Санитарно-технические приборы и отопительно-вентиляционное оборудование

Раздел: книги по строительству и ремонту

В зимнее время температура в помещениях отапливаемых зданий должна быть выше температуры наружного воздуха. Согласно второму закону термодинамики при наличии разности температур между внутренним и наружным воздухом теплота переходит от тела с более высокой температурой (внутренний воздух) к телу с более низкой температурой (наружный воздух). Происходит это через наружные ограждения здания- стены, окна, двери, потолки и полы. Если потери тепла не компенсировать притоком его от системы отопления, то температура в помещениях будет понижаться до тех пор, пока не сравняется с температурой наружного воздуха.

Отопление — это искусственный обогрев помещений с целью возмещения в них теплопотерь и поддержания на заданном уровне температуры, отвечающей условиям теплового комфорта и/или требованиям технологического процесса. Под отоплением понимают также устройства и системы (калориферы, теплый пол, ИК-обогрев и пр.), выполняющие эту функцию.

Что такое система отопления

Система отопления – это комплекс устройств для подачи тепла в помещения для поддержания в них в холодное время года требуемых температур.

Системы отопления должны компенсировать не только потери тепла через наружные ограждения, но и расход тепла на нагрев наружного воздуха, поступающего при открывании дверей, а также проникающего через неплотности в ограждениях (инфильтрация). Основной частью расхода тепла в системе отопления являются потери тепла через наружные ограждения.

Температура наружного воздуха в течение холодного периода года (отопительного сезона) непрерывно меняется, в то время как температура внутреннего воздуха должна оставаться постоянной. Следовательно, разность температур внутреннего и наружного воздуха также изменяется, а значит, изменяется и количество тепла, теряемого через наружные ограждения здания. Для поддержания внутри помещений постоянной температуры количество тепла, передаваемого помещениям от системы отопления, должно соответствовать количеству тепла, теряемого ими через наружные ограждения. При нарушении соответствия между потерей и поступлением тепла температура в помещениях будет изменяться (падать либо возрастать). В связи с этим в системе отопления должно быть предусмотрено регулирование подаваемого в помещение тепла в зависимости от изменений наружной температуры воздуха.

Любая система отопления должна состоять из следующих основных элементов: устройства для получения тепла (генератор тепловой энергии), устройства для транспортирования тепла от места его получения до отапливаемого помещения (теплопроводы) и устройства для передачи тепла в помещение (нагревательные приборы).

Тепло, получаемое в результате сжигания топлива в генераторе тепловой энергии (топка котла или печи), передается с помощью подвижной среды (теплоноситель) к нагревательным поверхностям, от которых поступает в помещения.

Системы, в которых ряд помещений отапливается от одного генератора, размещенного обособленно, называются центральными. В центральных системах отопления передача тепла от генератора к нагревательным поверхностям осуществляется с помощью теплоносителей, в качестве которых применяются горячая вода, водяной пар и нагретый воздух.

Системы отопления, в которых генератор тепла, нагревательные поверхности и теплопроводы конструктивно объединены в одно устройство, называются местными.

К местным системам отопления относится печное, газовое (с местными приборами) и электрическое отопление.

В современных предприятиях общественного питания, как правило, применяются системы центрального отопления. По виду теплоносителя они подразделяются на системы водяного, парового, воздушного и комбинированного отопления.

В системах водяного отопления в центральном генераторе тепла (например, в котле) нагревается вода, которая по подающим трубопроводам направляется в нагревательные приборы. Через стенки приборов вода отдает свое тепло воздуху помещения, охлаждается и по обратным трубопроводам возвращается в котел для нагревания.

Вода как теплоноситель характеризуется большой теплоемкостью и большим объемным весом, что позволяет транспортировать значительное количество тепла при малом объеме теплоносителя и сравнительно низкой температуре последнего. Поэтому температура нагревательных приборов в водяных системах отопления в наибольшей степени отвечает гигиеническим требованиям.

Существенным достоинством воды как теплоносителя является возможность изменения ее температуры в широких пределах, что позволяет осуществлять центральное регулирование теплоотдачи нагревательных приборов при изменении температуры наружного воздуха.

 В системах парового отопления вместо воды к нагревательным приборам по трубопроводам подается пар, который конденсируется в них и через стенки приборов отдает тепло воздуху помещения. Сконденсировавшийся пар (конденсат) возвращается обратно в котел. При конденсации пара выделяется большое количество тепла. Движение пара в трубопроводах происходит за счет разности давлений пара в котле и нагревательных приборах.

Температура поверхности нагревательных приборов, обогреваемых паром, всегда выше 100° С, что ухудшает гигиенические качества системы отопления и не дает возможности регулировать теплоотдачу нагревательных приборов.

В системах воздушного отопления воздух, нагретый в генераторе тепла (например, калорифере), подается непосредственно  в  отапливаемое  помещение,   где,   охлаждаясь, отдает тепло. Поэтому при устройстве воздушных систем нагревательные приборы в помещениях не устанавливаются. Охладившийся воздух целиком или частично возвращается для повторного нагревания. Ввиду малой теплоемкости воздух не может переносить больших количеств тепла. Поэтому в помещение необходимо подавать значительный объем воздуха, что требует сооружения громоздких каналов (воздуховодов).

Из рассмотренных теплоносителей наибольшим распространением пользуется вода.

В комбинированных системах центрального отопления применяются либо два вида теплоносителя, например пар, который подводится к зданию по наружным трубопроводам, и вода, циркулирующая в системе отопления здания, либо один вид теплоносителя, но с разными температурами, например перегретая вода с температурой 130—150° С, которая подается по наружным трубопроводам, и вода с температурой 95—70° С, циркулирующая в системе отопления здания.

К современным системам отопления предъявляются разнообразные требования: санитарно-гигиенические, имеющие целью обеспечить наиболее благоприятные условия для пребывания человека в отапливаемых помещениях; техники безопасности и противопожарной техники; надежности и безотказности действия; минимального расхода металла; простоты эксплуатации и возможности обслуживания неквалифицированным персоналом; экономические, предусматривающие максимально возможное снижение расходов на сооружение и эксплуатацию системы отопления; бесшумности действия системы; возможности монтажа системы из недефицитных материалов и оборудования.

Система отопления — это комплекс всех технических элементов, предназначенных для компенсации температурных потерь через внешние ограждающие конструкции (стены, пол, крыша), методом получения, переноса и передачи во все обогреваемые помещения необходимого количества теплоты, достаточного для поддержания температуры на заданном уровне согласно нормам.

Основные конструктивные элементы системы отопления:

    Районная котельная (при индивидуальном теплоснабжении котел отопления) — место где вырабатывается теплота;

    Тепловые магистрали (теплотрассы) — элементы для транспортировки теплоты от источника теплоты к потребителям (объектам инфраструктуры);

    Отопительные приборы — элементы для передачи тепловой энергии от теплоносителя воздушным массам в помещении (батареи, теплый пол).

Классификация систем отопления

Системы отопления можно разделить:

    По типу источника нагрева — газовые, геотермальные, дровяные, пиролизные, мазутные, солнечные, угольные, торфяные, пеллетные, электрические (кабельная), отопление с помощью теплового насоса и пр.

    По типу теплоносителя — водяные (жидкостные), воздушные, паровые, комбинированные;

    По типу применяемых приборов — лучистые, конвективно-лучистые, конвективные;

    По виду циркуляции теплоносителя — с естественной и искусственной (механической, с использованием насосов);

    По радиусу действия — местные и центральные;

    По режиму работы — постоянно работающие на протяжении отопительного периода и периодические (в том числе и аккумуляционные) системы отопления.

    По гидравлическим режимам — с постоянным и изменяемым режимом;

    По ходу движения теплоносителя в магистральных трубопроводах — тупиковые и попутные;

Для водяного отопления:

    По способу разводки — с верхней, нижней, комбинированной, горизонтальной, вертикальной;

    По способу присоединения приборов — однотрубные, двухтрубные;

Термины:

отопление в частном доме

варианты отопления дома

какой теплоноситель лучше использовать в системе отопления

какие радиаторы отопления лучше

какое отопление самое экономичное

схема двухконтурного отопления

насос в системе отопления

отопление дома

схема отопления

какие радиаторы отопления лучше