Отопительные приборы

Тема 3.4. Система отопления зданий

Система присоединения отопления и горячего водоснабжения к теплосети может быть зависимой и независимой. В зависимой системе присоединения давление из теплосети передается в отопительную систему неизменным. В независимой системе давление отопительной системы выше, а присоединение происходит через водоподогреватель. Эта система используется для зданий повышенной этажности, она значительно дороже.

В местах присоединения тепловых сетей к внутренним системам потребления располагают тепловые пункты, предназначенные для подготовки теплоносителя к использованию его потребителем, т. е. для обеспечения нормальных температуры и давления, регулирования расхода и учета потребления теплоты.

Расчетная температура в теплосети составляет 150 °С. Для использования в промышленности такая температура приемлема, для жилищно-коммунального хозяйства ее снижают до 95 °С, подмешивая воду из обратной трубы через специально установленный элеватор.

Тепловой пункт для присоединения систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения одного здания называется индивидуальным (ИТП),

для присоединения систем нескольких зданий - центральным (ЦТП). В тепловом пункте располагают элеваторы, смесительные насосы, теплообменники, системы горячего водоснабжения, приборы контроля и регулирования параметров теплоносителя, устройства защиты от коррозии и накипи. Применение ЦТП экономичнее, чем ИТП, однако ИТП используют для отдельных сложных объектов.

Система отопления обеспечивает в зданиях в холодный период года нормальный тепловлажностный режим. Сроки отопительного периода зависят от климатических условий.

Система отопления зданий состоит из источника тепла, теплопроводов и отопительных приборов. По виду теплоносителя системы отопления могут быть водяные, паровые, воздушные и с антифризом. Паровая система отопления может быть низкого и высокого давления. При выборе теплоносителя сравнивают основные свойства и характеристики (теплоемкость, теплопроводность, плотность, стоимость, недефицитность, безвредность, неагрессивность к материалу труб), подбирая наиболее целесообразный вариант.

При расчете системы отопления следует учитывать потери тепла через ограждающие конструкции. Отопительные приборы должны удовлетворять теплотехническим, архитектурно-строительным, монтажным и эксплуатационным требованиям. По способу передачи тепловой энергии различают приборы конвективного и радиационного теплообмена; по динамическим характеристикам - безинерционные, малоинерционные и инерционные. Отопительные приборы могут быть сделаны из чугуна, стали, алюминия. Наиболее применимы из них следующие.

Трубные регистры — из гладких стальных труб диаметром 32... 100 мм, соединенных сваркой. Они обладают высокими показателями теплоотдачи, гигиеничны, однако внешне выглядят не эстетично. Их применяют для технических целей.

Радиаторы из чугунасекционные литые. Стойки к коррозии, выдерживают гидравлическое давление 0,6 МПа.

Радиаторы стальныеизготавливают из листовой холоднокатаной стали толщиной 1,24... 1,50 мм. Они обладают хорошими теплотехническими и эстетическими свойствами, но не стойки к коррозии.

Ребристые чугунные трубыс круглыми ребрами обладают хорошей теплоотдачей, компактны, дешевы в изготовлении и монтаже. Их применяют в промышленности и сельском хозяйстве. Но они не эстетичны и не гигиеничны, поэтому не применяются в гражданских зданиях.

Конвекторыимеют ребристую поверхность большой площади и очень высокой теплоотдачи. Они эстетичны, но не гигиеничны (трудно удалить пыль из щелей). Выпускаются конвекторы без кожуха типа «Аккорд» и с кожухами типов «Комфорт» и «Универсал». Эти отопительные приборы наиболее распространены в гражданском строительстве.

Бетонные отопительные панелисо встроенными стальными трубами отопления в виде змеевика. Применение их экономично, не требует ухода и площади. Однако их применение для наружных стен сопряжено с риском промерзания.

Аналогично из систематически уложенных труб устраивают систему отопления в полах, конструкция которых должна допускать возможность эксплуатационного надзора. Этот способ отопления комфортен, но дорог.

Расчет необходимого числа отопительных приборов сводится к определению их необходимой поверхности, т. е. ее тепловой мощности. Расчетная тепловая мощность отопительного прибора равна величине теплопотери помещения, умноженной на коэффициент 0,95. Теплопотери ограждающих конструкций вычисляются по СНиП. Площади ограждающих конструкций рассчитывают с точностью до 0,1 м² по внешним размерам проемов и простенков.

В системе водяного отопленияприменяют однотрубные и двухтрубные стояки. Отопительные приборы могут быть присоединены к стояку с одной или с двух сторон, однако одностороннее присоединение отопительных приборов к стояку проще в изготовлении. Вода циркулирует в системах либо за счет естественного охлаждения, либо из-за воздействия циркуляционного насоса.

В системах парового отоплениянасыщенный водяной пар может быть применен с начальным давлением менее 0,07 МПа (низкое давление) и более 0,07 МПа (высокое давление). Возвратные линии транспортируют конденсат либо самотеком (замкнутые системы), либо с помощью питательного насоса (разомкнутые системы). Их устанавливают с верхней, нижней и промежуточной прокладками паропровода. Температура парового отопления очень высока, поэтому из условий техники безопасности в гражданских зданиях его не используют.

Системы воздушного отопленияобъединяют в себе функции отопления и вентиляции. В них наружный (рециркуляция) или внутренний (циркуляция) воздух используется для обогрева помещения. Воздух нагревается в калориферах (теплообменниках), которые используют газ, электричество, пар или воду. Естественно или с механическим побуждением, создаваемым вентилятором, воздух подается в отапливаемое помещение. Этот способ используется для экономии места, по архитектурно-конструктивным решениям или в больших помещениях как дежурный для поддержания в нерабочее

время температуры в производственных зданиях. Направленный обогрев применяют для отсечения холодного воздуха из открытых дверей и ворот. Перед ними устанавливают калориферы воздушных тепловых завес. Тепловые завесы широко применяют в общественных и производственных зданиях.

Печное отоплениеиспользуют в одно- или двухэтажных жилых и общественных зданиях в сельской местности. Печи выкладывают из полнотелого и шамотного кирпича с применением глины, песка, извести. Их сооружение требует специальных знаний и навыков и весьма трудоемко. В настоящее время разработаны очень экономичные малогабаритные индустриальные металлические печи. Печи топят дровами и углем. Эксплуатация печей трудоемка, требует затрат ручного труда. При печном отоплении существует пожароопасность и возможно появление угарного газа.

Печи подразделяют по теплоотдаче на нетеплоемкие и теплоемкие. Нетеплоемкие печи запроектированы с небольшим количеством внутренних колен дымохода или без них. Разновидностью их являются камины. Они обогревают помещение лишь во время топки за счет лучистой энергии огня. Теплоемкие печи имеют большую протяженность дымоходов и более инерционные стенки. Они более теплоемки: дольше удерживают и излучают тепло.

Особое внимание при установке печи следует уделять изоляции от нее деревянных и сгораемых конструкций, которые не должны соприкасаться с дымоходом без теплоизолирующих прокладок или кирпичных разделок. Дымовые трубы выводят над поверхностью кровли на 0,5 м выше конька крыши, если ось трубы находится не дальше 1,5 м от него, вровень с коньком при удалении от него по горизонтали до 3 м и на 10° ниже уровня конька по мере удаления трубы к краю ската крыши. Печи должны отстоять от сгораемых стен не менее чем на 130 мм. При этом стена должна быть защищена кирпичной кладкой толщиной 65 мм или штукатуркой по металлической сетке толщиной 25 мм.