+30

Перед сборкой котла должно быть устроено основание из обыкновенного глиняного кирпича на заранее выполненной бетонной подготовке. После возведения основания кладут стены зольника до колосниковых балок. Зольник выполняют из обыкновенного глиняного кирпича, топку — из огнеупорного кирпича. Через 2—3 дня после окончания кладки на стенки топки устанавливают секции котла.

Секции котла соединяют безрезьбовыми ниппелями в следующей очередности. Заранее подогнанные ниппели, смазанные суриком, разведенным на олифе, вставляют в ниппельные отверстия головок секций, легко ударяя по ним деревянным молотком. Затем на свободный конец ниппеля наматывают асбестовый шнур, смоченный в сурике на олифе, и надевают следующую секцию. После этого секции стягивают монтажными болтами одновременно по нижним и верхним головкам с таким расчетом, чтобы величина зазора между секциями после натяга была не более 2 мм.

В указанной последовательности собирают сначала правый, а затем левый пакеты. После сборки монтажные болты заменяют постоянными стяжными болтами. Собранный котел испытывают гидравлическим давлением, равным полуторакратному рабочему давлению, но не менее 4 кгс/см2. Котел оставляют под давлением в течение 5 мин; при этом не должно быть потения стенок секций и течи в соединениях котла. При появлении течи или потения секций котел следует разобрать и собрать вновь.

После гидравлического испытания котел обмуровывают.

На 108 приведена принципиальная схема водогрейного котла «Энергия-6». Все водогрейные котлы производительностью свыше 350 000 ккал/ч должны быть   оборудованы не менее чем двумя предохранительными клапанами диаметром 38 мм.

Системы отопления с естественной циркуляцией воды

Система отопления с естественной циркуляцией бывает двух типов: с верхней разводкой (рисунок 1) и с нижней разводкой (рисунок 2). Принцип действия систем идентичен. Рассмотрим его.
 
Теплоноситель, нагреваясь в котле (1), начинает подниматься по трубе подачи (2), т.к. нагретая вода легче, чем холодная. Поднимаясь, вода поступает в разводные трубопроводы (5), а через них уже подается, непосредственно, в радиаторы (9). Через радиатор тепло поступает в помещение, вода в радиаторах постепенно остывает и становится тяжелее. Из-за этого вода начинает опускаться и через обратные трубопроводы (6, 7) поступает обратно в котел. Далее процесс повторяется.
Следует отметить, что интенсивность циркуляции тем выше, чем больше разница весов горячей воды на подаче и остывшей воды после радиаторов. Так же циркуляция зависит от высоты расположения радиаторов относительно котла. Чем выше радиаторы, тем больше циркуляция. Поэтому при использовании таких систем желательно устанавливать котел в подвале. Так же рекомендуется тщательно утеплять трубу подачи нагретой воды для снижения ненужных тепловых потерь.
В добавок ко всему вышесказанному, необходимо избегать больших скоростей движения воды в трубах, т.к. возникает большое сопротивление, вызываемое трением воды о стенки трубопровода. Поэтому в системах естественной циркуляции используются трубы большого диаметра.
Применение систем естественной циркуляции оправдано лишь в небольших домах.

Достоинства системы:

• простота монтажа;
• экономичность;
• мягкие требования по эксплуатации;
• долговечность;
• отсутствие насоса;
• саморегулирование.

Недостатки:

• долгое включение системы на заданную мощность;
• высокая вероятность промерзания системы зимой.

 Система квартирного водяного отопления

Квартирной системой водяного отопления является система с естественной циркуляцией, предназначенная для отопления одной или нескольких квартир, расположенных в одном этаже. 

Для свободного удаления воздуха и спуска воды из системы подающую и обратную линии прокладывают с уклоном по движению воды в трубопроводе. Воду из системы спускают через спускной патрубок с вентилем. Напускают воду в систему из водопровода.

В данной системе центр нагревательного котла обычно находится выше центра нагревательных приборов. Поэтому вода в системе циркулирует за счет охлаждения в трубах и нагревательных приборах. Чем дальше стояк от котла, тем больше будет охлаждаться вода в разводящей магистрали и тем больше будет естественное давление, вызывающее циркуляцию воды на этом участке. Так как располагаемое давление в этой системе очень мало, трубопровод должен быть больших диаметров.

Системы квартирного водяного отопления бывают с повышенной и нормальной водяной емкостью. В системе с повышенной водяной емкостью топка генератора тепла производится периодически, а водяная емкость рассчитывается с учетом аккумулирования тепла, необходимого для компенсации теплопотерь в период между топками. В системе с нормальной водяной емкостью топка генератора производится непрерывно в период наиболее холодной пятидневки, температура которой для данного района принята согласно СНиП.

В строительной практике системы с повышенной водяной емкостью не находят применения как из-за трудности расчета и отсутствия свободной площади в жилом помещении для установки бака аккумулятора, так и из-за сложности эксплуатации системы.

При устройстве квартирного вОДЯНОГО отопления генератор тепла устанавливается обычно на полу на несгораемом основании, а приборы отопления — под окнами. Циркуляция теплоносителя (воды) в трубопроводах происходит, главным образом, в результате ее охлаждения в нагревательных приборах и трубопроводах, находящихся выше центра нагрева котла. Необходимо учитывать, что с увеличением протяженности трубопроводов возрастает общее гидравлическое сопротивление системы отопления. Для уменьшения сопротивления систему отопления делят на две части, что возможно при размещении генератора тепла в центре квартиры. При этом подающая магистраль получается общая, а обратных магистралей — две.

Долгое время широкое распространение имели двухтрубные системы отопления с нормальной водяной емкостью с прокладкой подающей магистрали под потолком, обратной — у пола (рис. 1). Положительными качествами такой системы являются: увеличение циркуляционного напора за счет охлаждения воды в трубопроводах, прокладываемых под потолком помещения; равномерность прогрева всех нагревательных приборов, возможность регулировки и отключения отдельных нагревательных приборов. В настоящее время требования к эстетическому виду системы изменились, ввиду этого трубопроводы прокладываются на уровне подоконника или лучше под ним.

При установке чугунных радиаторов в помещении, имеющем низкие подоконники, подающие магистрали можно прокладывать по оси верхних радиаторных отверстий. Обратная магистраль прокладывается у пола. Время прогрева всех нагревательных приборов системы 30—40 мин.

При прокладке трубопроводов во всех случаях должны быть соблюдены уклоны, которые обеспечили бы сток воды и удаление воздуха из системы отопления.

1 — котел: 2 — главный стояк; 3 — рас-ширительный сосуд; 4 — подающая ма¬гистраль; 5 — обратная магистрали: 6 — КРАН для выпуска воды из системы; 7 — нагревательный прибор; 8 — вентиль для наполнения системы из водопровода; 9 — раковина; 10 — переливная труба

Следует отметить, что при прокладке под потолком труб больших диаметров (32—40 мм) с уклоном ухудшается интерьер комнаты, увеличиваются теплопотери через верхние части стен и потолок. Для устранения этих недостатков, а также для сокращения расхода металла применяется схема разводки горячих магистралей под подоконниками (рис. 2.) Отрицательным в такой схеме является более медленный прогрев нагревательных приборов. Для увеличения циркуляционного напора в системе принят проточный расширительный сосуд.

При выборе схемы разводки трубопроводов системы квартирного водяного отопления необходимо руководствоваться следующими соображениями. Циркуляционное давление в системах отопления с естественной циркуляцией обеспечивается термосифонным эффектом нагрева воды в котле и охлаждением ее в разводящих трубопроводах и нагревательных приборах. Величина циркуляционного давления Н, кг/м3, определяется по формуле

где h — расстояние между центром нагрева котла и центром охлаждения воды в радиаторе, м. Yохл, Yг — объемная масса воды соответственно охлажденной и горячей, кг/м3.

Из формулы видно, чем больше расстояние (h) между центром нагрева и центром охлаждения, тем больше величина циркуляционного напора, что обеспечивает хороший прогрев всей системы отопления.

Увеличение расстояния между центром нагрева и центром охлаждения обычно обеспечивается установкой котла в подвальном помещении, или же применением таких дополнительных устройств в системе отопления, как установкой проточного расширительного сосуда, водоподогревателя (под потолком помещения) или высокорасположенного нагревательного прибора.

Высокорасположенным нагревательным прибором может быть опуск подающей магистрали при подоконной разводке трубопроводов. С этой целью диаметр его увеличивают до 75—100 мм или же прокладывают две трубы параллельно диаметром по 70 мм каждая. Такой прибор может увеличить циркуляционный напор на 15—20%, Как установлено многими исследователями и подтверждается расчетом проточный расширительный сосуд также увеличивает циркуляционный напор на 12—15%.

Для обеспечения быстрого и равномерного прогрева всех нагревательных приборов системы отопления необходимо схему трубопроводов принимать такую, при которой длина циркуляционных колец была бы минимальной, а следовательно, их сопротивление будет меньше. С этой целью лучше делать 2 или даже 3 циркуляционных кольца, а установку котла — в центре отопительных нагрузок.

Подающий стояк желательно теплоизолировать, расположив его так, чтобы он имел минимальное расстояние до проточного расширительного сосуда. На разводящих магистралях и подводках рекомендуется использовать только отводы, так как они имеют меньшее гидравлическое сопротивление движущего теплоносителя.

Разводящие трубопроводы прокладываются с уклоном в сторону движения теплоносителя, для того чтобы обеспечить полное воздухоудаление из всех участков системы отопления. При быстром наполнении системы водой образуются «воздушные пробки», чтобы этого не возникало, систему необходимо наполнять медленно в течение 30—40 мин.

Устройство однотрубных систем квартирного водяного отопления с нижней разведкой трубопроводов у пола помещения, возможно в двухэтажных домах при достаточном циркуляционном напоре. При такой разводке в верхних радиаторных пробках необходимо предусмотреть воздушные краны для удаления воздуха из системы при заполнении ее водой.

Дополнительные устройства (водонагреватель, высокорасположенный нагревательный прибор) и всю разводку подающей магистрали устанавливают в подсобных помещениях, чтобы они не портили интерьера помещения.

Размещение котла в подвале позволит оборудовать склад топлива там же, где установлен котел. Для загрузки склада топливом в подвале устраивают загрузочное устройство — люк или специальное окно. Люк может быть чугунным (0 700 мм) или деревянным. Деревянные части необходимо хорошо антисептировать. Зимой загрузочное устройство желательно утеплять, устраивая второе днище, засыпанное опилками или покрытое теплыми матами.

 Системы отопления с искусственной циркуляцией воды

Системы отопления с искусственной (насосной) циркуляцией воды отличаются от систем с естественной циркуляцией тем, что в сеть трубопроводов включен насос, обеспечивающий циркуляцию воды. В результате значительно увеличивается радиус действия этих систем, сокращаются диаметры трубопроводов и обеспечивается возможность присоединения систем, к тепловым станциям с повышенными параметрами теплоносителя.

Для лучшего удаления воздуха из системы следует обеспечить попутное движение воды и воздуха, для чего подающую магистраль прокладывают с подъемом к дальнему стояку. Для удаления воздуха из системы в наиболее высоких местах устанавливают проточный воздухосборник . Для отключения стояков от системы у их основания устанавливают проходные пробковые сальниковые краны, а на подводках к приборам регулировочные краны.

Для постоянной циркуляции воды необходима непрерывная работа центробежного насоса. Поэтому в системах отопления с насосной циркуляцией устанавливают два насоса, один из которых является резервным. Насосы работают попеременно.

В насосных системах отопления вследствие охлаждения воды в приборах и трубах возникает также естественное давление. В случае прекращения подачи электроэнергии и остановки насосов благодаря есте-ственнсму давлению вода продолжает медленно циркулировать в системе. Эта циркуляция предотвращает быстрое повышение температуры воды в котяе и аварию его, а также временно обеспечивает некоторое прогревание приборов верхних этажей и предохраняет магистрали от замораживания.

Для уменьшения сопротивления движению воды у насосов устраивают обводную линию с параллельной задвижкой; если открыть задвижку, вода проходит по трубопроводу, минуя насосы. 

В системах отопления применяют малонапорные, но большой производительности центробежные насосы типа «К»

Двухтрубные системы отопления с насосной циркуляцией воды

Двухтрубные системы водяного отопления с насосной циркуляцией воды могут быть с верхней и нижней разводками.

В двухтрубных системах отопления с нижней разводкой подающую и обратную магистрали прокладывают в подвальной части здания или в специальных каналах, сделанных в полу первого этажа. В этих системах теплоноситель поступает в нагревательные приборы не сверху вниз, как в системах с верхней разводкой подающей магистрали, а снизу вверх. В остальном система работает по тому же принципу, что и при верхней разводке подающей магистрали.

Воздух из системы с нижней разводкой подающей магистрали удаляется посредством воздушной линии, присоединяемой к стоякам и отводящей воздух к воздухосборнику.

Для регулирования теплоотдачи приборов в двухтрубных системах на подводках к нагревательным приборам устанавливают краны двойной регулировки, а на подающих и обратных стояках в местах присоединения их к магистральным линиям устанавливают пробковые сальниковые краны для отключения стояков на случай ремонта.

Расширительный сосуд, так же как и в системе с верхней разводкой, присоединяют в обратную линию перед насосом.

Двухтрубные системы отопления с нижней разводкой в сравнении с системами с верхней разводкой имеют следующие преимущества: сокращается количество трубопроводов, проходящих в неотапливаемых помещениях, а следовательно, уменьшаются непроизводительные потери тепла; монтаж системы и пуск тепла можно производить поэтажно по мере возведения здания; в процессе обслуживания системы отключение отдельных стояков на случай аварии более удобно, так как краны на подающем и обратном стояках расположены в одном месте.

Однотрубные системы отопления с насосной циркуляцией воды

В настоящее время большое распространение получили однотрубные системы водяного отопления с насосной циркуляцией. По конструктивным особенностям эти системы разделяются на две группы: проточные и с замыкающими участками (перемычками), каждая из которых может быть как вертикальной, так и горизонтальной.

В однотрубных системах в отличие от двухтрубных горячая вода, поступающая к нагревательным приборам, и охлажденная в приборах вода перемещается по одному и тому же стояку. Таким образом, циркулирующая вода последовательно проходит через все нагревательные приборы, начиная с верхних. Проходя через нагревательные приборы всех этажей, вода постепенно остывает и в каждый нижерасположенный прибор приходит менее горячей.

Расширительный сосуд 3, так же как и в двухтрубных системах отопления, присоединяется к обратной магистрали 8 перед насосом. Воздух из системы удаляется

Схема однотрубной вертикальной проточной системы отопления . Нагретая в котле 1 вода поднимается по главному стояку 2 в подающую магистраль 4, откуда она распределяется по стоякам 6. Из стояков вода распределяется не по отдельным приборам, а поступает сначала в приборы 7 верхнего этажа. Несколько охлажденная вода из приборов 7 переходит по тому же стояку в приборы нижележащих этажей. Таким образом, вода последовательно проходит через все приборы, расположенные на стояке. Пройдя все приборы на стояках, охлажденная вода собирается в обратную магистраль 8, из которой насосом 9 подается в котел. Поэтому в проточных однотрубных системах "в помещениях с через воздухосборник 5. Теплоотдачу приборов в проточных схемах можно регулировать только перекрытием воздушного клапана, если в конструкции прибора он предусмотрен.

Схема однотрубной вертикальной системы отопления с осевыми замыкающими участками у нагревательных приборов . Принцип действия этой системы заключается в следующем. Горячая вода из котла / по главному стояку 2 и подающей магистрали поступает в стояки 6. В местах присоединения нагревательных приборов 7 к стояку поток воды распределяется: часть воды проходит транзитом по стояку через перемычку, а часть затекает в нагревательный прибор. Вода затекает в прибор за счет уменьшения диаметра замыкающего участка перемычки на один калибр.

Вода, охладившись в нагревательном приборе верхнего этажа, выходит из него и смешивается с более горячей водой, проходящей через перемычку. Смешанная вода поступает по стояку к нагревательному прибору нижележащего этажа, где поток воды вновь раедще^е-ляется, т. е. часть воды поступает в прибор, а часть проходит через перемычку. Такое движение воды повторяется на каждом этаже по ходу движения теплоносителя. Таким образом, и при этой схеме отопления в каждый иижерасположенный прибор по ходу теплоносителя вода поступает с более низкой температурой. Теплоотдачу нагревательных приборов в такой системе регулируют кранами двойной регулировки.

Схема однотрубной вертикальной системы отопления со смещенными замыкающими участками и трехходовыми кранами на подводках к нагревательным приборам (б). Принцип действия этой системы аналогичен системе отопления с осевыми замыкающими участками. Преимущества этой системы отопления в сравнении с однотрубной вертикальной системой с осевыми замыкающими участками следующие:

смещение замыкающих участков улучшает условия поступления воды в нагревательные приборы;

возможность бытовой регулировки приборов за счет поворота пробки трехходового крана в пределах 90°; кран может быть полностью открыт или перекрыт или установлен в такое положение, когда часть теплоносителя будет проходить через нагревательный прибор, а часть через перемычку;

отпадает необходимость в установке компенсаторов на стояках отопления в многоэтажных зданиях; линейные удлинения при нагревании стояков будут компенсироваться отводами на подводках к нагревательным приборам.

Схема однотрубной горизонтальной проточной системы отопления ( а). От главного стояка на каждом этаже прокладывают горизонтальные трубопроводы, к которым присоединяют нагревательные приборы. В этой системе возможна только поэтажная регулировка теплоотдачи приборов.

Схема однотрубной горизонтальной системы отопления с перемычками у приборов ( б). В этой системе возможна поэтажная и индивидуальная регулировка   теплоотдачи приборов. Воздух из системы выпускают через воздушные краны, установленные у приборов. При таком способе выпуска воздуха усложняется обслуживание системы.

В однотрубной горизонтальной проточной системе отопления без перемычек  воздух выпускается через воздушную трубу, соединяющую верхнюю часть всех приборов, и через воздухосборник.

Однотрубная система отопления с нижней разводкой магистралей получила широкое распространение в связи с переходом к строительству зданий без чердаков.

Однотрубные стояки соединяют попарно горизонтальным участком, проходящим на уровне верха нагревательных приборов или над полом. Восходящий стояк подсоединяют к подающей (горячей) магистрали, а нисходящий — к обратной. Для удаления воздуха из системы у приборов верхнего этажа установлены воздушные краны. Чтобы обеспечить поступление расчетного количества воды в нагревательные приборы, на стояках в местах

подсоединения подводок устанавливают трехходовые краны. Одностороннее подсоединение нагревательных приборов к стояку, а также установка приборов и стояков, смещенных от центра оконного проема и простенка, обеспечило унификацию узлов этажестояков. 

С учетом возможной привязки радиатора на расстоянии 200 мм и стояка на расстоянии 150 мм от обреза оконного проема  подводки к приборам изготовляют стандартной длины — 350 мм.

Однотрубные системы отопления с П-образными стояками могут быть с центральными и смещенными замыкающими участками.

 Системы отопления тупиковые и с попутным движением воды

В зависимости от направления движения теплоносителя в магистральных трубопроводах системы отопления могут быть тупиковыми и с попутным движением воды.


В тупиковых системах отопления  движение горячей воды в подающей магистрали противоположно движению остывшей воды в обратной магистра' ли. В тупиковой схеме длина циркуляционных колец на одинакова; чем дальше от котла расположен нагревательный прибор, тем больше протяженность циркуляционного кольца, и наоборот, чем ближе отопительный прибор будет расположен к главному стояку, тем меньше протяженность циркуляционного кольца. В тупиковых системах добиться одинаковых сопротивлений в коротких и более отдаленных циркуляционных кольцах трудно, поэтому отопительные приборы, близко расположенные к главному стояку, будут прогреваться значительно лучше, чем отопительные приборы, удаленные от главного стояка. Кроме того, в некоторых случаях, когда ближайшие к главному стояку циркуляционные кольца имеют небольшую тепловую нагрузку, увязка циркуляционных  колец становится еще более сложной. Для того чтобы расширить применение тупиковых 
систем, как наиболее экономичных, сокращают протяженность магистралей и вместо одной системы большой протяженности делают несколько. В таких случаях обеспечивается лучшая горизонтальная регулировка системы. 

В системах отопления с попутным движением воды все циркуляционные кольца имеют одинаковую протяженность, следовательно, стояки и нагревательные приборы работают в одинаковых условиях. В таких системах независимо от расположения нагревательного прибора по горизонтали в отношении главного стояка прогрев их будет одинаковый. Однако системы отопления с попутным движением воды применяют ограниченно, так как на их монтаж требуется большее количество труб, чем при монтаже тупиковых систем. Поэтому такие системы используют в тех случаях, когда невозможна увязка циркуляционных колец между собой в пределах, допускаемых СНиП. Потери давления в циркуляционных кольцах насосных систем отопления, если теплоноситель — вода, по условиям СНиП не должны отклоняться более чем на 15% в однотрубных системах и двухтрубных с попутным движением теплоносителя и на 25% в двухтрубных тупиковых системах отопления. 

 Системы панельного отопления

В панельных системах отопления нагревательными приборами служат стальные трубы, через которые проходит теплоноситель; трубы замоноличены в бетонные панели.

При устройстве панельного отопления нагревательный элемент размещают: в приставных подоконных панелях, перегородках, наружных стенах, а также замоно-личивают в полу.

Подоконная панель  пред-ставляет собой плиту / из бетона марки 200—250, в которую замоноличен змеевик 2 из труб диаметром 20 мм. Для термоизоляции панели от наружной степы между ними прокладывают изолирующий слой из шлаковаты толщиной 30—40 мм или оставляют воздушный зазор размером 40— 50 мм между внутренней поверхностью панели и наружной стеной. Панели устанавливают под окном непосредственно на плиту перекрытия и прикрепляют к наружной стене. Подоконные отопительные пане-аи не находят широкого применения ввиду сложности их установки, а также необходимости дополнительной прокладки стояков и подводок.


Перегородочные отопительные панели  „ В этих панелях замоноличены не только нагревательные элементы, но и стояки, поэтому монтаж системы сводится к установке панелей, соединению их междуэтажными вставками и прокладке магистральных трубопроводов. Панель является частью перегородки и устанавливается около наружной стены.

Недостатки перегородочных панелей: равная теплоотдача в два смежных помещения с различными теплопотерями и отсутствие возможности регулировки тепло-поступления в каждое помещение, трудность обработки мест сопряжения панелей с перегородками (поязление трещин), отсутствие кранов для бытовой регулировки и большая сосредоточенная теплоотдача панели.

В настоящее время распространены системы панельного отопления, з которых нагревательные элементы и стояки замоноличены в наружные стеновые панели . В таких системах уменьшается количество холодных поверхностей в помещении, а при расположении нагревателя в нижней части наружной стены под окнами устраняется действие холодных потоков воздуха от окон. Кроме того, обеспечивается возможность поком-натного регулирования температуры.

Отопительные панели испытывают на заводе-изготовителе гидравлическим давлением 10 кгс/см2. Панель считается годной для установки, если в течение 5 мин не наблюдается падения давления. На строительство панели поставляют с колпачками на концах труб. Перед установкой панели в монтажное положение нагревательные элементы продувают воздухом, чтобы удалить из ЕИХ окалину и мусор.