Опалення та гаряче водопостачання

Опалення та гаряче водопостачання

Опалювальні системи служать для забезпечення в приміщеннях санітарно-гігієнічних умов, т. Е. Мікроклімату, сприятливого для здоров`я і праці людини.

До систем опалення пред`являють ряд вимог: теплова надійність, пожежна безпека, безшумність дії, зручність регулювання, обслуговування і ремонту.

Система опалення в загальному вигляді складається з генератора теплоти (котел, піч), теплоносія, провідників теплоти і опалювальних приладів.

Класифікація систем опалення. Системи опалення разли сподіваються за такими ознаками:

місця розміщення генератора теплоти щодо опалювальних приміщень - на місцеві і центральні;

виду теплоносія, що підводить теплоту до опалювальних приміщень, - на водяні, парові, повітряні;

спссобу передачі теплоти опалювальних приміщень - конвективні (переміщенням частинок рідини або газу) і променисті (електромагнітними хвилями).

До місцевих відносять системи, в яких генератор теплоти і Тепловіддаючим частина знаходяться безпосередньо в опалювальному приміщенні, - це пічне і газовсе опалення.

Центральними системами опалення називають такі системи, в яких генератори теплоти розташовані поза опалювальних приміщень.

Водяні системи опалення за параметрами теплоносія поділяють на системи з водою, нагрітою нижче 100 ° С або вище 100 ° С (перегрітої) - за способом циркуляції - з природною (гравітаційною) і штучної (насосної) ціркуляціей- за схемою прокладки трубопроводів, що підводять - на двотрубні і однотрубні з верхньої або нижньої розводкою подають магістралей.

На рис. 1 показана принципова схема водяного опалення, основними частинами якої є генератор теплоти (котел) - розширювальний посудину нагрівальні прилади-який подає (гарячий) трубопровід і зворотний (холодний) трубопровід. Система опалення працює таким чином після наповнення системи водою з водогревода і видалення з неї Еоздуха (в даному випадку через розширювальний посудину) приступають до нагрівання води в котлі.

Циркуляція теплоносія води в системі відбувається наступним чином. Нагріта вода по трубопроводу піднімається вгору, потім опускається вниз і надходить під впливом природного тиску при нерозривності потоку до нагрівальних пріборам- тут вода віддає частину свого тепла. Охолоджена після виходу з приладу вода по замкнутому циркуляційному контуру надходить до джерела теплоти (котел 1), при цьому витісняючи з нього легшу нагріту воду. Вода в казані, заповнивши потерн теплоти, повторює свій рух (циркулює). Для прискорення циркуляції нагрітої води в системі можна застосовувати насоси, які встановлюють перед котлом. Такі системи називають насосними.

Мал. 1. Водяна двотрубна система опалення з нижнім розведенням і природною циркуляцією

Парові системи опалення відрізняються від водяних тим, що джерелом теплопостачання служить насичений пар, який з котла по паропроводах подається до нагрівальних приладів, де віддає частину теплоти і перетворюється в конденсат.

Трубопроводи в паровій системі поділяють на паропроводи, що йдуть до нагрівального приладу, і конденсатопроводи - від нагрівального приладу до генератора теплоти.

Теплоносій пара переміщається внаслідок різниці тисків пара в казані і перед нагрівальним приладом.

Внаслідок значно більшою теплопередачі від пари до стінки, ніж від води, тепловіддача нагрівальних приладів в парових системах опалення більше, ніж у водяних, на 25-30%. Недоліком пара як теплоносія є його висока температура (не менше 100 ° С) і відповідно висока температура поверхні металевих нагрівальних приладів. Тому що осідає на поверхні нагрівальних приладів органічна пил розкладається і забруднює повітря приміщення

Нагрівальними приладами систем центрального опалення називають пристрої для передачі теплоти від теплоносія безпосередньо опалювального приміщення. Через стінки приладу відбувається теплообмін між протікає всередині опалювального приладу теплоносієм (як правило, це нагріта вода або водяна пара) і повітрям приміщення. Нагрівальні прилади повинні задовольняти теплотехнічним, санітарно-гігієнічним та естетіческім- вимогам.

Теплотехнічна характеристика нагрівального приладу визначається величиною теплопередачі.

До санітарно-гігієнічним вимогам ставляться конструктивні рішення нагрівального приладу, що полегшують утримання його в чистоті, зручність регулювання тепловіддачі, частка передачі теплоти випромінюванням (променисті системи опалення мають найвищу санітарно-гігієнічну характеристику). Температура теплоотдающей поверхні нагрівальних приладів повинна відповідати санітарно-гігієнічним вимогам і не перевищувати для житлових будинків 95 ° С, дитячих садів і лікарень 85 ° С і виробничих приміщень 150 ° С. Нагрівальні прилади виготовляють з чавуну, сталі та інших матеріалів.

Мал. 2. Нагрівальні прилади - радіатори а - чавунний секційний радіатор б - сталевий штампований радіатор в - листотрубних радіатор

Чавунні радіатори - найбільш поширені типи опалювальних приладів. У конструктивному відношенні вони представляють собою окремі секції. Такі радіатори витримують тиск 0,6 МПа. Виготовлення радіаторів у вигляді секцій дозволяє збирати прилади різної поверхні (рис. 2, а).

Радіатори або панелі зі сталі В останні роки все більше застосування знаходять штамповані радіатори з листової сталі (рис. 2, б, в). Головним недоліком сталевих ра діаторов є схильність їх корозії У системах отоп лення промислових будівель застосовують нагревательнисчпрібори зі сталевих гладких труб у вигляді регістрів, з чавунних ребристих труб з круглими ребрами, із сталевих труб з ребрами з листової сталі - конвектори.

Бетонні опалювальні панелі являють собою плити з забитими в них змійовиками з сталевих труб. Застосування бетону пояснюється тим, що тепловіддача від металу до бетону йде більш інтенсивно, ніж від металу до повітря.

Для пристрою нагрівальних елементів (змійовиків) в опалювальних панелях використовують труби сталеві діаметром 15-20 мм та пластмасові, а також скляні змійовики. Застосування панелей для опалення будівлі задовольняє вимогам повнозбірного будівництва і дозволяє економити метал, що витрачається на опалювальні пристрої. До недоліків панельно-променевого опалення відносять: велику теплову інерцію, ускладнює регулювання теплоотдачі- неможливість зміни поверхні нагрівання, небезпека засмічення труб і складність його устраненія- складність ремонту систем-можливість появи внутрішньої корозії і внаслідок цього порушення гідравлічної щільності труб.

Системою повітряного опалення називають таку систему, в якій теплоносієм є повітря.

Сутність пристрою і дії повітряного опалення полягає в тому, що повітря, нагріте до температури більш високою, ніж температура приміщення, потрапляючи в приміщення, віддає певну кількість теплоти, необхідної для компенсації тепло- втрат огорожами При цьому температура нагрітого повітря знижується до температури приміщення. Повітряні системи опалення одночасно служать і припливною вентиляцією Їх влаштовують в промислових будівлях і рідше в цивільних До переваг повітряного опалення відносять нижчі витрати на його пристрій в порівнянні з витратами на водяні системи опалення з нагрівальними приладами і зменшення витрати металу на обладнання. Недоліками його є низька відносна вологість надходить в приміщення повітря і велика його рухливість Для підігріву повітря застосовують металеві кало ріфери трьох типів: пластинчасті, ребристі і пелюсткові.

Пічне опалення. Розвиток опалювальної техніки почалося з пічного опалення. Конструкції печей з`явилися в глибокій старовині - більше 3 тис. Років тому Але і до теперішнього часу печі споруджують для опалення невеликих (до двох поверхів) будинків, що зводяться в сільській місцевості та малих містах.

Пічне опалення відрізняється невисокою ціною пристрою печей в порівнянні з іншими видами опалення, простотою їх конструкції і обслуговування. Разом з тим пічне опалення має багато недоліків Головними з них є висока трудомісткість їх спорудження та індивідуального обслуговування, низький експлуатаційний коефіцієнт корисної дії, підвищена пожежна небезпека, забруднення приміщень паливом, золою, а також зменшення на 5-8% корисної площі приміщень. З цих причин застосування пічного опалення скорочується з кожним роком.

Газове опалення. Газ широко використовують в системах теплопостачання, в тому числі і для опалення будівель. Центральні системи опалення отримують теплоносій від великих котелень, які використовують як паливо природний газ.

Порівняно широко застосовують інфрачервоне газове опалення, що складається з випромінювачів з пальниками беспламенного горіння. Знаходять застосування такі системи опалення, в яких нагрівальними приладами є газові конвектори.

Мал. 3. Способи прокладки тепломереж а - канальний: б - бесканальний- 1 - теплопровід подающій- 2 - теплоізоляціі- 3 - теплопровід обратний- 4 - канал

Зовнішні мережі теплопостачання. У великих містах і промислових районах, де є теплові електростанції, цивільні і промислові будівлі отримують теплоту централізовано від ТЕЦ. В інших районах для цих цілей будують районні або заводські котельні.

Для подачі теплоносія від ТЕЦ або котелень споруджують теплофікаційні системи, які складаються з магістральних теплофікаційних трубопроводів (мереж) - теплофікаційних камер, де встановлюють запірну, розподільну і контрольну арматуру, і теплових пунктів у споживачів, в яких крім контрольно-розподільної арматури можуть бути пристрої для зміни температури і тиску пари.

Залежно від числа ліній, що використовуються для транспортування теплоносія, теплофікаційні системи підрозділяють на одно-, дво-, тре

Водопостачання і каналізація - Опалення та гаряче водопостачання