Как было сказано выше, водяное отопление, благодаря ряду преимуществ перед другими системами, получило в настоящее время наиболее широкое распространение.
Вода, нагретая в теплогенераторе, поступает через теплопровод – главный стояк в подающие магистральные теплопроводы (соединительные трубы между главным и подающими стояками). По подающим магистральным теплопроводам горячая вода поступает в подающие стояки (соединительные трубы между магистралями и подводками к отопительным приборам). Затем по подающей подводке вода поступает в отопительный прибор и по обратной подводке снова попадает в стояк. Так теплоноситель последовательно проходит через все отопительные приборы, присоединенные к стояку. Из отопительных приборов охлажденная вода по обратной магистрали возвращается в теплогенератор, где она снова подогревается, и так циркуляция идет по замкнутому кольцу.
Система водяного отопления гидравлически замкнута и имеет определенную вместимость, то есть постоянный объем заполняющей ее воды.
При повышении температуры воды она расширяется и в замкнутой заполненной водой системе отопления внутреннее гидравлическое давление может превысить прочность его элементов. Чтобы этого не произошло, в системе предусматривают устройство расширительного бака, предназначенного для вмещения прироста объема воды при ее нагревании, а также для удаления через него воздуха в атмосферу. Расширительный бак снабжен расширительной трубой, контрольной трубой, переливной трубой и циркуляционной. Расширительный бак устанавливается в наивысшей точке системы отопления, обычно на чердаке здания. Он изолируется для предотвращения замерзания воды. При отсутствии чердака его устанавливают в специальном боксе на чердачном перекрытии, в лестничной клетке или верхнем техническом этаже. При естественной циркуляции и верхней разводке расширительный бак присоединяют в высшей точке подающей магистрали.
Для регулирования теплоотдачи отопительными приборами на подводке к ним устанавливается регулировочный кран.
Перед пуском в действие каждая система заполняется водой из водопровода через обратную линию до контрольной трубы в расширительном баке. После этого прекращают заполнение системы водой. Для опорожнения всей системы используют спускную трубу.
Для отключения стояка и его опорожнения в ходе эксплуатации системы закрывают вентили или краны на стояке. Из тройника, установленного в нижней части стояка, вывертывают пробку и к штуцеру тройника присоединяют гибкий шланг, по которому вода из трубопровода и приборов стекает в канализацию. Чтобы вода быстрее стекала, из верхнего тройника тоже выкручивают пробку.
Для отключения отдельных частей системы отопления в процессе эксплуатации на магистралях устанавливается запорная арматура.
Как видно из рассмотренного выше, системы водяного отопления включают в себя следующие основные элементы: теплогенератор, главный стояк, магистральные теплопроводы (подающий и обратный), стояки (ветви), подводки, отопительные приборы, расширительный бак, запорно-регулирующую арматуру.
Классификация систем водяного отопления производится по следующим основным признакам.
По способу циркуляции теплоносителя системы водяного отопления подразделяются на гравитационные (с естественной циркуляцией воды за счет разности плотностей холодного и горячего теплоносителя) и с искусственной циркуляцией (вода в системе циркулирует под действием давления, создаваемого насосом).
По расположению подающей и обратной магистралей системы водяного отопления бывают с верхней разводкой (в этом случае подающая магистраль прокладывается по чердаку или под потолком верхнего этажа и располагается выше отопительных приборов, а обратная магистраль прокладывается в подвале, по полу первого этажа или в подпольных каналах, то есть ниже всех отопительных приборов), с нижней разводкой (подающая и обратная магистрали располагаются прокладываются в подвале по полу первого этажа или в подпольных каналах ниже отопительных приборов) и с опрокинутой циркуляцией (в этом случае обратная магистраль располагается выше отопительных приборов, а подающая магистраль – ниже всех отопительных приборов).
По направлению движения воды в магистралях системы водяного отопления подразделяют на тупиковые, когда горячая и обратная вода в магистралях движется в противоположных направлениях, и с попутным движением, когда направления движения воды в магистралях совпадают.
По расположению труб, соединяющих отопительные приборы, системы бывают горизонтальные, в которых трубы, соединяющие приборы, расположены горизонтально и называются ветвями, и вертикальные, в которых трубы, соединяющие приборы, располагаются вертикально и называются стояками.
По схеме присоединения отопительного прибора к трубопроводу системы водяного отопления делятся на однотрубные, в которых горячая вода подается в приборы и охлажденная вода отводится из них по одному стояку и теплоноситель последовательно проходит через все приборы, присоединенные к этому стояку, и двухтрубные, в которых горячая вода поступает в прибор по одним (подающим) стоякам, а охлажденная вода отводится по другим (обратным) и теплоноситель, пройдя через какой-то прибор, через другой на этом же стояке уже не проходит.
При выборе схемы системы отопления необходимо учитывать особенности его теплового режима. Это, прежде всего, действие инфильтрации наружного воздуха и солнечной радиации. Зимой инфильтрация переохлаждает нижние этажи, поэтому в многоэтажных зданиях целесообразно применение систем с подачей теплоносителя «снизу вверх» (с опрокинутой циркуляцией) и с позонным делением по высоте здания. Охлаждающее действие инфильтрации связано с ориентацией ограждений помещений. В связи с этим желательно предусматривать пофасадное разделение системы отопления.
Необходимо также учитывать и конструктивные особенности систем. Так двухтрубные системы эффективно работают в невысоких зданиях (2-3 этажа), а в более высоких строениях подвергаются разрегулировке.
Поэтому в многоэтажных зданиях рекомендуется использовать однотрубные системы. Системы с верхней разводкой применяются в зданиях с чердаками, системы с нижней разводкой – в зданиях без чердаков.