Системы низкотемпературного отопления.

Низкотемпературными называются системы отопления, температура теплоносителя на входе в которые не превышает 70 °С. В таких системах могут использоваться как тради­ционные, так и нетрадиционные теплоисточники, среди которых могут быть солнечная радиация, теплота уходящих газов и воздуха.

Препятствием для широкого применения таких систем является большой расход металла из-за развития площади нагрева­тельных поверхностей.

Системы низкотемпературного отопления подразделяют:

- в зависимости от способа нагре­вания теплоносителя на однокомпонентные, имеющие однотипные теплоприготовительные установки, и комбинированные, имеющие две разнотипные теплоприготовительные установки.

- по виду применяемого теплоносителя могут быть водяными, паровыми и воздушными.

Низкотемпературные системы водяного отопления по своей конструк­ции они не отличаются от обычных систем водяного отопления. Из-за малого перепада температуры воды низкотемпературные системы водяного отопления устраивают двухтрубными и желательно с открытым расширительным баком, кото­рый хорошо изолируют и снабжают циркуляционной линией. При отсутст­вии чердака возможна также установка закрытого расширительного бака. Для удаления воздуха из систем с нижней разводкой предусматривают воздушную линию и воздушные краны непосредственно у отопительных приборов.

При использовании нетрадиционных теплоисточников периодического действия (солнеч­ная энергия, сбросная теплота технологического процесса) в систему низкотемпературно­го водяного отопления включают теплоаккумуляторы с жидкими и твердыми заполните­лями, а также теплоаккумуляторы, использующие теплоту фазовых превращений, или термохимические. В теплоаккумуляторах с жидкими и твердыми заполнителями (вода, незамерзающие жидкости - водный раствор этиленгликоля, глизаптин, гравий и др.) теп­лота накапливается за счет теплоемкости материала заполнителя. В фазовых теплоакку­муляторах накопление теплоты происходит при плавлении или изменении кристалличе­ской структуры заполнителя, а высвобождение - при его твердении. В термохимических аккумуляторах теплота накапливается при прохождении эндотермических реакций и вы­свобождается при экзотермических.

В систему низкотемпературного водяного отопления теплоаккумуляторы включают по за­висимой и независимой схемам.

В случае значительной сезонной неравномерности в поступлении теплоты от нетрадици­онных теплоисточников используют грунтовые, скальные породы и подземные озера. С их помощью так же выполняются теплоаккумуляторы. Грунтовые теп­лоаккумуляторы устраивают путем закладки в грунт горизонтальных трубных регистров с шагом труб 1,5...2 м. В скальный массив теплоту подают по трубам в скважины, пробу­ренные вертикально или наклонно на глубину 10...50 м. В подземные озера или заполнен­ные водой горные выработки теплоту подают через гладкотрубные регистры, помещае­мые на дне, а отбирают через аналогичные по конструкции теплообменники вблизи по­верхности.

В системах низкотемпературного парового отопления используют теплоту конденса­ции паров теплоносителя. Это способствует уменьшению площади отопи­тельных приборов.

В качестве теплоносителя используют па­ры низкокипящих жидкостей (хладон R114). Он не горюч, не взрывоопасен, не ядовит и не имеет запаха. Низкая температура твердения хладона исключает замерзание теплоносителя в системе. Кроме того, хладон химически устойчив и не вызывает коррозии металлов.

В низкотемпературных системах парового отопления регулирование теплоотдачи отопи­тельных приборов осуществляют воздействием на давление пара, расчет ведется на давление, соответствующее максимально возможной температуре. Конденсат из при­боров без конденсатоотводчиков самотеком возвращается в испаритель под воздействием подпора в мокрых конденсатопроводах.

Низкотемпературные системы парового отопления устраивают двухтрубными горизон­тальными и вертикальными, с верхней и нижней разводками. Для регулирования теплоотдачи отопительным прибором применяется паровые мембранные или игольчатые вентили. Низкотемпературных систем воздушного отопления применяют только с искусственным побуждением движения воздуха и при малых мощности и протяженности систем. Их используют в ос­новном для отопления одноквартирных домов, нагревание воздуха может быть централизованное или местное для одного большого помещения.

Поскольку перепаде температуры воздуха небольшой, то основной способ регулирования количественный. В системах применяют теплоаккумуляторы с твердыми заполнителями -гравием или галькой, перед использованием проводится антисептическая обработка, предотвращающую развитие микробов на их поверхности. Если температура теплоисточника ниже температуры обслуживаемого по­мещения, в низко­температурные системы отопления включают тепловой насос. В основном используют компрессионные тепловые насосы, работающие на хладоне, что позволяет получить температуру конденсации 60...80 °С. Если используются те­плоисточников периодического действия, то теплоаккумуляторы устанавливают, в контур испарителя теплового насоса, что стабилизирует температуру испарения и способствует более эффективной работе теплового насоса. В системах, работающих от теплоисточников со стабильными параметрами (геотермальные воды), теплоаккумулято­ры устанавливают в контуре конденсатора теплового насоса.