется немногим больше этой величины (на 10 — 20%).

Незначительная величина гравитационного давления обеспечивает движение воды по трубам с очень малой скоростью, не превышающей 0,15 — 0,20 м/сек. При устройстве гравитационного водяного отопления даже в небольшом здании диаметры труб оказываются большими, а это удорожает систему.

Кроме того, устройство индивидуальной домовой котельной невыгодно из-за ее низкого к. п. д. и к тому же нежелательно из-за неизбежного ухудшения санитарного состояния территории от действия многочисленных котельных с невысокими дымовыми трубами.

Гравитационные системы водяного отопления с домовыми котельными поэтому допускаются только при отсутствии возможности обеспечения теплоснабжения зданий от ТЭЦ или крупных котельных.


«Санитарно-технические устройства зданий»,
В.В.Конокотин

Потеря давления на преодоление сопротивлений трения

Потеря давления на преодоление сопротивлений трения, отнесенная к 1 м длины трубы, называется гидравлическим уклоном i или удельной потерей давления R. Первое из этих определений общепринято при расчете систем водоснабжения, второе — при расчете трубопроводов систем отопления, вентиляции и газоснабжения. Потеря давления на трение определяется по формуле Дарси — Вейсбаха Rl=λl/d*ω2ϒ/2g, или Rl= λl/d Hд,где…

Основные расчеты систем водяного отопления

Основными расчетами систем водяного отопления, кроме подсчета теплопотерь, определяются площади нагревательных приборов и диаметров труб, питающих эти приборы. Площадь нагревательных приборов находится из выражения, общего для водяного и парового отопления:Fпр kпр (tпр-tв) = Qпр, где Fпр — площадь прибора или группы приборов (устанавливаемых в одном помещении) в м2; kпр — коэффициент теплопередачи прибора в ккал/м2*ч*°С,…

Понятие экм

Понятие экм упрощает теплотехнические расчеты, связанные с определением площади нагревательных приборов. Пересчет из экм в размеры конкретного нагревательного прибора не встречает затруднений. Пользуясь экм, легко дать сравнительную экономическую характеристику приборам различных типов, так как чем меньше будет вес прибора при его теплоотдаче, равной 435 ккал/ч (теплоотдача 1 экм), тем, следовательно, он окажется дешевле (меньший расход…

Применение гравитационных систем

Случаи применения гравитационных систем (за исключением квартирного отопления) редки. Современные системы водяного отопления осуществляются, как правило, с искусственным побуждением циркуляции воды за счет работы центробежного насоса с электроприводом, установленного в помещении котельной. Высокое давление, создаваемое насосом (3000 — 5000 кг/м2), обеспечивает большую скорость передвижения воды по трубам относительно малого диаметра (в сравнении с гравитационными системами),…

Устройство фундамента

При устройстве фундамента из рваного камня или из бетонных блоков балки располагаются непосредственно под кирпичной кладкой. Заделка проема производится пенобетонным боем на цементном растворе с последующей штукатуркой. В зданиях располагаются узлы управления (тепловой центр), для размещения которых отводится помещение площадью 12 — 15 м2 в техническом подполье или в подвальном этаже, используемом и для прокладки…

Подразделение систем

В зависимости от положения горячей магистрали системы подразделяются на системы с верхней разводкой, нижней и смешанной или поэтажной (на рисунке ниже положение — А и Б, Г и В). Смотрите рисунок и описание к нему ниже — Принципиальные схемы систем водяного отопления А — система с верхней разводкой и тупиковым движением воды; Б — система…