Классификация систем центрального отопления

 

 

                                                      Содержание: 
 
Введение  

1. Системы отопления, их виды и требования к ним 
 
2. Классификация систем центрального отопления  
 
Заключение  
 
Список литературы  
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                     

                                                       Введение 
 
           С развитием строительства в последние годы, наряду с поиском архитектурно - планировочных решений строений, на первый план выходят требования по обеспечению комфорта находящихся в них людей. 
           Одной из основных задач в этой области являются системы отопления, отвечающие современным требованиям. Под современными требованиями подразумевается: 
- высокая эффективность системы. 
- экономичность. 
- возможность автоматического регулирования и создания максимально комфортных условий проживания. 
- возможность получения необходимого количества горячей воды и совмещения с бассейным и климатическим оборудованием. 
           Отопительные системы разрешают одну из задач по созданию искусственного климата в помещениях. Они служат для поддержания заданной температуры воздуха во внутренних помещениях зданий в холодное время года. 
 
                        1. Системы отопления, их виды и требования к ним 
 
            Система отопления представляет собой комплекс элементов, необходимых для обогрева помещений. Основными элементами являются генераторы теплоты, теплопроводы, отопительные приборы. Передача теплоты осуществляется с помощью теплоносителей — нагретой воды, пара или воздуха. 
           При определении тепловой нагрузки систем отопления учитывают особенности теплового режима помещений. В помещениях с постоянным тепловым режимом, к которым относятся промышленные, жилые и общественные здания, сельскохозяйственные постройки, тепловую нагрузку определяют из теплового баланса. 
           В помещениях с переменным режимом при определении тепловой нагрузки различают два периода — рабочий и нерабочий. В нерабочее время необходимость в отоплении может отсутствовать. 
           Во всех случаях при расчете мощности систем отопления необходимо учитывать минимальные почасовые тепловыделения. Кроме того, системы отопления должны обеспечивать нормируемые параметры воздуха к началу рабочего периода. Отопление, рассчитанное только на период нерабочего времени, называют дежурным отоплением. 
           Требования к системам отопления: 
           1) Санитарно-гигиенические. Системы отопления должны обеспечивать внутри помещения заданную температуру воздуха равномерно по объему рабочей зоны помещения. Температуры внутренних поверхностей наружных ограждений и нагревательных приборов должны находиться в пределах нормы. Система должна быть безопасной и бесшумной в работе, должна обеспечивать наименьшее загрязнение вредными выделениями помещений и атмосферного воздуха. 
            2) Экономические. Системы отопления должны обеспечивать минимум затрат по сооружению и эксплуатации. Показателями экономичности являются также расход материала, затраты труда на изготовление и монтаж. Экономичность системы определяется технико-экономическим анализом вариантов различных систем и применяемого оборудования. 
            3) Строительные. Системы отопления должны соответствовать архитектурно-планировочному решению помещений. Размещение отопительных элементов должно быть увязано со строительными конструкциями. 
           4) Монтажные. Элементы систем отопления должны изготавливаться преимущественно в заводских условиях, детали унифицированы, затраты труда на сборку минимальны. 
           5) Эксплуатационные. Система отопления должна быть надежной в поддержании заданных температур воздуха. Надежность системы обусловливается ее долговечностью, безотказностью, простотой регулирования управления и ремонта. 
           Принципиально система отопления делится на гравитационную и насосную. Наиболее типичной системой является гравитационная система, в которой теплоноситель движется по трубам за счет того, что нагретая вода легче холодной. В результате горячая вода устремляется вверх, создавая при этом напор, и возникает циркуляция, вызывающая процесс теплообмена. Особенностью этих систем является то, что необходимо применение труб достаточно большого диаметра, так как значения напора в данных системах невелики. Отличительной чертой гравитационных систем является то, что трубопроводы располагаются, преимущественно, вертикально и распределение теплоносителя осуществляется сверху вниз. 
           В настоящее время для увеличения напора применяются циркуляционные насосы, которые значительно повышают значения напора, производительности и, как следствие эффективности системы в целом. Основными схемами при монтаже систем отопления являются однотрубная и двухтрубная. 
           Однотрубная схема в основном применяется в сфере производственно-гражданского строительства. Двухтрубная схема применяется в коттеджном и малоэтажном строительстве. С появлением циркуляционных насосов расположение трубопроводов перестало влиять на качество отопительных систем, а применение полимерных труб и фитингов позволило в корне изменить конструкции и потребительские свойства систем отопления. Теперь трубопроводы можно размещать в конструкциях пола и стен, что позволяет повысить эстетику жилых помещений. 
            В двухтрубной схеме широко используются полипропиленовые трубы с металлизированной прослойкой (так называемые стабильные трубы). Долговечность этих труб может достигать 70 лет. 
            По сравнению с металлическими трубами пластиковые имеют значительно более низкое гидравлическое сопротивление и их пропускная способность на 30% больше при одинаковом давлении насоса. Кроме того они гораздо практичнее в экплуатации, имеют меньшую массу, более эстетичный внешний вид, а также легко ремонтируются и восстанавливаются. 
             В современном коттеджном строительстве наиболее широко применяется коллекторная система отопления. 
             Традиционно в строительстве использовались разнообразные чугунные радиаторы и регистры, сваренные из стальных труб. Однако, существует множество отопительных приборов выполненных из листовой стали, алюминия, стальных труб, меди, а также, биметаллических конструкций. Все эти приборы имеют свои достоинства и недостатки.

Достоинства это: высокая теплоотдача, привлекательный дизайн, недостатки это: низкая механическая прочность, слабая теплоотдача. 
              Все отопительные приборы обладают излучающими свойствами, поэтому тепло от батареи распределяется позонно, т. е., чем дальше от батареи, тем холоднее. В современных отопительных приборах этот недостаток сведен к минимуму, поскольку этим приборам придали свойства конвектора. Благодаря специфической конструкции воздух, проходя через отопительный прибор, нагревается, поднимается вверх и перемешивается с более холодными слоями воздуха, благодаря чему температура внутри помещения гораздо ровнее, нежели в ранее рассмотренном случае. 
 
                                    2. Классификация систем отопления 
 
              Различают местные и центральные системы отопления. 
              К местным относят системы, в которых все элементы объединены в одном устройстве и которые предназначены для обогрева одного помещения. К местным системам относят печное отопление, газовое (при сжигании топлива в местном устройстве) и электрическое. 
              Центральные системы обогревают ряд помещений из центра (котельная, ТЭЦ), в котором вырабатывается теплота, передаваемая теплоносителем к нагревательным приборам отапливаемых помещений. 
              По виду теплоносителя системы отопления подразделяют на системы водяного, газового, парового и воздушного отопления. 
              В водяных и паровых системах теплоноситель — вода или пар — нагревается в генераторе теплоты и передается по трубопроводам к нагревательным приборам. 
              В воздушных системах нагретый воздух поступает непосредственно в помещение из распределительных каналов или отопительных агрегатов, распложенных в самом помещении. 
              По способу перемещения теплоносителя центральные системы отопления подразделяют на системы с естественной циркуляцией и системы с механическим побуждением (принудительная циркуляция). 
              Основные характеристики теплоносителей. 
              При выборе теплоносителя необходимо учитывать санитарно-гигиенические, технико-экономические и эксплуатационные показатели. 
              Газы образуются при сгорании топлива, они имеют высокие температуры и энтальпию. 
              Однако транспортировка газов усложняет систему отопления и приводит к значительным тепловым потерям. С санитарно-гигиенической точки зрения газы как теплоноситель малоприемлемы, так как трудно обеспечить допустимые температуры нагревательных приборов. Впуск газов непосредственно в помещение ухудшает состояние воздушной среды. 
              Вода обладает большой теплоемкостью и плотностью, что позволяет передавать большое количество теплоты при малом объеме теплоносителя. Это обеспечивает малые размеры трубопроводов и относительно невысокие потери теплоты. Допускаемая по санитарно-гигиеническим нормам температура нагревательных приборов легко достигается, однако на перемещение воды требуется затрата энергии.

              Пар при конденсации в нагревательных  приборах отдает значительное  количество теплоты за счет  скрытой теплоты парообразования. Вследствие этого масса пара  при данной тепловой нагрузке  уменьшается по сравнению с  другими теплоносителями. Однако  пар как теплоноситель в системах  отопления уступает воде, так  как температура приборов будет  превышать 100 о С, что приводит  к возгонке органической пыли, оседающей на приборах, и к  выделению в помещение вредных  веществ и неприятных запахов. 
             Следует также учесть, что паровые системы могут быть источниками шума, кроме того, пар при низких давлениях (применяемых в системах отопления) имеет значительный удельный объем, что ведет к увеличению сечений трубопроводов. 
             Воздух — подвижный теплоноситель — безопасен в пожарном отношении, в воздушных системах возможно простое регулирование температуры в помещении. Однако вследствие малой теплоемкости воздуха для удовлетворения заданной тепловой нагрузки масса воздуха должна быть значительной, что приводит к необходимости иметь каналы с большим сечением для его перемещения и дополнительному расходу энергии. К тому же воздушное отопление в некоторых случаях может спровоцировать развитие вредоносных бактерий, легионел. Поэтому воздушное отопление применяют преимущественно на промышленных предприятиях. 
             Водяное отопление получило в настоящее время наибольшее распространение в силу преимуществ перед другими системами отопления. Опыт эксплуатации водяных систем показал их наилучшие гигиенические и эксплуатационные свойства. Системы водяного отопления более надежны, бесшумны, просты и удобны в эксплуатации, могут иметь значительный радиус действия по горизонтали. Радиус действия системы по вертикали определяется гидростатическим давлением. Особое значение получило водяное отопление с развитием централизованного теплоснабжения и теплофикации. 

 

 

 

 

 

 

 

 
                                                     Заключение 
 
            Система отопления представляет собой комплекс элементов, необходимых для обогрева помещений. Основными элементами являются генераторы теплоты, теплопроводы, отопительные приборы. Передача теплоты осуществляется с помощью теплоносителей — нагретой воды, пара или воздуха.

            Различают местные и центральные  системы отопления. 
            К местным относят системы, в которых все элементы объединены в одном устройстве и которые предназначены для обогрева одного помещения. К местным системам относят печное отопление, газовое (при сжигании топлива в местном устройстве) и электрическое. 
            Центральные системы обогревают ряд помещений из центра (котельная, ТЭЦ), в котором вырабатывается теплота, передаваемая теплоносителем к нагревательным приборам отапливаемых помещений. 
            По виду теплоносителя системы отопления подразделяют на системы водяного, газового, парового и воздушного отопления. 
            В водяных и паровых системах теплоноситель — вода или пар — нагревается в генераторе теплоты и передается по трубопроводам к нагревательным приборам. 
            На чердаках допускается установка расширительных баков с тепловой изоляцией из негорючих материалов. 
            При скрытой прокладке трубопроводов следует предусматривать люки в местах расположения разборных соединений и арматуры. Прокладка трубопроводов из полимерных труб должна предусматриваться скрытой: в полу, плинтусах, за экранами, в штробах, шахтах и каналах; допускается открытая прокладка в местах, где исключается их механическое, термическое повреждение и прямое воздействие ультрафиолетового излучения на трубы. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
                                                Список литературы 
 
1) Ткаченко В. Н., Бритов Н. А., Парфенюк А. С. и др. Математическая модель теплообмена в зоне прессования… //. 1994. №2. С.19-21. 
2) Швецов И. В., Стахеев С. Г., Сухоруков В. И. и др. "О механизме разрушения обогревательных простенков коксовых батарей // 1997г. №12. С.11-16. 
3) Кривошеин В. Г. Тепловые приборы/1998г. №10. С.19-21. 
4) Джелали В. В., Рубчевский В. Н., Шакун Г. В. и др. Тепловые процессы. 1999г. №3. С. 18-22. 
5) Булах В. Л.. Монтаж теплового оборудования. 1990г. №11. С.52-56. 
6) Булах В. Л., Пятикоп П. Д. Монтаж тепловых сетей. 1989г. №4. С.55-58. 
7) Парфенюк А. С., Веретельник С. П., Кутняшенко И. В. и др. Факторы надежности теплового оборудования. //.2002г. №11. С.18-20.