Один з механізмів порушення циркуляції гарячого водопостачання - форум сантехніків, про сантехніці

Пишу цей пост в покаяння за дурниці, висловлені мною в сусідньому (Небачена система циркуляції ГВП).
Професіоналам описане давно зрозуміло, а любителям, на зразок мене, корисно розібратися. Якщо в чому помиляюся - виправляйте, будь ласка.

Отже, розглянемо механіку циркуляції.
Від ТП до будинків прокладено дві труби: подача і обратка. При розборі гарячої води споживачами, подача підживлюється холодної або підігрітою водою, обсяг же петлі циркуляції залишається приблизно постійним. Вода з обратки підігрівається і відправляється в подачу. Циркуляцію забезпечує насос, або насоси. Якби такий циркуляції не було, вода в трубах ГВС остигала б при малому розборі.

Вдома чи під'їзди одного будинку підключені до цієї парі магістралей паралельно. Розглянемо спрощену модель: П-образна пара стояків підключена до подачі і обратки.

Для того, щоб через стояки циркулювала вода, потрібна різниця тисків в точках підключення до магістралей. Вона або виникає за рахунок опору інших будинків і розбору води в них, або створюється штучно.
Розглянемо розріз нашої парочки:

Вода в стояках розганяється, поки падіння тиску (пропорційне квадрату швидкості, при постійному перерізі) не стане рівним різниці (P_п - P_обр) в магістралях. Ура, все циркулює!

Іноді будинок або під'їзд виключають з петлі для ремонту та ін. Коли стояки перекривають і воду з них зливають, в них знаходиться повітря під тиском в 1 атмосферу (по-сантехнічні це вважається 0 атм. Така традиція).

Що станеться, коли ми захочемо знову підключити нашу модель?
Зливні крани перекриті, підключаємося до магістралі обратки.
Вода стала підніматися по стояку і стискати повітря, поки сума тиску замкненого повітря і тиску водяного стовпа в стояку ([атм], приблизно, висота в метрах / 10) НЕ зрівняють тиск в обратке P_обр. Маса повітря при таких обсягах невелика, але стискається він добре. Зменшення обсягу вдвічі підніме тиск вдвічі, яким би не був цей обсяг.
Підключаємо подачу - та ж картина. Висота стовпа більше, ніж в стояку обратки, але циркуляції немає, або вона слабка і нестійка. Стовпи води і прийшли в рівновагу, все стоїть.

До речі, якби першим ми відкрили кран подачі, то, перш ніж завмерти в рівновазі, стояк обратки міг би (при певних умовах) стравити частину повітря в магістраль. Це не здорово.

Нічого не вдієш - треба видаляти повітря. Для цього зазвичай є кран на горищі, але у нього не набігає, особливо при частих відключеннях води.
Якщо система побудована правильно, развоздушіть її можуть мешканці верхніх поверхів, простим відкриттям крана гарячої води:

Однак, буває і по-іншому. Річ у тім, повітрю плювати, скільки його - півсклянки або 50 літрів. Стиснули втричі - отримаєте 3 атмосфери. Якщо отпайка ГВС верхнього поверху зроблена в метрі від перегину стояка (переходу подачі в обратку), вода до цього перегину може і не піднятися. Навіть якщо вона його досягне, в ньому залишиться стиснутий вохдух, і циркуляція буде нестійкою і буде залежати від того, чи приймає душ ваша сусідка з другого поверху (бабуся).

У деяких будинках доводиться по стояку обратки на кожен стояк подачі, а в деяких стояки подачі з'єднані лежаком на горищі і циркуляція відбувається через один або кілька "загальних" стояків обратки. У першому випадку развоздушіть стояк під'їзду можуть тільки мешканці верхнього поверху цього під'їзду. У другому, якщо лежак прокладений з дотриманням рівня, мешканці верхнього поверху будь-якого з під'їздів можуть, якщо не зовсім прибрати повітряну кишеню, то все ж налагодити якусь циркуляцію і собі, і всім іншим під'їздах.

Електроніка це наука про поганих контактах

Мені захотілося придумати щось для систем ГВП із загальним стояком обратки, що дозволяло б мешканцям верхнього поверху відновити циркуляцію у всіх стояках і було б менш чутливим до недотримання ухилів в горищному лежаку.

Вступні вимоги:
- забезпечувати роботу навіть з великим ухилом (кілька см / м).
- працювати при знакозмінних ухилах сегментів ( "зигзаг").
- не мати рухомих і / або обслуговуються частин - повітряників і т.д.
- дозволяти установку в уже існуючі системи без їх суттєвої переробки.
- не мати великих деталей, які важко витягти на горище.
- бути якомога менш матеріаломісткою.

Існуючі рішення.
Якщо ухили дотримані, а отпайка ГВС верхнього поверху зроблена від верхньої точки, кожна з квартир верхнього поверху може відновити хоча б часткову циркуляцію у всіх стояках. Навіть в цьому випадку є тільки одна квартира (верхня точка), яка може повністю развоздушіть лежак.

Якщо ухил не дотриманий, то циркуляцію може відновити тільки одна квартира. Решта, в кращому випадку, відновлять її частково і не у всіх стояках:

В особливо "кривих" випадках можуть бути різні дивні речі, аж до того, що жодна з квартир не може відновити циркуляцію ні у кого:

Абстрактне рішення (не застосовується на практиці).
Якщо діаметр (висота) горищного лежака більше перепаду висот в лежаку, то будь-яка квартира може зменшити повітряну кишеню і відновити циркуляцію.

недоліки:
- нереальний діаметр.
- великий обсяг захопленого стисненого повітря -> циркуляція може бути нестійкою.
- великий обсяг води -> втрати тепла і втрати прісної води при зливі.

Якщо відведення для квартири верхнього поверху підняти свідомо вище верхньої точки лежака і "закоротити" між собою ці відводи тонкої трубою, вони поведуть себе як сполучені посудини. Такий же відведення потрібен і в інших піднятих точках зламу, КСЛІ вони є (наприклад, над стояком обратки).
Повітря з різних кишень об'єднається в один розтягнутий.
Для того, щоб вода піднялася до перегину квартирного відведення, вона повинна заповнити весь лежак.

Ухил цієї закорочує труби може бути довільним, навіть знакозмінних.
Однак, якщо є злам-провисання, наприклад, для обходу конструктивного елементу будівлі, цю точку треба з'єднати з лежаком. Нехай це не завжди критично, але краще, щоб при зливі вода не затримувалася в об'єднуючою трубці.

Трубка не використовується для циркуляції, вода в відведення приходить знизу. Однак, застоюватися їй теж недобре. Тому краще зробити, як на першій картинці - без знакозмінних ухилів і з відведенням над стояком обратки.

Якщо ця вимога скасувати, можна зібрати спрощену схему, навіть з гнучкою мідної труби. Ділянки вище червоної лінії завжди завоздушена, але циркуляції в стояках це не заважає:

Буду радий будь-яких критичних зауважень.