Принцип действия и устройство системы водяного отопления с естественной циркуляцией теплоносителя

Этим объясняется следующее часто наблюдающее­ся явление: в системах водяного отопления нагрева­тельные приборы верхних этажей прогреваются луч­ше, чем приборы нижних этажей.

Из приведенных выше рассуждений вытекает, что в двухтрубных системах отопления нагревательные приборы, расположенные на одном уровне с котлом или ниже его, работать не будут или же будут очень слабо прогреваться. Для указанных систем практи­кой установлено наименьшее расстояние между цен­тром нагревательных приборов нижнего этажа и центром котла в 3 метра. В связи с этим котельные для систем отопления должны иметь достаточное заглубление. Указанного недостатка лишены одно­трубные системы отопления. В этом случае гидро­статический напор, заставляющий циркулировать воду в системе, будет образовываться из-за охлажде­ния воды в трубопроводах, подводящих нагретую воду к нагревательным приборам, а также отводящих ох­лажденную воду от приборов к котлу.

Это охлаждение полезно, во-первых, для создания гидростатического напора, а во-вторых, для дополни­тельного, обогрева помещения, поэтому указанные трубопроводы прокладывают открыто и не изолиру­ют. Напротив, охлаждение воды в главном стояке (подъемном трубопроводе) вредно, ибо приводит к снижению температуры и увеличению плотности и, как следствие, к уменьшению гидростатического на­пора. В связи с этим подъемный стояк от котла не­обходимо тщательно теплоизолировать.

Количество тепла, отдаваемого

помещению нагре­вательными приборами, зависит от количества посту­пающей в прибор воды и ее температуры. В свою очередь, количество воды, которое может быть пропу­щено через трубопровод к прибору, зависит от цир­куляционного давления, заставляющего воду двигать­ся по трубе. Чем больше циркуляционное давление, тем меньше может быть диаметр трубы для пропус­ка определенного количества воды и наоборот чем меньше циркуляционное давление, тем больше дол­жен быть диаметр трубы.

Но для нормального действия системы отопления требуется еще одно условие: чтобы циркуляционное давление было достаточным для преодоления всех сопротивлений, которые встречает движущаяся в этой системе вода. Известно, что вода при своем движе­нии в системе отопления встречает сопротивления, вызываемые трением воды о стенки труб, а кроме них, еще и местные сопротивления, к которым отно­сятся отводы, тройники, крестовины, краны, нагрева­тельные приборы и котлы.

Сопротивление вследствие трения зависит от диа­метра и длины трубопровода, а также от скорости движения воды (если скорость увеличится в два раза, то сопротивление - в четыре раза, т.е. в квадратич­ной зависимости). Чем меньше диаметр и больше длина трубопровода и чем выше скорость воды, тем больше сопротивление создается на пути воды и на­оборот. В схеме отопления, изображенной на рис. 1.1аимеется два кольца: одно, проходящее через ближай­ший к котлу стояк, и другое, которое проходит через дальний стояк. Так как первое кольцо короче второ­го, то при одинаковой в обеих кольцах тепловой на­грузке и одинаковых диаметров труб будет прохо­дить по короткому кольцу больше воды, чем требу­ется по расчету, ж в результате по длинному кольцу будет проходить меньше воды, чем следует по расче­ту. Чтобы этого избежать необходимо для дальнего стояка применять трубы большего диаметра, чем для ближайшего стояка, и таким образом уравнять со­противления в обеих кольцах. При большей длине труб сопротивление возрастает, с увеличением диа­метра труб оно падает.