Конструирование системы отопления

Конструирование начинают с вычерчивания аксонометрической схемы системы отопления на основе расположения стояков и отопительных приборов на планах этажей здания. При верхней разводке системы отопления, подающие магистрали располагают на чердаке на расстоянии 1 м от внутренней поверхности стены. Обратные магистрали прокладывают около стен в подвале. В бесчердачных зданиях в подвале или в подпольных каналах рядом с обратными магистралями прокладывают подающие. Для уменьшения бесполезных потерь тепла все трубопроводы за пределами отапливаемых помещений теплоизолируют.

Трубопроводы систем отопления, согласно СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» [6], следует проектировать из стальных, медных, латунных и полимерных труб, разрешенных к применению в строительстве. В комплекте с полимерными трубами следует применять, как правило, соединительные детали и изделия, одного производителя.

Способ прокладки трубопроводов систем отопления должен обеспечивать легкую замену их при ремонте. Замоноличивание труб без кожуха в строительные конструкции допускается:

- в зданиях со сроком службы менее 20 лет;

- при расчетном сроке службы труб 40 лет и более.

При скрытой прокладке трубопроводов следует предусматривать люки в местах расположения разборных соединений и арматуры. Прокладка трубопроводов из полимерных труб должна предусматриваться скрытой: в полу, плинтусах, за экранами, в штробах, шахтах и каналах; допускается открытая прокладка в местах, где исключается их механическое, термическое повреждение и прямое воздействие ультрафиолетового излучения на трубы.

Трубопроводы в местах пересечения перекрытий, внутренних стен и перегородок следует прокладывать в гильзах из негорючих материалов.

В однотрубных системах отопления в целях индустриализации строительства следует применять унифицированные стояки со смещенными или осевыми замыкающими участками и трехходовыми кранами [7,8]. Стояки устанавливают на расстоянии 150÷200 мм от откоса оконного проема. Длину подводок к отопительному прибору принимают 350÷400 мм, при этом для жилых зданий допускается смещение оси прибора относительно оси светового проема. Конструктивные элементы унифицированных узлов стояка приведены в [7,8].

Отопительные приборы следует размещать, как правило, под световыми проемами в местах, доступных для осмотра, ремонта и очистки. Длину отопительного прибора следует определять расчетом и принимать, как правило, не менее 75% длины светового проема (окна) в больницах, детских дошкольных учреждениях, школах, домах для престарелых и инвалидов, и 50 % - в жилых и общественных зданиях.

У отопительных приборов следует устанавливать регулирующую арматуру, за исключением приборов в помещениях, где имеется опасность замерзания теплоносителя (на лестничных клетках, в вестибюлях и т.п.). В жилых и общественных зданиях у отопительных приборов следует устанавливать, как правило, автоматические терморегуляторы.

В качестве отопительных приборов применяют чугунные секционные либо стальные панельные радиаторы. Следует учитывать, что из-за большого расхода металла производство чугунных радиаторов постепенно сокращается.

Источником тепловой энергии для систем водяного отопления, присоединяемых к тепловым сетям, служит тепловой пункт, для которого в подвале здания, обычно под лестничной клеткой у наружной стены, выделяют отдельное помещение длиной 4 м, шириной 1,5 м и высотой не менее 2 м.

Оборудование теплового пункта состоит из задвижек, грязевиков, контрольно-измерительных приборов и гидроэлеватора. Схемы тепловых пунктов, схемы тепловых пунктов с указанием мест установки тепловых счетчиков приводятся в [9,10]. Отопление жилых зданий следует проектировать, обеспечивая регулирование и учет расхода теплоты на отопление каждой квартирой, группами помещений общественного и другого назначения, расположенными в доме, а также зданием в целом. Для определения расхода теплоты каждой квартирой (с учетом показаний общего счетчика) в жилых зданиях следует предусматривать:

- установку счетчика расхода теплоты для каждой квартиры при устройстве поквартирных систем отопления с горизонтальной (лучевой) разводкой труб;

- устройство поквартирного учета теплоты индикаторами расхода теплоты на каждом отопительном приборе в системе отопления с общими стояками для нескольких квартир, в том числе в системе поквартирного отопления;

- установку общего счетчика расхода теплоты для здания в целом с организацией поквартирного учета теплоты пропорционально отапливаемой площади квартир или другим показателям.

Из теплового пункта горячая вода с температурой 95 °С (105 °С) на расчетном режиме, поступает в главный стояк и затем в подающие магистрали на чердаке, либо в подающие магистрали в подвале (в системах водяного отопления с нижней разводкой). Обратная остывшая вода, с температурой 70 °С, возвращается по обратным магистралям в тепловой пункт, где она частично эжектируется гидроэлеватором и подогревается сетевой водой до 95 °С (105 °С).

В соответствии с принятыми уклонами (обычно 0,005подающих и обратных магистралей, обеспечивающих удаление воздуха и спуск теплоносителя из системы, в верхних точках подающих магистралей (системы с верхней разводкой) необходимо разместить проточные воздухосборники и спускные краны в нижних точках обратных магистралей. В системах с нижней разводкой воздухоудаление осуществляется через воздушные краны, устанавливаемые на отопительных приборах верхнего этажа.

Лестничная клетка отапливается приборами, расположенными только на первом этаже. Стояки лестничных клеток выполняют обособленными – по проточной схеме.

На аксонометрической схеме кроме отопительных приборов и трубопроводов, применяя условные обозначения, изображают воздухосборники, краны регулировочные, запорные, спускные, воздушные, вентили, задвижки и другую арматуру. Указывают уклоны подающих и обратных магистралей.

Общие рекомендации по выполнению гидравлического расчета.

Системы отопления представляют собой разветвленную сеть теплопроводов, выполняющих важнуюфункцию распределения теплоносителя по отопительным

приборам. Целью гидравлического расчета является определение диаметров теплопроводов при заданной тепловой нагрузке и расчетном циркуляционном давлении, установленном для данной системы.

Располагаемый напор в системе отопления должен быть распределен между стояками и магистралями таким образом, чтобы местоположение стояков на магистрали не влияло на гидравлическую устойчивость системы. Для выполнения этого требования принимаются следующие потери напора в отдельных элементах однотрубных тупиковых систем: в стояках - 70÷85%, в магистралях - 15÷30% располагаемой потери напора в системе. Потери напора в циркуляционных кольцах системы отопления, рассчитанной с постоянными перепадами температур воды в стояках, не должны отличаться более чем на 15% при расчете без использования ЭВМ и на 5% - при расчете с помощью ЭВМ.

В настоящее время гидравлический расчет системы отопления, как наиболее сложный и трудоемкий расчет, как правило, выполняется с помощью специализированных компьютерных программ, например «KAN C.O. Graf» и др.

В данной курсовой работе полный гидравлический расчет системы отопления не выполняется, и мы ограничимся выбором диаметров вертикальных стояков и участков магистралей, для которых рассчитаны тепловые потери, по допустимым расходам теплоносителя в трубопроводах систем водяного отопления с насосной циркуляцией [8]:

Таблица 1. Диаметры вертикальных стояков и участков магистралей местной системы теплоснабжения.