Какие требования предъявляются к эксплуатации систем отопления
Перейти к содержимому

Какие требования предъявляются к эксплуатации систем отопления

  • автор:

Санитарно-гигиенические требования к системам отопления

Теплогенераторы, разводящие трубы, стояки, отопительные приборы систем водяного отопления находятся в помещениях здания в непосредственной доступности и близости к людям, что предъявляет к оборудованию ограничительные требования по целому ряду санитарно-гигиенических параметров. Они должны быть прочными, плотными и надежными при монтаже и эксплуатации, не допускающими разрывы и затопления помещений, загазовывания, задымления, загрязнения (запыления) воздуха помещений, быть взрыво- и пожаробезопасными; должны обеспечивать нормируемые температурные уровни воздуха в помещении и наружных ограждающих конструкциях при всех температурах наружного воздуха в отопительном периоде; быть бесшумными (уровень звукового давления не должны превышать 35 дБ по шкале «А» в ночное время); быть регулируемыми в обслуживании, доступными и удобными для ремонта, уборки и очистки от пыли и мусора; не выделять в помещения ядовитые газы, пары и неприятные запахи.

Эти требования должны быть учтены и отражены в проектах на строительные задания, проверены на эффект при приемке в эксплуатацию,оформлены соответствующими документами (в том числе составлен энергетический паспорт здания) и соблюдаться при дальнейшей эксплуатации.

По способу циркуляции теплоносителя (воды) в системах отопления они делятся на системы с естественной (гравитационной) и с насосной циркуляцией; а по конструкции стояков и схеме присоединения к ним отопительных приборов — на однотрубные и двухтрубные системы.

Системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя.

Для систем отопления с естественной циркуляцией характерна небольшая протяженность трубопроводов и малые гидравлические потери. Располагаемое давление для циркуляции воды определяются разностью массовых плотностей охлажденной и горячей воды и высотным расположением отопительного прибора относительно центра теплогенератора:

где ρ2 и ρ1 — объемные плотности охлажденного (в обратной линии) и горячего теплоносителя (в подающей линии), кг/м 3 , g — ускорение свободного падения, 9,8 м/с 2 ; h — высота расположения центра отопительного прибора относительно центра теплогенератора.

Патент не изобретение такой системы был в 1832 году выдан русскому инженеру-металлургу, члену корреспонденту Российской академии наук П.Г. Соболевскому.

Квартирная система водяного отопления с естественной циркуляцией теплоносителя

На рисунке показана схема квартирной системы водяного отопления с естественной циркуляцией теплоносителя.

2 — подъемный трубопровод;

3 — расширительный бак;

4 — горизонтальный распределительный трубопровод;

5 — вертикальный стояк;

6 — отопительные приборы;

7 — обратный трубопровод;

8 — трубопровод с вентилем для наполнения системы водой;

9 — патрубки с вентилем для опорожнения системы от воды;

10 — отвод воздуха и излишков воды;

11 — раковина, соединенная с канализацией.

Примем, что в квартирной системе отопления высота расположения центра отопительного прибора относительно центра теплогенератора (котла) h=0.3м, из местного нагревателя выходит горячая вода с t1 = 90 o C при ρ1 = 965 кг/м 3 .

После охлаждения в трубах и отопительных приборах обратная вода имеет t2 = 60 o C при ρ1 = 983 кг/м 3 . Развиваемый напор естественной циркуляции в системе квартирного отопления равен:

Hе.ц.= 9,8*0,3*(983-965)=52,9 Па.

По виду монтажа трубопроводов систем отопления они подразделяются на одно- и двухтрубные. (Не следует путать понятия «двухпоточная», «однотрубная», «двухтрубная»: первое характеризует направление потоков теплоносителя, «цикличность» их в системе, а последние — только способы соединения трубопроводов с отопительными приборами при соблюдении цикличности). По месту расположения распределительного горизонтального трубопровода горячей воды подразделяются на системы отопления с верхней и нижней разводкой, а также горизонтального размещения.

Двухтрубные и однотрубные системы водяного отопления по тупиковой схеме от автономной котельной

На рисунке показаны традиционные схемы двухтрубных и однотрубных систем центрального водяного отопления зданий от автономных (домовых) котельных с естественной (гравитационной) циркуляцией и открытым расширительным баком. Для них характерны небольшие протяженности трубопроводов, низкие гидравлические напоры и потери давления. 1 — отопительный прибор, 2 — обратная линия, 3 — котел, 4 — раковина, 5 — ручной насос, 6 — подающая линия, 7 — кран двойной регулировки, 8 — воздушная линия, з — переливная труба, 10 — контрольная труба, 11 — расширительный бак, 12 — главный стояк, 13 — тройник с пробкой, 14 — пробочный кран, 15 -трехходовой кран.

Двухтрубные гравитационные системы применяют в зданиях с автономной котельной мощностью до 200 кВт при радиусе действия до 50 м и вертикальном расстоянии от центра отопительного прибора первого этажа до центра котла не менее 0,3 м.

Располагаемое давление для циркуляции определяется разностью в показателях удельного веса охлажденного и горячего теплоносителей. Оптимальный расчетный температурный перепад теплоносителя для таких систем был рассчитан как Δt = 95-70 o C.

Для однотрубных гравитационных систем отопления с большим гравитационным давлением, чем в двухтрубных (при одинаковых параметрах теплоносителя и высотной схеме систем) мощность автономной котельной может достигать 250 кВт, а радиус действия 70м.

Исследованиями АКХ была показана возможность устройства гравитационных систем отопления в многоэтажных и высотных зданиях от центральных тепловых пунктов (ТЦП).

В двухтрубных системах отопительные приборы подключаются к стоякам по параллельной схеме относительно друг друга, поэтому теплоноситель к ним приходит с одинаковой для всех температурой (если пренебречь небольшим выстыванием в подводящих трубопроводах). Такие системы более удобны при индивидуальной, местной автоматической регулировке получения теплоты, они позволяют устанавливать и использовать приборы индивидуального, поквартирного учета теплоты.

Из формулы (5) следует, что естественный напор в системе отопления зависит от высоты размещения отопительного прибора относительно центра котла, а также от текущей плотности (температуры) воды в трубопроводах. Покажем это наследующем примере: для нижнего отопительного прибора в двухтрубной системе отопления (рис.6) с наихудшими условиями циркуляции, в климате средней полосы действующий напор составит:

— в начале отопительного сезона при tн = 5 о С; h = 3 м; температуре воды по графику в котле tг = 47 о С и после отопительногоприбора t0 = 39 o C, po 39 = 993.8 кг/м 3 ; pг 47 = 989,4 кг/м 3 ;

Примеры горизонтальной разводки трубопроводов системы водяного отопления

H = 3 — (993.8 — 989.4) = 13.2 кгс/м2 = 13,2 мм вод. ст. = 132 Па;

— в расчетном режиме при tн = -28 о С; h = 3 м; температуре воды по графику в котле tг = 95 о С и после отопительного прибора t0 = 70 o C, po 70 = 977,8 кг/м 3 ; pг 95 = 961,9 кг/м 3 ;

H = 3 — (977,8 — 961,9) = 47,7 кгс/м2 = 47,7 мм вод. ст. = 477 Па;

Для прибора на втором этаже он будет равен 264 и 954 Па, возрастая соответственно для приборов выше расположенных этажей.

Как следует из расчета, с ростом температуры воды циркуляционный напор для нижнего прибора возрастает к холодам в 477/132=3,6 раза, что свидетельствует о необходимости периодической регулировки работы прибора и двухтрубной системы в целом, для чего на приборах устанавливают регулировочные краны и терморегуляторы.

Двухтрубные системы водяного отопления вновь востребованы сейчас, в условиях рыночной экономики, при устройстве квартирных отопительных систем и в индивидуальном домостроении.

В послевоенное время основополагающим принципом в советском градостроении было требование экономии капитальных затрат, в том числе и на санитарно-техническое устройство зданий. Это вызвало к жизни однотрубные системы отопления как более дешевые и удобные в монтаже. Они в виде готовых заводских монтажных узлов получили преимущественное применение в массовом высотном строительстве с присоединением через ТП или ЦТП к системам теплофикации от ТЭЦ и в системах с насосной циркуляцией сетевой воды от РТС, КТС.

В однотрубных системах отопительные приборы подключаются к стоякам последовательно друг за другом цепочным способом, при этом последующий прибор по ходу теплоносителя получает его уже частично остывшим, то есть с более низкой температурой, чем предшествующий. Для отдачи одинакового с первым количества теплоты он должен иметь несколько большую поверхность. Выгадывая на длине труб, однотрубные системы требуют несколько большей поверхности отопительных приборов (таблица 1).

Для удобства теплового и гидравлического регулирования по этажам в них стали предусматривать устройства замыкающих участков с установкой трехходовых кранов ручного регулирования, а в последние годы — автоматических терморегуляторов. Это позволило производить местное ручное или автоматическое (по внутренней температуре) регулирование отпуска теплоты.

Однотрубные вертикальные системы монтируются, как правило, с верхней разводкой, реже применяется и нижняя.

Требования, предъявляемые к системам отопления

Современный человек значительную часть времени проводит в помещениях, которые в холодный период года необходимо отапливать.

Системы отопления являются органической частью отапливаемых зданий и должны удовлетворять следующим требованиям:

Санитарно-гигиенические требования состоят в обеспечении в отапливаемом помещении заданной температуры воздуха и к поддержанию такой температуры поверхности отапливаемых приборов, которая исключает возможность ожогов, а также пригорания пыли.

В период работы системы отопления в помещении возникает теплообмен между отопительными приборами, внутренними и наружными ограждениями, оборудованием и людьми. Целью отопления является создание теплового микроклимата, благоприятного для отдыха и высокой производительности труда людей, оптимальных условий для технологических процессов. Для нормального самочувствия человека необходимо, чтобы естественная теплопродукция человеческого тела была скомпенсирована с теплоотводом. Интенсивность отвода тепла от человеческого тела тесно связана с метеорологическими условиями на рабочем месте.

Полные потери тепла (включая тепло, идущее на испарение влаги) человеком, выполняющим работу при температуре воздуха 20?С, составляет 544 кДж/ч. При этом тепло, теряемое конвекцией, составляет примерно 30%, излучением — 50% и испарением влаги — 20%.

Если теплопродукция организма и потери тепла не сбалансированы, то человек ощущает тепловой дискомфорт.

Теплоотдача с поверхности тела конвекцией и излучением увеличивается или уменьшается за счет приспособления организма к поддержанию температуры тела на определенном среднем уровне (36,6?С). Это связано с увеличением или уменьшением тока крови в поверхностно расположенных кровеносных сосудах.

Технико-экономические требования заключаются в том, чтобы расходы на строительство и эксплуатацию отопительной системы были наименьшими.

Архитектурно-строительные требования должны предусматривать взаимную увязку всех элементов системы отопления (трубопроводов, отопительных приборов и прочего оборудования) со строительными и архитектурно-планировочными решениями помещений, обеспечивать сохранность строительных конструкций на протяжении всего срока эксплуатаций зданий.

Монтажные требования к системам отопления предусматривают целый комплекс задач, важнейшими из которых являются: соблюдение целостности архитектурного оформления зданий и интерьера помещений с учетом принятых решений строительных конструкций; соответствие современному уровню механизации и индустриализации заготовительных и монтажных работ.

Эксплуатационные требования к системам отопления заключается в надежности работы и относительной простоте обслуживания. Под надежностью работы систем отопления следует понимать способность обеспечивать санитарно-гигиенические требования независимо от наружных климатических условий, достаточную долговечность систем отопления и безопасность в отношении пожара и взрыва. Простота обслуживания систем отопления определяется несложностью регулирования теплопроизводительности как системы в целом, так и отдельных отопительных приборов. Существенное отношение имеет простота ремонта систем. Кроме рассмотренных требований системы отопления должны обладать рядом дополнительных свойств, таких, как эстетическая привлекательность, когда оформление элементов систем отопления тесно связано с характером интерьера помещений. Они должны занимать минимум площади, иметь привлекательный современный вид, хорошую отделку и окраску.

Требования, предъявляемые к отопительным приборам. Отопительные приборы предназначены для передачи тепловой энергии в отапливаемое помещение от теплоносителя. Они должны удовлетворять теплотехническим, гигиеническим, технико-экономическим, архитектурно-строительным, монтажным и эксплуатационным требованиям.

Теплотехнические требования к отопительным приборам сводятся к их тепловой мощности при прочих равных условиях (поверхность нагрева, перепад температур между поверхностью прибора и воздуха, расхож теплоносителя, площадь стен здания, занимаемая приборами).

Гигиенические требования отвечают отопительные приборы, имеющие гладкую ровную поверхность, доступную для уборки пыли.

Технико-экономические требования включают такие показатели, как тепловое напряжение материала, оцениваемое количеством тепловой энергии, отдаваемой в помещении в течении 1 ч при разности температур теплоносителя и окружающего воздуха в 1?С, отнесенной в 1 кг массы отопительного прибора.

где М, Вт/(кг-К) — тепловое напряжение металла прибора; Qnp — количество теплоты, отдаваемой прибором, Вт; G — масса прибора, кг; А/ — разность средних температур поверхности прибора и окружающего воздуха (tПр—tв).

Технико-экономические показатели также минимальная заводская стоимость; минимальный расход металла; соответствие конструкции прибора требованиям технологии их массового производства; секционность, позволяющая компоновать прибор с требуемой площадью поверхности нагрева.

Архитектурно-строительные и монтажные требования к отопительным приборам учитывают минимум полезной площади, занимаемой прибором, эстетически оптимальный внешний вид и конструкцию, отвечающую тенденциям повышения производительности труда в условиях массового производства и монтажа отопительных приборов.

Эксплуатационные требования своей целью ставят обеспечение комфортных условий в отапливаемых помещениях независимо от изменяющихся внешних условий. Эти требования касаются регулируемости тепловой мощности отопительных приборов, их коррозионной стойкости, гидравлических характеристик, прочности.

Отопительные приборы должны быть достаточно прочными и удобными для транспортировки.

Одновременное удовлетворение перечисленных требований практически невозможно да и не целесообразно, так как многообразие условий применения отопительных приборов весьма велико и только удовлетворении тех или иных специфических требований приводит к оптимальным решениям. Этим объясняется разнообразие типов отопительных приборов.

Системы отопления, виды систем отопление, требования к системам отопления

Система отопления дома должна соответствовать его планировочно-архитектурному решению. Расположение узла отопления и его отдельных элементов должно быть удобным для эксплуатации и ремонта без нарушения целостности несу­щих конструкций здания.

Санитарно-гигиенические требования к систе­ме отопления:

Отопительная система должна поддерживать выбранную температуру воздуха (без резких колебаний и интенсивной под­вижности воздушных масс) в помещении. При этом температу­ра поверхности отопительных устройств должна быть такой, чтобы, прикоснувшись к ним, человек не получил ожога.

Эксплуатационные требования к системе отопления:

К системе отопления предъявляются следующие эксплуа­тационные требования:

— простота в управлении; —безопасность;

Что подразумевается под тепловой надежностью отопительной системы?

Тепловая надежность — это работа системы без сбоев на протяжении всего отопительного сезона.

Монтажные требования к отопительной системе:

Монтаж не должен быть излишне трудоемким и длитель­ным, поэтому следует обратить внимание на наличие в комплек­те отопительной системы унифицированных деталей и узлов за­водского изготовления.

Типы систем отопления:

Подробнее о каждом из этих типов отопительных систем мы расскажем в следующих статьях.

ПОДЕЛИТЬСЯ:

Оставляя комментарий Вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности

17 Понятие о системах отопления. Требования, предъявляемые к ним

Системой отопления называется совокупность конструктивных элементов со связями между ними, предназначенных для получения, переноса и передачи необходимого количества теплоты в обогреваемое помещение.

Каждая система отопления включает в себя три основных констр. элемента 1 – теплоисточник – элемент для получения теплоты;

2 – теплопроводы – элементы для переноса теплоты; 3 – отопит. приборы – элементы для передачи теплоты в помещение

К системам отопления предъявляются разнообразные требования. Все их условно можно разделить на пять групп:

санитарно-гигиенические – обеспечение требуемых соответствующими строительными нормами и правилами температур во всех точках помещения и поддержание температур внутренних поверхностей наружных ограждений и отопительных приборов на определенном уровне; – экономические – обеспечение минимума приведенных затрат по сооружению и эксплуатации, определяемого технико-экономическим сравнением вариантов различных систем, небольшого расхода металла, экономия тепловой энергии при эксплуатации; – архитектурно-строительные – обеспечение соответствия архитектурно-планировочным и конструктивным решениям здания, увязка размещения отопительных элементов со строительными конструкциями, хорошая сочетаемость с внутренней архитектурной отделкой помещения, минимальная площадь, занимаемая системой отопления; – производственно-монтажные – обеспечение монтажа индустри-альными методами с максимальным использованием унифицированных узлов заводского изготовления при минимальном количестве типоразмеров, сокращение трудовых затрат при монтаже; – эксплутационные – простота и удобство обслуживания, управления и ремонта, надежность, безопасность и бесшумность действия.

Наиболее важны санитарно-гигиенические и эксплутационные требования, которые обуславливаются необходимостью поддерживать заданную температуру в помещениях в течение отопительного сезона и всего срока службы системы.

18 Классификация систем отопления

Бывают центральные (системы отопления, предназначенные для ото-пления нескольких помещений из одного теплового пункта, где находится теплогенератор; в таких системах теплота вырабатывается за пределами отапливаемых помещений, а затем с помощью теплоносителя по тепло-проводам подается в помещения, через отопительные приборы теплота от-дается, а теплоноситель возвращается в тепловой пункт) и местные (системы, в которых все три основных элемента конструктивно объединены в одном устройстве, установленном в обогреваемом помещении: печь, газовые и электрические приборы, воздушно-отопительные агрегаты);

По виду теплоносителя в системе отопления (вторичного теплоноси-теля) системы бывают водяные, паровые, воздушные и газовые.

Теплоносителем для системы отопления в принципе может быть любая среда, обладающая хорошей способностью аккумулировать тепловую энергию и изменять теплотехнические свойства, подвижная, дешевая, не ухудшающая санитарные условия в помещениях, позволяющая регулировать отпуск теплоты, в том числе и автоматически.

Наиболее распространенные виды теплоносителя – вода, водяной пар, воздух, нагретые газы.

По способу подключения системы отопления к системе теплоснабжения:

1)Зависимые (от ТЭЦ или котельной)

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *