Конструирование системы отопления, определение расчётного теплового потока и расхода теплоносителя для отопительных приборов, расчётной мощности системы отопления
Конструирование системы отопления выполняется на основании задания на разработку проекта и нормативных документов.
Последовательность конструирования системы отопления:
1. На планах этажей наносим местоположение отопительных приборов (обязательно под окнами, а также у протяженных наружных стен).
2. Намечаем предполагаемое количество и местоположение веток и местоположение стояков системы отопления.
3. Местоположение стояков переносим на план чердака и подвала. На плане чердака наносится местоположение стояков и разводка магистральных подающих теплопроводов. На плане подвала наносятся магистрали обратного теплоносителя с нанесением местоположения присоединения к ним стояков.
4. На плане обозначается местоположение помещения для теплового пункта, куда подводим питающие магистрали системы отопления.
5. При проектировании магистралей необходимо обозначить местоположение неподвижных опор для компенсации температурных удлинений. На вертикальных участках стояков обязательно устраиваются неподвижные опоры через каждые 2-3 этажа.
6. Для выпуска воздуха при верхней разводке предусматриваются воздухосборники в концевой части каждой ветки. При нижней разводке воздух удаляется через воздушные краны радиаторов верхних этажей.
7. Вычерчиваем аксонометрическую схему системы отопления для более нагруженной ветки с дополнительной веткой по одному из фасадов здания.
При проектировании выполняются соответствующие тепловые и гидравлические расчеты, позволяющие подобрать материалы и оборудование системы отопления и теплового пункта
Оптимальные комфортные условия достигаются правильным выбором вида отопления и вида отопительного прибора. Отопительные приборы следует размещать, как правило, под световыми проемами, обеспечивая доступ для осмотра, ремонта и очистки. Размещать отопительные приборы рекомендуется у каждой наружной стены помещения с целью ликвидации нисходящего на пол холодного воздуха. В силу тех же обстоятельств, длина отопительного прибора должна составлять не менее 0,7-0,9 ширины оконных проемов отапливаемых помещений. Полная высота отопительного прибора должна быть меньше расстояния от чистого пола до низа подоконной доски на величину не менее 110 мм. В лестничных клетках зданий до 12 этажей отопительные приборы можно размещать только на первом этаже на уровне входных дверей.
Тепловую изоляцию следует предусматривать для трубопроводов, прокладываемых в неотапливаемых помещениях — в местах, где возможно замерзание теплоносителя.
По возможности стояки рекомендуется располагать в наружных углах здания и помещений, т.к. это самые благоприятные места для выпадения конденсата.
Определение расчётного теплового потока для отопительных приборов:
Q1=(Q4-0,9Q3),
где Q4-расчётные суммарные потери теплоты отапливаемого помещения, Вт;
Q3— часть расчётных потерь теплоты, возмещаемых поступлением теплоты от трубопроводов, проходящих в отапливаемом помещении, Вт.
Расчетная мощность системы отопления определяется по формуле:
, Вт;
где — расчетная мощность системы отопления, Вт;
— тепловая нагрузка здания, Вт.
Структура системы отопления
Система отопления (СО) является совокупностью связанных между собой функциональных элементов, предназначение которых состоит в следующем:
- получение тепла;
- перенос тепла;
- передача тепла окружающей обстановке обогреваемого помещения.
Для всех видов систем отопления характерно наличие следующих главных конструктивных элементов:
- Источника тепловой энергии, в качестве которого выступают:
- Теплоэнергоцентрали – для центральных тепловых коммуникаций;
- Отопительные котлы – для индивидуальных построек;
- Теплопроводов, необходимых для транспортировки выработанного тепла от теплоисточников к отопительным приборам:
- Для многоэтажек теплопроводами служат разветвленные теплосети типа схемы отопления ленинградка;
- В частном (собственном) доме достаточно трубопровода индивидуальной схемы разводки с естественной или принудительной циркуляцией;
- Теплопотребляющие отопительные приборы для передачи тепловой энергии потребителю, то есть для обогрева помещения. К таким приборам относятся:
- Радиаторы отопления;
- Обогреватели с естественной или принудительной циркуляцией конвективных воздушных тепловых потоков (конвекторы);
- Так называемые «теплые полы», размещенные в нижней части напольного покрытия во всем доме или отдельной комнате.
Транспортировка тепла в теплопроводах СО осуществляется посредством перемещения рабочей среды, называемой теплоносителем. Теплоносители могут находиться в жидкой или газовой фазе рабочего состояния:
- Жидкие теплоносители – вода или антифриз. В центральных теплосетях многоквартирных домов с разводкой трубопроводов по типу системы отопления ленинградка используется вода, в автономных обогревателях частного жилища можно встретить антифриз;
- Газообразные теплоносители – пар, горячий воздух или нагретый газ.
Движение теплоносителя в СО, по своей сути, является непрерывной циркуляцией по замкнутому контуру. На рисунке ниже показана условная схема движения теплоносителя при обогреве дома автономным теплоисточником, на которой отражены изменения температуры в контуре:
- Линия красного цвета обозначает движение нагретого до верхней предельной температуры теплоносителя от источника тепла к потребителям;
- Линией синего цвета обозначена теплотрасса с остывшим до нижней предельной температуры теплоносителем.
Схема циркуляции теплоносителя при обогреве дома
По способу побуждения движения теплоносителя в контуре СО подразделяют на два вида:
- Контуры с принудительной (механической) циркуляцией рабочей среды с использованием компрессора или насоса. Применимы для любого типа теплоносителя;
- Контуры на естественной (гравитационной) циркуляции с использованием физического свойства воды к уменьшению своей плотности при повышении температуры. Применимы только для жидкостей.
Насосные и компрессорные СО используются повсеместно, гравитационные СО монтируются только в индивидуальных застройках сельской местности.
Свойства теплоносителей
Применение горячих газообразных продуктов сгорания органического топлива и антифризов в отопительных приборах жилого дома резко ограничено возможными негативными последствиями их воздействия на материалы трубопроводной разводки теплосети и на экологию окружающей обстановки. Основными реагентами тепловых контуров с циркуляцией теплоносителя являются:
- пар;
- воздух;
- вода.
При многократном использовании в циклических режимах нагрев-остывание систем отопления они не загрязняют окружающую среду.
Пар
При прохождении пара в однотрубной системе отопления теплопотребляющие приборы и само помещение прогреваются довольно быстро. Однако технические характеристики пара как теплоносителя не соответствуют следующим санитарным требованиям:
- Ограничение нижней пороговой температуры нагретой поверхности обогревателя из-за интенсивного разложения органической пыли, которое сопровождается выделением токсичных испарений. Процесс разложения начинается при 65-70 градусах Ц, тогда как большинство паровых обогревателей и трубопроводов нагреты до температуры свыше 100 градусов, что превышает нормативный санитарно-гигиенический предел;
- Движение пара в трубопроводе сопровождается шумом.
Паровые СО запрещены к эксплуатации в многоквартирных домах и зданиях общественного назначения из-за высокого риска ожога при случайном соприкосновении с горячей поверхностью паровых обогревателей. Этот запрет для владельца частного дома обязательным не является, собственник вправе устанавливать в своем доме любое, в том числе и паровое, отопление.
Воздух
Воздух обеспечивает равномерный прогрев помещения с минимальным температурным градиентом. При использовании естественной конвекции нагретого воздуха в СО не требуются традиционные массивные металлоемкие отопительные приборы. Недостатками, ограничивающими повсеместное потребление воздушного теплоносителя в СО жилого дома, являются:
- Габаритные по размерам воздуховоды, существенно удорожающие стоимость прокладки воздушной теплосети;
- Значительное снижение температуры горячего воздуха по длине воздуховодов.
Воздуховоды воздушной системы отопления
Вода
Горячая вода в теплосетях частного дома или многоэтажки нагрета до температуры, которая не превышает нижней ограничительной температуры санитарно-гигиенического предела по разложению пыли. В настоящее время водяные СО являются наиболее распространенным вариантом отопления многоквартирного дома благодаря следующим преимуществам:
- Простая эксплуатация всех элементов схемы контура;
- Возможность транспортировки водяного теплоносителя без ухудшения теплотехнических показателей качества;
- Возможность централизованной регулировки температуры;
- Хорошие санитарно-гигиенические показатели.
(голосов пока нет)
Загрузка...