Подготовка воды для системы отопления

Содержание:

Расчет самотечной системы

Чтобы рассчитать и спроектировать отопление с естественной циркуляцией, действуйте в таком порядке:

Выясните количество тепла, нужное для обогрева каждой комнаты. Воспользуйтесь для этого нашей инструкцией.
Подберите энергонезависимый котел – газовый либо твердотопливный.
Разработайте схему, приняв за основу один из предложенных здесь вариантов. Поделите разводку на 2 плеча – тогда магистрали не пересекут входную дверь дома.
Определите расход теплоносителя под каждое помещение и рассчитайте диаметры труб.

Сразу отметим, что «ленинградку» разбить на 2 ветви не удастся. Это значит, что кольцевой трубопровод обязательно пройдет под порогом входной двери. Чтобы выдержать все уклоны, котел придется ставить в приямке.

Расчет диаметра труб на всех участках гравитационной двухтрубной системы делается так:

Берем теплопотери всего здания (Q, Вт) и определяем массовый расход теплоносителя (G, кг/ч) в главной магистрали по приведенной ниже формуле. Перепад температур между подачей и «обраткой» Δt принимаем равным 25 °C. Затем переводим кг/ч в другие единицы – тонны за час.
По следующей формуле находим площадь сечения (F, м²) главного стояка, подставив значение скорости естественной циркуляции ʋ = 0.1 м/с. Пересчитываем площадь круга в диаметр, получаем размер основной трубы, подходящей к котлу.
Считаем тепловую нагрузку на каждую ветку, повторяем расчеты и выясняем диаметры этих магистралей.
Переходим в следующие комнаты, снова определяем диаметры участков по тепловым затратам.
Выбираем стандартные размеры труб, округляя полученные цифры в большую сторону.

Приведем пример расчета самотечной системы в одноэтажном доме 100 м. кв. На представленной ниже планировке уже нанесены радиаторы отопления и указаны тепловые потери. Начинаем с основного коллектора котла и движемся в сторону последних помещений:

Величина теплопотерь дома Q = 10.2 кВт = 10200 Вт. Расход теплоносителя в главном стояке G = 0.86 х 10200 Вт / 25 °C = 350.88 кг/ч или 0.351 т/ч.
Площадь поперечника подающей трубы F = 0.351 т/ч / 3600 х 0.1 м/с = 0.00098 м², диаметр d = 35 мм.
Нагрузка на правую и левую ветку составляет 5480 и 4730 Вт соответственно. Количество теплоносителя: G1 = 0.86 х 5480 / 25 = 188.5 кг/ч или 0.189 т/ч, G2 = 0.86 х 4730 / 25 = 162.7 кг/ч или 0.163 т/ч.
Сечение правой ветви F1 = 0.189 / 3600 х 0.1 = 0.00053 м², диаметр составит 26 мм. Левое ответвление: F2 = 0.163 / 3600 х 0.1 = 0.00045 м², d2 = 24 мм.
В детскую и кухню придут линии DN32 и DN25 мм (округлили в большую сторону). Теперь считаем размеры коллекторов для спальни и гостиной + коридор с теплопотерями 2.2 и 2.95 кВт соответственно. Получаем оба диаметра DN20 мм.

Для подключения небольших батарей можно использовать подводки DN15 (наружный d = 20 мм), на плане указаны размеры DN20

Осталось подобрать трубы. Если варить отопление из стали, на котловой стояк пойдет Ø48 х 3.5, ветви — Ø42 х 3 и 32 х 2.8 мм. Оставшуюся разводку, в том числе подводки к батареям, делаем трубопроводом 26 х 2.5 мм. Первая цифра размера указывает на внешний диаметр, вторая – толщину стенки (сортамент водогазопроводных стальных труб).

Автоматизация процесса регулирования подачи тепла МКД

Существующая система транспортировки и распределения тепловой энергии далека от идеала. Особенно остро ее несовершенство ощущается в периоды межсезонья. Часто бывает – за окном стабильно теплая погода, батареи упорно греют и без того теплые помещения. Подобная ситуация обусловлена тем, что единственным звеном в цепи предприятий, коммуникаций и устройств подачи теплоносителя, имеющее возможность повлиять на процесс подачи тепла, является котельная или ТЭЦ. Но даже у них нет возможности гибкого регулирования, они не имеют механизмов, позволяющих моментально реагировать на перемену погоды.

Индивидуальный учет подачи тепла позволяет потребителю самому осуществлять регулирование количества потребляемой тепловой энергии. Этого можно достичь, устанавливая меньшую температуру помещений, которые не используются, поднимать ее по мере необходимости.

Регулирование подачи тепла можно реализовать, перекрывая краны на радиаторах. Кроме того можно доверить процесс регулирования автоматике. Современная промышленность предлагает различные устройства позволяющие регулировать температуру помещения. Самые распространенные из них – радиаторные терморегуляторы. Это устройства, состоящие из термостатической головки и клапана. Датчик измеряет температуру помещения, управляет клапаном. В зависимости от предварительных настроек клапан увеличивает или уменьшает подачу теплоносителя, регулируя уровень нагрева.

Благодаря возможности точной настройки, данное устройство позволяет регулировать микроклимат внутри здания, поддерживать комфортную атмосферу, экономить энергию. Существуют различные виды радиаторных терморегуляторов. Большая их часть позволяет установить значение температуры, которое желает получить владелец помещения. Существуют более сложные модели. Некоторые из них позволяют устанавливать температуру для разного времени суток, к примеру, они могут ограничить подачу тепла днем, когда в квартире никого нет, а ближе к вечеру согреть помещение до комфортного уровня.

Реализация

Какие схемы горячего водоснабжения с рециркуляцией возможны в многоквартирных и частных домах?

Многоквартирные дома

Чтобы создать непрерывную циркуляцию воды, систему ГВС нужно закольцевать.

В многоквартирных домах это достигается следующим образом:

Изображение

Описание

По подвалу проходят розливы ХВС, ГВС и полотенцесушителей

По дому разводится два розлива горячей воды. Стояки подключаются к ним поочередно.

Как вариант — к одному из розливов подключаются только стояки ГВС, ко второму — только стояки с полотенцесушителями

Стояк полотенцесушителей служит обраткой для ГВС

Стояки ГВС (опционально — ГВС и полотенцесушителей) объединяются перемычками на верхнем этаже.

В группу может объединяться 2-4 стояка. В верхней точке перемычки монтируется воздушник (кран Маевского), позволяющий стравить препятствующий циркуляции воздух.

Понятно, что описанная схема водоснабжения с рециркуляцией не будет работать без перепада давлений.

Как он обеспечивается:

Вне отопительного сезона ГВС включается между подающей и обратной нитками;

Летний режим: циркуляция ГВС между подающей и обратной нитками

Во время работы отопления при таком подключении система горячего водоснабжения будет представлять собой байпас для отопительной системы, катастрофически уменьшающий перепад на водоструйном элеваторе. Поэтому ГВС подключается в зависимости от температуры воды из подачи в подачу или из обратки в обратку, а перепад обеспечивают установленные на фланцах между врезками подпорные шайбы.

Современный элеваторный узел с циркуляционными врезками

Если стояки завоздушены

Что делать, если после сброса системы горячего водоснабжения оставшаяся в стояках воздушная пробка препятствует циркуляции, и полотенцесушители остаются холодными?

Для стравливания воздуха служит кран Маевского в верхней точке перемычки. Однако для доступа к нему нужно попасть в верхнюю квартиру по стояку, что не всегда возможно.

Вот простая пошаговая инструкция, которая поможет вам устранить проблему своими руками:

Перекрываем любой из соединенных перемычкой стояков ГВС;
Открываем до упора один, а лучше — два крана горячей воды в любой квартире по этому стояку. Воздушная пробка вылетает через смеситель на фронте потока воды;

Полностью откройте кран — и воздух из стояка вылетит на фронте потока воды

Запускаем стояки в штатном режиме.

Частные дома

Какие схемы рециркуляции горячего водоснабжения можно реализовать в частном доме с автономным приготовлением горячей воды? За создание циркуляционного напора в такой системе вполне предсказуемо будет отвечать циркуляционный насос минимальной мощности (от 25 ватт).

Циркуляцию в контуре ГВС способен обеспечить насос минимальной мощности

Контур ГВС должен быть закольцован по всей длине: после дальнего от водонагревателя сантехнического прибора розлив возвращается к исходной точке. А вот схема подключения водонагревателя зависит от того, есть ли у него дополнительный отвод для рециркуляции.

Схема для бойлера с патрубком для подключения контура с рециркуляцией

Наличие трех патрубков для подключения ГВС и ХВС типично для большинства бойлеров косвенного нагрева и некоторых накопительных электрических водонагревателей.

Бойлер с дополнительным выходом для рециркуляции

Замкнутый контур снабжается только циркуляционным насосом: поскольку температура воды в контуре после его запуска постоянна, проблемы теплового расширения воды решать не приходится, а раз так — предохранительный клапан и расширительный бачок не требуются.

Можно ли задействовать в такой схеме обычный бойлер с двумя выводами (для ГВС и ХВС)? Да, но в этом случае разводка будет заметно сложнее.

Водоснабжение с рециркуляцией: схема для бойлера с двумя патрубками

За постоянную температуру воды в рециркуляционном контуре отвечает трехходовой термостатический смеситель. По мере ее охлаждения он подмешивает горячую воду из бойлера;

Трехходовой смеситель-термостат способен обеспечить постоянную температуру воды на выходе при любых температурах на входе

Для компенсации расхода горячей воды к трехходовому смесителю подведена холодная вода;
Обратные клапаны ограничивают движение воды в контуре одним направлением независимо от ее расхода.