Системы водяного отопления. Тема 1.6

1.

Тема 1.6
Системы водяного
отопления

2.

6.1 Теплотехнический расчёт системы
отопления. Удельная тепловая
характеристика здания.
6.2 Схемы системы водяного отопления.
6.3 Принципы конструирования и расчёта.
6.4 Системы водяного отопления с
естественной и принудительной
циркуляцией.
6.5 Основные принципы гидравлического
расчёта систем водяного отопления.
6.5 Отопление высотных зданий.

3.

6.1 Теплотехнический расчёт системы
отопления.

4.

Для определения необходимости устройства системы отопления
составляют тепловой баланс помещений.
Тепловая мощность системы отопления для компенсации
теплонедостатка в помещении определяется разностью
теплопотерь и теплопоступлений:
- теплонедостаток, т, е. расчетная мощность системы
отопления,
- суммарные тепловые потери помещениями, Вт
- суммарные теплопоступления в помещения, Вт.

5.

Суммарные теплопотери помещения определяются:

6.

Суммарные теплопоступления помещения
определяются:

7.

Для кухонь и комнат жилых зданий учитываются только
теплопотери через ограждения и на нагрев инфильтрующегося
воздуха и теплопотупления от бытовых приборов.
Тогда теплонедостаток в помещении определится по формуле:

8.

9.

6.2 Схемы системы водяного отопления.

10.

Рисунок 3.2. Принципиальная схема водяной
системы отопления с естественной циркуляцией

11.

Система отопления может быть:
a) По расположению труб, соединяющих отопительные приборы:
• горизонтальная (трубы, соединяющие приборы, расположены
горизонтально и называются ветвями)
• вертикальная (трубы расположены вертикально и называются
стояками).

12.

Система отопления может быть:
Б) по способу циркуляции теплоносителя:
• гравитационные (с естественной циркуляцией воды за счет
разности плотностей холодного и горячего теплоносителя)
• с искусственной циркуляцией (вода в системе циркулирует под
действием давления, создаваемого насосом).

13.

14.

15.

16.

Система отопления может быть:
В) по расположению подающей и обратной магистралей:
• с верхней разводкой (в этом случае подающая магистраль
прокладывается по чердаку или под потолком верхнего этажа и
располагается выше отопительных приборов, а обратная
магистраль прокладывается в подвале, по полу первого этажа
или в подпольных каналах, то есть ниже всех отопительных
приборов),
• с нижней разводкой (подающая и обратная магистрали
располагаются прокладываются в подвале по полу первого
этажа или в подпольных каналах ниже отопительных приборов)
• с опрокинутой циркуляцией (в этом случае обратная
магистраль располагается выше отопительных приборов, а
подающая магистраль – ниже всех отопительных приборов).

17.

18.

19.

20.

Система отопления может быть:
Г) По направлению движения воды в магистралях :
• тупиковые, когда горячая и обратная вода в магистралях
движется в противоположных направлениях
• с попутным движением, когда направления движения воды
в магистралях совпадают

21.

Система отопления может быть:
Д) По схеме присоединения отопительного прибора к
трубопроводу:
• однотрубные, в которых горячая водя подается в приборы и
охлажденная вода отводится из них по одному стояку и
теплоноситель последовательно проходит через все
приборы, присоединенные к этому стояку, и
• двухтрубные, в которых горячая вода поступает в прибор по
одним (подающим) стоякам, а охлажденная вода отводится
по другим (обратным) и теплоноситель, пойдя через какой-то
прибор, через другой на этом же стояке уже не проходит.

22.

23.

Схема горизонтальной однотрубной системы отопления
Схема горизонтальной двухтрубной системы отопления

24.

Рис. 5.1. Варианты присоединения нагревательных приборов к
стоякам:
а – двухстороннее в однотрубной системе отопления; б – то же в
двухтрубной системе; в, д – одностороннее; г – по проточной
схеме; е – присоединение прибора на сцепке

25.

26.

6.3 Принципы конструирования и расчёта.

27.

Трубы систем центрального отопления предназначены для
подачи в приборы и отвода из них необходимого количества
теплоносителя, поэтому их называют теплопроводами.
Теплопроводы вертикальных систем отопления подразделяют на
магистрали, стояки и подводки. Теплопроводы горизонтальных
систем, кроме магистралей, стояков и подводок, имеют еще и
горизонтальные ветви.

28.

Размещение подводки – соединительной трубы между стояком
или ветвью и прибором – зависит от вида отопительного
прибора и положения труб в системе отопления. Подающую и
обратную подводки прокладывают горизонтально (при длине
до 500 мм) или с уклоном (5-10 мм на всю длину подводки).
Подводки в зависимости от положения продольной оси
прибора по отношению к оси труб могут быть прямыми и с
отступом, называемым «уткой».

29.

Размещение стояков – соединительных труб между
магистралями и подводками – зависит от положения
магистралей и размещения подводок к отопительным
приборам.
Стояки прокладываются, как правило, у наружных стен
открыто. Расстояние от поверхности штукатурки до трубы
должно быть 3,5 см. Двухтрубные стояки размещают на
расстоянии 80 мм между осями труб, причем подающие стояки
располагают справа (при взгляде из помещения).

30.

Размещение магистрали –
соединительной трубы между
местным тепловым пунктом и
стояками – определяется
назначением и шириной здания,
видом системы отопления.
В производственных зданиях
магистрали прокладывают по
стенам, колоннам под потолком, в
средней зоне или у пола, в ряде
случаев магистрали прокладывают
на технических этажах и подпольных
каналах.

31.

32.

Для удаления воздуха из системы предусматривают следующие
меры:
• Прокладка всех горизонтальных трубопроводов длиной свыше
0,5м (магистрали) с уклоном
• Установка в наивысших точках системы устройств для удаления
воздуха (горизонтальные и вертикальные воздухосборники,
краны Маевского (ручные воздухоотводчики), автовоздушники
и пр.)
Горизонтальный
проточный
воздухосборник
Вертикальный
проточный
воздухосборник
Автовоздушник
(вантуз)

33.

Горизонтальный проточный воздухосборник
Горизонтальный проточный воздухосборник представляет собой
сосуд цилиндрический формы с приваренными по торцам
плоскими или эллиптическими днищами. В одно из днищ
воздухосборника вварен патрубок для подвода теплоносителя,
в другое – патрубки для отвода теплоносителя и удаления
воздуха. Теплоноситель через штуцер подвода воздухосборника
поступает в объем проточного воздухосборника, где происходит
отделение пузырьков воздуха. Удаление воздуха производится
через штуцер, расположенный в верхней части второго (походу
теплоносителя) днища воздухосборника. Далее теплоноситель
отводится из проточного воздухосборника через
соответствующий штуцер в нижней части днища.

34.

Вертикальный проточный воздухосборник
Вертикальный проточный воздухосборник представляет собой
вертикальный сосуд цилиндрический формы с приваренными
по торцам плоскими или эллиптическими днищами. Верхнее
днище воздухосборника глухое. В нижнее днище вварены
патрубки для подвода и отвода теплоносителя и патрубка
для удаления воздуха, верхний конец которой введен в полость
воздухосборника.

35.

Автовоздушник (вантуз)
Вантуз состоит из металлического резервуара, низ которого
соединен с водопроводной трубой, а верх имеет отверстие,
закрываемое изнутри клапаном. От клапана идёт вниз стержень,
соединенный с металлическим полым шаром, плавающим в воде;
воздух, попавший в водопроводную трубу, достигнув вантуза,
собирается в верхней его части и вытесняет оттуда воду;
вследствие этого шар опускается, открывая вместе с тем отверстие
(клапан) для выхода воздуха, что продолжается до тех пор, пока
уровень воды снова не повысится и, поднимая поплавок, не
закроет отверстия, выпускающего воздух.

36.

Краны Маевского (ручные воздухоотводчики)
Ручные воздухоотводчики, или как их еще
называют, краны Маевского, имеют
корпус из латуни. Их устройство
характеризуется предельной простотой:
канал сброса газа или воздуха открывается
и закрывается вручную, с помощью
отвертки, посредством перемещения
регулятора игольчатого типа.
1. Тройник разборный для металлопластиковых труб
2. Вентиль прямой для стальных труб
3. Блок-кран прямой для стальных труб
5. Кран Маевского
6. Пробка для радиатора
7. Труба металлопластиковая
8. Радиатор

37.

38.

6.4 Системы водяного отопления с
естественной и принудительной
циркуляцией.

39.

по способу циркуляции теплоносителя:
• гравитационные (с естественной циркуляцией воды за счет
разности плотностей холодного и горячего теплоносителя)
• с искусственной циркуляцией (вода в системе циркулирует под
действием давления, создаваемого насосом).

40.

41.

42.

43.

6.5 Основные принципы гидравлического
расчёта систем водяного отопления.

44.

Гидравлическому расчету должна предшествовать подготовительная
работа: подсчитываются теплопотери каждого отапливаемого
помещения, расставляются отопительные приборы и стояки,
намечается место расположения теплового пункта, намечаются
места прокладки магистралей, вычерчивается аксонометрическая
схема системы отопления.
Расчет заключается в подборе диаметров трубопроводов
системы отопления таким образом, чтобы при расчетных расходах
теплоносителя потери давления во всех циркуляционных кольцах
были не более расчетного циркуляционного давления.
В качестве расчетной схемы системы используют
аксонометрическую схему трубопроводов.

45.

Гидравлический расчёт выполняется в следующей
последовательности:
1) Выбираются расчетные циркуляционные кольца, в качестве
которых принимают наиболее неблагоприятные кольца.
2) После выбора неблагоприятного циркуляционного кольца оно
разбивается на расчетные участки, которые нумеруются, начиная
от водонагревателя (элеватора) по расчетному кольцу.
Границами участков являются точки слияния или разделения
потоков и точки ожидаемого изменения диаметров. В
однотрубных системах отопления стояк со всеми приборами
рассматривается как один участок, в двухтрубных – как несколько
участков в зависимости от количества этажей.
3) Определяют величину располагаемого давления.

46.

4) Для каждого участка определить диаметр трубопровода и
скорость движения воды
5) Найти потери давления для каждого участка (просуммировать
потери давления на трение по длине и потери давления в
местных сопротивлениях)
6) Найти сумму потерь давления для всего циркуляционного
кольца
7) Проверить выполнение условия: разница между
располагаемым давлением и потерями давления не должна
превышать 10%.

47.

6.5 Отопление высотных зданий.

48.

пароводяная система
Рис. 1. Комбинированная пароводяная
система (схема):
1 — паровой котел; 2, 5,7 и 8 —
трубопроводы; 3 — теплообменник
(бойлер); 4 — змеевик; 6 —
нагревательные приборы; 9 —
расширительный сосуд.
1 Стальной резервуар с
эмалевым покрытием
2 Корпус обогревателя
4 Отверстие для чистки и
ревизии
5 Подача холодной воды
6 Магнивый анод
7 Термометр
8 Циркуляция
9 Трубчатый теплобменник

49.

Многоэтажные здания для уменьшения гидростатического
давления на приборы нижних этажей здание разделяют по
высоте на несколько зон и в каждой зоне устраивают
отдельную систему отопления