Водяное отопление
Водяное отопление — обогревание здания или сооружения системой отопления, в к-рой в качестве теплоносителя используется вода.Вода как теплоноситель в системе отопления практически несжимаема, отличается значит, плотностью, теплоемкостью и вязкостью. Она изменяет свои плотность, объем и вязкость при изменении темп-ры, а темп-ру кипения в зависимости от давления; способна сорбировать и выделять газы при изменении темп-ры и давления. Применение в системе отопления нагретой воды позволяет поддерживать равномерную темп-ру помещений путем регулирования темп-ры подаваемой в оголит, приборы воды. Средняя темп-ра поверхности приборов большинства систем В.о. в течение оси. периода отопительного сезона не превышает 60—65°С и не вызывает разложения и сухой возгонки органич. пыли, сопровождающихся выделением вредных для людей в-в, в частности оксида углерода. Недостатки применения воды в качестве теплоносителя — значит, давление гидростатич, в системе отопления; значит, тепловая инерция воды, задерживающая изменение темп-ры помещения при регулировании теплопередачи отопит, приборов; ограниченная скорость движения воды в теплопроводах в связи с шумовым пределом и большими потерями давления при ее циркуляции.
Системы В.о. по способу создания циркуляции воды разделяются: с естеств. циркуляцией (гравитац.) и с механич. побуждением циркуляции воды при помощи насосов (насосные). В гравитац. системе используется свойство воды изменять плотность при разл. темп-ре. В замкнутой вертик. системе с неравномерным распределением плотности под действием гравитац. поля Земли возникает естеств. движение воды. В насосной системе используется насос для повышения разности давления, вызывающей циркуляцию, и в системе создается вынужд. движение воды. По темп-ре теплоносителя различаются системы низкотемп-рные с предельной темп-рой горячей воды tr< 70°С, средне-темп-рные при 1Г 70—100°С и высоко-темп-рные при tr > 100 С. Макс, значение темп-ры воды ограничено 150°С. По положению труб, объединяющих отопит, приборы по вертикали или горизонтали, системы В.о. делятся на вертик. и горизонт., в зависимости от схемы соединения труб с отопит, приборами — на однотрубные и двухтрубные. В каждом стояке или ветви однотрубной системы водяного отопления приборы соединяются одной трубой, и вода протекает через них последовательно. Если каждый отопит, прибор., установл. в помещении, разделен на 2 равные части ("а" и "б"), в к-рых вода движется в противоположных направлениях и теплоноситель' последовательно проходит сначала через все части "а", а затем через все части "б", то такая однотрубная система носит назв. бифилярной (двухпоточной) системы отопления. В двухтрубной системе В.о. приборы отд. присоединяются к 2 трубам — подающей и обратной, и вода протекает через каждый прибор независимо от др. приборов. Длительное применение В.о. подтвердило гигиенич. и технич. его преимущества по сравнению с паровым отоплением. При В.о. обеспечиваются относительно невысокая темп-ра поверхности теплопроводов и отопит, приборов, равномерная темп-ра помещений, большой срок службы, экономия теплоты, бесшумность действия, простота обслуживания и ремонта. Получило широкое распространение насосное В.о., гравитац. применяется сравнительно редко.
В зависимости от источника теплоснабжения изменяются устройство, оборудование местного теплового пункта и принцип, схема системы насосного В.о. Такая система при местном теплоснабжении от собст. водогрейной котельной в отапливаемом здании показана на схеме а. Воду, нагреваемую в котлах, перемещает циркуляционный насос, вклгоч. в общую обратную магистраль, к к-рой присоединен также бак расширительный. Система заполняется водой из водопровода. При централ из. водяном теплоснабжении применяются 3 способа присоединения системы насосного В.о. к наружным теплопроводам. Независимая схема близка по своим элементам к схеме при местном теплоснабжении, лишь котлы заменяют теплообменниками и систему заполняют деаэрированной водой (лишенной растворенного воздуха) из наружной тепловой сети, используя высокое давление в ней или спец. подпиточный насос, если это давление недостаточно высоко. Воду для заполнения системы, как правило, забирают из обратного наружного теплопровода. Возможна, однако, подача воды и из подающего теплопровода, если давление высокотемп-рной воды (темп-ра ti), передающееся при этом в систему, допустимо для всех ее элементов. При независимой схеме в системе отопления создается местный теплогадравлич. режим при пониж. темп-рс tt-греющей воды (tr< ti). Первичная вода после теплообменников должна иметь темп-ру выше темп-ры обратной воды в системе отопления (t2>to). Если, напр., расчетная темп-ра to равна 70°С, то для сокращения площади нагреват. поверхности теплообменников темп-ра Хг должна быть не ниже 75°С. Независимую схему присоединения применяют, когда в системе не допускается повышение гид роста-тич. давления (по условию прочности отопит, приборов) до давления, под к-рым находится вода в наружном обратном теплопроводе. Преимуществом независимой схемы присоединения системы В.о. кроме обеспечения тенлогидравлич. режима, индивид, для каждого здания, является возможность сохранения циркуляции с использованием теплосодержания воды в течение нек-рого времени, обычно достаточного для устранения аварийного повреждения наружных теплопроводов. Система В.о. при независимой схеме служит дольше, чем с местной котельной, вследствие уменьшения коррозионной активности воды и зарастания труб и приборов.
Зависимая схема присоединения системы отопления к наружным теплопроводам со смешением воды проще по конструкции и в обслуживании. Стоимость ее ниже стоимости независимой схемы благодаря исключению таких элементов, как теплообменник, расширит, бак и подпиточный насос, функции к-рых выполняются централизованно на тепловой станции. Эту схему выбирают, когда в системе требуется темп-ра воды tr ti и допускается повышение гидростатич. давления до давления, под к-рым находится вода в наружном обратном теплопроводе. Смешение обратной воды из системы отопления с вы-сокотемп-рной водой из наружного теплопровода осуществляют при помощи смесит, аппарата — смесит, насоса или водоструйного элеватора. Насосная смесительная уапановка системы отопления имеет преимущество перед элеваторной — ее кпд выше; в случае аварийного повреждения наружных теплопроводов возможно, как и при независимой схеме присоединения, сохранение циркуляции воды в системе отопления. Смесит, насос можно применять в системах со значит, гидравлич. сопротивлением, тогда как при использовании элеваторной смесит, установки потери давления в системе должны быть сравнительно небольшими. Недостаток зависимой схемы присоединения со смешением — незащищенность системы от повышения в ней гидростатич. давления, непосредственно передающегося через обратный теплопровод, до значения, опасного для целости отопит, приборов и арматуры.