Джерела теплопостачання Автономне теплопостачання

Досвід розвитку систем теплопостачання технічно розвинених країн Європи з ринковою економікою більшою мірою орієнтований на використання автономного і поквартирного теплопостачання з використанням газових казанів.

Автономні джерела на відміну від централізованого теплопостачання дозволяють або повністю виключити теплотраси, або звести їх до мінімуму. Відсутність теплотрас можлива в тих випадках, коли джерело теплопостачання вбудовується в приміщення опалювальної будівлі. Найбільш поширеним варіантом такої інтеграції є те, що має в своєму розпорядженні котельну на даху будівлі (крышная котельна). У тих випадках, коли котельна розташовується в безпосередній близькості від опалювальних приміщень, в будівлі, що окремо стоїть, можливий варіант прибудованої котельної.

Автономні джерела теплопостачання у поєднанні з енергоефективними технологіями виробництва, розподілу і споживання теплової енергії дають більш ніж вражаючі результати. Так, в Швеції на потреби опалювання і гарячого водопостачання витрачається в середньому в 3,1 разу менше палива, чим в середній смузі Росії з аналогічними кліматичними умовами.

Низькі ціни на паливні ресурси (на газ ціни в Росії в 10 разів нижче світових) у поєднанні з відсутністю стимулюючих механізмів економії трудовитрат на виробництво і споживання тепла приводять до величезних втрат, пов'язаних з марнотратним підходом до використання енергоресурсів в цілому по Росії.

Експерти оцінюють ці втрати в 40 мільярдів $ США за рік, що сумарно з річним бюджетом Росії. При цьому в Росії на 1- 2 житлових площі витрачається в 3-4 рази більше паливно-енергетичних ресурсів,

чим в європейських країнах з близькими кліматичними умовами, а добова витрата гарячої води більш ніж в 2 рази перевищує середні європейські норми.

Необхідно відзначити, що всі ці величезні непродуктивні витрати ми з вами оплачуємо в повному об'ємі. Частина цієї оплати (украй незначна) здійснюється у вигляді індивідуальних платежів за тепло і гарячу воду, що поставляються споживачам, а все, що недоплатили за отримане тепло і гарячу воду, а також всі втрати тепла і неефективне його використання компенсуються з дотаційних джерел. При цьому необхідно мати на увазі, що дотаційні джерела формуються із засобів платників податків. Таким чином, ми з вами як платники податків оплачуємо всі витрати, у тому числі і ті, які викинуті на вітер.

Для виправлення такого положення справ необхідна орієнтація на створення ринкових механізмів в наданні послуг конкретним споживачам тепла і гарячої води. Саме ринкові механізми послужили причиною пріоритетного розвитку автономного і поквартирного теплопостачання в європейських країнах. У ринкових умовах будь-якого споживача перш за все цікавить якість послуг, що надаються, їх своєчасність, а також вартість, можливість вибору.

Стосовно теплопостачання під якістю слід розуміти забезпечення умов комфортного мешкання споживачів незалежно від пори року, температури навколишнього середовища і інших кліматичних умов.

Комфортні умови мешкання визначаються не тільки температурним режимом усередині приміщення, але і надійністю і безперебійністю роботи системи опалювання і гарячого водопостачання, а також підтримкою екологічних і санітарних норм по викидах, вібраціях, шумах і інших перешкодах, що створюються джерелами теплопостачання.

ТЕМА3.Види и основне обладнання системи опалення. 0палювалні прилади системи опалення. Класифікація ОП за способом тепловіддачі. Вибір опалювальних приладів. Розрахунок поверхні і кількості опалювальних приладів. Регулювання теплопередачі приборів.

1.Студент повинний знаті:

1.1.Призначення опалювального прилада.

1.2.Класифікація ОП за способом тепловіддачі.

1.3.їх недоліки і

1.4.Вибір опалювальних приладів.

1.5. Вімоги до розміщення і приєднання до опалювальних приладів.

1.6.Устаткування арматури і термостатичних клапанів для регулювання.

2.Студент повинний вміти:

2.1.Правильно визначити тип опалювального прилада.

2.2.Вміти розраховувати поверхню опалювального прилада.

2.3.Розраховувати температуру води затікання в прилад.

2.4.Рораховувати кількість і тип опалювального прилада.

2.5.Визначати тепловіддачу трубопроводів.

2.6.Визначати коефіцієнт запасу поверхні опалювального прилада.

ОПАЛЮВАЛЬНІ ПРИЛАДИ

Область теплового комфорту визначається таким поєднанням температури повітря (t_в) і поверхонь огорож (t_п), при якому більшість людей не випробовують дискомфорту. Пониження температури повітря при променистому опалюванні сприятливо позначається на самопочутті людей в порівнянні з конвективним опалюванням (t_в>t_п), що обумовлене фізіологічними особливостями людського організму.

Всі опалювальні прилади використовують два фізичні процеси: конвекцію і випромінювання. Конвекція - це утворення висхідного потоку повітря поблизу нагрітої поверхні. В цьому випадку велика частина тепла передається повітрю приміщення. Променисте опалювання - це потік інфрачервоних променів від нагрітої поверхні опалювального приладу, який підвищує температуру інших поверхонь в приміщенні (вертикальні огорожі, меблі, перекриття).

Традиційне ділення опалювальних приладів на радіатори і конвектори вельми умовно, оскільки жоден з приладів водяного опалювання не віддає теплоти в чистому вигляді випромінюванням (радіацією) або конвекцією (нагрітим повітрям), але частка інфрачервоного випромінювання загалом тепловому потоці відрізняється у приладів різної конструкції і геометричних розмірів. Фірма Kermi наводить для панельних радіаторів, що випускаються, наступні дані (наближені): частка випромінювання максимальна для радіаторів тих, що складаються з однієї панелі (тип 10-50 %) і мінімальна для радіаторів з 3 панелей з додатковим обребренням між ними (тип 33 -10%).

Принципово відрізняється схема опалювання, при якій теплопередаючі поверхнями є стеля, стіни або підлога. В цьому випадку частка теплового випромінювання складає відповідно до 70, 58 і 52%. Особливо комфортні умови створюються при підлоговому і стельовому опалюванні. У цих випадках температура повітря по висоті приміщення змінюється трохи. Слід мати на увазі, що виключення опалювального приладу, встановленого під вікном, веде до негативної рухливості повітря і активного переохолодження підлоги, що обумовлене дією потоку холодного повітря, спадаючого від вікна. Підвищення ж температури поверхні при підлоговому опалювання спричиняє за собою "зліт" пороши. Компромісом може стати поєднання двох схем, що (при грамотному розрахунку) не приведе до підвищення рівня витрат, але забезпечить затишок і комфорт.

Велике значення мають також параметри теплоносія. Як відомо в нашій країні як теплоносій нерідко використовувалася перегріта вода з температурою понад 100 °С, що дозволяло добитися економії за рахунок

зменшення теплопередающій поверхні приладів, їх розмірів і маси, але негативно позначалося на санітарно-гігієнічній обстановці в приміщенні. Дискомфорт від знаходження поблизу могутнього локального джерела тепла з температурою вище 80 °С посилювався розкладанням сухого органічного пилу, виділенням шкідливих речовин, що супроводжується. В даний час намітилася тенденція поступового зниження температури теплоносія, що спричиняє за собою збільшення розмірів радіаторів, але дозволяє створити комфортніші і нешкідливіші умови. Згідно БИЧ ТЕНЬК 442, температура теплоносія на вході/виході з радіатора складає 75/65 °С при температурі приміщення 20 °С^. Слід враховувати і той факт, що використання протяжних («широких») приладів малої висоти дозволяє повністю перекрити віконний отвір і повністю виключити вплив спадаючого з вікна холодного повітря на мікроклімат приміщення.

Схеми теплопостачання систем водяного опалювання можуть бути залежними і незалежними. Найбільш поширені в РФ залежні схеми, що передбачають централізовану подачу тепла (від ТЕЦ або районної котельної), відрізняються значною корозійною активністю теплоносія (води), обумовленою підвищеним вмістом кисню, слідством чого є жорсткі обмеження по вибору матеріалів опалювальних приладів.

У замкнутих контурах систем опалювання, побудованих по незалежній схемі (удома з індивідуальними котельними або з підключенням до тепломережі через теплообмінник) циркулює один і той же об'єм води. Це дозволяє звести до мінімуму її корозійні властивості і тим самим значно продовжити термін служби, як всієї системи в цілому, так і опалювальних приладів зокрема. У таких системах вільно можуть застосовуватися сталеві прилади, як правило, доступніші і технологічніші, чим інші.

Опалювальні прилади систем водяного опалювання можна розділити по конструкції і матеріалу виготовлення на наступні групи:

- секційні радіатори з чавуну, алюмінію, стали;

- колончаті радіатори із сталі або алюмінію;

- панельні радіатори із сталі;

- конвектори;

- стінні або стельові панелі.

Основні типи опалювальних приладів

Опалювальні прилади - важлива частина опалювальної системи. За способом віддачі тепла (конвекція або випромінювання) і особливостями конструкції

опалювальні прилади діляться на радіатори і конвектори, і залежно від матеріалу бувають чавунні, алюмінієві, сталеві, біметалічні.

Чавунні - добре віддають тепло і чинять опір іржі, але важкі, громіздкі і крихкі - бояться ударів, зовнішній вигляд не відповідає сучасному дизайну, тепловіддача може зменшуватися із-за накопичення іржі і грязі усередині радіатора. Володіють великою внутрішньою водоємністю, що збільшує інерційність системи і утрудняє температурне регулювання системи, і як наслідок - збільшення тривалості роботи казана і насоса, і перевитрата палива і електроенергії.

Алюмінієві радіатори - легені, володіють високими теплоотдачей, красиві, але досить дорогі, капризні до хімічного складу теплоносія, категорично забороняється використовувати з мідними трубопроводами. Небажане з'єднання за допомогою будь-яких видів металевих труб.

Сталеві панельні - оптимальні за ціною, володіють високими теплоотдачею, суміщають в собі кращі якості радіатора і конвектора. Недолік - повинні бути постійно заповнені водою і чутливі до наявності кисню у воді.

Для індивідуальних будинків можна використовувати будь-які типи опалювальних приладів, за умови, що Ви не забули про відповідність тепловіддачі радіаторів втратам тепла конкретних приміщень, в яких вони будуть встановлені.

Сталеві панельні радіатори

Сталеві панельні радіатори призначені для установки в системах водяного опалювання приватних, суспільних і промислових будівель.

Випускаються радіатори висотою Н=300, 500, 600, 900 мм і загальною довгою від 400 до 3000 мм з різним ступенем обребрення (1-одна панелі, 0 -відсутність обребрення див. малюнок).

Найбільш економічними, відповідно дешевшими вважаються радіатори 22 типи (т.е. 2 панелі, 2 обребрення).

Сталеві панельні радіатори не рекомендується використовувати в системах з відкритим розширювальним баком. При використанні цього типу радіаторів на багатоповерхових будівлях без індивідуальних теплових пунктів, необхідно уточнювати характеристики мережі теплопостачання. Вони не повинні виходити за межі технічних параметрів радіаторів. Монтаж радіаторів слід проводити без зняття заводської упаковки, особливо на

час проведення обробних робіт. Для сталевих панельних радіаторів з бічним підключенням відстань між штуцерами залежить від висоти радіатора. Таблиця залежності міжосьової відстані від висоти приладу для сталевих панельних радіаторів з бічним підключенням.

Алюмінієві радіатори

Алюмінієві радіатори призначені для установки в системах водяного і парового (пара низького тиску) опалювання житлових, суспільних і промислових будівель. Сучасний зовнішній вигляд дозволяють встановлювати опалювальні прилади в приміщеннях з підвищеними вимогами по комфортності. Алюмінієві радіатори виготовлені з матеріалу, що володіє підвищеною теплопровідністю, але що одночасно пред'являє підвищені вимоги до хімічного складу теплоносія. Зовнішня поверхня радіаторів покрита шаром удароміцної порошкової епоксидної емалі білого кольору. Всі моделі володіють хорошим антикорозійним захистом. Поверхня алюмінію покрита міцною оксидною плівкою, що захищає його від дії навколишнього середовища. Зовнішня і внутрішня поверхні радіатора покриті захисною грунтовкою.

Високу тепловіддачу алюмінієвим радіаторам забезпечують:

- висока теплопровідність алюмінієвих сплавів, з яких виготовлені радіатори.

- спеціально розроблена форма внутрішнього перетину і безліч конвекційних ребер, створюючих велику поверхню теплообміну.

- міжсекційні простори і вертикальне розташування ребер забезпечують конвекційну тягу, що збільшує швидкість теплообміну.

При експлуатації алюмінієвих радіаторів необхідно виконувати

деякі вимоги:

- Не використовувати абразивні матеріали при чищенні поверхні - Категорично забороняється додаткове забарвлення радіатора

- Категорично забороняється з'єднання алюмінієвих радіаторів в

системах опалювання за допомогою мідних труб

Конвектори

Конвектори опалювальні сталеві типу "Універсал" і "Комфорт" призначені для установки в системах водяного і парового опалювання житлових, суспільних і промислових будівель з температурою теплоносія до 150°С і надмірним робочим тиском до 10 бар. Сучасний зовнішній вигляд і відсутність гострих кутів дозволяють

встановлювати опалювальні прилади в приміщеннях з підвищеними вимогами по комфортності і травмобезпечності. Опалювальні конвектори типу "Універсал" складаються із сталевого нагрівального елементу і сталевого кожуха з повітряним клапаном для регулювання теплового потоку.

Повітряний клапан, що встановлюється в кожусі, служить для регулювання теплового потоку конвектора по повітрю. З його допомогою можлива зміна теплового потоку до 40-50% від номінального значення.

Забарвлення кожухів здійснюється або емаллю ПФ-115, або методом порошкового напилення, що впливає на ціну конвектора.

Конвектори типу "Універсал" навішуються на наперед закріплені на стіні кронштейни.

Кожух встановлюється після закінчення обробних робіт в приміщенні. Конвектори кріпляться до стіни за допомогою кронштейнів, розташованих на корпусі.

Полотенцесушителі

Все полотенцесушители, або як їх іноді називають - радіатори для ванних кімнат, діляться на водяні, електричні і комбіновані. Відрізняє їх велику різноманітність форм і забарвлень. Вибираючи імпортний полотенцесушитель треба враховувати, що вони призначені тільки для систем опалювання, і встановлювати їх в системах гарячого водопостачання (ГВС) не рекомендується. Російські полотенцесушители виконані із сталевих безшовних труб завтовшки 2 мм. Полотенцесушителі бажано забезпечити замочною арматурою або термостатом.

Більшість приладів комплектуються воздуховипускним клапаном.

Як правило, в сучасних системах, полотенцесушители підключаються до системи опалювання, при розрахунку потужності полотенцесушителя варто враховувати, що в більшості випадків ванні кімнати мають низькі тепловтрати, і неправильно підібраний полотенцесушитель за відсутності терморегулятора перегріватиме приміщення. Як наслідок збільшення експлуатаційних витрат.

Вибір опалювальних приладів

Для визначення теплової потужності радіаторів використовуються розрахунки тепловтрат приміщення, а також враховуються можливі притоки тепла від інших джерел (електроплити, водонагрівачі, світильники і т.д.).

Радіатори підбираються по каталогах, в яких зазвичай приводиться потужність при різниці між середніми значеннями температури приладу і приміщення Д _t = 60°С. Такий температурний натиск вибраний тому, що в Європі прийняті двотрубні системи водяного опалювання з температурами гарячої води 90-70°С. При цьому середня температура приладу виявляється рівною 80°С, а після віднімання температури приміщення 20° Із залишаються прийняті 60°С.

Перерахунок тепловіддачі (2 при температурному натиску, що відрізняється від Q_ном при 60° З, виконується по наступній формулі:

Q/Q_ном = Д _t /60

Визначальними чинниками при виборі опалювального приладу також будуть - ціна, дизайн, гігієнічність, компактність і т.д. Особливості матеріалів, з яких зроблені радіатори, і конструкцій теж повинні мати значення.

Наприклад, не бажано використовувати радіатори, що володіють великою внутрішньою місткістю, зокрема чавунні, такі як МС-140 і тому подібні. Такі радіатори володіють місткістю від 2,5 до 3,5 л на секцію, у відмінності, наприклад, від алюмінієвих радіаторів, які мають місткість секції менше 0,5 л на секцію. Зниження сумарної місткості системи опалювання спричиняє за собою безліч вигод і зручностей. По-перше, це зниження об'єму теплоносія і діаметрів трубопроводів, а також потужності циркуляційних помп, і як наслідок, зниження разових фінансових витрат. У других, це зниження експлуатаційних витрат, тому числі на паливо і електрику. Така система стає менш інертна, а тому легше реагує на автоматичне управління.

Інший приклад - не слід порівнювати однотипні опалювальні прилади за ціною за секцію або однаковий габарит. Правильніше порівнювати те, за яку ціну ви набуваєте необхідної "потужності".

Для міської забудови (у системах опалювання старого типу) вибір буде, зокрема визначатися "живучістю" опалювального приладу в реальних умовах експлуатації.

Тема7.Гідравлічний розрахунок систем

Дата добавления: 2014-01-04