Системы циркуляции

Система циркуляции теплоносителя — это сеть труб, по которым горячая вода подводится к отопительным приборам и отводится от них. Этот циркуляционный контур содержит также вспомогательные элементы: вентили, расширительный бак и т. д. Перечень элементов циркуляционного контура таков:

• котел;
• главный стояк (подающий стояк);
• разводящая магистраль;
• горячие стояки;
• обратные стояки;
• обратная магистраль;
• расширительный бак;
• сигнальная линия;
• запорные вентили.

Традиционно существуют различные схемы разводки воды по радиаторам:

• верхняя разводка и нижняя разводка;
• однотрубные системы (с подающим стояком) и двухтрубные (с подающим и обратным стояками);
• системы с горизонтальной разводкой;
• системы с попутным движением воды и тупиковые.

Рассмотрим назначение этих элементов на примере двухтрубной системы. Такая система существует в двух вариантах, с верхней и нижней разводкой воды. Вариант с верхней разводкой воды — наиболее простой.

Верхняя разводка

Рис. 80. Циркуляционный контур с верхней разводкой:
1 — котел; 2 — главный ствол; 3 — разводка; 4 — горячие стояки; 5 — обратные стояки; 6 — обратка; 7 — расширительный бак; 8 — сигнальная линия

Нагретая в котле вода поднимается по главному стояку и поступает в расширительный бак (рис. 80). Расширительный бак находится в самой верхней точке системы и служит для того, чтобы давление в системе не зависело от объема и плотности воды. Для этого в расширительном баке предусмотрен достаточный объем над зеркалом воды, причем этот объем сообщается с атмосферой (через отверстия в крышке). Конструкция расширительного бака будет описана ниже.

Разводящая магистраль — это труба, по которой горячая вода поступает к горячим стоякам. Эта труба должна иметь небольшой уклон по ходу движения воды. Горячие (подающие) стояки проходят через все этажи дома в непосредственной близости к радиаторам (как правило, в простенках между окнами). Обратные стояки — это особенность двухтрубной системы. По ним через все этажи вода из радиаторов (охлажденная) поступает в обратную магистраль. Обратная магистраль также, имеет уклон по ходу движения воды и служит для сбора отработанной воды и подачи ее в отопительный котел.

Сигнальная линия — это вертикальная трубка, подключенная к патрубку, врезанному в расширительный бак чуть ниже уровня зеркала воды. Вода стекает по этой трубке в воронку, подключенную к сливу, причем трубка снабжена краном. Если при открывании крана вода не течет — это сигнализирует о недостаточном количестве воды в системе.

Запорные вентили на входе горячей воды в радиатор позволяют регулировать расход горячей воды, а также отсекать радиатор от системы для замены или ремонта. Как при верхней, так и при нижней разводке горячая вода поднимается вверх и поступает в разводящие магистрали, а оттуда через подающие стояки в отопительные приборы. Отдав тепло в радиаторах, вода становится тяжелее (см. табл. 13) и стекается самотеком через обратные стояки в обратную магистраль. Поступая в котел, она, будучи более плотной, вытесняет горячую воду вверх. Разность плотности (и веса) столбов горячей и холодной воды и является источником напора.

Проследим, как образуется этот напор (см. рис. 80). Выше верхней штриховой линии вода горячая (95°С). Ниже нижней штриховой линии отработанная вода имеет температуру 70°С. На участке АВ (главный ствол) циркулирует горячая вода (95°С), она еще не отдала тепла. На участке ЕЗ — отработанная вода (70°С). Эти два вертикальных столба АВ и ЕЗ имеют разный вес (который зависит от разности температур столбов воды и их высоты), они то и создают напор в кольце АБВГДЛЕЖЗИК, то есть в радиаторах верхнего этажа. Для нижнего этажа (кольцо АБВГДЛМЖЗИК) напор создает разный вес столбов АБ и ЖЗ (столб ЕЖ в этом контуре не участвует). Разница температур воды в столбах и ее плотностей та же, а вот высота столбов меньше, чем для верхнего этажа.

Нижняя разводка

Рис. 81. Схема водяного отопления с естественной циркуляцией воды с нижней разводкой:
1 — котел; 2 — воздушная линия; 3 — разводка; 4 — горячие стояки; 5 — обратные стояки; 6 — обратка; 7 — расширительный бак; 8 — сигнальная линия

При нижней разводке (рис. 81) подающая магистраль, которая питает горячие (восходящие) стояки, располагается ниже жилого помещения (в подпольном канале или в подвале). Обратные стояки присоединяются к общей обратной магистрали, проложенной еще ниже. Кроме того, как видно из рисунка, схему дополняет верхняя воздушная линия, которая нужна, чтобы скапливающиеся в радиаторах воздушные пузыри могли удалиться в атмосферу через расширительный бак (или специальный бак — воздухосборник).

Если рассмотреть схему с нижней разводкой, мы получим ту же картину: при двухтрубной системе радиаторы нижнего этажа работают хуже, так как для них напор воды мал. Чтобы справиться с этой проблемой, приходится заглублять котел хотя бы на 3 м ниже этих радиаторов.

Однотрубные системы

Рис. 82. Однотрубный циркуляционный контур:
1 — котел; 2 — главный стояк; 3 — расширительная труба; 4 — расширительный бак; 5 — верхняя разводка; 6 — воздухосборник; 7 — обратные стояки; 8 — обратная линия; 9 — насос

Рассмотренная выше двухтрубная система отчасти напоминает параллельное подключение приборов (например, лампочек ) в электрической цепи — фазный провод подобен горячей линии. Однотрубная система (рис. 82), если следовать этой аналогии, напоминает последовательную электрическую цепь: отработанная вода верхнего этажа поступает в качестве горячей в батарею этажа, расположенного ниже, и т. д. Таким образом, если в двухтрубной системе на всех этажах вода на входе в радиатор имела одну и ту же температуру (95°С), но разный напор и скорость, то здесь, при последовательном прохождении, вода через все этажи течет с одной скоростью, а вот температура ее на верхнем этаже самая высокая, а чем ниже этаж, тем она ниже. Поэтому на нижних этажах приходится увеличивать площадь радиаторов. Можно частично исправить ситуацию, если у каждого радиатора поставить перемычку, чтобы часть горячей воды шла к нижнему этажу мимо радиатора, не остывая (рис. 83).

Рис. 83. Однотрубный циркуляционный контур с перемычками у радиаторов:
1 — котел; 2 — главный стояк; 3 — расширительная труба; 4 — расширительный бак; 5 — верхняя разводка; 6 — воздухосборник; 7 — обратные стояки; 8 — обратная линия; 9 — насос

Правда, эта маленькая хитрость не останется безнаказанной: напор и скорость циркуляции тут же несколько упадут. Почему так? Представим себе, что запорные вентили всех радиаторов перекрыты и вода от верхней магистрали движется вниз по перемычкам, минуя радиаторы — то есть не остывая. И в подающем, и в опускном стояках столбы воды имеют одинаковую температуру и плотность. Напора нет. И наоборот, если убрать перемычки и пропускать воду последовательно через радиаторы, вода будет остывать и тяжелеть от радиатора к радиатору. У радиаторов нижнего этажа самая неблагодарная роль — тепла им достается меньше, а работы по созданию напора — столько же.

Отметим, что в однотрубных системах подъемный трубопровод следует защищать от теплопотерь, иначе снизится разность температур и напор. А вот опускные трубы утеплять не надо — остывая в них, вода становится тяжелее, что способствует увеличению напора.

Рис. 84. Однотрубный контур с горизонтальной проточной системой:
1 — котел; 2 — главный стояк; 3 — расширительный бак; 4 — расширительная труба; 5 — насос

Следует упомянуть однотрубные системы с горизонтальной проточной системой (см. рис. 84). При таком подключении все отопительные приборы каждого этажа объединены в общую линию. Система эта проста в монтаже, требует меньшего количества труб, не нужны стояки у каждой батареи. Но, к сожалению, за эту простоту приходится платить определенными неудобствами в эксплуатации: из-за наличия параллельных труб система эта склонна к образованию воздушных пробок. Впрочем, можно заранее предусмотреть в опасных точках клапаны для выпуска воздуха.

К ОГЛАВЛЕНИЮ

---

Ссылки на другие страницы сайта по теме «строительство, обустройство дома»:

• Однокомнатный летний домик с мансардой
• Устройство фундамента печи
• Дизайн потолков