Однотрубная система отопления многоквартирного дома с естественной или комбинированной циркуляцией теплоносителя

379
Однотрубная система отопления многоквартирного дома с естественной или комбинированной циркуляцией теплоносителя
Сердюков А.А.
генеральный директор НПО «Верхнерусские коммунальные системы»
Однотрубные системы отопления менее материалоемки по сравнению с двухтрубными. Ранее естественная циркуляция рекомендовалась для небольших зданий с радиусом действия не более 30 м при расстоянии от середины высоты котла до середины нижнего нагревательного прибора не менее 3 м. Однако такие рекомендации уже можно назвать устаревшими.

В производственных цехах и административном здании ООО «НПО Вр КС» применяется в течение 20 лет однотрубная система отопления с верхней разводкой при естественной циркуляции теплоносителя. Длина здания 72 м, высота 7 м. Расстояние от середины котла до середины нижнего нагревательного прибора составляет 0,5 м. Подобное «нарушение» рекомендаций связано с внесением в обычную схему усовершенствований. Все изменения проверены практикой. Именно на ней специалисты компании основывают рекомендуемые к внедрению схемы.

Естественная циркуляция

На рисунке 1 приведена рекомендуемая схема однотрубной системы отопления трехэтажного здания с естественной циркуляцией теплоносителя. Стояки выполнены из трубы Ø ¾" с подводками Ø ½». Повысить эффективность естественной циркуляции можно применением ускорителей циркуляции. Подводка к прибору отопления осуществляется трубой Ø ½», при этом величина коэффициента затекания равна коэффициенту затекания с подводкой ¾». Объем деаэрационно-расширительного бака составляет 3% от объема теплоносителя системы отопления. Высота цилиндра бака больше его диаметра. Бак теплоизолирован и может устанавливаться как на чердаке, так и на стене дома.

Однотрубная система отопления многоквартирного дома с естественной или комбинированной циркуляцией теплоносителя

Рис. 1. Схема системы отопления 3-этажного жилого дома с двухсторонним присоединением приборов отопления:

1 — прямая линия; 2- стояк с условным проходом ¾„; 3 — прибор отопления; 4 — обратная линия; 5 — ускоритель циркуляции; 6 — подводка с условным проходом ½“; 7 — отводка с условным проходом ½„; 8 — котел; 9 — деаэрационно-расширительный бак; 10 — грязевик; 11 — автоматический трехходовый кран.
Примечание: обвязка приборов отопления первого этажа выполняется по полнопроточной схеме с условным проходом ¾“.

При разогреве системы отопления в первую очередь нагреваются объем теплоносителя котла наружного размещения и главный стояк до расширительного бака. В деаэрационно-расширительном баке над первоначальным уровнем холодного теплоносителя поднимается столб горячей воды высотой 150–200 мм, создающий соответствующее циркуляционное давление на еще холодный теплоноситель, отчего и начинается естественная циркуляция последнего.

Таким образом, конструктивное исполнение деаэрационно-расширительного бака способствует появлению циркуляционного давления еще холодного теплоносителя. Это единственный случай, когда нагретый в котле теплоноситель является источником дополнительного циркуляционного давления в момент разогрева системы отопления.

При прогреве всего теплоносителя этот эффект исчезает, и величина естественного циркуляционного давления определяется как разница в весе горячего и остывшего стояка. Расчеты по определению циркуляционного давления при естественной циркуляции теплоносителя содержатся в многочисленных изданиях.

На рисунке 2 приведена рекомендуемая схема однотрубной системы отопления пятиэтажного здания с односторонним присоединением приборов отопления. Циркуляционное давление в данном случае в 1,7 раза выше, чем в трехэтажном здании.

Однотрубная система отопления многоквартирного дома с естественной или комбинированной циркуляцией теплоносителя

Рис. 2. Схема системы отопления 5-этажного жилого дома с односторонним присоединением приборов отопления:

1 — прямая линия; 2 — стояк с условным проходом ¾«; 3 — прибор отопления; 4 — обратная линия; 5 — ускоритель циркуляции; 6 — подводка с условным проходом ½«; 7 — отводка с условным проходом ½„; 8 — котел; 9 — деаэрационно-расширительный бак; 10 — грязевик; 11 — автоматический трехходовый кран.
Примечание: обвязка прибора отопления первого этажа выполняется по полнопроточной схеме с условным проходом ¾“.

Особенностью однотрубных систем с естественной циркуляцией является то, что циркуляционное давление стояка не связано с отдельными приборами отопления. Во время работы система отопления устойчива в гидравлическом и тепловом отношении. Для однотрубной системы нет ограничений в расположении приборов ниже точки нагрева в применении ее в зависимости от этажности здания, т. е. приборы отопления могут располагаться и в подвале ниже котла КСУВ. Именно поэтому для отопления так называемых сталинских домов не требовалось применения циркуляционных насосов. Система отопления и горячего водоснабжения не зависела от электроэнергии. Исходя из новых свойств теплотехнических устройств, для зданий высотой до пяти этажей следует отдать предпочтение однотрубным системам отопления с естественной циркуляцией теплоносителя.

Комбинированная циркуляция

На рисунках 3, 4 приведена схема системы отопления пяти- и девятиэтажного домов с односторонним присоединением приборов отопления с комбинированной системой циркуляции. Конструктивное исполнение ускорителей циркуляции одинаково, поэтому имеет смысл более подробно остановиться на комбинированной системе циркуляции.

Однотрубная система отопления многоквартирного дома с естественной или комбинированной циркуляцией теплоносителя

Рис. 3. Схема системы отопления 5-этажного жилого дома с односторонним присоединением приборов отопления с комбинированной системой циркуляции:

1 — прямая линия; 2 — стояк с условным проходом ¾„; 3 — прибор отопления; 4 — обратная линия; 5 — ускоритель циркуляции; 6 — подводка с условным проходом ½„; 7 — отводка с условным проходом ½„; 8 — котел; 9 — деаэрационно-расширительный бак; 10 — грязевик; 11 — автоматический трехходовый кран; 12 — автоматический клапан проходного типа; 13 — циркуляционный насос; 14 — сетчатый фильтр.
Примечание: обвязка прибора отопления первого этажа выполняется по полнопроточной схеме с условным проходом ¾“.

Однотрубная система отопления многоквартирного дома с естественной или комбинированной циркуляцией теплоносителя

Рис. 4. Схема обвязки стояка с условным проходом 1“ отопления 6-12-этажного жилого дома с односторонним присоединением приборов отопления с комбинированной системой циркуляции:

1 — прямая линия; 2 — стояк с условным проходом 1“; 3 — прибор отопления; 4 — обратная линия; 5 — ускоритель циркуляции; 6 — подводка с условным проходом ½»; 7 — отводка с условным проходом ½«; 8 — регулирующее устройство; 9 — автоматический клапан проходного типа; 10 — циркуляционный насос; 11 — фильтр

Комбинированная система циркуляции теплоносителя осуществляется с помощью циркуляционного насоса, установленного параллельно обратной или прямой линии системы отопления, с монтажом в этих линиях автоматического клапана проходного типа (антипода обратного клапана). Схема обвязки автоматического клапана проходного типа показана на рис. 5, устройство — на рис. 6.

Однотрубная система отопления многоквартирного дома с естественной или комбинированной циркуляцией теплоносителя

Рис. 5. Автоматический клапан проходного типа в сборе с насосом для комбинированной системы циркуляции:

1 — автоматический клапан проходного типа; 2 — насос; 3 — фильтр; 4 — запорная арматура; 5 — монтажные патрубки

Однотрубная система отопления многоквартирного дома с естественной или комбинированной циркуляцией теплоносителя

Рис. 6. Клапан в закрытом (а) и открытом (б) состоянии

При наличии электроэнергии циркуляцию осуществляет циркуляционный насос, автоматический клапан проходного типа закрыт под воздействием давления циркуляционного насоса. При отключении электроэнергии автоматический клапан открывается и продолжается естественная циркуляция.

Согласно техническому регламенту на атмосферные газогорелочные устройства с исчезновением напряжения горелки мощностью более 100 кВт должны выключаться в течение 1 с; горелки мощностью до 100 кВт могут отключаться в течение 30 с. Таким образом, логичным будет двухступенчатое исполнение горелочных устройств: 1-я ступень мощностью до 100 кВт, 2-я ступень мощностью выше 100 кВт. При исчезновении электроэнергии в течение 1 с должна прекратить работу 2-я ступень, а 1-я ступень должна продолжать производить тепло. Исходя из этого, мощность системы отопления с естественной циркуляцией должна быть не менее 100 кВт, остальная мощность должна приходиться на насосную циркуляцию.

ООО «НПО Вр КС» перешло в 2014 г. на выпуск двухступенчатых горелок мощностью 150 и 200 кВт, в 2015 г. в двухступенчатом исполнении будут производиться горелки мощностью 300, 400 кВт. Подобный принцип должен применяться и в проектировании автономных систем отопления с использованием котлов наружного размещения производства ООО «НПО Вр КС». Для систем отопления новых объектов мощностью до 100 кВт рекомендуется проектировать только естественную циркуляцию; для объектов мощностью свыше 100 кВт — или естественную циркуляцию с установкой нескольких электронезависимых котлов КСУВ, или комбинированную циркуляцию с мощностью естественной циркуляции до 100 кВт, свыше 100 кВт — с насосной циркуляцией.

Заказчики должны получать качественную проектную документацию, учитывающую последние разработки. Автономные однотрубные системы отопления с естественной или комбинированной циркуляцией защищены патентами RU 2382283 С2, RU 2355950 С2, патентом на полезную модель 123483.

Деаэрация

На долговечность автономных систем отопления особое влияние оказывает деаэрация теплоносителя. Обществом предлагается использование для этих целей вакуумного деаэрационно-расширительного бака.

Деаэрация основана на падении растворимости газов при нагреве теплоносителя и уменьшении давления теплоносителя. На рисунке 7 изображен график Генри. Деаэрационно-расширительный бак устанавливается в верхней точке автономной системы отопления, где максимальная температура и минимальное давление.

Однотрубная система отопления многоквартирного дома с естественной или комбинированной циркуляцией теплоносителя

Рис. 7. График Генри

Процесс деаэрации происходит вследствие нагрева теплоносителя до 70 °C при давлении до 0,020 ати. Растворимость газов при этих условиях стремится к нулю, выделившиеся из теплоносителя газы устремляются к поверхности и через дыхательный клапан удаляются в атмосферу. Весь теплоноситель проходит через бак. При постоянной термической деаэрации существенно снижается содержание углекислоты, что приводит к нарушению равновесия между бикарбонатами и растворенной углекислотой, распаду бикарбонатов и образованию из карбонатов СаСО3 защитной пленки на поверхности трубопроводов, приборов отопления, котельного оборудования. Подобный способ деаэрации предлагал еще патриарх советской теплотехники профессор Е.Я. Соколов. Альтернативой деаэрационно-расширительному баку мог бы служить малогабаритный вакуумный деаэратор. Однако стоимость наиболее ходовых импортных моделей вакуумных деаэраторов колеблется в интервале 3–7 тыс. евро, что равно стоимости котла наружного размещения мощностью 100 кВт, к тому же для привода вакуумных насосов необходима электроэнергия. Таким образом, альтернативы применению вакуумного деаэрационно- расширительного бака производства ООО «НПО Вр КС» в настоящее время нет.

Если расположить материалы, которые применяются для изготовления трубопроводов для автономных систем отопления, в порядке убывания степени пригодности, список будет выглядеть следующим образом: медь, PEX, PEX-AL-PЕ, углеродистая сталь с защитным слоем, углеродистая сталь без защитного слоя, полипропилен. К сожалению, полипропиленовые трубы применяются чаще всего, несмотря на их непригодность для высокотемпературного отопления и большую газопроницаемость. В этих условиях использование эффективных современных установок для деаэрации становится обязательным. Без таких установок эксплуатировать автономные системы отопления и горячего водоснабжения с полипропиленовыми трубами невозможно.



Ваша персональная подборка

    Подписка на статьи

    Чтобы не пропустить ни одной важной или интересной статьи, подпишитесь на рассылку. Это бесплатно.

    Рекомендации по теме
    Вопросы по теме

    Мероприятия

    Школа

    Проверь свои знания и приобрети новые

    Посмотреть

    Самое выгодное предложение

    Самое выгодное предложение

    Воспользуйтесь самым выгодным предложением на подписку и станьте читателем уже сейчас

    Живое общение с редакцией




    Обновлено 14.08.2017
    ВСЁ ДЛЯ ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВА

    ВСЁ ДЛЯ ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВА

    ВСЁ ДЛЯ ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВАЭЛЕКТРОННЫЙ КАТАЛОГ
    НАШИ ПАРТНЁРЫНАШИ ПАРТНЁРЫ




    © Актион-МЦФЭР, 2006-2017. Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор) Свидетельство о регистрации ПИ № ФС77-68225 от 27.12.2016. Все права защищены.

    По вопросам подписки обращайтесь по телефонам: 
    Москва: 8 (495) 775-48-44 
    Другие регионы: 8 (800) 775-48-44 

    Получите техническую поддержку: 
    по телефону: +7 (495)-937-90-82 
    e-mail: sd@mcfr.ru 

    Политика обработки персональных данных

    
    • Мы в соцсетях
    Сайт использует файлы cookie. Они позволяют узнавать вас и получать информацию о вашем пользовательском опыте. Это нужно, чтобы улучшать сайт. Если согласны, продолжайте пользоваться сайтом. Если нет – установите специальные настройки в браузере или обратитесь в техподдержку.
    Вы - работник сферы ЖКХ? Зарегистрируйтесь!

    Регистрация бесплатная и займет всего 1 минуту!
    После регистрации вы сможете:

    • читать любые статьи сферы ЖКХ на нашем сайте!
    • бесплатно подписаться на ежедневные новости по жилищно-коммунальному и городскому хозяйству
    • оставлять комментарии к материалам
    • задавать вопросы экспертам

    Оставайтесь с нами!
    с заботой о Вас, портал Городское хозяйство и ЖКХ
    По всем вопросам обращайтесь по номеру: +7 (800) 775-48-44

    У меня есть пароль
    напомнить
    Пароль отправлен на почту
    Ввести
    Я тут впервые
    И получить доступ на сайт Займет минуту!
    Введите эл. почту или логин
    Неверный логин или пароль
    Неверный пароль
    Введите пароль