Учебник для вузов

Отопление

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Система отопления выбирается на основании технико-экономического сопоставления различных вариантов, допустимых по санитарно-гигиеническим показателям, с учетом ее эксплуатационных особенностей.

Сравним капитальные вложения в различные системы центрального отопления. В равных расчетных условиях в системе парового отопления, учитывая уменьшение площади поверхности отопительных приборов и площади сечения конденсатопроводов, расходуется меньше металла и первоначальная ее стоимость несколько ниже, чем системы водяного отопления. Стоимость устройства системы воздушного отопления близка к капитальным затратам на создание системы водяного отопления, а расход металла в связи с ограниченными размерами теплообменника и возможностью изготовления воздуховодов из бетона и подобных материалов часто оказывается даже ниже, чем в системе парового отопления.

По капитальным затратам преимущество имеет местная система воздушного отопления без воздуховодов или с короткими воздуховодами с подачей высокотемпературного первичного теплоносителя (воды или пара) в теплообменник. На второе место можно поставить систему парового отопления и на последнее — системы отопления водяную и центрально-воздушную с протяженными металлическими воздуховодами.

Однако выбор системы отопления только по наименьшим капитальным затратам недопустим и экономически не может считаться полноценным без учета стоимости ее эксплуатации. Стоимость эксплуатации зависит прежде всего от расхода топлива и долговечности системы отопления.

Расход топлива на отопление при паровых и центрально-воздушных системах превышает расход топлива при водяном отоплении вследствие возрастания бесполезной попутной потери тепла. Срок службы паропроводов (до 10 лет) и особенно конденсатопроводов (около 4 лет) из-за интенсивной внутренней коррозии значительно меньше, чем теплопроводов водяного отопления (25—40 лет).

Воздуховоды из тонколистовой стали также недолговечны, а неметаллические воздуховоды требуют частого ремонта в связи со сравнительно быстрым нарушением их плотности при действии в различных температурных условиях.

Таким образом, для выбора системы по экономическим показателям необходимо определять общие, так называемые приведенные затраты, учитывающие помимо капитальных затрат еще и стоимость эксплуатации системы отопления. В стоимость эксплуатации, кроме стоимости топлива и текущего ремонта и амортизационных расходов, входят также стоимость расходуемой электроэнергии, заработная плата обслуживающего персонала и некоторые другие затраты.

Экономические преимущества эксплуатации системы водяного отопления сокращают приведенные затраты, которые могут стать меньше приведенных затрат на систему парового отопления.

Технические показатели эксплуатации центральных систем отопления различны. Наибольшей надежностью действия, в том числе тепловой, обладает система водяного отопления, простая и удобная в эксплуатации. Близко к ней подходит система местного воздушного отопления при водяном теплоснабжении, действие которой легко автоматизируется, хотя надежность ее и понижается в зависимости от увеличения числа победителей циркуляции воздуха — вентиляторов.

Менее надежна система парового отопления как более сложная по конструкции и в обслуживании, имеющая сокращенный срок амортизации. Также понижена надежность системы центрально-воздушного отопления из-за усложнения и возможного нарушения распределения воздуха по помещениям. Все же решающими факторами в последнем случае могут оказаться попутное обеспечение вентиляции и устранение отопительных приборов из помещений.

При системах водяного и центрально-воздушного отопления обеспечиваются высокие гигиенические и акустические показатели, что, однако, связано с ограничением температуры и скорости движения теплоносителя, отражающимся на экономических показателях систем. Применение паровой и местной воздушной (при высокотемпературном первичном теплоносителе) систем сопровождается понижением гигиенических и акустических показателей отопления.

Радиус действия систем различен: при воздушном отоплении он ограничен; при водяном отоплении допустима значительная горизонтальная протяженность, но по вертикали он также ограничен величиной гидростатического давления; при паровом отоплении возможна значительная протяженность не только горизонтальная, но и вертикальная.

Система водяного отопления обладает значительной тепловой инерцией, особенно при массивных (таких, как бетонные панели) и водоемких (радиаторы) отопительных приборах; системы парового и воздушного отопления — малой инерцией. Это их качество может оказаться важным и даже предопределяющим выбор системы.

Показатели и свойства систем отопления, описанные выше, определяют область их применения. Система водяного отопления, надежная и гигиенически приемлемая, получившая широкое распространение в условиях теплофикации, лрименяется в гражданских и промышленных зданиях.

Санитарно-гигиенические и эксплуатационные недостатки существенно ограничивают область применения парового отопления, которое не допускается в гражданских зданиях, предназначенных для постоянного или длительного пребывания людей. Паровое отопление допускается в промышленных зданиях, а также в общественных при непродолжительном пребывании людей и рекомендуется для периодического или дежурного (в нерабочее время) отопления помещений.

Возможность сочетания отопления и вентиляции способствует распространению воздушного отопления, в первую очередь в промышленных зданиях. Воздушное отопление используется также для периодического или дежурного обогревания помещений общественных и промышленных зданий.

Сказанное относится к холодной климатической зоне, где почти каждое здание нуждается в непрерывно действующей системе отопления. В теплой климатической зоне отопление зданий может быть периодическим с использованием стационарных центральных и местных систем или даже временных подогревательных установок.

Широко применяются газовые и электрические подогревательные установки. Большие запасы природного газа, значительный рост его добычи, высокая теплотворность и низкая стоимость способствуют развитию отопления газовыми приборами. Например, в США газовые приборы применяют для отопления промышленных зданий.

Использованию электричества для отопления благоприятствует снижение капитальных затрат и сравнительная простота прокладки кабелей, независимость действия одних электроотопительных приборов от других, их незначительная тепловая инерция, широкий диапазон и удобство индивидуального регулирования теплопередачи в помещение.

Повышение уровня выработки электроэнергии, а также разработка новых методов преобразования электроэнергии в тепло с использованием энтальпии наружного воздуха при помощи полупроводниковых элементов (эффект Пельтье) расширяют область ее применения для отопления. Можно отметить распространение электрического отопления гражданских зданий в Норвегии, Швейцарии, Англии, США и в других странах.

Общие рекомендации по выбору системы отопления в зданиях различного назначения даются в общесоюзных строительных нормах и правилах  (СНиП).

СПИСОК ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Аистов Н. Н. и др. История строительной техники. М., Госстройиздат, 1962, с. 534—566.

Орлов А. И. Русская отопительно-вентиляционная техника. М., Госстройиздат, 1950.

К о п ь е в С. Ф., К а ч а н о в Н. Ф. Основы теплогазоснабжения и вентиляции. М., Стройиздат, 1964.

Богуславский Л. Д. Экономика теплогазоснабжения и вентиляции. М., Стройиздат, 1967.