Конструирование систем водяного отопления

Конструирование систем отопления выполняется в следующей последовательности:

- размещение отопительных приборов;

- выбор конструкции и размещение стояков;

- разводка магистралей;

- размещение теплового пункта;

- установка запорно-регулирующей арматуры, вспомогательного оборудования системы отопления.

Стояки системы отопления располагаются, прежде всего, в наружных углах здания во избежание их промерзания. В лестничных клетках предусматриваются отдельные стояки.

При выборе места стояков учитывается следующее:

- подводки от стояка к отопительному прибору не должны загораживать балконную дверь;

- архитектурный облик помещения улучшается при размещении стояка ближе к углу помещения;

- в тупиковой системе отопления металлоемкость продольных магистралей тем меньше, чем ближе стояки размещаются к поперечным магистралям.

Тип стояка выбирается в зависимости от архитектурно-планировочных решений, разводки магистралей и требований к тепловому режиму помещений здания.

На рис. 7.4 и 7.5 даны типовые схемы двухтрубных и однотрубных стояков систем водяного отопления с нижней и верхней разводкой магистралей.

Рис. 7.4. Схемы вертикальной двухтрубной системы водяного отопления с верхней (а) и нижней (б) разводкой (при нижней разводке стояки условно различной конструкции):

1 и 2 - подающие Т1 и обратные Т2 магистрали, 3 и 4 - подающие и обратные стояки; 5 - отопительные приборы; 6 – регулирующая арматура; 7 - главный стояк; 8 - расширительный бак; 9 - воздушная линия; 10 - воздушные краны; 11 - соединительная труба для расширительного бака; 12 - циркуляционный насос; 13 - теплообменник

Для отопления жилых и общественных зданий, как правило, рекомендуются регулируемые и проточно-регулируемые стояки и стояки с осевыми и со смещенными замыкающими участками.

Для регулировки теплоотдачи нагревательных приборов применяют муфтовую запорно-регулирующую арматуру.

В качестве запорно-регулирующей арматуры применяют проточные и трехходовые краны ручной регулировки отопительных приборов и термостатические клапаны с жидким и газообразным рабочим телом.

а) б) в) г) д)

Рис. 7.5. Конструкции однотрубных стояков с верхней разводкой:

а - проточный; г, в - проточно-регулируемый с обходными участками; б, в - регулируемый со смещенным замыкающим участком; д - проточный системы с «опрокинутой» циркуляцией

На рис. 7.6 представлены схемы П-образных стояков однотрубных систем отопления с нижней разводкой.

Стояки прокладывают открыто и располагают преимущественно у наружных стен на расстоянии 35 мм от внутренней поверхности до оси труб при диаметре 32 мм. Двухтрубные стояки размешены на расстоянии 80 мм между осями труб, причем подающий стояк располагают справа. В местах пересечения стояков и подводок огибающие скобы устраивают на стояках изгибом в сторону помещения.

Конструкция стояков должна обеспечивать унификацию узлов и деталей. Для индустриализации процесса заготовки и уменьшения трудоемкости монтажных работ рекомендуется проектировать однотрубные стояки с односторонним присоединением отопительных приборов и подводками одинаковой длины (/ 500 мм). При этом стояк однотрубной системы размещают на расстоянии 150 мм от откоса оконного проема, а не по оси простенка, как при двухсторонних подводках и в двухтрубных системах отопления.

При конструировании стояков необходимо учитывать, что теплоотдача отопительных приборов в значительной степени определяется принятой схемой присоединения приборов к трубам, системой отопления и схемой подачи теплоносителя в прибор.

Присоединение труб к отопительным приборам может быть односторонним и разносторонним. Одностороннее присоединение, чаще используемое на практике, обеспечивает по сравнению с разносторонним меньший расход труб и больше возможности для унификации приборных узлов (рис. 7.6, а, в, е).

а) б) в)

г) д) е)

Рис. 7.6. Конструкции П-образных однотрубных стояков с нижней разводкой:

а - проточный; б, г, е - проточно-регулируемый с обходными участками; в, д - регулируемый со смещенным замыкающим участком

При разностороннем присоединении возрастает коэффициент теплопередачи нагревательного прибора.

б b

Указанную схему присоединения применяют в горизонтальных (рис. 7.7, а), П-образных стояках для приборов верхних этажей однотрубных (рис. 7.7, б, в), в двухтрубных системах (рис. 7.7, г) с нижней разводкой, а также в случае присоединения нескольких приборов последовательно (рис. 7.7, д), при числе секций радиаторов более 20 в системах с принудительной циркуляцией и при числе секций более 15 в системах с естественной циркуляцией.

а) б) в)

г) д)

Рис. 7.7. Схемы разностороннего присоединения труб к отопительным приборам: вертикальные однотрубные (в), двухтрубные (б, г, д), горизонтальные (а) системы отопления

Присоединение приборов на сцепке, позволяющее уменьшить количество стояков, допускается применять в пределах одного помещения.

Размещение магистралей определяется назначением, архитектурно-планировочным решением здания и видом системы отопления.

Магистральные трубы систем водяного отопления прокладывают с верхней и нижней разводкой. Для удобства обслуживания в системах с верхней разводкой размещение подающих магистралей предусматривают на чердаке или техническом этаже на расстоянии 1…1,5 м от наружной стены, обратные - в подвале, технических подпольях или каналах. В системах с нижней разводкой прокладку подающих и обратных теплопроводов следует предусматривать совместную в подвале, а при его отсутствии - в технических подпольях или каналах.

Магистрали с верхней или нижней разводкой труб, как правило, рекомендуется проектировать тупиковыми, как более экономичными по расходу труб, чем магистрали с попутным движением воды.

Рекомендуется выполнять компоновку магистральных трубопроводов таким образом, чтобы систему отопления разделить на две или более части одинаковой длины ипримерно с равными тепловыми нагрузками.

Для отключения отдельных частей системы отопления на трубах магистралей, (рис. 7.8) используют муфтовые проходные краны и вентили (при диаметре 40 мм) и задвижки (при диаметре 50 мм).

Рис. 7.8. Схема установки запорно-регулирующей арматуры на магистралях систем отопления: 1 - задвижка (кран, вентиль) на обратной магистрали; 2 - то же на подающей магистрали; 3 - узел управления

При проектировании магистральных трубопроводов необходимо предусматривать мероприятия по надежному удалению воздуха из системы.

При естественной циркуляции магистрали верхней разводки необходимо прокладывать с уклоном минимум 0,02 по направлению движения воды и удалением воздуха через расширительный бак.

а) б)

в)

Рис. 7.9. Направление движения теплоносителя и уклон магистралей в системах водяного отопления:

а – верхняя разводка; б – нижняя разводка; в – обратная магистраль: 1 – проточный воздухосборник; 2 – узел управления

При насосной циркуляции магистрали прокладывают с уклоном 0,003 против направления движения воды. Воздух при верхней разводке удаляется через проточные воздухосборники, устанавливаемые на концах ветвей (см. рис. 7.9, а).

Обратные магистрали в системах с верхней разводкой всегда прокладывают с уклоном 0,003 в сторону теплового пункта здания, где при опорожнении системы вода спускается в канализацию (см. рис. 7.9, в).

В системах с нижней разводкой подающая и обратная магистрали прокладываются вместе, поэтому для удобства крепления при монтаже их прокладывают с уклоном 0,003 в одном направлении – в сторону пристроенной котельной или теплового пункта (рис. 7.9, б).

В системах отопления с нижней разводкой удаление воздуха целесообразно предусматривать через ручные краны конструкции Н. Б. Маевского, установленные в верхних пробках радиаторов верхних этажей, в подводках к приборам или централизовано через воздушные трубы.

Для регулирования и полного отключения отдельных стояков (рис. 7.10) на расстоянии не более 120 мм от подающей и обратной магистрали устанавливают проходные (пробочные) краны (при температуре теплоносителя до 105 °С и гидравлическом давлении 0,6 МПа) или запорные вентили - желательно с наклонным шпинделем - при температуре теплоносителя свыше 105 °С и гидравлическом давлении более 0,6 МПа.

а) б)

Рис. 7.10. Схема установки запорно-регулирующей арматуры на вертикальных однотрубных стояках:

а – с верхней разводкой; б – с нижней разводкой: 1 – запорный кран или вентиль; 2 – спускной кран (внизу со штуцером)

При прокладке в неотапливаемых помещениях (чердаки, технические этажи, подвалы, подполья и др.) и в местах, где возможно замерзание теплоносителя (наружные двери, ворота, открытые проемы и др.)для снижения теплопотерь подающие и обратные магистрали и участки стояков в местах присоединения к магистралям покрывают тепловой изоляцией из несгораемых материалов. В подпольных каналах вдоль стен тепловая изоляция не предусматривается.

Тепловая изоляция может быть оберточная (ленты, жгуты и ваты), сборная (штучные кольца, скорлупа и сегменты) и литая, наносимая на трубы в заводских условиях. Изоляция трубопроводов снаружи покрывается защитным слоем: асбестовым или алюминиевым листом, или синтетической несгораемой пленкой.

При прокладке нескольких изолируемых магистралей в одном помещении на каждую трубу, на наружную поверхность защитного слоя, наносят цветные обозначения.

Тепловой пункт (ИТП) размещается в отдельном помещении подвала, желательно в середине здания у наружных стен на расстоянии не более 12 м от выхода из этих зданий. В ИТП подводятся трубы теплосети.