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,…

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…

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…

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…

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…

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…