Важными элементами системы отопления являются:
В зависимости от расположения основных элементов системы отопления подразделяются на центральные и местные.
В местных системах отопления теплоотдающие поверхности и нагревательные приборы соединены в едином устройстве. Рабочая среда, переносящая тепло, нагревается либо электричеством, либо при сжигании топлива,а также горячей водой или паром.
Основными конструктивными элементами системы отопления являются:
Жидко-топливные и газовые агрегаты отопления, являются примером местной отопительной системы. Когда происходит сжигание газообразного топлива в горелке, образуется тепловая энергия, которая в поверхностном теплообменнике передается воздуху (теплоносителю), нагнетаемому вентилятором. После того как горячий воздух проходит очистку в фильтре он выпускается по теплопроводам в помещение. А продукты сгорания газа, которые уже остыли, выходят в атмосферу через дымоход.
Благодаря использованию электрической энергии, в местной системе отопления теплопередача осуществляется за счет газообразного или жидкого теплоносителя, или без него, через твердую среду.
Центральные системы— это системы, цель предназначения которых состоит в отоплении нескольких помещений при помощи всего одного теплового центра. Тепловые центры предполагают наличие тепло-генераторов (котлов) или теплообменников. Располагаться они могут как в здании, которое обогревается (к примеру, в котельной или тепловом пункте), так и вне помещения (на тепловой станции, в ЦТП или в ТЭЦ). В зависимости от того, какие теплоносители применяются, выделяют три вида центральных систем: воздушные, паровые и водяные. Отдельно стоит отметить комбинированные центральные системы, которые также нашли широкое применение.
Центральные водяные отопительные системы.
В данных отопительных системах, вода нагревается в тепло-генераторе (котле), затем теплоноситель поступает по теплопроводу в приборы нагревания (калориферы и радиаторы),после чего накопленная в них тепловая энергия через стенки передается воздуху помещений, вследствие чего,происходит остывание теплоносителя.Охлажденный теплоноситель вновь возвращается в котел,в котором он восстанавливает свою температуру и вновь направляется в нагревательные приборы.
В водяных отопительных системах вода, которая находится в тепло-генераторе нагревается до максимальной температуры 95 градусов Цельсия, а затем остывает в приборах нагревания до70 градусов Цельсия возвращаясь назад в тепло-генератор,в результате этого перепад температуры воды составляет 25 градусов Цельсия.
Верхнее значение температуры теплоносителя, определяется санитарно-гигиеническими требованиями. Таким образом средняя температура жидкости в нагревательном устройстве при расчетном значении температуры не должна превышать пол суммы температур максимально подогретой жидкости 95 °С и вернувшейся в генератор теплоты 70 °С, то есть 82,5 °С. Из-за высокой температуры воды на металлических поверхностях прибора может произойти пригорание пыли что повлечет за собой неприятный запах раздражающий человека.
А так же при высоких температурах метала, на поверхности приборов, возникает опасность ожога.
Нижний предел температуры теплоносителя определяется исходя из экономических соображений.
То есть происходит непрерывная круговая циркуляция (движение) жидкости: тепло - генератор - приборы для нагревания - тепло - генератор.
Системой естественной циркуляции называется процесс, когда без применения механизмов происходит циркуляция воды по системе, за счет разности объёмных весов горячей и охладившейся жидкости. Без применения теплопровода при значительной протяженности системы давления, которая создается одной естественной циркуляцией.
В случае значительной протяженности системы отопления, давление, которое создается за счет естественной циркуляции,недостаточно для осуществления перемещения нужного объема жидкости, не применяя принудительную циркуляцию. В результате чего в сеть трубопроводов системы отопления устанавливают насос,который осуществляет механическое перемещение воды. Данная система называется водяной системой с механическим побуждением или насосной системой водяного отопления.
Система воздушного отопления не имеет нагревательных приборов, обогрев помещения осуществляется за счет непосредственного впуска в него горячего воздуха (теплоносителя).
В случае с системой парового отопления, образованный в парогенераторе водяной пар, под воздействием собственного давления двигается в паропроводах (теплопроводах) и попадает в нагревательные приборы. После чего, пар через стенки нагревательных приборов передает свою теплоту в окружающую среду помещений, после чего превращается в воду.
Температура образовавшейся воды (конденсата) равна температуре пара, который поступил в нагревательный прибор. После чего конденсат по трубопроводам из нагревательных приборов отводится назад в парогенератор, в котором он вновь превращается в пар.
В зависимости от уровня давления пара системы парового отопления разделяют на три вида:
Как говорилось ранее,система воздушного отопления предусматривает осуществление обогрева помещения за счет непосредственного впуска в них разогретого воздуха (теплоносителя). Данная система не оборудована нагревательными приборами.
Воздушные системы отопления, также как водяные могут быть как с механическим побуждением, то есть движение воздуха обеспечивается за счет давления образующегося вентилятором, так и с естественной циркуляцией, в данном случае перемещение воздуха по каналам происходит в результате разности объемных весов горячего и холодного воздуха.
Нагрев воздуха, который служит теплоносителем, осуществляется в специальных установках — калориферах, нагрев которых осуществляется т горячей водой, паром, точными дымовыми газами или электричеством. Исходя из этого, выделяют следующие системы воздушного отопления: водо-воздушные, паровоздушные, огне- воздушные, и электро- воздушные.
В комбинированных центральных системах отопления нагрев главного теплового носителя, который поступает в нагревательные приборы зданий, осуществляется с помощью вспомогательных теплоносителей. Например, нагрев воды в водяной системе отопления осуществляется в специальных устройствах (бойлеры, противоточные аппараты) за счет пара, данные системы имеют называние пароводяные
Трубопроводы центральных систем отопления подразделяются на:
Примером центральной системы отопления, является система отопления домов оборудованных собственной котельной, а отопительные приборы, размещенными во всех комнатах и помещениях дома.
В случае если центральная система отопления отапливает несколько зданий из отдельно стоящей котельной, то данная система центрального отопления называется районной. В данном случае теплообменники и отопительные приборы также разделены, то есть теплоноситель нагревается в тепловой станции, после чего он перемещается по теплопроводам (внутренним и наружным) к отопительным приборам каждого из помещений отдельно стоящего здания, а после чего охладившись, теплоноситель возвращается назад.
В настоящее время в системах теплоснабжения гражданских зданий, от крупных тепловых станций или теплоэлектростанций используют 2 типа теплоносителя:
В случае если, в качестве первичного теплоносителя выступает вода, которая осуществляет нагрев вторичного теплоносителя, в качестве которого также выступает вода, то данная система отопления, называется «водоводяной». Также существуют «водовоздушные» системы центрального отопления, «пароводяные», «паровоздушные», «газовоздушные» и другие виды центрального отопления.
Характеристика теплоносителей.
В качестве теплоносителя для системы отопления может выступать газообразная или жидкая среда, которая обладает теплоаккумулирующими свойствами, а также является относительно дешевой и подвижной. В настоящее время широкое распространение получили следующие виды теплоносителей:
Выбор теплоносителя для тех или иных зданий и сооружений осуществляется на основании санитарно-гигиенических требований.
За счет использования воды в качестве теплоносителя достигаются следующие характеристики:
В тоже время водяные системы отопления требуют большого расхода металлоконструкций, возможно довольно высокое гидростатическое давление в системе отопления из-за повышенной плотности воды, за счет инерции воды обусловлена инерционность регулирования теплоотдачи приборов отопления.
В случае применения пара в качестве теплоносителя сокращается расход металлоконструкции, это обеспечивается за счет уменьшения поперечного сечения конденсатопроводов и площади приборов, сокращается время прогрева отопительных приборов. В тоже время, данный теплоноситель не отвечает санитарно-гигиеническим требованиям, так как имеет довольно высокую температуру, и как следствие не возможно регулирование теплоотдачи приборов,движение пара в трубопроводах сопровождается шумом.
За счет использования в качестве теплоносителя – воздуха,довольно быстро достигается равномерная температура в отапливаемом помещении. Это дает возможность осуществлять вентиляцию помещения и не устанавливать дополнительные отопительные приборы. Также данный теплоноситель бесшумно движется в каналах. При этом воздух обладает довольно низкой теплоаккумуляционной способностью; диаметр сечения воздухопроводных каналов довольно значительный, таки образом необходим большой расход металла для их изготовления; неравномерная температура теплоносителя по длине воздуховода.
.svg)
