Разновидности систем отопления многоквартирного дома

Нормы отопления в жилом доме

Потребителю тепловой энергии, то есть собственнику жилья или человеку, постоянно проживающему в этом доме, знать все тонкости нормативной документации и правила организации отопительной системы не обязательно. Но иметь представления о том, какой тепловой режим должна обеспечивать система отопления жилого дома, необходимо каждому. Вот основные требования и правила, которые предъявляются к жилым и подсобным помещениям:

• В жилых комнатах температура должна находиться в пределах +20-+22 градусов. Допускается кратковременное отклонение в большую или меньшую сторону, однако колебания более чем на 2 градуса не допускаются.
• В кухне и туалете температура должна быть на 1 градус ниже, чем в жилых комнатах. Допускается ее повышение до +26 градусов, это связано с работой в кухне газовой плиты или других нагревательных приборов. А вот максимальное допустимое падение температуры такое же, как в жилых помещениях.
• В ванной температурный уровень должен быть более высоким и находиться в пределах +24-+26 градусов.
• В коридорах и на лестничных площадках, куда человек выходит в теплой одежде, температура должна находиться в пределах +16-+18 градусов.

Дополнительная информация

Как показывает практика, именно температурный режим лестничных клеток и пролетов соблюдается хуже всего — это связано с высокими потерями тепла. Однако такое нарушение непременно приведет к похолоданию в квартире, поэтому жильцы вправе обращаться с жалобой в УК.

Отопительные радиаторы и их расчет

Многим людям в общих чертах известно, как устроено отопление в многоквартирном доме. Очень часто приходится видеть в квартирах чугунные батареи, подключенные к централизованной системе. Для автономного отопления в квартире такие радиаторы не подходят. Они имеют слишком большую емкость, поэтому придется нагревать много воды. А кроме того, чугун еще и долго прогревается. Поэтому при использовании чугунных батарей будет перерасход газа, и как следствие, большие финансовые затраты.

Делая ремонт отопления в квартире, следует обратить внимание на радиаторы из других материалов. Специалисты рекомендуют устанавливать современные батареи из стали, алюминия или биметалла (прочитайте: «Как установить радиаторы отопления в квартире — краткое руководство «)

Все они подходят для низкого давления в системе отопления (это характерно для небольших водяных контуров), а также выдерживают высокую температуру. При необходимости можно даже совместить в одной схеме радиаторы и систему «теплого пола». Что касается того, как улучшить отопление в квартире, то рекомендуется устанавливать алюминиевые радиаторы. Но они достаточно сложны в эксплуатации (прочитайте: «Отопление в квартире: схемы и особенности проекта «). При повышенном содержании щелочей в воде в систему необходимо обязательно добавлять нейтрализаторы. Также недопустимо попадание в контур меди, поскольку взаимодействие этого металла с алюминием приводит к их окислению, а соответственно, и разрушению. Кроме того, алюминиевые радиаторы не всем по карману.

Перед покупкой радиаторов необходимо рассчитать нужную мощность и количество секций

Если возникает вопрос о том, как сделать тепло в квартире, то этому этапу нужно уделить особое внимание

Для расчета количества секций в радиаторе можно воспользоваться формулой Sх100/P, если высота потолков составляет не более 3-х метров. Площадь помещения обозначается буквой S, а номинальная мощность одной секции – P. Обычно мощность секции составляет 180-200 Вт. Число 100 – это нужное количество Вт на квадратный метр площади. Результат обозначают, к примеру, буквой K.

Если система отопления квартиры своими руками предполагает использование панельных радиаторов, которые не делятся на секции, то пользуются для расчетов другой формулой. В этом случае придется рассчитывать мощность и величину батарей. Формула выглядит таким образом: P=Vх41. Исходная мощность обозначается буквой P, объем помещения – V. Число 41 – это количество Вт, требуемых для обогрева одного «квадрата» площади.

Для примера расчетов можно взять комнату высотой 2,7 метра и площадью 15 «квадратов». Значит, V=2,7х15=40,5. Теперь стоит рассчитать мощность радиатора. Полученная формула выглядит следующим образом: P=Vх41=40,5х41=1660,5. Поскольку отопительных приборов такой мощности не бывает, то стоит выбрать радиатор с показателей 1,5 кВт.

После выполнения расчетов можно покупать радиаторы. Разводка отопления в квартире должна происходить по грамотно разработанной схеме.

Как сделать отопление своими силами, подробное видео:

Особенности установки и использования

В современном возведении многоквартирных домов все чаще отказываются от проведения централизованного отопления. Выбор застройщиков падает на крышные котельные установки по нескольким причинам:

• Не требуется возведение отдельного здания, котельная может располагаться на крыше или в подвале дома.
• Теплопотери снижаются за счет того, что теплоноситель поступает сразу в трубы, а при движении по теплотрассе потери могут достигать до 20%.
• Расходы снижаются и за счет того, что не требуется подключение, обслуживание и заключение договоров с котельными.
• Установка на крыше не требует соблюдения жестких условий к дымоотводам и вентиляции.
• Участие человека сводится к минимуму, так как все системы полностью автоматизированы.

К недостаткам можно отнести следующие моменты, связанные с требованиями к зданию:

• Использование в монтаже современных систем подъема, некоторых элементов крыши дома.
• Вес котла не должен превышать указанный в требованиях.
• Установка сложной автоматики и систем пожаротушения для газовых мини-котельных.
• Соблюдение всех требований, предъявляемых при работе с газовым оборудованием.

Требования к котельной на крыше минимальны, особенно если ее площадь меньше 27 кв метров. Проектирование должно происходить с учетом следующих требований:

• При использовании газового оборудования в котельной вентиляция должна осуществляться приточно-вытяжными клапанами.
• Автоматически должна запускаться противопожарная система, тушение возгорания обязательно должно происходить порошковыми средствами.
• При возникновении аварийной ситуации перекрытие подачи газа в дом должен осуществлять газоизолирующий фланец.
• Система оповещения должна давать звуковые и световые сигналы, а также выпускать сообщение на пульт о неполадках или чрезвычайных ситуациях.
• Дымоотвод должен быть установлен по всем требованиям, предъявляемым к котлу и газовому оборудованию, по стандартам он должен возвышаться над крышей на два метра.
• Крышная котельная должна иметь отдельный кабель электропитания, не зависящий от дома, а также генератор на аварийный случай.
• Пол должен быть изолирован и выполнен из ЖБИ плит. Расположение котельной над жилыми квартирами категорически запрещено, этаж под котельной должен быть отведен для хозяйственных нужд.
• Крышная котельная должна предусматривать запасный выход на поверхность крыши, а также отдельный лифт.
• Проверка газового оборудования должна осуществляться один раз в год специалистами газовой службы
• При аварийной ситуации должна быть разработана схема эвакуации персонала.

Конечно, оборудование котельной стоит недешево, но число их владельцев постоянно растет. Затраты, связанные с установкой, окупаются, требования к установке обоснованы и выполнимы, поэтому мини-котельные пользуются залуженным уважением. Для обслуживания достаточно нанять одного специалиста, который будет следить за оборудованием.

Как отрегулировать батареи отопления в частном доме с котлом

Если отопительная система индивидуальна и «питается» от газового или электрического котла, то, помимо предложенных мер регулировки, можно просто изменить настройки нагревательного прибора. Обычно диапазон нагрева теплоносителей составляет 58…84 градуса Цельсия. Превышение нагрева запрещено во избежание порчи труб. Меньший, чем указан, нагрев может привести к образованию кислотного конденсата, портящего котел.

Таким образом, регулировка батарей отопления в частном доме путем регулировки газового котла отопления происходит следующим образом:

• усиление или уменьшение нагрева теплоносителя;
• выжидание для стабилизации температуры в системе (проверять желательно температуру обратки на каждом из радиаторов, контактным термодатчиком);
• новая регулировка.

Также в индивидуальных отопительных системах регулировать теплооотдачу можно с помощью регулировки циркуляционного насоса для отопления.

От его скорости – минимальной, средней, высокой – зависит быстрота движения нагретой жидкости по отопительным приборам. Чем быстрее вода движется по трубам, тем эффективнее теплоноситель отдает тепло. Поскольку обычно скорость движения составляет 30…90 л/мин, возможности регулировки достаточно широкие.

Регулировать прибор можно вручную или автоматически, в зависимости от модели.

Для некоторых приборов предусмотрена только автоматическая регулировка.

Важно: несмотря на то, что в системах с естественной циркуляцией можно обойтись без насоса, его установка позволяет сэкономить до 20…30% энергии. Это связано с большей скоростью прохождения теплоносителя по системе и подаче его в котел для нового нагрева с более высокой температурой

При этом эффективность отопления не снижается, теплоотдача радиаторов остается постоянной или даже повышается.

Повысив – или понизив – скорость прохождения нагретой воды по радиаторам, можно существенно изменить параметры отопительной системы. При наличии гидравлической балансировки качество отопления повышается на 20…45%, а экономия (газа, электричества, денег на оплату коммунальных услуг) может достигать 30…35%.

Перепады и их причины

Скачки давления свидетельствуют о неправильной работе системы. Расчет потерь давления в системе отопления определяется суммированием потерь на отдельных промежутках, из которых состоит весь цикл. Своевременное выявление причины и ее устранение может предотвратить более серьезные проблемы, которые приводят к дорогостоящему ремонту.

Если падает давление в системе отопления, это может быть вызвано такими причинами:

• появление течи;
• сбой настроек расширительного бака;
• выход из строя насосов;
• появление микротрещин в теплообменнике котла;
• отключение электричества.

Как повысить давление в системе отопления?

Расширительный бачок регулирует перепады давления

В случае появления течи надо проверить все места соединений. Если причина визуально не выявлена, надо обследовать каждый участок по отдельности. Для этого поочередно перекрываются клапаны кранов. По манометрам будет видно изменение давления после отсекания того или иного участка. Обнаружив проблемное соединение, его нужно поджать, предварительно дополнительно уплотнив. В случае необходимости узел или часть трубы заменяется.

Расширительный бачок регулирует перепады вследствие нагревания и охлаждения жидкости. Признаком неисправности бачка или недостаточного его объёма является повышение давления и дальнейший спад.

Расчет давления в системе отопления обязательно включает в себя расчет объёма расширительного бачка:

(Температурное расширение для воды (%)*Общий объем в системе (л)*(Максимальный уровень давления + 1))/(Максимальный уровень давление — Давление для газа в самом бачке)

К полученному результату следует добавить зазор в 1,25%. Нагретая жидкость, расширившись, вытеснит воздух из бака через клапан в воздушном отсеке. После того как вода остынет, она уменьшится в объёме и давление в системе будет меньше необходимого. Если расширительный бачек меньше необходимого, его следует заменить.

Повышение давления может быть вызвано повреждением мембраны или неправильной настройкой регулятора давления системы отопления. При повреждении мембраны надо заменить ниппель. Это быстро и легко. Чтобы настроить бачек, его нужно отсоединить от системы. Затем насосом накачать необходимое количество атмосфер в воздушную камеру и установить его обратно.

Определить неисправность насоса можно, отключив его. Если после отключения ничего не произошло, значит, насос не работает. Причиной может быть неисправность его механизмов или отсутствие питания. Нужно убедиться в том, что он подключен к сети.

Если возникли проблемы с теплообменником, то его нужно заменить. В процессе эксплуатации могут появляться микротрещины в структуре металла. Это устранить нельзя, только замена.

Почему повышается давление в системе отопления?

Причинами такого явления может быть неправильная циркуляция жидкости или полная ее остановка вследствие:

• образования воздушной пробки;
• засорения трубопровода или фильтров;
• работы регулятора давления отопления;
• непрекращающейся подпитки;
• перекрытия запорной арматуры.

Как устранить перепады?

Воздушная пробка в системе не пропускает жидкость. Воздух можно только стравить. Для этого во время монтажа следует предусмотреть установку регулятора давления системы отопления – пружинного воздухоотводчика. Он работает в автоматическом режиме. Радиаторы нового образца укомплектованы похожими элементами. Они находятся вверху батареи и работают в ручном режиме.

Почему растет давление в системе отопления при скоплении грязи и накипи в фильтрах и на стенках труб? Потому что затрудняется проток жидкости. Фильтр воды можно почистить, вынув фильтрующий элемент. Избавиться от накипи и засорения в трубах сложнее. В некоторых случаях помогает промывка специальными средствами. Иногда устранить неполадку можно только путем замены участка трубы .

Регулятор давления отопления в случае повышения температуры перекрывает клапаны, по которым жидкость поступает в систему. Если это необоснованно с технической точки зрения, то устранить неполадку можно путем регулировки. В случае невозможности данной процедуры следует заменить узел. В случае выхода из строя системы электронного управления подпитки, ее следует отрегулировать или поменять.

Пресловутый человеческий фактор еще никто не отменял. Поэтому на практике случается перекрытие запорной арматуры, которое приводит к появлению повышенного давления в системе отопления. Чтобы нормализовать этот показатель, нужно просто открыть вентили.

Интересное по теме:

• Группа безопасности в системе отопления
• Ремонт систем отопления
• Отопление теплицы своими руками
• Системы и проекты отопления теплиц

Централизованная отопительная система

Никто не станет спорить с тем, что централизованная система подачи тепла в многоквартирные дома, в том виде, в котором она сейчас существует, мягко говоря, морально устарела.

Не секрет, что потери при транспортировке могут доходить до 30% и за все это нам приходится платить. Отказ от центрального отопления в многоквартирном доме процедура сложная и хлопотная, но для начала давайте разберемся, как это работает.

Отопление многоэтажного дома, представляет собой сложное инженерное сооружение. Здесь присутствует целый набор сливов, распределителей, фланцев, которые завязаны на центральный агрегат, так называемый элеваторный узел, через который осуществляется регулировка отопления в многоквартирном доме.

Двухтрубная схема отопления.

Рассказывать подробно о тонкостях работы данной системы сейчас нет смысла, так как этим занимаются профессионалы и простому обывателю это попросту не нужно, ведь от него здесь ничего не зависит. Для ясности лучше рассмотрим схему подачи тепла в квартиру.

Нижний розлив

Как видно из названия, схема распределения с нижним розливом предусматривает подачу теплоносителя снизу вверх. Классическое отопление 5 этажного дома, смонтировано именно по такому принципу.

Как правило, подача и обратка устанавливаются по периметру здания и проходят в подвале. Подающий и обратный стояки, в данном случае, являются перемычкой между магистралями. Это замкнутая система, которая подымается до крайнего этажа и опускается снова в подвал.

Два вида розлива в сравнении.

Несмотря на то, что эта схема считается самой простой, запуск ее в эксплуатацию, для слесарей дело хлопотное. Дело в том, что в верхней точке каждого стояка устанавливается устройство для стравливания воздуха, так называемый кран Маевского. Перед каждым запуском, нужно выпускать воздух, иначе воздушная пробка перекроет систему, и стояк не будет обогреваться.

Важно: некоторые жильцы крайних этажей стараются перенести клапан сброса воздуха на чердак, дабы не сталкиваться каждый сезон с работниками ЖКХ. Такая переделка может дорого стоить. Чердак — помещение холодное и если зимой остановить на час отопление, трубы на чердаке замерзнут и их разорвет

Чердак — помещение холодное и если зимой остановить на час отопление, трубы на чердаке замерзнут и их разорвет.

Серьезным минусом здесь является то, что с одной стороны пятиэтажки, там, где проходит ввод, батареи горячие, а с противоположной стороны они прохладные. Особенно это ощущается на нижних этажах.

Вариант подключения радиаторов.

Верхний розлив

Устройство отопления в девятиэтажке, выполнено совсем по другому принципу. Подающая магистраль, минуя квартиры, сразу выносится на верхний технический этаж. Здесь же базируется расширительный резервуар, клапан сброса воздуха и система задвижек позволяющая отсечь в случае необходимости весь стояк.

В данном случае тепло более равномерно распределяется по всем радиаторам квартиры, вне зависимости от их местонахождения. Но здесь выплывает другая проблема, отопление первого этажа в девятиэтажке оставляет желать лучшего. Ведь пройдя по всем этажам, вниз теплоноситель доходит уже еле теплый, бороться с этим можно только путем увеличения количества секций в радиаторе.

Важно: проблема с замерзанием воды на техническом этаже, в данном случае, стоит не настолько остро. Ведь сечение подающей магистрали порядка 50 мм, плюс в случае аварии, полностью сбросить воду со всего стояка можно за несколько секунд, достаточно лишь открыть воздушник на чердаке и задвижку в подвале

Температурный баланс

Безусловно, все знают, что центральное отопление в многоквартирном доме имеет свои четко регламентированные нормативы. Так в отопительный сезон температура в комнатах не должна опускаться ниже +20 ºС, в ванной комнате или же в совмещенном санузле +25 ºС.

Современный обогрев новостроек.

В виду того, что кухня в старых домах не отличается большой квадратурой, плюс она естественно обогревается за счет периодической работы печи, допустимый минимум температуры в ней +18 ºС.

Важно: все выше приведенные данные справедливы для квартир расположенных в центральной части здания. Для боковых квартир, где большинство стен наружные, инструкция предписывает повышение температуры выше нормативной на 2 – 5 ºС

Нормативы на обогрев по регионам.

Особенности отопления квартиры в многоэтажном доме

Внимательно прочитав инструкцию к схеме обогрева многоэтажного дома можно убедиться, что в обязательном порядке следует соблюдать все нормы и требования.

В любой квартире должен быть соответствующий обогрев, поднимающий температуру воздуха до 22 градусов и сохраняющий влажность в помещении в пределах 40%.

Схема системы отопления многоквартирного дома предусматривает ее грамотный монтаж, благодаря чему и можно достигнуть такой температуры и влажности.

В процессе проектирования такой схемы отопления следует пригласить высококвалифицированных специалистов, которые смогут качественно просчитать все необходимые аспекты для работы. Они же должны добиться того, чтобы в трубах сохранялось равномерное давление теплоносителя. Такое давление должно быть одинаковым как на первом, так и на последнем этаже.

Основная особенность современной системы обогрева многоэтажного дома проявляется в работе на перегретой воде. Данный теплоноситель исходит из ТЭЦ и имеет очень высокую температуру – 150С с давлением до 10 атмосфер. В трубах образовывается пар за счет того, что давление в них сильно повышается, что также способствует передаче нагретой воды на последние дома многоэтажки. Также схема отопления панельного дома предполагает немалую температуру обратки в 70С. В теплую и холодную пору года температура воды может сильно отличаться, поэтому точные значения будут зависеть исключительно от особенностей окружающей среды.

Как известно, температура теплоносителя в трубах, которые установлены в многоэтажном доме, достигает 130С. Но настолько горячих батарей в современных квартирах просто-напросто не существует, а все из-за того, что есть подающая магистраль, по которой и проходит нагретая вода, а магистраль соединяется с обраткой при помощи специальной перемычки под названием «элеваторный узел».

Система отопления многоэтажного дома схема, которая является самой эффективной, в любом случае должна предусматривать наличие элеваторного узла.

Такая схема имеет много особенностей, так как такой узел предназначен для выполнения определенных функций. Теплоноситель с высокой температурой должен поступить в элеваторный узел, который выполняет основную функцию теплообмена. Вода достигает высокой температуры и при помощи высокого давления проходит через элеватор, чтобы инжектировать теплоноситель из обратки. Параллельно из трубопровода вода также подается на рециркуляцию, которая происходит в системе обогрева.

Такая схема отопления 5 этажного дома является самой эффективной, поэтому активно устанавливается в современные многоэтажные дома.

Так выглядит отопление в многоквартирном доме схема которого предусматривает наличие элеваторного узла. На нем можно увидеть много задвижек, которые выполняют немаловажную роль в обогревании и равномерной подачи тепла.

Как правило, такие задвижки без проблем регулируются в ручную. Но регулировкой задвижек, как правило, занимаются только высококвалифицированные специалисты, которые работают в госслужбах.

Устанавливая отопление в многоквартирном доме, схема также должна предусматривать наличие таких задвижек во всех возможных точках, чтобы в случае аварии можно было перекрыть поток горячей воды или убавить давление. Этому также способствуют разные коллекторы и другая аппаратура, которая работает в автоматическом режиме. Поэтому такая техника обеспечивает большую производительность отопления и эффективность ее подачи на последние этажи.

Большое количество многоэтажных домов имеют однотрубные системы отопления, которые предполагают нижнюю разводку. Стоит отметить, что учитывается также сама конструкция многоэтажки и много других аспектов, которые могут повлиять на схему отопления.

В зависимости от этих аспектов, теплоноситель может подаваться как сверху в низ, так и снизу вверх. Некоторые дома имеют специальные стояки, которые исполняют роль поставщика горячей воды вверх, а холодной вниз. Поэтому во многих квартирах устанавливают чугунные батареи, которые очень устойчивы к перепадам температур.

Виды систем отопления многоквартирных домов

В зависимости от структуры, характеристик теплоносителя и схем разводки трубопроводов отопление многоквартирного дома подразделяют на следующие типы:

По расположению источника тепла

• Поквартирная система отопления, при которой газовый котёл устанавливается в кухне или отдельном помещении. Некоторые неудобства и вложения в оборудование с лихвой компенсируются возможностью включать и регулировать отопление по своему усмотрению, а также низкими эксплуатационными затратами за счёт отсутствия потерь в теплотрассах. При наличии собственного котла практически отсутствуют ограничения по реконструкции системы. Если, к примеру, хозяева пожелают заменить батареи на тёплые водяные полы — к этому нет никаких технических препятствий.
• Индивидуальное отопление, при котором своя котельная обслуживает один дом или жилой комплекс. Такие решения встречаются как в старом жилом фонде (кочегарки), так и в новом элитном жилье, где сообщество жильцов само решает, когда начать отопительный сезон.
• Центральное отопление в многоквартирном доме наиболее распространено в типовом жилье.

Устройство центрального отопления многоквартирного дома, передача тепла от ТЭЦ осуществляется через местный теплопункт.

По характеристикам теплоносителя

• Водяное отопление, в качестве теплоносителя используется вода. В современном жилье с поквартирным или индивидуальным отоплением встречаются экономичные низкотемпературные (низкопотенциальные) системы, где температура теплоносителя не превышает 65 ºС. Но в большинстве случаев и во всех типовых домах теплоноситель имеет расчётную температуру в пределах 85-105 ºС.
• Паровое отопление квартиры в многоквартирном доме (в системе циркулирует водяной пар) имеет ряд существенных недостатков, в новых домах давно не используется, старый жилой фонд повсеместно переводят на водяные системы.

По схеме разводки

Основные схемы отопления в многоквартирных домах:

• Однотрубная — как подача, так и обратный отбор теплоносителя к отопительным приборам осуществляется по одной магистрали. Такая система встречается в «сталинках» и «хрущёвках». Обладает серьёзным недостатком: радиаторы расположены последовательно и из-за остывания в них теплоносителя температура нагрева батарей падает по мере удаления их от теплопункта. Для того, чтобы сохранить теплоотдачу, количество секций увеличивается по ходу движения теплоносителя. В чистой однотрубной схеме невозможна установка приборов регулирования. Не рекомендуется изменять конфигурацию труб, устанавливать радиаторы другого типа и габаритов, иначе работа системы может быть серьёзно нарушена.
• «Ленинградка» — усовершенствованный вариант однотрубной системы, который, благодаря подключению тепловых приборов через байпас, снижает их взаимовлияние. Можно установить на радиаторы регулирующие (не автоматические) устройства, заменить радиатор на иной тип, но схожей ёмкости и мощности.

Слева — стандартная однотрубная система, в которую мы не рекомендуем вносить никаких изменений. Справа — «ленинградка», возможна установка ручных регулирующих вентилей и корректная замена радиатора

Двухтрубная схема отопления многоквартирного дома стала широко использоваться в «брежневках», популярна и по сей день. Подающая и обратная магистрали в ней разделены, поэтому теплоноситель на входах во все квартиры и радиаторы имеет почти одинаковую температуру, замена радиаторов на иной тип и даже объём не оказывает существенного влияния на работу других приборов. На батареи можно устанавливать приборы регулирования, в том числе автоматические.

Слева — усовершенствованный вариант однотрубной схемы (аналог «ленинградки»), справа — двухтрубный вариант. Последний обеспечивает более комфортные условия, точное регулирование и даёт более широкие возможности по замене радиатора

Лучевая схема применяется в современном нетиповом жилье. Подключение приборов параллельное, взаимное влияние их минимально. Разводка, как правило, выполняется в полу, что позволяет освободить стены от труб. При установке приборов регулирования, в том числе автоматических, обеспечивается точное дозирование количества тепла по помещениям. Технически возможна как частичная, так и полная замена системы отопления в многоквартирном доме с лучевой схемой в пределах квартиры с существенным изменением её конфигурации.

При лучевой схеме в квартиру входят подающая и обратная магистрали, а разводка осуществляется параллельно отдельными контурами через коллектор. Трубы, как правило, располагают в полу, радиаторы аккуратно и незаметно подключают снизу

Сила давления на дно сосуда

Возьмем
цилиндрический сосуд с горизонтальным дном и вертикальными стенками,
наполненный жидкостью до высоты  (рис. 248).

Рис. 248. В
сосуде с вертикальными стенками сила давления на дно равна весу всей налитой
жидкости

Рис. 249. Во
всех изображенных сосудах сила давления на дно одинакова. В первых двух сосудах
она больше веса налитой жидкости, в двух других — меньше

Гидростатическое
давление в каждой точке дна сосуда будет одно и то же:

Если
дно сосуда имеет площадь , то сила давления жидкости на дно
сосуда ,
т. е. равна весу жидкости, налитой в сосуд.

Рассмотрим
теперь сосуды, отличающиеся по форме, но с одинаковой площадью дна (рис. 249).
Если жидкость в каждом из них налита до одной и той же высоты , то давление на
дно . во
всех сосудах одно и то же. Следовательно, сила давления на дно, равная

,

также
одинакова во всех сосудах. Она равна весу столба жидкости с основанием, равным
площади дна сосуда, и высотой, равной высоте налитой жидкости. На рис. 249 этот
столб показан около каждого сосуда штриховыми линиями

Обратите внимание на то,
что сила давления на дно не зависит от формы сосуда и может быть как больше,
так и меньше веса налитой жидкости

Рис. 250.
Прибор Паскаля с набором сосудов. Сечения  одинаковы у всех сосудов

Рис. 251.
Опыт с бочкой Паскаля

Этот
вывод можно проверить на опыте при помощи прибора, предложенного Паскалем (рис.
250). На подставке можно закреплять сосуды различной формы, не имеющие дна.
Вместо дна снизу к сосуду плотно прижимается подвешенная к коромыслу весов
пластинка. При наличии жидкости в сосуде на пластинку действует сила давления,
которая отрывает пластинку, когда сила давления начнет превосходить вес гири,
стоящей на другой чашке весов.

У
сосуда с вертикальными стенками (цилиндрический сосуд) дно открывается, когда
вес налитой жидкости достигает веса гири. У сосудов другой формы дно
открывается при той же самой высоте столба жидкости, хотя вес налитой воды
может быть и больше (расширяющийся кверху сосуд), и меньше (суживающийся сосуд)
веса гири.

Этот
опыт приводит к мысли, что при надлежащей форме сосуда можно с помощью
небольшого количества воды получить огромные силы давления на дно. Паскаль
присоединил к плотно законопаченной бочке, налитой водой, длинную тонкую
вертикальную трубку (рис. 251). Когда трубку заполняют водой, сила
гидростатического давления на дно становится равной весу столба воды, площадь
основания которого равна площади дна бочки, а высота равна высоте трубки.
Соответственно увеличиваются и силы давления на стенки и верхнее днище бочки.
Когда Паскаль заполнил трубку до высоты в несколько метров, для чего потребовалось
лишь несколько кружек воды, возникшие силы давления разорвали бочку.

Как
объяснить, что сила давления на дно сосуда может быть, в зависимости от формы
сосуда, больше или меньше веса жидкости, содержащейся в сосуде? Ведь сила,
действующая со стороны сосуда на жидкость, должна уравновешивать вес жидкости.
Дело в том, что на жидкость в сосуде действует не только дно, но и стенки
сосуда. В расширяющемся кверху сосуде силы, с которыми стенки действуют на
жидкость, имеют составляющие, направленные вверх: таким образом, часть веса
жидкости уравновешивается силами давления стенок и только часть должна быть
уравновешена силами давления со стороны дна. Наоборот, в суживающемся кверху
сосуде дно действует на жидкость вверх, а стенки — вниз; поэтому сила давления
на дно оказывается больше веса жидкости. Сумма же сил, действующих на жидкость
со стороны дна сосуда и его стенок, всегда равна весу жидкости. Рис. 252
наглядно показывает распределение сил, действующих со стороны стенок на
жидкость в сосудах различной формы.

Рис. 252.
Силы, действующие на жидкость со стороны стенок в сосудах различной формы

Рис. 253. При
наливании воды в воронку цилиндр поднимается вверх.

В
суживающемся кверху сосуде со стороны жидкости на стенки действует сила,
направленная вверх. Если стенки такого сосуда сделать подвижными, то жидкость
поднимет их. Такой опыт можно произвести на следующем приборе: поршень
неподвижно закреплен, и на него надет цилиндр, переходящий в вертикальную
трубку (рис. 253). Когда пространство над поршнем заполняется водой, силы
давления на участках  и  стенок цилиндра поднимают цилиндр
вверх.

Достоинства и недостатки горизонтальной разводки

Горизонтальная разводка отопления имеет ряд достоинств:

1. Высокая степень контроля теплоотдачи. В такой схеме за расходом тепла очень просто следить за счет автоматического удаленного управления.
2. Возможность отдельной настройки каждого участка. На любом отрезке контура можно настроить температуру отдельно, в зависимости от конкретных потребностей, предъявляемых помещением.
3. Возможность скрытой прокладки. Горизонтальная система отопления отлично подходит для скрытой установки, что позволяет визуально разгрузить помещение и улучшить тем самым его интерьер.
4. Надежность. При использовании хороших комплектующих и правильном монтаже горизонтальная система может без проблем проработать несколько десятков лет.

Из недостатков можно выделить разве что следующие моменты:

• Иногда возникает необходимость ручной настройки системы;
• В случае механического повреждения с системой возникают серьезные проблемы.