Выбор систем отопления
Тепловой режим в зданиях и помещениях может быть постоянным и переменным в зависимости от их назначения.
В зданиях и помещениях с постоянным тепловым режимом применяют системы отопления в соответствии с рекомендациями приложения 11 из СНиП 2.04.05-91 «Отопление, вентиляция и кондиционирование». Здесь приведены характеристики систем отопления в зависимости от назначения помещения.
Для жилых, общественных и административно-бытовых зданий рекомендуют применять отопление
— водяное с радиаторами, панелями и конвекторами при температуре теплоносителя tтепл не более 95°С (для двухтрубных систем) и не более 105°С (для однотрубных систем);
— водяное с нагревательными элементами, встроенными в наружные стены, перекрытия и полы;
— местное (поквартирное) водяное с радиаторами или конвекторами при температуре теплоносителя tтепл не более 95 °С;
— электрическое или газовое с температурой на теплоотдающей поверхности не более 95 °С.
В производственных зданиях применяют следующие системы отопления: водяное или паровое, воздушное, электрическое или газовое в зависимости от категории помещений по пожаро- взрывобезопасности.
Температуру теплоносителя в системах отопления принимают в зависимости от назначения помещений в соответствии со СНиП 2.04.05-91 (150°С – для пассажирских залов вокзалов, производственных помещений категорий А, Б, В, Г и Д без выделений пыли или с выделением негорючей пыли, категорий Г и Д без выделений пыли или с повышенными требованиями к чистоте воздуха или со значительным влаговыделением; для производственных помещений категорий А, Б с выделением горючей пыли – 110°С, категории В, Г и Д с выделением горючей пыли – 130°С).
Для того, чтобы можно было пользоваться этими рекомендациями, необходимо дополнить классификацию видами водяных систем отопления.
Системы отопления разделяют на:
— однотрубные и двухтрубные;
— вертикальные и горизонтальные;
— с верхней разводкой и нижней разводкой;
— тупиковые и с попутным движением воды.
Примеры систем отопления (схемы) приведены на рис. 4.1—4.7. На рисунках: 1 – нагревательные приборы; 2 – трубопроводы; 3 – трубопровод обратной воды; 4 – вентиль (клапан); 5 – расширительный бак; 6 – нагревательный котел или теплообменник; 7 – циркуляционный насос; tпод – температура теплоносителя в подающем трубопроводе; tобр – температура теплоносителя в обратном трубопроводе.
 |  |
| Рис. 4.1. Однотрубная система отопления: | Рис. 4.2. Двухтрубная система отопления |
 |  |
| Рис. 4.3. Горизонтальная система отопления | Рис. 4.4. Система отопления с верхней разводкой |
Рис. 4.5. Система отопления с попутным движением воды (см. также рис. 4.2)
Системы отопления могут быть с естественным побуждением (рис. 4.6) и с искусственным побуждением (рис. 4.7). В системах с искусственным побуждением применяются элеваторы и подпиточные насосы, которые устанавливаются в узлах ввода теплоносителя в здание.
 |  |
| Рис. 4.6. Система отопления с естественным побуждением | Рис. 4.7. Система отопления с искусственным побуждением |
Примеры вертикальных систем отопления см. на рис. 4.1 и 4.2, систем отопления с нижней разводкой см. на рис. 4.1 и 4.2, систем отопления тупиковых см. на рис. 4.3 и 4.4.
Системы водяного отопления с естественной циркуляцией могут применяться для зданий небольшой протяженности и в том случае, если отсутствует централизованное теплоснабжение и в дальнейшем не предполагается его устройство.
Радиус действия систем с естественной циркуляцией следует принимать не более 30 м при расстоянии от середины высоты котла до середины нижнего нагревательного прибора не менее 3 м. В системах квартирного водяного отопления с естественной циркуляцией в связи с большим охлаждением воды в трубопроводах допускается установка генератора тепла и нагревательных приборов на одном уровне.
Как правило, следует применять системы водяного отопления с искусственной циркуляцией. Диаметры труб в насосных системах благодаря большому давлению, создаваемому насосом, значительно меньше, чем в системах водяного отопления с естественной циркуляцией, и радиус их действия велик. Стоимость устройства насосных систем отопления меньше, чем систем с естественной циркуляцией.
Применение систем водяного отопления целесообразно в жилых, общественных и промышленных зданиях. Двухтрубные системы с верхней разводкой рекомендуется применять в зданиях с числом этажей до трех включительно. Однотрубные вертикальные системы с осевыми или смещенными замыкающими участками рекомендуется применять в зданиях с числом этажей более трех. Однотрубные вертикальные проточные регулируемые и нерегулируемые системы можно применять независимо от этажности здания. Однотрубные вертикальные системы с нижней разводкой рекомендуется применять в бесчердачных зданиях, однотрубные горизонтальные системы – в случае необходимости поэтажного выключения системы отопления здания.
Системы с попутным движением теплоносителя следует проектировать при невозможности увязки потерь давления в отдельных кольцах систем отопления.
Отопление в нерабочее время называется дежурным.
В холодный период года дежурное отопление в общественных, административно-бытовых и производственных помещениях, когда они не используются, предусматривают для поддержания температуры воздуха ниже нормируемой, но не ниже 5°С, используя основные отопительные системы. При этом должно быть обеспечено восстановление нормируемой температуры к началу использования помещения или к началу работы, При экономическом обосновании допускается проектировать специальные системы дежурного отопления.
Преимуществасистем водяного отопления заключаются в следующем:
— невысокая температура на поверхности нагревательных приборов;
— высокая теплоемкость теплоносителя (воды);
— простота центрального регулирования за счет изменения температуры воды (качественное регулирование);
Недостатки систем водяного отопления следующие:
— большое гидравлическое давление в нижней части систем, что ограничивает их высоту;
— опасность замерзания воды в трубопроводах, прокладываемых в неотапливаемых помещениях и в лестничных клетках, с разрушением системы.
Для производственных помещений применяют также системы отопления с теплоносителем в виде пара.
Преимущества паровых систем отопления в сравнении с водяными системами отопления следующие:
— большая теплоотдача нагревательных приборов;
— отсутствует опасность замерзания;
— возможность быстрого перемещения пара на большие расстояния без применения искусственного побуждения.
Недостатки паровых систем отопления:
— высокая температура поверхности труб и нагревательных приборов;
— невозможность гибкого центрального регулирования, в связи с чем применяется регулирование пропусками (периодическими включениями и отключениями);
— более сложная эксплуатация;
— значительные тепловые напряжения и деформации системы;
— меньший срок эксплуатации из-за коррозии труб.
Воздушное отопление может применяться как в административно-бытовых, так и в производственных помещениях. Его преимущества перед другими видами отопления следующие:
— возможность совмещения с системой вентиляции;
— отсутствие в отапливаемых помещениях каких-либо нагревательных приборов;
— отсутствие тепловой инерции;
— возможность центрального качественного регулирования.
Недостатки воздушного отопления:
— большие сечения каналов для транспортировки нагретого воздуха;
— большие непроизводительные потери тепла при прокладке воздуховодов в неотапливаемых помещениях.
