|
Публикации и материалы
 Системы отопления. Устройство и монтаж систем отопления, трубопроводов, котельных Классификация и применение систем отопления. Основными конструктивными элементами системы отопления являются: - теплоисточник (теплообменник при централизованном теплоснабжении) — элемент для получения теплоты; - теплопровод — элемент для переноса теплоты от теплоисточника к отопительным приборам; - отопительный прибор — элемент для теплопередачи в помещения. Системы отопления по расположению основных элементов подразделяются на местные и центральные. В местных системах отопления генератор тепла, нагревательные приборы и теплоотдающие поверхности конструктивно объединены в одном устройстве. Теплопереносящая рабочая среда нагревается горячей водой, паром, электричеством или при сжигании какого-либо топлива. Примером местной системы отопления являются газовые и жидкотопливные отопительные агрегаты. Тепловая энергия, получаемая при сжигании газообразного топлива в горелке, передается в поверхностном теплообменнике теплоносителю — воздуху, нагнетаемому вентилятором. Горячий воздух по теплопроводам — каналам выпускается в помещение после очистки в фильтре. Охладившиеся продукты сгорания газа удаляются через дымоход в атмосферу. В местной системе отопления с использованием электрической энергии теплопередача может осуществляться с помощью жидкого или газообразного теплоносителя либо без него непосредственно через твердую среду. Центральными называются системы, предназначенные для отопления группы помещений из одного теплового центра. В тепловом центре находятся теплообменники или теплогенераторы(котлы). Они могут размещаться в обогреваемом здании (в местном тепловом пункте или котельной), а также вне здания — в центральном тепловом пункте (ЦТП), на тепловой станции (отдельно стоящей котельной) или ТЭЦ. В зависимости от применяемого теплоносителя центральные системы отопления подразделяются на водяные, паровые и воздушные. Кроме того, могут применяться центральные комбинированные системы. В центральных водяных отопительных системах вода, нагретая в генераторе теплоты (котле), поступает по теплопроводам в нагревательные приборы (радиаторы, калориферы), через стенки которых отдает накопленную в генераторе теплоту воздуху помещений, охлаждаясь при этом, а затем вновь возвращается в котел, где восстанавливает свое исходное тепловое состояние, и вновь направляется в нагревательные приборы. В системах водяного отопления вода в генераторе теплоты подогревается максимально до температуры 95 °С и возвращается в генератор теплоты, охладившись в нагревательных приборах системы до 70 °С. Перепад температур воды, таким образом, составляет 25 °С. Верхний предел температуры определяется санитарно-гигиеническими требованиями из условия, что средняя температура воды в нагревательном приборе при расчетной наружной температуре не должна превышать полусуммы температур максимально подогретой воды 95 °С и возвращенной в генератор теплоты 70 °С, т.е. 82,5 °С. При более высокой температуре воды возможно пригорание пыли на поверхности металлического прибора, что вызовет неприятный запах, раздражающий человека. Кроме того, при высокой температуре металла появляется опасность ожога. Нижний предел температуры определяется экономическими соображениями. Таким образом, непрерывно происходит круговое движение(циркуляция) теплоносителя: тепловой генератор — нагревательные приборы — тепловой генератор. Если циркуляция воды по системе производится без применения механизмов, а лишь за счет разности объемных весов охладившейся и горячей воды, то такую систему водяного отопления называют системой с естественной циркуляцией. При значительной протяженности системы давления, создаваемого одной естественной циркуляцией, становится недостаточно для перемещения нужного количества воды без применения теплопровода. В таких случаях в сеть трубопроводов системы включают насос для механического перемещения воды. Такая система носит название насосной системы водяного отопления или водяной системы с механическим побуждением. В системах воздушного отопления обогрев помещений происходит путем непосредственного впуска в них теплоносителя — горячего воздуха. Эта система не имеет нагревательных приборов. В системах парового отопления образовавшийся в генераторе теплоты водяной пар под воздействием собственной упругости(давления) движется по теплопроводам (паропроводам) и поступает в нагревательные приборы. Через стенки нагревательных приборов пар отдает скрытую теплоту воздуху помещений, превращаясь в воду (конденсируется). Температура образовавшегося конденсата равна температуре поступающего в приборы пара. Конденсат из приборов по конденсатопроводам возвращается в генератор теплоты, где вновь превращается в пар. В зависимости от давления пара в котле системы парового отопления могут быть вакуум-паровыми, где давление пара ниже атмосферного, образуемого путем разрежения в системе при помощи специальных устройств; паровыми низкого давления — от 5 до 70 кПа; паровыми высокого давления — более 70 кПа. В системах воздушного отопления обогрев помещений происходит путем непосредственного впуска в них теплоносителя — горячего воздуха. Данная система не имеет нагревательных приборов. Как и водяные системы отопления, воздушные могут быть с естественной циркуляцией, когда воздух перемещается по каналам-воздуховодам вследствие разности объемных весов охладившегося и горячего воздуха, или с механическим побуждением, где движение воздуха обеспечивается под воздействием давления, развиваемого вентилятором. Нагревание воздуха, служащего теплоносителем, производится в специальных приборах — калориферах, которые обогреваются топочными дымовыми газами, горячей водой, паром или электричеством. В соответствии с этим системы воздушного отопления могут быть: огневоздушные, водовоздушные, паровоздушные, электровоздушные. В центральных комбинированных системах отопления нагревание основного теплоносителя, поступающего в нагревательные приборы помещений, производится при помощи вспомогательного теплоносителя. Например, горячая вода для водяной системы отопления может приготовляться в специальных аппаратах (бойлерах, противоточных аппаратах) посредством пара. Такие системы называются пароводяными. Теплопроводы центральных систем подразделяются следующим образом: - магистрали — подающие, по которым подается теплоноситель, и обратные, по которым отводится охладившийся теплоноситель; - стояки — вертикальные трубы или каналы; - ветви — горизонтальные трубы или каналы, связывающие магистрали с подводками к отопительным приборам (с ответвлениями к помещениям при теплоносителе воздухе). Примером центральной системы является система отопления зданий с собственной котельной и отопительными приборами, размещенными во всех помещениях здания. Центральная система отопления называется районной, когда группа зданий отапливается из отдельно стоящей центральной тепловой станции. Теплообменники и отопительные приборы системы здесь также разделены: теплоноситель (например, вода) нагревается на тепловой станции, перемещается по наружным и внутренним (внутри зданий) теплопроводам в отдельные помещения каждого здания к отопительным приборам и, охладившись, возвращается на станцию. В современных системах теплоснабжения гражданских зданий от ТЭЦ и крупных тепловых станций используются два теплоносителя: - первичный высокотемпературный (вода, пар или газообразные продукты сгорания топлива) — перемещается от ТЭЦ или станции по городским распределительным теплопроводам к ЦТП (или отдельным зданиям) и обратно; - вторичный — после нагревания в теплообменниках (или смешения с первичным) поступает по наружным (внутриквартальным) и внутренним теплопроводам к отопительным приборам в каждом обогреваемом помещении и затем возвращается в ЦТП. Если, например, первичная высокотемпературная вода нагревает вторичную воду, то такую центральную систему отопления, строго говоря, следует именовать водоводяной. Аналогично могут существовать водовоздушная, пароводяная, паровоздушная, газовоздушная и другие системы центрального отопления. Характеристика теплоносителей. В качестве теплоносителя для отопления может применяться жидкая или газообразная среда, обладающая теплоаккумулирующей способностью, а также подвижная и дешевая. В системах отопления используют такие теплоносители: - газ — образуется при сгорании топлива, имеет высокую температуру и применяется для отопления, когда удается ограничить температуру теплоотдающей поверхности приборов в соответствии с санитарно-гигиеническими требованиями. Горячий газ применяется в отопительных печах, газовых калориферах и других видах местных отопительных установок; - вода — обладает большой теплоемкостью, плотностью и вязкостью, несжимаемостью, при нагревании расширяется с уменьшением плотности; при повышении температуры и уменьшении давления выделяет растворенные газы. Температура кипения воды зависит от давления и понижается вследствие теплопередачи через стенки труб и приборов; - пар — одно из агрегатных состояний воды, обладает малой плотностью и высокой подвижностью; температура и плотность пара повышаются при увеличении давления. Пар отличается большим теплосодержанием за счет теплоты испарения, которая выделяется при конденсации пара в трубах и приборах и передается через их стенки в помещения; - воздух — имеет малые теплоемкость и плотность, подвижность, при нагревании расширяется с уменьшением плотности. Температура горячего воздуха понижается вследствие теплопередачи через стенки каналов и при смешении с воздухом отапливаемых помещений. Выбор основных видов теплоносителей для системы отопления зданий осуществляется в соответствии с санитарно-гигиеническими требованиями. При использовании воды в системах отопления обеспечивается равномерная температура помещений, ограничивается температура поверхности отопительных приборов, применяются трубы меньшего поперечного сечения, достигается бесшумность движения теплоносителя в трубах. Однако такие системы требуют большого расхода металла, возможно значительное гидростатическое давление в системах из-за высокой плотности воды, тепловая инерция воды обусловливает инерционность регулирования теплоотдачи приборов. При использовании пара сокращается расход металла за счет уменьшения площади приборов и поперечного сечения конденсатопроводов, достигается быстрое прогревание приборов. Однако этот теплоноситель не отвечает санитарно-гигиеническим требованиям: его температура высока и постоянна при данном давлении, что не обеспечивает регулирования теплоотдачи приборов, а движение пара в трубах сопровождается шумом. При использовании воздуха достигается быстрое изменение и соответственно равномерность температуры помещений. Это позволяет избежать установки отопительных приборов и осуществлять вентиляцию помещений. Кроме того, воздух бесшумно движется в каналах. Однако воздух обладает малой теплоаккумуляционной способностью; площади поперечного сечения воздуховодов значительны и соответственно требуется большой расход металла на их изготовление; температура по длине воздуховодов неравномерна. |
Калькулятор
|
 |
|
|
 |
 |
|
|
|
|
|
|
|
Приглашаем к сотрудничеству
Проектные, строительные,
монтажные и эксплуатационные организации, специализирующиеся на топливно-энергетических
объектах.
Открываем региональные представительства
+7(812)335-4950 fas@fas.su
|
|
2008-2010 © FAS.SU. Все права защищены. Копирование материалов допускается только с письменного разрешения.
|
Санкт-Петербург:
(812) 335-49-50
Москва:
(495) 647-05-77 |
