Основные характеристики теплоносителей
При выборе теплоносителя необходимо учитывать санитарно-гигиенические, технико-экономические и эксплуатационные показатели.
Газы образуются при сгорании топлива, они имеют высокие температуры и энтальпию. Однако транспортировка газов усложняет систему отопления и приводит к значительным тепловым потерям. С санитарно-гигиенической точки зрения газы малоприемлемы вследствие трудности обеспечения допустимых температур нагревательных приборов, впуск газов непосредственно в помещение ухудшает состояние воздушной среды.
Вода обладает большой теплоемкостью и плотностью, что позволяет передавать большие количеств теплоты при малом объеме теплоносителя. Это обеспечивает малые размеры трубопроводов и относительно невысокие потери тепла. Допускаемая по санитарно-гигиеническим нормам температура нагревательных приборов легко достигается, однако на перемещение воды требуется затрата энергии.
Пар при конденсации в нагревательных приборах отдает значительное количество теплоты за счет скрытой теплоты парообразования. Вследствие этого масса пара при данной тепловой нагрузке уменьшается по сравнению с другими теплоносителями. Однако пар как теплоноситель в системах отопления уступает воде, так как температура приборов будет выше 100 °С, что приводит к разложению органической пыли, оседающей на приборах, и к выделению в помещение вредных веществ и неприятных запахов, кроме того следует также учесть, что паровые системы могут быть источниками шума, пар при низких давлениях (применяемых в системах отопления) имеет значительный удельный объём, что ведет к увеличению сечений трубопроводов.
Воздух - легко подвижный теплоноситель - безопасен в пожарном отношении, в воздушных системах возможно простое регулирование постоянства температуры в помещении. Однако вследствие малой теплоемкости воздуха для удовлетворения заданной тепловой нагрузки масса воздуха должна быть значительной, что приводит к наличию каналов с большим сечением для его перемещения и дополнительному расходу энергии. К тому же воздушное отопление в некоторых случаях может спровоцировать развитие вредоносных бактерий, легионел. Поэтому воздушное отопление применяют только на промышленных предприятиях и совмещая его с системами принудительной вентиляции или путем установки в цехах отопительных агрегатов.
Водяное отопление получило в настоящее время наибольшее распространение в силу своих преимуществ перед другими системами отопления. Опыт эксплуатации водяных систем показал их наилучшие гигиенические и эксплуатационные показатели. Системы водяного отопления обладают наибольшей надежностью, бесшумны, просты и удобны в эксплуатации, могут иметь значительный радиус действия по горизонтали. По вертикали радиус действия системы определяется гидростатическим давлением.
Водяные системы отопления-наиболее распространенные системы отопления, применяемые в современных жилых, общественных и промышленных зданиях.
При водяном отоплении циркулирующая нагретая вода охлаждается в отопительных приборах и возвращается к теплоисточнику для последующего нагревания. Система отопления состоит из теплового пункта, магистралей, отдельных стояков и ветвей с приборными узлами.
Системы водяного отопления по способу создания циркуляции воды разделяются на системы:
Ø с естественной циркуляцией (гравитационные)
Ø с механическим побуждением циркуляции воды при помощи насоса (насосные).
В гравитационной (лат. gravitas - тяжесть) системе используется свойство воды изменять свою плотность при изменении температуры. В замкнутой вертикальной системе с неравномерным распределением плотности под действием гравитационного поля Земли возникает естественное движение воды. Для удаления воздуха из системы отопления магистральные трубопроводы горячей воды прокладывают с подъемом 0,005—0,01 в сторону расширительного бака Благодаря малым скоростям движения воды в системах с естественной циркуляцией удаление воздуха осуществляется в направлении, противоположном движению воды.
По температуре теплоносителя различаются системы:
ü низкотемпературные с предельной температурой горячей воды tг<70 °C;
ü среднетемпературные при tг от 70 до 100 °С;
ü высокотемпературные при tг>100 °C.
Максимальное значение температуры воды ограничено в настоящее время 150°С.
По положению труб, объединяющих отопительные приборы по вертикали или горизонтали, системы делятся на:
· вертикальные;
· горизонтальные.
В зависимости от схемы соединения труб с отопительными приборами системы бывают:
ü однотрубные с последовательным соединением приборов;
ü двухтрубные с параллельным соединением приборов;
ü бифилярные с последовательным соединением сначала всех первых половин приборов, затем для течения воды в обратном направлении всех вторых половин.
Для правильной эксплуатации системы водяного отопления важно, чтобы из неё был удалён воздух. С этой целью, а также для полного опорожнения системы все трубопроводы прокладываются вертикально или с уклоном, причём в верхней точке системы делаются специальные устройства - воздухоотводчики.
По расположению магистралей:
Ø с верхней разводкой при прокладке подающей магистрали выше отопительных приборов;
Ø с нижней разводкой при расположении подающей и обратной магистралей ниже приборов;
Ø с "опрокинутой" циркуляцией воды при прокладке обратной магистрали выше приборов.
По направлению движения воды в подающей и обратной магистралях:
· с тупиковым (встречным) движением воды в магистралях;
· с попутным (в одном направлении) движением воды в магистралях.
Двухтрубная система отопления с естественной циркуляцией и нижней разводкой. ![]() ![]() ![]()
Двухтрубные вертикальные системы отопления с искусственной циркуляцией могут быть с нижней и верхней разводкой магистральных трубопроводов. Их устройство и принцип действия не имеет существенных различий по сравнению с такими же системами с естественной циркуляцией. Они отличаются лишь наличием циркуляционного насоса., который обычно устанавливают на обратном трубопроводе перед котлом. Расширительный бак в таких системах отопления присоединяется к обратному трубопроводу перед всасывающим патрубком насоса. Большое давление, создаваемое циркуляционным насосом, позволяет использовать трубы меньшего диаметра, чем в системах с естественной циркуляцией. |