Отопление (стр. 2 из 6)
Историяразвитиясистемотопленияхарактеризуетсянетолькоизобретениемновыхсистем, ноивозвратомкприменениютехсистем, которыеиспользовалисьранее, носовременембылизабыты. Этопроисходитблагодарясозданиюновогооборудования, материаловиизменениямусловийэксплуатации.
Схемысистемотопленияподразделяютсяпоследующимпоказателям:
· сверхней (см. рис. а)инижнейподводкой (см. рис. б);
·
вертикальнаяигоризонтальная;· однотрубнаяилидвухтрубная;
· тупиковая (см. рис. в)илипопутная. (см. рис. г)
в)Водонагревательобозначенбуквой
H, арадиаторы — цифрами. г) Системаводяногоотопленияспопутнымдвижениемводы:
1 - отопительныйкотел; 2 – главныйстояк;
3 - разводящиймагистральныйтрубопровод; 4 – воздухосборник;
5 – стояки; 6 - обратныестояки; 7 - обратнаялиния;
8 - расширительнаятруба; 9 - расширительныйбак; 10 – насос.
Совершенствованиесистемотопленияпроисходитпоразнымнаправлениям:
· повышениетеплоотдачинагревательныхприборов;
· снижениеэксплуатационныхикапитальныхзатрат;
·экономиятеплотызасчетсовершенствованияспособоврегулирования;
· повышениенадежностиидолговечностисистемотопления.
Так, наопределенномэтаперазвитияприменялисьгравитационныеоднотрубныесистемыотоплениясверхнейразводкойподающеймагистрали. Изобретениенасосовпозволилоперейтиотгравитационныхсистемкнасоснымоднотрубнымскороткозамыкающимучастком (К3У) идвухтрубнымсистемам. Периодинтенсивногоразвитияиндивидуальногожилищногостроительстваспособствовалувеличениюпотребностиотопительногооборудования. Нарынкеоборудованияпоявилосьбольшоеколичествоимпортныхкотловдляиндивидуальноготеплоснабжения, надежныеэффективныекотлыотечественныхпроизводителей, работающиенавсехвидахтоплива.
Появилисьавтоматическиеустройствапорегулированиютеплоотдачинагревательныхприборов, трубынаосновеполиэтилена. Трубыизсшитогополиэтиленаимеютгораздоменьшуюшероховатость, выдерживаюттемпературудо 90 ОС; онилегки, удобнывмонтаже, долговечныивыдерживаютдавление, применяемоевсистемахотопления. Этиобстоятельствапозволилиперейтикпроектированиюдвухтрубныхсистемотопления. Однакодвухтрубныесхемыимеютсущественныйнедостаток, которыйнеобходимоучитыватьприпроектировании. Речьпойдетовлияниигравитационногодавлениянаработусистемы. Приизменениитемпературытеплоносителясистемаотопленияможетбытьразрегулирована.
Чтобыуменьшитьэтовлияниеидобитьсяустойчивостиработысистемыотопления, необходимо, чтобыдолягравитационногодавленияврасполагаемомдавлениидлякаждогонагревательногоприборасоставляланеболее 10%. Необходимоучитыватьитообстоятельство, чтовпроцессерегулированияприснижениитемпературыподающеготеплоносителяуменьшаетсяразностьплотностейобратногоиподающеготеплоносителей, аследовательно, игравитационноедавление.
Например, еслипритемпературенаружноговоздуха t = -26 Стемпературныйперепадтеплоносителя 20 ОС, топритемпературенаружноговоздуха 8 Стемпературныйперепадуменьшитсяв 3,8 раза, агравитационноедавление - в 2,8 раза. Поэтомудляобеспеченияустойчивойработысистемыотоплениянетолькопри, расчетнойтемпературенаружноговоздуха, ноиприболеевысокихеезначениях, врасчетахнеобходимоучитыватьнемаксимальноегравитационноедавление, аминимальное. Дляобеспеченияустойчивойработысистемыотопленияприбольшихтемпературныхперепадахтеплоносителяследуетприпроектированииувеличиватьпотеридавлениявтрубопроводахдозначений, которыенапорядоквышегравитационногодавления.
Внастоящеевремяактуальныммоментомявляетсяподключениенагревательныхприборовкдействующимотопительнымсистемамприреконструкциичердаковподжилыепомещения. Приподключениирассматриваютсядвавариантаоднотрубныхсистемотоплениясверхнейразводкой. Первыйвариант - подключениенагревательныхприборовкстоякампопроточнойсхеме, когдавесьтеплоносительстоякапроходитчерезнагревательныйприбор. Второйвариант – подключениенагревательногоприборасК3У.
Впервомвариантеповерхностьнагревательногоприбораопределитьнесложно, еслипринятьсреднюютемпературуприбораблизкойкрасчетной. Однакотакоерешениеувеличиваетпотеридавлениявстояке, аследовательно, уменьшаетрасходтеплоносителя, проходящегочерезстояк. ВвариантесК3Урасходтеплоносителявстоякенетольконеуменьшается, нодажевозрастаетзасчетувеличениягравитационногодавления. Использованиепластиковыхтрубявляетсяпричинойповышенногоинтересакнизкотемпературнымсистемампанельно-лучистогоотопления (НСПЛО), нагревательныеэлементыкоторыхрасполагаютсявконструкциипола. Применениестальныхтрубсдерживалоприменениеэтихсистемвсвязисотносительнокороткимсрокомслужбыпоследних, сложностьюивысокойстоимостьютекущегоикапитальногоремонта.
ПоэтомуНСПЛОприменялисьтольковисключительныхслучаяхвпомещенияхдетскихдошкольныхучрежденийивзалахплавательныхбассейнов. Внастоящеевремяобластьпримененияданныхсистемзначительнорасширилась. Этообъясняетсярядомпреимуществпередтрадиционнымисистемами. Преждевсего, этосанитарно-гигиеническийаспект. Нагретаяповерхностьполасоздаетвпомещенииповышеннуюрадиационнуютемпературу, котораяпревышаеттемпературувнутреннеговоздуха. ПовышениерадиационнойтемпературывпомещенияхсНСПЛОможетдостигатьнесколькихградусов. Этообъясняетсяповышениемтемпературывнутреннихповерхностейограждений. Причинойотмеченныхявленийявляетсяинтенсивныйлучистыйтеплообменнагретойповерхностипола, стенипотолка, атакжемебелиидругихпредметов. ВсвязисэтимтепловойкомфортвпомещенияхсНСПЛОможетобеспечиватьсяприболеенизкойтемпературевнутреннеговоздуха (на 2-3 ОС), нежелипритрадиционныхконвективныхсистемахотопления.
Отмеченноеобстоятельство, какправило, неучитываетсяприпроектированиитакихсистем. Эточастоприводиткзавышениюмощностинагревательныхпанелей, перерасходунаиболеедорогостоящихэлементовнагревательныхпанелейитруб, повышенномурасходутепланаотопление, априотсутствиисистемыавтоматическоготерморегулирования – кпоявлениюдискомфортавпомещении. Прирасчетенагревательныхпанелейнеобходимоучитыватьотечественныенормативныетребованияпотемпературеповерхностипола, которыеотличаютсяотзарубежных. Максимальнаятемпературанагретойповерхностиполанедолжнапревышать 30 С, асредняятемператураповерхности 24-26 С (дляобходныхдорожекбассейнов 31 С). Зарубежныетребованиявсреднемна 2-3 Свыше. Обследованиепомещений, оборудованныхтакимисистемами, показало, чтосредняятемператураповерхностинагретыхполов, какправило, вышенормативнойна 2-3 С.
Задачасоответствиятемпературповерхностиполанормативнымзначениямможетбытьрешенаварьированиемшагаукладкитруб, температурыирасходатеплоносителя. Возможностьтакогорасчетаограничиваетсяотсутствиемнадежныхрезультатовисследованияпроцессапередачитеплавмассивепанелиструбамииликабелями, атакжеданныхокоэффициентетеплоотдачиповерхности (Вт/м2С) панелейпринеравномернойтемпературеповерхностинагретогопола. Повышениетемпературыпанелейдостигаетсяследующимирешениями:
•Втолщепанелинадисточникомтепла (трубой, кабелем) размещаетсяслойматериаласкоэффициентомтеплопроводностименьше, чемуосновногоматериалапанели (бетон). Теплоотдачапанелиприэтомвозрастаетприблизительнона 20-30%;
•Втолщепанелинауровнетрубырасполагаетсяметаллическаяпластина (какправило, алюминиевая), коэффициенттеплопроводностикоторойвнесколькоразвыше, чемубетона. Пластинаиграетрольсвоеобразногоребра. Приэтомнаблюдаетсяотмеченныйвышетеплотехническийэффект;
•Возможнотакжесочетаниеэтихконструктивныхрешений.
Рассмотренныеспособыповышениятеплоотдачинагревательныхпанелейдонастоящеговремениненашлиширокогоприменениявсвязисувеличениемстоимостисистемиусложнениемметодовмонтажанагревательныхрадиаторов. Извышесказанногоможносделатьследующиевыводы:
•приреконструкцииоднотрубныхсистемводяногоотопленияследуетучитыватьвлияниегравитационныхсил;
•впроцессепроектированиядвухтрубныхсистемдляуменьшениявлияниягравитационныхсилрекомендуетсяповышатьгидравлическоесопротивлениемагистральноготрубопровода;
•дляувеличенияэффективностинапольногоотопленияцелесообразноприниматьмерыповыравниваниютемпературыповерхностипола.
Отоплениедлямалоэтажногостроительства
Кнастоящемувременисложилисьдваосновныхтипаиндивидуальныхжилыхзданий: усадьбыдлякруглогодичногопроживанияжильцовидома (дачи) дляпроживаниятольковлетнийпериод. Стехнологическойточкизрениятребованиякусадьбамилетнимдомамзаметноразличаются. Посколькувлетнихдомахпроживаютвосновномвлетнийпериод, разностьтемпературпомещенияинаружноговоздухаотносительноневелика. Поэтомунаружныестеныдомиковобычноимеютнебольшоетермическоесопротивлениетеплопередачеотвоздухавнутреннегопомещениякнаружному. Какправило, стенылетнихсадовыхдомиковизготавливаютизоблегченныхконструкций. Ивэтихдомикахотопление, какправило, отсутствует.
Необходимостьсозданиякомфортныхусловийвлетнемсадовомдомикеивзимнеевремяобязываетхозяевиспользоватьразличныевариантыотопления, причемвкачестветеплогенераторовиспользуютсявосновномпечинатвердомтопливе. Кромепечейикаминовмогутбытьрекомендованытакжеэлектронагреватели (ТЕНы, рефлекторы, электрокаминыит. д.). Вэтихслучаяхнеследуетиспользоватьводяныесистемыотопления, посколькуприотрицательныхтемпературахнужносливатьводуизсистемы, азатемвновьзаполнятьееводой - занятие, связанноесопределенныминеудобствами. Избежатьихможно, еслииспользоватьвкачестветеплоносителянезамерзающуюжидкость - антифриз. Однакоследуетсчитатьсястем, чтоантифриздостаточнодорогитоксичен.