Гидравлика систем отопления и охлаждения

Присоединение приборных веток и стояков

При конструировании узлов присоединением стояков и приборных веток к магистралям решают следующие задачи: обеспечение работо­способности автоматической запорно-регулирующей арматуры, компенсация линейного удлинения трубопроводов, обслуживаемость оборудования и арматуры.

Необходимость обеспечения надежной работы терморегуляторов, автоматических регуляторов перепада давления, автоматических регу­ляторов расхода теплоносителя, перепускных клапанов вызвана тем, что автоматическое регулирование потоками теплоносителя осуществ­ляется в отверстиях, открытых на несколько миллиметров. Отбор им­пульса давления регуляторов происходит через каналы, диаметр кото­рых меньше миллиметра. Поэтому производители данной арматуры, а также насосов, расходомеров и тепломеров рекомендуют использовать теплоноситель соответствующего качества. Особенно это актуально в системах со стальными трубопроводами и чугунными радиаторами.

Доочистку теплоносителя осуществляют сетчатым фильтром, уста­навливаемым на трубном узле стояка или приборной ветки в месте при­соединения к подающей магистрали. Для очистки фильтра необходимо предусмотреть его отключение с двух сторон. Промывку сетки осущест­вляют также под напором теплоносителя при наличии крана на крыш­ке фильтра. Размещать фильтр рекомендуется до точки отбора импуль­са давления автоматическим регулятором перепада давления, т. е. до его клапана-спутника. При таком размещении фильтр не является элемен­том регулируемого участка и не ухудшает потокораспределение термо­регуляторами.

Компенсацию линейного удлинения стояка либо приборной ветки осуществляют, прежде всего, изгибами трубопроводов, обусловленными геометрией здания. Затем, при необходимости, дополнительными изги­бами специальной конфигурации (П-, Z-подобными и т. д.). В послед­нюю очередь применяют специальные компенсаторы (сальниковые, линзовые и т. д.). Возникающее удлинение труб из-за различия темпера­тур при их монтаже и эксплуатации не должно вызывать разрушитель­ных напряжений в элементах системы отопления. Особое внимание уде­ляют компенсации удлинения стояков и приборных веток, выполнен­ных из полимерных материалов, поскольку они имеют в несколько раз больший коэффициент линейного удлинения. Расчет компенсации удлинения трубопроводов производят по традиционным методикам.

Обслуживаемость оборудования и арматуры, установленных на стояке (приборной ветке), состоит в обеспечении возможности их отключения от действующей системы отопления для замены уплотни­телей, промывки... Следует заметить, что терморегуляторы Данфосс, в соответствии с EN 215 ч. 1, для замены уплотнителей не требуют отклю­чения от системы. Для такой операции используют сервисное устрой­ство шлюзового принципа действия (рис. 4.10). Отключение обеспечи­вают, чаще всего, на трубных узлах присоединения к подающей и обрат­ной магистралям. При этом обязательно создают возможность самосто­ятельного или принудительного (с помощью компрессора или ручного насоса) вытекания воды из них и попадания воздуха. В клапанах Дан­фосс для этой цели предусмотрены специальные пробки, вентильки или краники. Они имеют значительно меньшие габариты по сравнению с основной арматурой, что уменьшает металлоемкость системы отопле­ния, упрощает ее монтаж и, в целом, стоимость.

Основные принципы проектирования узлов присоединения стоя­ков и приборных веток к магистралям систем отопления показаны на рис. 9.20, 9.22, 9.23. Приведенные схемные решения могут совершен­ствоваться для конкретной системы отопления с учетом опыта проек­тировщика и предлагаемой производителями продукции, в которой указанные выше функции объединены в одном элементе системы отоп­ления, например, шаровой кран и фильтр в одном корпусе, автоматиче­ский воздухоотводчик и сливной кран в одном корпусе и т. д.

Присоединяют двухтрубные приборные ветки к магистральным стоякам систем отопления по схемам (рис. 9.20). Тепломеры или горя­чеводные расходомеры устанавливают на подающем либо обратном трубопроводе с учетом рекомендаций производителя. При дополни­тельном фильтровании теплоносителя следует устанавливать приборы учета теплопотребления за фильтрами. Для демонтажа приборов учета с целью их периодической метрологической поверки предусматривают отключение с двух сторон. Отключение следует осуществлять шаровы­ми кранами, т. к. они имеют наименьшее гидравлическое сопротивление и не влияют на внешний авторитет терморегуляторов. Лучше всего при­менять шаровые краны со встроенными вентильками. Они удобны для спуска воды и воздуха как со всей приборной ветки, так и с отключен­ного фильтра либо тепломера. Опорожнение приборных веток систем отопления может быть вызвано необходимостью промывки, отключе­ния потребителя при неуплате за пользование тепловой энергией, временного неиспользования квартиры...

Схему на рис. 9.20,а применяют для систем отопления, в которых увязывают гидравлические кольца лишь предварительной настройкой терморегуляторов. Такое возможно в небольших системах с напором насоса, не превышающим границу бесшумности терморегуляторов,

ASV-M

vr

ASV-P/ASV-PV

-СХН^Н-^ХЬ

MSV-C/MSV-F

CFM 1 ASV-M

Ґґг. CFR 0

ASV-P/

ASV-PV

(TrCFR 0

FiFi

ABNR-NC

CFD+CFE 'Гг.™ ^CFR

а

Ь1

CFZ

0

И

либо в разветвленных системах с автоматическими регуляторами пере­пада давления, которые установлены в узлах присоединения стояков к магистральным трубопроводам. Недостатком данной схемы является существенное влияние сопротивления фильтра и тепломера на потоко­распределение терморегуляторов.

Схему на рис. 9.20,6 используют аналогично схеме на рис. 9.20,а. От­личие в том, что распределительную приборную ветку прокладывают под подоконниками (открыто или в штрабе), а гидравлическое увязыва­ние приборных веток осуществляют с помощью регулировочных венти­лей MSV-C с логарифмической характеристикой. Эти вентили имеют малое гидравлическое сопротивление и в меньшей степени влияют на потокораспределение терморегуляторов. Однако наличие в схеме теп­ломера либо фильтра уменьшает внешний авторитет терморегуляторов, как и в предыдущей схеме. При этом регулирование терморегуляторами будет сведено к двухпозиционной работе: открыто либо закрыто. Для перпендикулярного присоединения ветки к стояку следует учитывать влияние линейного удлинения труб.

Наилучший способ обеспечения внешних авторитетов терморегу­ляторов реализуют по схеме на рис. 9.20,в и последующим схемам с ав­томатическими регуляторами перепада давления ASV-PV/ASV-P. Дробная черта указывает на альтернативное применение этих регулято­ров в зависимости от поддерживаемого перепада давления в приборной ветке. Можно также использовать автоматические регуляторы серии ASV-PV Plus с повышенным поддерживаемым перепадом давления либо USV-PV (см. п. р. 5.2). Фильтры и приборы учета теплопотребления при­борной ветки, при их наличии, следует выносить за пределы участка с ав­томатически поддерживаемым давлением, т. е. устанавливать либо перед клапанами-спутниками ASV-M/ASV-I/USV-I, либо после автоматичес­ких регуляторов ASV-PV/ASV-P/ASV-PV Plus/USV-PV. Тогда внешние авторитеты терморегуляторов будут стремиться к единице. Шаровые кра­ны в схемах с автоматическими регуляторами должны применяться с уче­том многофункциональности этих регуляторов. Ими можно перекрывать поток теплоносителя, спускать теплоноситель и воздух.

Отличительной чертой схемы на рис. 9.20,г является наличие регу­лирующих клапанов-спутников, таких как ASV-I либо USV-I. Этими клапанами можно уменьшать внешние авторитеты терморегуляторов. В итоге ограничивают расход теплоносителя через приборную ветку, т. е. расходные характеристики терморегуляторов станут настолько выгну­тыми, что их открывание от номинального положения не приведет к увеличению потока теплоносителя. Терморегуляторы будут работать только на закрывание.

В схемах на рис. 9.20,д и 9.20,е применены коллекторы-распредели­тели. В них необходимо обеспечивать компактность размещения обору­дования и удобство обслуживания.

Для этого используют, например, шаровые краны уменьшенных габаритов. Спускные вентили на данных схемах условно показаны не на всей арматуре. При больших габаритах оборудования и арматуры используют сварные (клеенные и т. п.) коллекторы (гребенки).

Отличием схем на рис 9.20,д и рис. 9.20,е является то, что в первой схеме увязывание циркуляционных колец осуществляют регулирую­щими клапанами MSV-C, обеспечивающими большую точность по сравнению со второй схемой, где для этого используют дроссели термо­регуляторов. Кроме того, первую схему применяют для обслуживания того же этажа, на котором установлена приборная ветка. Эта схема неудобна для спуска теплоносителя и промывки приборной ветки, т. к. спускные вентильки находятся выше трубопроводов. Поэтому вытес­нять теплоноситель приходится при помощи компрессора. Такой недо­статок отсутствует во второй схеме. Узлы присоединения приборных веток размещают этажом ниже. Однако при этом несколько увеличива­ется протяженность трубопроводов.

Сокращения протяженности трубопроводов достигают разноэтаж­ным присоединением приборных веток, которые показаны на рис. 9.20,ж. Подключение ветки к распределительному стояку осущест­вляют на том же этаже, где и ветка, а к сборному стояку — этажом ниже. При этом отключающие клапаны приборных веток разных этажей рас­полагают в общем шкафу на лестничной площадке. Кроме того, в этой схеме с целью удешевления применен не коллектор, а отводы от стояков (см. также рис. 9.12). На них размещают фильтры, приборы учета тепло - потребления и автоматические регуляторы перепада давления. Далее металлопластиковыми трубопроводами в защитных гофрированных трубах разного цвета (для подающих труб — красного цвета, обрат­ных — синего) осуществляют ввод в каждую квартиру. Затем от квар­тирного коллектора-распределителя присоединяют отопительные при­боры по лучевой схеме (см. рис. 9.16).

Компактное присоединение систем отопления в полу реализуют при помощи коллекторов CFD (рис. 9.20,з). Внутри распределитель­ного коллектора предусмотрены регулировочные клапаны для увязы­вания циркуляционных колец. Внутри сборного коллектора размеще­ны термостатические клапаны. В торцах коллекторов установлены комплекты CFE (см. также рис. 4.7), состоящие из дренажного крана и автоматического воздухоотводчика. Т. к. терморегуляторы расположе­ны вне пределов обслуживаемых помещений, то управление ими
осуществляют электрическими термоприводами ABNR(NC) от регу­лятора CFM, который воспринимает электроволновые сигналы от комнатных терморегуляторов CFR. Программирует работу системы пользователь на зональном регуляторе CFZ (см. также табл. 4.1). Ука­занную схему присоединения применяют при допустимой для пола температуре теплоносителя.

Если температура теплоносителя выше необходимой для обогрева пола, то используют схемы с подмешиванием теплоносителя из обрат­ного трубопровода. Пример такой схемы показан на рис. 9.20,и. Темпе­ратуру теплоносителя, подаваемого в систему обогрева пола, устанав­ливают на регуляторе FTS с выносным датчиком температуры теплоно­сителя, который управляет термостатическим клапаном RA-N/RA-C. Датчик прикрепляют непосредственно на поверхность подающего тру­бопровода. Если происходит повышение температуры теплоносителя, то этот терморегулятор прикрывается. В циркуляционном кольце уве­личивается перепад давления и открывается обратный клапан, пропус­кая для подмешивания теплоноситель из обратного трубопровода. Регулирование потока теплоносителя, подаваемого в змеевик, а также выпуск воздуха осуществляют термостатическим клапаном FHV-A.

Рис. 9.21. Установка

терморегулятора

в петле змеевика системы напольного отопления

Для этого одну из петель змеевика выводят на стен­ку, на которой размещают внутреннюю коробку с тер­морегулятором (рис. 9.21). С целью обеспечения ми­нимальной циркуляции через насос при закрыва­нии терморегуляторов ус­танавливают перепускной клапан AVDO на перемыч­ке между коллекторами.

Отсутствие необходимости учета теплопотребления приборных ве­ток, например, в общественных и административно-бытовых зданиях, а также хорошее качество теплоносителя значительно упрощают выше­приведенные схемы. Размещение узлов присоединения приборных ве­ток в специальных шкафах повышает эстетичный вид помещений и способствует сохранности оборудования (при размещении его на лест­ничных клетках или в коридорах).

Шкафчики для оборудования устанавливают также во вспомо­гательных помещениях квартир, особенно при совмещении при­борных веток с теплым полом, когда не совпадают у них параметры

теплоносителя (рис. 9.22,а). Для смешивания теплоносителя, который подают в трубопроводы теплого пола, до температуры 55 °С применен трехходовой клапан VMV, управляемый термоприводом ABV(NO) от накладного термодатчика ATF. Этот привод не трехпозиционный, но, имея длительный период запирания (около 9 мин.), реализует функцию подмешивания. Термодатчик является промежуточным контактом меж­ду термоприводом и комнатным регулятором, например, TR75. При температуре теплоносителя ниже 55 °С контакты ATF замыкаются. Ес­ли также замкнуты контакты в комнатном терморегуляторе (при пони­жении температуры воздуха в помещении относительно установленно­го значения), то на термопривод подается напряжение, и он устанавли­вается на пропуск горячего теплоносителя с подмешиванием охлажден­ного до тех пор, пока не разомкнется контакт датчика температуры теп­лоносителя, либо комнатного терморегулятора. Тогда пропадает напря­жение на термоприводе и возвратная пружина трехходового клапана устанавливает полную циркуляцию теплоносителя из обратного трубо­провода теплого пола. Для избежания опрокидывания циркуляций теплоносителя в приборной ветке и теплом поле их разграничивают обратными клапанами.

Гораздо проще работает приборная ветка с теплым полом при совпа­дающей температуре теплоносителя. Тогда их подключают параллельно (рис. 9.22,6). Для регулирования теплого пола в обратном трубопрово­де устанавливают термостатический клапан FHV-R и выводят его на плоскость стены помещения аналогично рис. 9.21.

Присоединение к стоякам двухтрубных приборных веток с попут­ным движением теплоносителя подобно рассмотренным схемам на рис. 9.20. При этом сборный трубопровод приборной ветки возвращают к месту присоединения распределительного трубопровода по так назы­ваемой трехтрубной схеме укладки. Для сокращения протяженности трубопроводов, то есть уменьшения длины последнего сборного участ­ка приборной ветки, распределительный и сборный стояки могут раз­мещаться в разных частях помещения (здания). В этом случае затрудне­но использование автоматического регулятора перепада давления из-за ограниченной длины его капиллярной трубки.

Отдаленное расположение между собой распределительного и сборного стояков характерно для однотрубных приборных веток. Схемы их присоединения показаны на рис. 9.23. По данным схемам возможны варианты подключения нескольких веток к общему распре­делительному и нескольким сборным стоякам. Однако, в таких схемах технически усложняется учет теплопотребления, т. к. необходимы тепломеры с удаленным датчиком температуры обратной воды.

Присоединение по схеме (рис. 9.23,а) применяют для приборных веток с одинаковым гидравлическим сопротивлением. В стояке при этом должна быть реализована гидравлическая сбалансированность (см. уравнение (7.1)). Увязывание циркуляционных колец осуществля­ют регулирующими клапанами MSV-C в узлах присоединения стояков к магистральным трубопроводам, либо устанавливают вместо них авто­матические регуляторы расхода ASV-Q. На данной схеме применен

ASV-Q

ЗО і

MSV-C

~*L>

MSV-C

£*<Ь

t

фильтр с конструктивно предусмотренным промывным краником. Его используют для прочистки фильтра, опорожнения всей ветки или ее ча­сти при демонтаже прибора учета теплопотребления. Если в фильтре нет такого краника, то его предусматривают в первом по ходу теплоно­сителя шаровом кране приборной ветки. Попадание воздуха в ветку при спуске теплоносителя осуществляют через воздуховыпускные краны отопительных приборов. В том случае, когда приборная ветка обслужи­вает квартиру, а узлы присоединения расположены за ее пределами, целесообразно установить в конце ветки шаровой кран со спускным вентильком. Через него компрессором вытесняют теплоноситель при опорожнении ветки.

Схему с общим стояком для нескольких приборных веток (рис. 9.23,6) используют при большой протяженности веток. Распола­гая фильтры в наивысшей точке приборной ветки, упрощают узел присоединения за счет отказа от одного шарового крана. Допускается установка общего фильтра, а за ним разветвление трубопроводов на ветки. В схеме с общим подающим и раздельными сборными стояками усложнен учет теплопотребления, т. к. для тепломеров необходимо по­казание температуры теплоносителя на выходе из приборной ветки. Гидравлическое увязывание циркуляционных колец осуществляют регулировочными клапанами MSV-C, укомплектованными спускны­ми краниками.

Наилучшей работоспособности терморегуляторы достигают при стабилизации давления на регулируемом участке. В системах с посто­янным гидравлическим режимом для этого используют регуляторы расхода ASV-Q (рис. 9.23,в). Автоматический клапан ASV-Q допускает­ся устанавливать в начале приборной ветки, например, после прибора учета теплопотребления. При этом необходимо на клапане ASV-Q по­менять местами пробку и спускной краник. Такое размещение предпо­чтительно лишь с эксплуатационной точки зрения, т. к. клапан установ­лен сразу после фильтра. Взаимное расположение автоматического кла­пана и тепломера в этой схеме не влияет на работу терморегуляторов.

Присоединение двухтрубных стояков к магистральным трубопро­водам системы отопления показано на рис. 9.24.

Схему на рис. 9.24,а применяют в небольших системах для двух-, трехэтажных зданий при гидравлическом увязывании циркуляцион­ных колец настройкой терморегуляторов. Такое же подключение имеют стояки с приборными ветками, в которых автоматически поддержива­ется перепад давления, например, по схеме на рис. 9.20,в.

При необходимости гидравлического уравновешивания стояков применяют регулирующие клапаны MSV-C с логарифмической либо

а б в г д

7

з

Рис. 9.24. Узлы присоединения стояков

AVDO

MSV-C/

MSV-F

Є

ж

и

За

и

MSV-F с логарифмическо-линейной расходной характеристикой (рис. 9.24,6).

С увеличением этажности зданий применяют узлы присоединения с Z-подобным компенсатором линейного удлинения труб. Кроме того, ус­танавливают автоматические регуляторы перепада давления для созда­ния условий эффективной работы терморегуляторов (рис. 9.24,в). В та­ких узлах при необходимости применяют комплекты ASV-I + ASV-PV либо USV-PV+USV-I.

Более дешевый по сравнению с предыдущим, но менее эффектив­ный вариант узла присоединения стояка показан на рис. 9.24,г. Увязы­вание стояка осуществляют регулирующим клапаном MSV-C/MSV-F, а бесшумность терморегуляторов обеспечивают перепускным клапаном AVDO. При этом не в полной мере обеспечивается эффективная работа терморегуляторов (см. п. р. 5.1) и происходит перетекание теплоносите­ля из подающего в обратный трубопровод, что не всегда приемлемо для эффективной работы генератора теплоты.

Если эксплуатационными требованиями генератора теплоты допу­скается перетекание теплоносителя из подающего в обратный трубо­провод, то наилучшим проектным решением является узел на рис. 9.24,д. Автоматический регулятор перепада давления способству­ет эффективной работе терморегуляторов, а перепускной клапан, ус­танавливаемый в верхней части стояка, создает циркуляцию теплоно­сителя в стояке при полностью закрытых терморегуляторах. Этим обеспечивается подача неостывшего в стояке теплоносителя в тепло - обменные приборы при открывании терморегуляторов после их одно­временного закрытия.

Схемы на рис. 9.24,е и рис. 9.24,ж являются наиболее дешевым решением при смешанной разводке магистралей. Такое присоединение допустимо при возможности увязывания циркуляционных колец лишь терморегуляторами и обеспечении их эффективной работы. Применя­ют эти узлы в небольших системах двух-, трехэтажных зданий. При необходимости фильтрования теплоносителя на стояках предусматри­вают двухстороннее отключение фильтров.

Для гидравлического увязывания стояков применяют регулирую­щие клапаны MSV-C либо MSV-F (рис. 9.24,з). Спускают воду со стоя­ка вентильком клапана MSV-C. При использовании клапана MSV-F предусматривают специальный отвод от стояка с дренажным краном. Попадание воздуха в стояк при спуске воды реализуют отвинчиванием крышки фильтра.

В системах со смешанной разводкой магистралей и переменным ги­дравлическим режимом для защиты терморегуляторов от чрезмерного перепада давления устанавливают перепускной клапан AVDO на байпа­се регулирующего клапана (рис. 9.24,и). Для обеспечения эффективной работы терморегуляторов применение перепускных клапанов не явля­ется лучшим решением. Но в таких системах оно будет, пожалуй, един­ственно возможным из-за ограниченной длины импульсной трубки автоматического регулятора перепада давления до 5 м.

В системах с постоянным гидравлическим режимом (двухтрубных и однотрубных) применяют узлы на рис. 9.24,а, 9.24,6, 9.24,е...9.24,ж. Наилучших показателей работоспособности терморегуляторов в от­дельности и системы в целом достигают при использовании автомати­ческих регуляторов расхода ASV-Q (рис. 9.24,й). При нижней разводке магистральных трубопроводов регулятор ASV-Q устанавливают на место регулирующего клапана по схеме на рис. 9.24,6. Допускается располагать регулятор ASV-Q на подающем стояке при замене на нем местами спускного краника и пробки.

Для систем с верхней разводкой магистральных трубопроводов применяют узлы присоединения стояков, показанные в верхней части рис. 9.24, только развернутые вниз.

Гидравлика систем отопления и охлаждения

Как работает расширительный бак мембранного типа

При монтаже отопительной системы и систем водоснабжения всегда приходится учитывать тот факт, что вода при нагревании расширяется. Для компенсации этого расширения требуется обязательное включение в систему специального расширительного бака, где …

Согрей свой дом с ЭлектроДруг

Отсутствие ковров в доме объясняется появлением практичных ламинатов, паркетов, ковролинов и т.д., благодаря которым уборка жилья стала занимать меньше времени, а сам интерьер стал привлекательнее. Однако решая одну проблему, мы …

Какой теплый пол лучше выбрать

Технология отопления помещений «теплый пол» известна миру еще со времен Древнего Рима. Некоторое время ее даже пытались внедрить при СССР, однако тогда на просторах нашей страны она не прижилась. Сегодня …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.