Присоединение систем отопления

Читайте также:

ВОДЯНЫЕ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

Схема присоединения систем отопления к тепловым сетям зависит от: необходимости снижения потенциала на вводе; располагаемого перепада давлений на вводе; давления в обратной магистрали тепловой сети в точке присоединения системы отопления.

1. Непосредственное присоединение системы отопления к тепловой сети.

Без снижения температуры воды к тепловой сети непосредственно присоединяются системы отопления промышленных зданий, в которых по нормам допускается повышенная температура теплоносителя до 150 ?С (рис. 2.1 ).

Рис. 2.1. Схема присоединения системы отопления к тепловой сети


2. Присоединение систем отопления через элеватор.

Максимальная температура воды в подающей линии тепловой сети, как правило, равна 150 ?С (СНиП), но в некоторых системах она достигает 170 – 190 ?С. Максимальная же температура воды в местной системе отопления по санитарно-гигиеническим нормам не должна превышать 95 – 105 ?С. Для понижения температуры воды в подающей линии системы отопления применяют элеваторы (рис. 2.2а ).

Рис. 2.2. Схема присоединения системы отопления к тепловой

сети – а, конструктивная схема элеватора – б: 1 – сопло

элеватора; 2 – камера смешения; 3 – горловина

Элеватор выполняет две функции – служит смесителем и побудителем циркуляции в системе отопления. Элеватор был разработан профессором Чаплиным в 20-х годах и с тех пор широко применяется в стране (рис. 2.2б ).

Достоинства. простота конструкции и надежность в работе. Коэффициент смешения:

(2.1)

Требуемый коэффициент смешения элеватора обеспечивается при колебаниях давлений на вводе; изменения его очень незначительны.

Недостатки. малый КПД (10-15 %) и невозможность присоединения в концевых участках тепловой сети при малых перепадах давлений, недостаточных для работы элеватора; при аварии в тепловой сети невозможно обеспечить автономную циркуляцию воды в местных системах отопления, что при низких температурах наружного воздуха приводит к сильному выстыванию помещений; постоянное равенство жестко связывает гидравлический и температурный режимы в местных системах отопления и тепловых сетях. При высоких температурах наружного воздуха (перелом), что не позволяет уменьшать G тс воды в системе отопления. При постоянном коэффициенте смешения при уменьшении G тс уменьшается G под. следовательно уменьшается G о. что приводит к разрегулировке систем отопления.

Располагаемый напор перед элеватором:

, м в.ст, (2.2)

где ?Р С – потери давления в системе отоплени, м в.ст.

Если ?Р С = 1 м в.ст, U = 1, следовательно ?Р Э = 6 м в.ст.

Для устранения недостатков в последние годы разработаны и применяются элеваторы с регулируемым соплом, т.е. элеваторы с переменным регулируемым сечением сопла.

Рис. 2.3. Конструктивная схема элеватора с регулируемым соплом:

1 – сопло; 2 – камера смешения; 3 – горловина;

4 – регулирующая игла; 5 – исток регулирующей иглы;

6 – механизм для перемещения иглы

Такие элеваторы позволяют в определенных пределах изменять коэффициент подмешивания.

Значительно большие возможности по регулированию системы отопления имеет схема присоединения со смесительными насосами. Насос может быть расположен на подаче, на обратке и на перемычке между Т1 и Т2 .

3. Насос на перемычке.

Рис. 2.4. Схемы регулирования систем отопления

Насос, установленный на перемычке, забирает воду из обратной линии системы отопления и подает ее на смешение с горячей водой, поступающей из тепловой сети (рис. 2.4а ).

При аварийном отключении тепловой сети, насос осуществляет циркуляцию воды в местных системах отопления, чем предотвращает ее замораживание в течении относительно длительного периода (8-12 ч ): G н = G подм ; ?Н н = ?Н АВ

4. Насос на подаче или обратке.

В концевых участках тепловой сети, где обычно применяются схемы присоединения со смесительным насосом, разность напоров не только мала, но и подвержены суточным и сезонным колебаниям. Эти колебания иногда настолько значительны, что могут привести к недополучению необходимого количества сетевой воды и теплоты потребителям. Именно в этих случаях установка насоса на подаче или обратке позволяет при работе насоса получить дополнительную необходимую циркуляцию (рис. 2.4.б ).

Большее применение имеет схема с насосом на обратке, т.к. в концевых участках тепловой сети, где наиболее употребимы эти схемы, часто давления в обратной магистрали повышены. Однако в этих случаях следует учитывать возможную остановку циркуляционного насоса и не допускать при этом превышения давления в системе отопления выше рабочего. Если давление в системе отопления при остановке насоса превысит Р раб.. надежнее применять независимую систему отопления.

При теплоснабжении высоких зданий или расположенных на высоких отметках местности иногда применяют схему с насосом на подаче (рис. 2.4в ), но, как правило, в этом случае следует отдать предпочтение тоже независимой схеме: G н = G о .

Наличие насосов в этих схемах позволяет проводить более совершенное регулирование системы отопления.

Для установки допускаются только малошумные бесфундаментные насосы.

Для упрощения и уточнения регулирования системы отопления должны иметь пологую характеристику. В этом случае независимо от количества подаваемой воды из сети система отопления будет работать с постоянным расходом циркуляционной воды, что обеспечит правильное распределение ее по стоякам и нагревательным приборам.

Рис. 2.4. График работы насоса: 1-характеристика насоса;

2-характеристика сети.

При всех схемах насосного смешения отключение насоса приводит к поступлению в систему отопления горячей воды из тепловой сети, что может привести к ее повреждению. Правда, количество поступающей воды будет небольшим, т.к. потери напора в системе в несколько раз превышают потери напора в перемычке у насоса. Необходимо предусматривать защитное устройство, которое бы полностью отключало систему отопления при полной остановке насосов.

Необходимо устанавливать с рабочим и резервный насос.

Все эти недостатки насосных систем привели к созданию схемы, сочетающей и элеватор и насос (рис. 2.4г ).

5. Схема с элеватором и насосом.

В этом случае выход из строя насоса приведет к снижению коэффициента смешения, но не снизит его до нуля, как при схемах с чисто насосным смешением.

Эти схемы могут быть применены, когда разность напоров перед элеватором ?Н ЭЛ не может обеспечить необходимый коэффициент смешения, но не менее 5 м .в.ст.

С помощью этой схемы можно осуществить ступенчатое регулирование температуры подаваемой воды в зоне перелома. Длительность переломного периода от 0-10 ?С может достигать 1000 и более часов за отопительный период. Перерасход теплоты на отопление в этот период из-за подачи воды в сеть с температурой 70-75 ?С нежелателен.

Установка насоса на вводе с нормально работающим элеватором позволяет при включении насоса повысить коэффициент смешения, а значит снизить температуру t1 в системе отопления.

6. Схема с регулятором давления.

При проектировании системы отопления встречаются случаи, когда напор в обратной линии тепловой сети оказывается ниже необходимого гидростатического давления для системы отопления.

В этом случае на обратке устанавливают регулятор давления РД (рис. 2.6 ), который и должен создать необходимый подпор в системе отопления с запасом 5 м (из условия заполнения системы отопления водой в статическом режиме).

Расчетный перепад перед элеватором ?Н ЭЛ должен определяться с учетом потерь в регуляторе давления.

Рис. 2.6. Схема подключения системы отопления к тепловой сети с РД

на обратке

Регулятор давления может предотвратить спуск воды из системы отопления через обратку при остановке тепловой сети. Чтобы полностью сохранить воду в системе отопления на подаче устанавливают обратный клапан.

7. Безэлеваторные системы.

Во всех рассмотренных схемах присоединения системы отопления существует гидравлическая и типовая связь между тепловой сетью и местными системами отопления. Поэтому все эти системы получили название «зависимые».

Основным недостатком зависимых систем является именно гидравлическая связь тепловой сети с нагревательным прибором абонентских установок, которые, как правило, имеют пониженную прочность (механическую), что ограничивает пределы допустимых давлений тепловой сети: чугунные радиаторы – Р доп = 60 м ; стальные радиаторы – Р доп = 100 м ; конвекторы – Р доп = 160 м. Превышение указанных давлений может привести к авариям.

Это снижает надежность и усложняет эксплуатацию систем теплоснабжения, т.к. при большом протяженности сетей и большом количестве абонентов потери давления в сети колеблются и изменяются в широких пределах. При этом уровень давлений в сети часто превышает допустимый для абонентов.

В тех случаях, когда разность между Р доп нагревательного прибора и Р расч в тепловой сети невелика, даже небольшое увеличение давления в обратке тепловой сети может привести к разрыву нагревательных приборов в системе отопления. Поэтому по условиям надежности работы систем теплоснабжения независимая схема присоединения является предпочтительной.

В тех же случаях, когда давление в тепловой сети в статических условиях превышает Р доп абонентов, применение независимой схемы присоединения является обязательным.

8. Независимая схема присоединения.

Рис. 2.7. Независимая схема присоединения системы отопления к

тепловой сети: 1 – линия подпитки системы отопления из

обратки тепловой сети

При независимых схемах система отопления присоединяется к тепловой сети через поверхностный подогреватель. Система отопления в этом случае работает под давлением собственного расширительного сосуда. Если система отопления рассчитана на работу с ?t = 105-70 ?С. то во избежании вскипания воды расширительный бак должен быть поднят над системой отопления на 2,5-3 м .

При системе отопления с опрокинутой циркуляцией это можно не предусматривать. Чтобы избежать накипеобразование в водонагревателе, рекомендуется подпитку системы отопления производить из обратной линии тепловой сети (рис. 2.7 ), в которой циркулирует умягченная и деаэрированная вода.

При нормальной эксплуатации системы отопления утечки воды в ней незначительны, что дает возможность заполнять расширительный бак не чаще 1 раза в месяц. Заполнение расширительного бака производится по перемычке, выполняемой для надежности с двумя кранами.

Основа данной схемы: наличие в схеме подогревателя позволяет осуществить более рациональный режим регулирования отопительной нагрузки. Это целесообразно при наличии в графике центрального регулирования зоны постоянных температур сетевой воды при положительной температуре наружного воздуха. Эта схема позволяет осуществлять регулирование пропусками по сетевой воде, т.к. работа циркуляционного насоса позволяет не прерывать отопление помещений, продолжая его на постепенно уменьшающейся температуре воды.

К недостаткам схемы относятся: а) наличие дополнительного дорогого оборудования: подогреватель, циркуляционный насос, расширительный бак и т.д.; б) увеличение размеров теплового пункта; в) дополнительные расходы на обслуживание и ремонт оборудования; г) увеличенные расходы на электроэнергию; д) увеличение удельного расхода воды в тепловой сети и увеличение Т2 в среднем на 3-4 ?С .

По материалам сайта: http://studopedia.ru