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

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+h₁γ_г

Меньшее давление слева составит соответственно:

h₀γ₀+hγ_г+h₁γ_г

Разность давлений на сечение А — А

Н = h(γ₀ — γ_г) 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