В настоящее время в стране применяют главным обра­зом центральные системы водяного и парового отопления, местные и центральные системы воздушного отопления, а также печное отопление. Приведем общую характеристику этих систем (кроме печного отопления) с детальной классифи­кацией на основании рассмотренных свойств теплоносите­лей.

1. При водяном отоплении циркулирующая нагретая вода охлаждается в отопительных приборах и возвращается в тепловой центр для последующего нагре­вания.

Системы водяного отопления по способусозда- ния циркуляции воды разделяются на системы с

Естественной циркуляцией (гравитационные) и с механи­ческим побуждением циркуляции воды при помощи насосов (насосные). В гравитационной (лат. gravita* — тяжесть) системе (рис. 1.5, а) используется свойство воды изменять свою плотность при различной температуре. В замкнутой вертикальной системе с неравномерным распределением плотности под действием гравитационного поля Земли возникает естественное движение воды.

В насосной системе (рис. 1.5, б) используется насос с механическим приводом для повышения разности давления, вызывающей циркуляцию, и в системе создается вынужден­ное движение воды.

По температуре теплоносителя раз­личаются системы низкотемпературные с предельной тем­пературой горячей воды TT<J0 °С, среднетемпературные При Tr от 70 до 100 °С и высокотемпературные при /г> >100 °С. Максимальное значение температуры воды огра­ничено в настоящее время 150 °С.

По положению труб, объединяющих отопительные при­боры по вертикали или горизонтали, системы делятся на Вертикальные и горизонтальные.

В зависимости от схемы соединения труб с отопитель­ными приборами бывают системы однотрубные и двухтруб-

Ные. В каждом стояке или ветви однотрубной системы приборы соединяются одной трубой, и вода протекает последовательно через все приборы. Если каждый отопи­тельный прибор, установленный в помещении, разделен на две равные части («а» и «5»), в которых вода движется в противоположных направлениях и теплоноситель последо­вательно проходит сначала через все части «а», а затем через все части «б», то такая однотрубная система носит название Бифилярной (двухпоточиой).

В двухтрубной системе приборы отдельно присоединя­ются к двум трубам — подающей и обратной, и вода проте­кает через каждый прибор независимо от других приборов.

2. При паровом отоплен иив приборах выде­ляется теплота фазового превращения в результате конден­сации пара. Конденсат удаляется из приборов и возвраща­ется в паровые котлы.

Системы парового отопления по способу возвращения кон­денсата в паровые котлы разделяются на замкнутые (рис. 1.6, а) с самотечным возвращением конденсата и разомкнутые (рис. 1.6, б) с перекачкой конденсата насоса­ми. В замкнутой системе конденсат непрерывно поступает в котлы под действием разности давления, выраженного столбом конденсата высотой H (см. рис. 1.6, а) к давления пара р„ в котлах. Поэтому отопительные приборы должны находиться достаточно высоко над паросборниками котлов (в зависимости от давления пара в них).

В разомкнутой системе парового отопления конденсат из отопительных приборов непрерывно поступает в конден - сатный бак и по мере накопления периодически перекачи­вается конденсатным насосом в котлы на тепловой станции. В такой системе расположение бака должно обеспечивать стекание конденсата из нижнего отопительного прибора в бак, а давление пара в котлах преодолевается давлением насоса.

В зависимости от давления пара системы парового отоп­ления подразделяются на субатмосферные, вакуум-паровые, низкого и высокого давления (табл. 1.2)

Максимальное давление пара ограничено допустимым пределом длительно поддерживаемой температуры поверх­ности труб и отопительных приборов в помещениях (избы­точному давлению 0,17 МПа соответствует температура пара приблизительно 130 °С).

В системах субатмосферного и вакуум-парового отопле­ния давление в приборах меньше атмосферного и темпера­тура пара ниже 100 °С. В этих системах можно, изменяя величину вакуума (разрежения), регулировать темпера­туру пара.

Теплопроводы систем парового отопления делятся на паропроводы, по которым пар перемещается от теплового центра до отопительных приборов, и конденсатопроводы для отвода конденсата. По паропроводам пар перемещается под давлением рп в паросборниках котлов (см. рис. 1.6, а) или в коллекторах (см. рис. 1.6, б) к отопительным прибо­рам.

Конденсатопроводы (см. рис. 1.6) могут быть самотечны­ми и напорными. Самотечные трубы прокладывают пня: J Отопительных приборов с уклоном в сторону движения конденсата. В напорных трубах конденсат перемещается под действием разности давления, создаваемой насосом или остаточным давлением пара в приборах.

В системах парового отопления преимущественно ис­пользуются двухтрубные стояки, но могут применяться и однотрубные.

3. При воздушном отоплении циркулирую­щий нагретый воздух охлаждается, передавая теплоту при ^ смешении с воздухом обогреваемых помещений и иногда через их внутренние ограждения. Охлажденный воздух возвращается в тепловой центр.

Системы воздушного отопления по способу создания цир­куляции воздуха разделяются на системы с естественной циркуляцией (гравитационные) и с механическим побужде­нием движения воздуха с помощью вентилятора.

В гравитационной системе используется различие в плот­ности нагретого и окружающего воздуха. Как и в водяной вертикальной гравитационной системе, при различной плот­ности воздуха в вертикальных частях возникает естествен­ное движение воздуха в системе. При применении вентиля­тора в системе создается вынужденное движение воздуха.

Воздух, используемый в системах отопления, нагрева­ется до температуры, обычно не превышающей 60 °С, в специальных теплообменниках — калориферах. Калорифе­ры могут обогреваться паром, водой, электричеством или горячими газами; система воздушного отопления соответ­ственно называется водовоздушной, паровоздушной, элект­ровоздушной, газовоздушной.

Воздушное отопление может быть местным (рис. 1.7, а) И центральным (рис. 1.7, б).

В местной системе воздух нагревается в отопительной установке с теплообменником (калорифером или другим отопительным прибором), находящимся в обогреваемом помещении.

9

В центральной системе теплообменник (калорифер) размещается в отдельной камере — тепловом центре. Воз­дух при температуре /Б подводится к калориферу по обрат­ным воздуховодам (рециркул »рует), горячий воздух при температуре tr перемещается вентилятором в помещения по подающим воздуховодам.