3.Поквартирные системы отопления

3.1.Характеристика и устройство систем поквартирного отопления

Вмалоэтажных домах, расположенных в сельских населенных пунктах, кроме печного отопления используется поквартирное отопление.

Поквартирное отопление представляет собой отопительную систему

отдельной квартиры или дома, включающую генератор теплоты, теплопроводы и теплообменные приборы.

В квартирных системах водяного отопления в качестве генератора теплоты могут использоваться отопительные аппараты, работающие на твердом, жидком или газообразном топливе. Отопительные водяные системы при этом принципиально одинаковы (рис. 3.1).

3

Рис. 3.1. Схема водяной системы отопления с установкой отопительных аппаратов на твердом, жидком и газообразном топливе:

1 – емкость; 2 – переливная труба; 3 – расширительный бак; 4 – стояк; 5 – термометр; 6 – магистральная линия; 7 – нагревательный прибор;

8 – магистраль охлажденной воды; 9 – отопительный аппарат; 10 – сливной вентиль; 11 – ручной насос; 12 – водопроводная линия

Отопительную систему монтируют с таким расчетом, чтобы возвратная вода поступала к отопительному аппарату снизу по трубам, имеющим уклон в сторону аппарата. Монтаж аппаратов и системы отопления на жидком или газообразном топливе должен выполняться специализированной организацией. Для систем водяного отопления находят широкое применение новые конструкции бытовых отопительных аппаратов, работающих на твердом, жидком и газообразном топливе.

53

3.2.Отопительные аппараты (теплогенераторы) поквартирных систем отопления

Отопительные аппараты на твердом топливе. Твердое топливо является более доступным по сравнению с другими видами топлива и находит широкое применение. Отопление помещений при использовании аппаратов на твердом топливе осуществляется за счет конвективной отдачи тепла стенками аппаратов или отдачи тепла нагревательными приборами, в которые подается горячая вода. Аппараты служат также для приготовления пищи и получения горячей воды для бытовых нужд.

Бытовые аппараты, работающие на твердом топливе, разделяются на три группы. К первой группе относятся водонагреватели для водяной системы отопления. Эта система проста по устройству и позволяет устанавливать аппараты вне жилых помещений, не требует обязательного наличия водопроводной сети. Вторую группу составляют аппараты, обеспечивающие обогрев помещения и приготовление пищи. В этом случае часть получаемого тепла отводится под варочную плиту. Аппараты третьей группы предназначены для нагрева воды.

Бытовые отопительные аппараты, работающие на твердом топливе, по исполнению подразделяются на аппараты с водяным контуром (АВТ) теплопроизводительностью 8,7–29 кВт и без водяного контура (АТ) теплопроизводительностью 7–11,6 кВт.

Боковые и заднюю стенки топки аппаратов футеруют стандартным огнеупорным кирпичом, что обеспечивает их долговечность и качественное сжигание топлива.

На рис. 3.2 приведена схема аппарата АОТВ-17,5, предназначенного для водяного отопления помещений площадью до 105 м2 и приготовления пищи.

7

Рис. 3.2. Схема отопительного аппарата АОТВ-17,5:

1 – корпус-теплообменник; 2 – водяная полость; 3 – загрузочная дверка; 4 – топочная дверка; 5 – поддувальная дверка; 6 – шибер поддувала; 7 – колосники;

8 – зольник; 9 – штуцер ввода возвратной воды отопления; 10 – топка; 11 – патрубок дымоотвода; 12 – штуцер выхода горячей воды; 13– газоход;14 – рама варочной плиты; 15 – конфорка; 16 – варочная плита; 17 – футеровка; 18 – кронштейн футеровки

54

Он состоит из теплообменника, образующего своими двойными стенками водяную полость, газохода и топки. Корпус стальной, сварной, на передней стенке прорезаны три окна с дверками: загрузочной, топочной и поддувальной. Последняя имеет шибер для регулирования подсоса воздуха в топку. Установленные в топке колосники уложены на уголки, служащие также опорой для огнеупорной футеровки из кирпича, глины, асбеста. Под колосником имеется выдвижной зольник. На корпусе установлена рама, на которую уложена чугунная плита с конфорками. На задней стене размещены дымоотводный патрубок и два штуцера для присоединения отопительной системы. Циркуляция воды в системе отопления естественная за счет разности температур. Корпус аппарата имеет ножки, за счет которых исключается нагрев пола и сгораемых конструкций до температур, превышающих нормативную.

Промышленностью выпускаются также другие модели аппаратов на твердом топливе, отличающиеся отдельными конструктивными элементами и изготовляемые в соответствии с требованиями технических условий на изделия.

Отопительные аппараты на жидком топливе. В районах, удален-

ных от магистральных газопроводов и угольных месторождений, для отопления помещений используют жидкое топливо, доля которого в топлив- но-энергетическом балансе увеличивается. Появилась необходимость создания высокоэффективных отопительных и отопительно-варочных бытовых аппаратов с малой теплопроизводительностью (0,5–30 кВт), работающих на жидком топливе. Такие аппараты имеют немало преимуществ по сравнению с отопительными печами. Они значительно удобнее в эксплуатации, обеспечивают более высокую теплопроизводительность и большую полноту сжигания топлива, процесс горения в них легко управляем. Кроме того, расход жидкого топлива и теплопроизводительность аппарата можно автоматически регулировать в широкомдиапазоне.

При установке и эксплуатации аппаратов должна обеспечиваться пожарная безопасность, так как в качестве топлива используются легковоспламеняющиеся жидкости. Для этого аппараты оснащаются автоматическими устройствами, обеспечивающими безопасное сжигание топлива (дозаторами, обеспечивающими регулируемый расход топлива и прекращение подачи топлива в горелку при ее переполнении). Санитарногигиеническое состояние воздуха помещения, где установлены аппараты, должно соответствовать установленным нормам. Поэтому в бытовых отопительных аппаратах предусматривается устройство для удаления продуктов горения в дымовые каналы.

Бытовые аппараты, работающие на жидком топливе, разделяются по виду на варочные, отопительные, водонагревательные, комбинированные;

55

по исполнению (отопительные и комбинированные) – на аппараты с водяным контуром и без него. Аппарат варочный бытовой, работающий на жидком топливе, с номинальной теплопроизводительностью 4,1 кВт имеет условное обозначение АВЖ-4,1. Аппараты с водяным контуром с номинальной теплопроизводительностью 8,7 кВт имеют обозначение АОЖВ-8,7, а водонагревательные аппараты – АК-8,7.

Общими элементами для всех типов бытовых аппаратов на жидком топливе с испарительной горелкой являются сама горелка, устройство подачи топлива (дозатор) и топливный бак. Аппараты различаются между собой по компоновке узлов и элементов теплопередачи. Предприятия производят несколько типов и модификаций отопительных и варочных аппаратов на жидком топливе.

Схема отопительного аппарата на жидком топливе с водяным контуром приведена на рис. 3.3.

Рис. 3.3. Схема отопительного аппарата АОЖВ:

1 – основание; 2 – дозатор топлива; 3 – кожух горелки; 4 – испарительная горелка; 5, 8 – патрубки ввода воды; 6 – камера сгорания топлива; 7 – водяная рубашка; 9 – змеевик горячей воды; 10 – дымоотводящие трубы; 11 – патрубок горячей воды; 12 – дымовая труба; 13 – дымосборная камера; 14 – топочный проем;

15 – патрубок розжига

Отопительные аппараты на газообразном топливе. В настоящее время в небольших газифицированных населенных пунктах все более широкое распространение получают отопительные бытовые аппараты на газообразном топливе. Использование отопительных бытовых аппаратов на газообразном топливе более эффективно в экономическом и эксплуатационном отношении, а также более предпочтительно с точки зрения пожарной безопасности.

56

На рис. 3.4 приведена схема отопительного аппарата на газовом топливе с водяным контуром.

22

Рис. 3.4. Отопительный аппарат АОГВ-11,6:

1 – тягостабилизатор; 2 – бак-теплообменник; 3 – трубка капиллярная; 4 – пьезовоспламенитель; 5 – комбинированный газовый клапан;

6 – газопровод запальника; 7 – датчик термометра; 8 – датчик терморегулятора; 9 – провода датчика тяги; 10 – рукоятка управления; 11 – газоподводящая трубка; 12 – газопровод; 13 – заслонка; 14 – датчик тяги (электрический);

15 – крышка облицовки; 16 – облицовка; 17 – термопара; 18 – съемная панель; 19 – основная горелка; 20 – запальная горелка; 21 – турболизатор; 22 – термометр

Аппарат АОГВ-11,6 предназначен для теплоснабжения жилых помещений и зданий коммунально-бытового назначения, оборудованных системами водяного отопления с высотой столба воды в водяном контуре не более 6,5 м. Отапливаемая аппаратом площадь составляет 90 м2, коэффициент полезного действия аппарата – 87 %.

Аппарат состоит из бака-теплообменника, основной горелки, блока запальной горелки с установленными в нем термопарой и электродом розжига, комбинированного газового клапана (многофункционального регулятора), тягостабилизатора, деталей облицовки. В верхней части

57

бака-теплообменника установлен датчик терморегулятора, соединенный капиллярной трубкой с исполнительным устройством терморегулирующего клапана (система «сильфон – термобаллон»), и датчик термометра. Особенностью конструкции комбинированного клапана является устройство стабилизации выходного давления газа, а также управление клапаном одной рукояткой (с обозначением положений соответствующими символами и цифрами на ее торце и указателем на крышке клапана).

В крышке комбинированного клапана установлен пьезовоспламенитель 4 (см. рис. 3.4), соединенный высоковольтным проводом с электродом розжига блока запальной горелки. При повороте рукоятки управления против часовой стрелки из положения «выкл.» (символ « · ») до положения совмещения символа «H» с указателем положений (до упора) и ее нажатии газ через входной тарельчатый клапан, фильтр и регулируемый дроссель поступает на запальную горелку. Розжиг запальной горелки производится нажатием кнопки пьезовоспламенителя 4 (см. рис. 3.4) (при этом слышен щелчок). Далее необходимо удерживать ручку нажатой не менее 10 с, затем отпустить (при этом вырабатываемая термопарой электродвижущая сила (ЭДС) будет удерживать в открытом положении электромагнитный входной клапан) и повернуть против часовой стрелки. При этом газ через регулятор давления и терморегулятор поступает на основную горелку и зажигается от пламени запальной горелки.

Принцип действия регулятора температуры основан на расширении жидкости при нагреве. Рабочая жидкость, нагреваясь в датчике (термобаллоне) от воды в баке-теплообменнике, нагреваемой за счет сгорания природного газа, расширяется и перетекает по капиллярной трубке в сильфон, преобразующий объемное расширение в линейное перемещение механизма, приводящего в действие систему двух клапанов (мгновенного и дозирующего). В конструкции механизма предусмотрена защита от термической перегрузки, что предохраняет систему «сильфон – термобаллон» от повреждения и разгерметизации. При установке рукоятки управления на повышение температуры воды в аппарате сначала открывается мгновенный (щелчковый) клапан, затем дозирующий. При достижении температуры установленного значения плавно прикрывается дозирующий клапан, переводя основную горелку в режим «малый газ». При повышении температуры сверх заданной срабатывает мгновенный (щелчковый)

клапан, полностью перекрывая газ на основную горелку.

При отсутствии тяги в дымоходе отходящие из топки газы нагревают датчик тяги, датчик срабатывает, размыкая нормально замкнутые контакты цепи термопары. Электромагнитный (входной) клапан закрывается и перекрывает доступ газа на основную и запальную горелки. Датчик тяги рассчитан на срабатывание за время отсутствия тяги не менее 10 с. При прекращении подачи газа из сети запальная горелка мгновенно гаснет,

58