Системы отопления

ВОДЯНОЕ ОТОПЛЕНИЕ

В сельской местности, рабочих и дачных поселках дома часто отапливают при помощи самостоятельного генератора тепла — котла небольшого размера.

Наиболее надежным и простым считается водяное отопление, топливом для которого могут служить каменный уголь, дрова, разного рода брикеты, природный газ, керосин, соляровое масло и т. д.

Для оборудования водяного отопления необходимы котел, на­гревательные приборы (радиаторы), трубы, расширительный со­суд, запорно-регулирующая арматура (краны, вентили). Все это продается в специализированных магазинах.

Во всех случаях котел должен быть экономичным, т. е. потреб­лять как можно меньше топлива и выделять больше тепла.

Устанавливать котлы надо как можно ближе к жилым ком­натам (например, в кухне), но так, чтобы не ухудшались сани­тарно-гигиенические условия квартиры. Если котел представляет собой радиаторы, вмонтированные в кухонную плиту, то его луч­ше облицевать изразцами.

Установив котел, от него отводят трубы к нагревательным при­борам — радиаторам или регистрам. Регистры сваривают из не­скольких труб нужного диаметра. Вверху генератора ставят рас­ширительный сосуд.

Нагретая вода из котла по трубам направляется в нагрева­тельные приборы, которые отдают тепло отапливаемым помеще­ниям. Горячая вода, нагревая приборы, охлаждается и по дру­гому ряду труб (трубопроводу) поступает обратно в генератор тепла.

От котла к приборам вода движется за счет разности объем­ных весов воды; более легкой горячей и более тяжелой охлаж­денной.

Вот почему котел в системах квартирного отопления рекомен­дуется располагать по возможности ниже нагревательных при­боров. Это повышает циркуляционное давление в системе, позво­ляет выбрать меньшее сечение труб.

Если котел нельзя поставить ниже нагревательных приборов, то его располагают на одном уровне с ними или чуть выше. При такой установке вода циркулирует исключительно за счет своего охлаждения в трубопроводах. Чем больше она охлаждается, тем сильнее циркуляция, и наоборот.

Трубы системы должны быть открыты; изолируют лишь глав­ный стояк, идущий от котла, причем только в пределах помеще­ния, в котором расположен котел. Если не изолировать стояк, в помещении будет очень жарко.

Наиболее распространенной является система двухтрубного водяного отопления с прокладкой горячей разводящей линии под потолком помещения и обратной линии у пола под нагреватель­ными приборами (рис. 205).

Рис. 205. Схема квартирного водяного отопления с прокладкой горячей линии под потолком, а обратной у пола:

1 — раковина; 2 — переливная воздушная линия от расширителя; 3 — расширительный со­суд; 4 — горячая разводящая линия; 5 — главный стояк; 6 — генератор тепла (котел); 7 — водопровод для наполнения и подпитки системы водой; 8 — спуск воды из системы; 9 — обратная линия; 10 — нагревательные приборы

Котел, в зависимости от конструкции, устанавливают отдель­но или встраивают в печь (если он имеет вид змеевика из труб или радиатора).

От котла вверх идет главный стояк, на котором располагают расширительный сосуд (бак), рассчитанный на увеличение объема воды при ее нагревании. В зависимости от кубатуры помещения общий объем бака колеблется от 20 до 45 л, а полезный — от уровня подключения горячей магистрали к сосуду до уровня пе­реливной (воздушной) трубы. Форма бака может быть различ­ной. Изготовляют его из листовой 2 — 3-миллиметровой стали и отрезка трубы большого диаметра. Внутри и снаружи его окра­шивают масляной краской, сверху закрывают крышкой. К баку подключают переливную трубу или воздушную линию без вен­тиля. Это необходимо для того, чтобы расширившаяся при на­гревании вода не выливалась на пол, а направлялась в канали­зацию. На расширительном сосуде (баке) желательно укрепить указатель уровня воды. Ниже бака от главного стояка проклады­вают линию горячей воды, а от нее — отдельные трубы на один или два прибора.

От водопровода к котлу проводят линию с запорным венти­лем, необходимую для заполнения и пополнения системы водой. Для спуска воды из системы также имеется патрубок с вентилем, который можно подсоединить к канализации.

Отсутствие водопровода в доме не мешает оборудованию во­дяного отопления, поскольку наполнять систему водой приходит­ся очень редко. Наполнять ее можно ручным насосом или из вед­ра, устроив для этого в крышке расширителя отверстие, закры­ваемое пробкой.

Расширитель лучше всего ставить в отапливаемом помещении; иногда его ставят и на чердаке, но при этом хорошо утепляют и оборудуют циркуляционной линией для предотвращения замерза­ния воды.

Прокладывать горячую и обратную линию рекомендуется с уклоном 3 — 5 мм на 1 пог. м трубопровода с направлением в сто­рону движения воды. Это обеспечивает свободный выход воздуха через переливную трубу, идущую от расширителя, и спуск воды через патрубок, расположенный в нижней точке системы.

На схеме рисунка 205 видно, что обратный трубопровод про­ходит над полом. Однако такая прокладка не всегда возможна (мешают двери, перегородки), поэтому трубы иногда приходит­ся прокладывать под полом.

Вместо этого варианта допустима прокладка обратного трубо­провода рядом с горячим, идущим под потолком помещения (рис. 206). Система работает следующим образом. Из котла го­рячая вода поступает в нагревательные приборы. Здесь она ох­лаждается и по обратной линии под потолком попадает в нагревательный котел. Чтобы воздух выходил из обратной линии, по­следняя соединяется в верхней точке петлей, выгнутой из трубы, с воздушным пространством расширителя.

Рис. 206. Схема квартирного водяного отопления с прокладкой горячей и обратной линии под потолком:

1 — раковина; 2 — переливная воздушная линия; 3 — расширительный сосуд; 4 — воздуш­ная петля; 5 — горячая разводящая линия; 6 — главный стояк; 7 — генератор тепла (котел); 8 — патрубок с вентилем для спуска воды из системы; 9 — водопровод для наполнения и подпитки системы водой; 10 — обратная линия; 11 — нагревательные приборы

Рис. 207. Схема квартирного водяного отопления с прокладкой горячей и обратной линии над приборами:

1, 7 — нагревательные приборы; 2 — обратная линия; 3 — горячая разводящая линия} 4 — - расширительный сосуд; 5 — главный стояк; 6 — генератор тепла (котел)

Недостаток рассмотренной системы — наличие нескольких цир­куляционных колец. Из-за этих колец вода в обратном стояке иногда остывает, и циркуляция прекращается.

Более совершенная, но и более сложная схема отопления при­ведена на рисунке 207. Особенностью ее является то, что охлаж­денная вода направляется не сразу вверх и в котел, а вниз, где смешивается с водой, поступающей от расширителя, и затем уже по общему трубопроводу направляется в котел.

В этой системе холодная вода от нагревательных приборов, установленных вдали от котла, смешивается с теплой, поступаю­щей от более близких к котлу приборов, не в верхних, а в нижних трубах. В результате понижение температуры воды в обратной линии способствует ее ускоренному движению, т. е. улучшению циркуляции.

При монтаже системы отопления перед каждым нагреватель­ным прибором от основной горячей линии ставят вентиль, кото­рым регулируют количество подаваемой воды в приборы, т. е. по­вышается или понижается температура в комнатах.

Отопление может монтировать или сам застройщик, если он знаком с санитарно-техническими работами, или слесарь-сан­техник.

ГЕНЕРАТОРЫ ТЕПЛА (КОТЛЫ)

Генераторы тепла (котлы) для квартирных систем изготовля­ют из чугуна, стали или другого материала, могут работать на твердом, жидком или газообразном топливе. Их можно устанав­ливать изолированно или в комбинации с кухонной плитой,

В настоящее время промышленность выпускает котлы разных конструкций. Особенно широкое применение нашли секционные чугунные котлы типа КЧМ^:1, выпускаемые Кировским чугуноли­тейным заводом и Каунасским заводом сантехнических изделий. Разработано семь моделей этого котла с количеством секций от 4 до 10 и поверхностью нагрева от 1,31 до 3,65 м². Квадратный метр поверхности нагрева котла выделяет 10000 ккал/ч; КПД — 65 — 70%. Топливо — высококалорийный сортированный каменный уголь, кокс, брикеты или газ. Топку загружают углем через 3 — 6 ч, чистят один раз в сутки с последующим разжиганием новой порции топлива. Рабочее давление котла — 2 атм с максимальной температурой нагрева воды 95°С.

Подбирают котел на основе специального расчета, по пас­портным данным, по наружному объему здания.

Для котла КЧМ-1 эти данные имеют следующий вид:

Строительный объем здания, м^3
Количество секций котла, шт.
Поверхность нагрева котла, м^2	1,31	1.73	2,06	2,48
Теплопроизводительность котла, ккал/ч
Длина котла, м	0,340	0,425	0,510	0,595
Масса котла номинальная, кг
Высота котлов всех размеров, м		1,032
Ширина котлов, м		0,45

Котлы КЧМ-2 изготовляет Каунасский завод сантехнических изделий в собранном виде, разной теплопроизводительности и массы; площадь нагрева: 1,67; 2,11; 2,5; 2,95; 3,39; 3,83; 4,23 м². Теплопроизводительность котлов — от 17000 до 45000 ккал/ч, д_лина — от 345 до 885 мм, высота — 1040 и ширина — 450 мм, Масса котлов — от 278 до 539 кг. Стоимость — от 115 до 199 руб.

Котел КЧММ выпускает опытное производственное предприя­тие «Энерготехпром» Министерства энергетики и электрификации СССР в собранном виде. Этот котел состоит из трех секций, по­крытых кожухом и снабженных всей необходимой гарнитурой. Поверхность нагрева — 1,05 м², вместимость котла — 9,54 л, про­изводительность — не менее 10000 ккал/ч. Размеры котла, мм: длина — 390, ширина — 375, высота — 860. Масса котла — 143,5 кг. Цена в собранном виде — 85 руб.

Котлы КЧММ-2 выпускает Московский чугунолитейный завод имени П. Л. Войкова с площадью нагрева: 0,9; 1,0; 1,44 м², тепло-производительностью 9000, 12000 и 15000 ккал/ч, соответственно массой 150, 172 и 192 кг. Длина — 590, 670 и 755 мм, ширина — 450, высота — 680 мм. Стоимость котлов — от 81 до 95 руб.

Котел-плиту КВП-0,92 выпускает завод «Волгоцеммаш» в го­роде Тольятти Куйбышевской области.

Котел-плита предназначен для отопления жилых помещений общей площадью не более 75 м² и одновременного подогрева пи­щи. Поверхность нагрева — 0,92 м², Теплопроизводительность — 10000 ккал/ч. Размеры котла, мм: высота — 880, ширина — 505, длина 610 с топкой объемом 0,05 м³. Масса котла — не более 130 кг. Розничная цена — 90 руб. Вместимость котла-плиты — 35 л. От­верстие конфорки — 185 мм. Работает котел на антраците, камен­ном угле, коксе, брикетированном малозольном топливе и дровах. Во время работы котла можно подогревать пищу, используя конфорку.

В котлах рассмотренных конструкций ограничены размеры топок, и они требуют частой добавки топлива, что создает опре­деленные неудобства при пользовании ими. Поэтому весьма удоб­ны котлы нижнего горения, с гравитационной топкой. Топливо загружается в котел под действием собственной массы; оно как бы сползает в очаг горения на колосниковую решетку. Толщина слоя топлива все время остается постоянной, а это весьма важно для нормального горения. Топливник загружают топливом на сут­ки или больше. В таких котлах имеется также мусоросжигающее устройство с отдельным бункером для горючего мусора. Это не только снижает расход топлива, но и удаляет часть мусора. Кот­лы с гравитационной топкой изготовляют с поверхностью нагрева от 5 до 12 м², теплопроизводительностью — от 40000 до 96000 ккал/ч. Длина котлов — от 645 до 1520 мм, масса — от 1050 до 2100 кг.

Водогрейные котлы типа ВБК-12 выпускает электрогенератор­ный завод в городе Сарапул Удмуртской АССР. Котлы рассчита­ны для обогрева помещений до 120 м². Одной заправки каменным углем достаточно для того, чтобы он горел в течение 3,5 суток. Топливо в зону горения подается постепенно, по мере сгорания. Котел не требует тщательного ухода. Его ориентировочная стои­мость — 200 руб.

Малогабаритные котлы пользуются большим спросом у насе­ления, особенно у сельских новоселов.

Кроме котлов для квартирного отопления, применяют также огневоздушные нагреватели различных конструкций, изготовляе­мые из чугуна или стали. Обычно они состоят из внутренних эле­ментов и наружного кожуха.

Эти воздухонагреватели имеют топливник и бункер для топ­лива. Горячие газы проходят по каналам воздухонагревателя, а затем в дымовую трубу, нагретый воздух направляется в кана­лы воздушного отопления. Для увлажнения подогретого воздуха в верхней части воздухонагревателя, над топливником, устанав­ливают бачок с водой. Поверхность нагрева и масса этих при­боров бывают разные.

Печи-камины «Алма-Ата» выпускает Алма-Атинский завод «Электробытприбор». Печь-камин не только отлично обогревает жилые дома площадью до 40 м², но и помогают быстро при­готовить пищу. Металлический корпус, нагревая воздух, обеспе­чивает хорошую конвективную циркуляцию. Печь-камин «Алма-Ата» работает на любом жидком топливе, например керосине, к тому же она предельно проста и удобна в эксплуатации. К печи-камину прилагается топливный бак вместимостью 13 л. Эта печь экономна. Одного литра горючего хватает на 4 ч непрерывной работы. Теплопроизводительность печи — 6500 ккал/ч. Печь ком­пактна и занимает мало места в доме. Ее размеры — 730Х560Х Х425 мм, масса — 45 кг, стоимость 68 руб.

Кроме рассмотренных отопительных приборов-котлов и всевоз­можных обогревателей, имеются и другие, выпускаемые различ­ными предприятиями страны.

При установке котла пол следует тщательно изолировать сло­ем асбеста толщиной не менее 5 мм, а поверх него уложить ли­сты кровельной стали. Вместо асбеста можно положить четыре (слоя войлока, смоченного в глиняном растворе.

Если достать котел невозможно, устраивают отопительно-варочные печи, представляющие собой сочетание котлов с плитами. Котлами в таких печах служат змеевик из газовых труб, несколь­ко обычных радиаторов и т. д.

Рис. 208. Котел-плита конструкции К. А. Дмитриева со змеевиком (планы, разрезы и общий вид)

Существует несколько конструкций таких плит: Л. А. Семено­ва, А. В. Хлудова, В. М. Артюшенко, KЛB-2 и др. Широкое распространение получил котел-плита конструкции К. А. Дмитриева (рис. 208).

Удобна эта плита тем, что вода в ней нагревается как от­водящими от плиты газами, так и при самостоятельном отоп­лении.

Плита, представляющая собой единое целое со змеевиком,.служит для отопления и горячего водоснабжения. Она имеет два «обособленных топливника (один — для плиты, другой — для зме­евика), подключаемых к отдельным дымоходам. В теплое время года для горячего водоснабжения достаточно тех газов, которые поступают от топки плиты. В холодное время пользуются само­стоятельным топливником.

Устроить змеевик можно из газовой дюймовой трубы (внутрен­ний диаметр 25 мм) длиной не менее 7 м. Придав змеевику необ­ходимую форму, его приваривают к верхнему и нижнему коллек­торам, сделанным из газовой 2-дюймовой трубы. Поверхность на­грева змеевика — 0,8 м², вместимость — 7,5 л, теплопроизводитель-ность — 8000 ккал/ч.

Котел-плита со змеевиком работает так. Из топливника для плиты горячие газы направляются сначала под плиту, затем — под духовой шкаф, а оттуда — в дымовую трубу. Соединенный с топливником котла последний газоход плиты в это время дол­жен быть закрыт.

Горячие газы из топливника для обогрева змеевика сначала поднимаются вверх, омывают часть змеевика над топкой, попа­дают во второй газоход, опускаются вниз и уходят в дымовую трубу, построенную для топливника змеевика. В 2 м от пола (вы­ше задвижки) оба дымовых канала могут работать независимо друг от друга.

Если змеевик необходимо обогревать горячими газами, иду­щими от плиты (что допустимо при температуре наружного воз­духа до — 5°, когда в помещении приходится поддерживать небольшую температуру), то эти газы сначала направляют под змеевик, а затем — в дымовую трубу, предназначенную для котла. Для этого задвижку за плитой закрывают, а за котлом открыва­ют. Должна быть открыта и задвижка, соединяющая топливник котла с последним каналом плиты.

Для сборки подобной плиты необходимы следующие материа­лы и приборы (размеры даны в миллиметрах):

две топочные чугунные дверцы — 270X225; две поддувальные чугунные дверцы — 160ХЮ5; две прочистные чугунные дверцы: одна — 160X150, другая — 160X175; две колосниковые чугунные решетки — 180X250, духовой шкаф — 350X350X450; шесть чугун­ных плит с конфорками (всего три конфорки) и две плиты без конфорок — 660X180; уголок стальной для каркаса — 80X30X4,

длиной 2970; три чугунные задвижки; змеевик из газовой и дюй­мовой трубы длиной 7 м; коллектор из газовой трубы диаметром 2 дюйма, длиной 2000; балка под змеевик из уголка — 20x20x3 и длиной 560; балка тавровая стальная длиной 560, муфта газо­вая диаметром 2 дюйма.

Для дома площадью 40 м² необходимо: радиаторов — 10 м² (из расчета 1 м² радиатора на 4 м² площади, поверхность нагрева одной секции равна 0,25 м²), 30 пог. м труб диаметром от 19 до 50 мм, три крана двойной регулировки, расширитель диаметром от 200 до 400 мм.

Температура нагрева воды в котле зависит от температуры наружного воздуха. При температуре наружного воздуха — 5° вода нагревается до +60°; при — 20° — до +80°; при — 30° — до,+ 90°; при -40° — до +95°.

Дата добавления: 2014-11-29