Отопление (стр. 1 из 6)

Введение

Историяотоплениянеразрывносвязанасисториейчеловечества. Первыеотопительныеустройства, аэтобылиобыкновенныекостры, разведенныенепосредственновжилище, былиизвестныещевкаменновеке.

Приблизительнозапарувековдонашейэрыпоявилисьпервыеотопительныепечисотводомпродуктовгорениячерездымовыетрубы. Этипечи, постоянносовершенствуясь, долгоевремяслужили (ислужатпонашевремя) основнымспособомотопления. Завсевремяиспользованияпечейихэффективностьсильноувеличилась. Так, напримеркпдклассическойдвухъяруснойрусскойпечи (самыйвысокийкпдсредивсехизвестных) составляетот 60 % до 80 % - тоестьприближаетсяккпдсовременныхтвердотопливныхкотлов.

ОсобыйвкладвисториюотоплениявнеслиинженерыРимскойИмперии. Именноздесьзародилисьсистемыцентральногоотопленияитеплогопола. Этисистемыработалиблагодарясетиспециальныхканалов, размещенныхподполомивстенах, покоторымпропускалисьгорячиедымовыегазыизпечи. Вместотогочтобыстроитьпечьдлякаждогоотдельногопомещенияримскиеинженерыиспользовалиодноспециализированноепомещениеисетьканалов. Этобылважныйэтапвисторииотопления.

С XV в. ужеприменялосьвоздушноеотоплениесподачейвпомещениегорячеговоздуха, нагревавшегосяприсоприкосновениисповерхностямипечи. В XVIII векепоявилисьсистемыводяногоипаровогоотопления. ПервыепримерыпримененияводяногопарадляобогревапомещенийвРоссииприводятсявкнигеНиколаяЛьвова «Русскаяпиростатика», вышедшейв 1799 году. Сначала XIX векапарнаходитвсебольшееприменение, какдляотопленияпомещений, такидляобогреватеплиц. Ноширокоераспространениеонинаходятлишьвовторойполовине XIX в. Вэтожевремя, приблизительнов 1855 году, былизобретенпервыйотопительныйрадиатор. Выгляделпервыйрадиаторкакпрямоугольнаякоробкаизтолстыхметаллическихтрубсвертикальнымидисками. ИзобретателембылрусскийнемецитальянскогопроисхожденияФранцКарловичСан-ГаллипроживавшийвтовремявСанкт-Петербурге.

Кначалу XX векаотноситьсясозданиелучистогоипанельногоотопления. Ноосновноенаправлениевразвитииотопительныхсистембылонаправленонаусовершенствованиекотлов, печейирадиаторов. Получаютсвоеразвитиесистемыцентральногоотопления, теплофикацииицентрализованноготеплоснабжения. Кконцу XX векаособуюпопулярностьполучаетновыйвидтоплива – природныйгаз.

Современныепутиразвитияотопительныхсистемнаправленынапоискновыхисточниковтоплива (например, солнечныеколлекторы, производимыекомпаниями Buderus, Wolf, Vaillant), энергосбережениеиучет.

Отоплениезданий

Отопление – этоискусственныйобогревпомещенийвхолодныйпериодгодасцельювозмещениявнихтеплопотерьиподдержанияназаданномуровнетемпературы. Отопление, водоснабжение – двесистемы, безкоторыхсегоднянеобходитсяниодножилище. Отоплениеявляетсяоднойизважнейшихсоставляющихуютаикомфорта.

Отопительноеустройствохарактеризуетсяналичиемгенератораилиисточникатеплоты, коммуникацийдляпередачитеплоты, теплоотдающихустройствилиповерхностей. Вгенераторетеплоносительполучаетнеобходимоеколичествотеплоты. Потеплопроводамтеплоносительперемещаетсякнагревательнымприборам, которыепередаюттеплотувоздухуиограждениямпомещений. Генераторомтеплотыможетслужитьпечьиликотельныйагрегат, гдесжигаетсятопливо, теплообменныеаппаратыилисмесительныеустройства, использующиетеплоносителииныхпараметров, чемвсистемеотопления. Вкачестветеплоносителейиспользуютводу, париливоздух, атакжедымовыегазы.

Ксистемамотопленияпредъявляетсярядтребований:

1) санитарно-гигиеншеские — обеспечениетребуемойтемпературывоздухавпомещенияхбезухудшениясостояниявоздушнойсреды;

2) экономические — минимальныеприведенныезатратыпри'уменьшениирасходаметаллаидругихматериалов;

3) строительные — увязкаэлементовотопительныхсистемсархитектурно-планировочнымиконструктивнымрешениямизданийбезнарушенийпрочностиосновныхконструкцийпримонтажеиремонтесистемыотопления;

4) монтажные— повышениестепенииндустриализациимонтажа, применениепреимущественноунифицированныхстандартныхузлов, сокращениепримененияузловидеталейиндивидуальногоизготовления;

5) эксплуатационные — простотаиудобствоуправленияиремонта, бесшумностьибезопасностьдействия;

6) эстетические – сочетаниесвнутреннейотделкойиинтерьеромпомещений, беззанятиялишнихплощадей.

Классификациясистемотоплений

1. Поместуразмещениягенераторатеплотыотносительноотапливаемогопомещения:

Местныесистемыотопления – генератортеплотыинагревательныйприборскомпонованывместеиустановленывобслуживаемомпомещенииилипоблизостиотнего. Этопечноеотопление, отоплениегазовымииэлектрическимиприборамиит. п.

Центральныесистемыотопления – обслуживаниенесколькоидажемногопомещений, генератортеплотыразмещаетсявединомтепловомпункте. Этосистемыводяного, паровогоивоздушногоотопления.

2. Поспособуразводкитрубкрадиаторам:

Приоднотрубнойразводке(см.рис.1) теплоносительпереходитпоследовательноотодногорадиаторакдругому, приэтомостывая. Такимобразом, последнийрадиаторвцепочкеможетбытьзначительнохолоднеепервого. Есливызаботитесьокачествесистемыотопления — выбирайтедвухтрубнуюсистему, позволяющуюрегулироватьтемпературувкаждойкомнате. Единственныйплюсоднотрубнойсистемы — болеенизкаяцена.

Придвухтрубнойккаждомурадиаторуподведенодветрубы — "прямая" и "обратная". Этаразводкапозволяетиметьодинаковуютемпературутеплоносителянавходевовсеприборы. Двухтрубнаяразводкаможетбытьдвухтипов:

- спараллельнымподключениемрадиаторов (см. рис.2)

- лучевая (коллекторная), когдаотколлектора "лучами" ккаждомуотопительномуприборуподводятсядветрубы — прямаяиобратная. Минуслучевойсистемы — большиезатратытруб. Плюс — легкаярегулировкаотопительныхприборовибалансировкасистемы.

Рис.1 Однотрубнаяразводка. Рис.2 Двухтрубнаяразводкас

параллельным

подключениемрадиаторов.

ОП – отопительныйприбор

1 – прямая

1 – обратна

3. Порасположениюподающеймагистрали:

Сверхнимрасположениемподающеймагистрали

Снижнимрасположениемподающеймагистрали

Проектированиеотоплениядома

Инженернаясистемаотоплениявключаетвсебякотельныйпункт, системуразводкитрубопроводовитепловыеприборы. Чтобысистемафункционировалавсоответствииссовременнымитребованиями, т. е. комфортно, экономичноинадежно, оченьваженкомплексинженерныхрасчетов.

Расчеттепловыхпотерьдомадолженбытьвыполненнакаждоепомещениевотдельности, сучетомколичестваокон, дверей, внешнихстен. Необходимыеданныедлярасчетатеплопотерь: толщинастениперекрытий, материал, использованныйприихвозведении; конструкциякровельногопокрытияииспользованныематериалы;

•типфундаментаиматериал, использованныйприеговозведении;

•типостекления (обычныеокнаилистеклопакеты), еслистеклопакеты, тоимеетзначениедвойныеилитройные;

•количествоитолщинастяжекпола.

Важноучестьналичиевконструкцияхтеплоизолирующегослоя, егосоставитолщину. Иногдаподборосуществляетсяпоукрупненнымвычислениям, взависимостиотобъемапомещения. Укомнатсодинаковымобъемоммогутбытьразныепоказателипотеплопотерям, еслиоднаявляетсяугловым, адругаясмежнымиливнутреннимпомещением, расположеннымвюжнойилисевернойчастидома, ит. д.

Такимобразом, чтобыизбежатьнедостаточногонагревапомещений, застройщикииспользуюттрадиционныйпринцип «много - немало». Вэтомслучаенаращиваетсяколичестворадиаторов, стоимостьвозрастаетэквивалентноихзапасупомощности, чтоувеличиваетобщийобъемсистемы, азначит, размермембранногобака, мощностьциркуляционногонасосаиколичествопотребляемогоэлектричества. Эксплуатациясистемыотоплениясповышеннойтеплоотдачейприведеткперегревудомаиискусственномуувеличениютеплопотерь. Гидравлическийрасчеттрубопроводовсистемыотопления - важнаясоставляющаякомплексаинженерныхрасчетов. Необходимоопределитьсопротивлениепланируемойсистемы, диаметрытрубопроводов, мощностьнасосадляциркуляциитеплоносителявсистеме.

Данныерасчетапозволятзапланироватьдополнительныеустройства,обеспечивающиерациональноераспределениетеплатакимобразом, чтобыиметьвозможностьполностьюиспользоватьихрабочиехарактеристики. Вдомахплощадьюот 350 м2 воизбежаниеошибкивсторонудефицитамощностисистемызачастуюзавышаютсядиаметрытрубопроводовразводки 1-гоэтажаилихарактеристикициркуляционногонасоса. Этоведеткудорожаниюсистемыкакпостоимости, такивэксплуатации. Толькоприграмотномподходекпроектированиюможнооптимизироватьсистемупоконструктивностиизатратам. Ксожалению, одефицитемощностисистемыотоплениясвоегодомапотребительузнаеттольковпроцессеэксплуатации. Аубыткиотпеределкибудутвесьмасущественными. Вфирмах, профессиональнозанимающихсямонтажомсистемотопления, специалистывкороткиесрокиосуществляютразработкуоптимальногопроектасистемы. Такойпроектнаотоплениевсреднемстоитот 1,5 до 2 тыс. у.е., аэкономияпоматериаламсоставляет 15-20% отобщейстоимостикоммуникаций. Экономичноеоборудованиевсегдадороженаэтапеприобретенияимонтажа. Носовременемоновсежеокупается, анестановитсяисточникомпостоянныхпроблемизатрат.