10912

Четвертый храм, прототипом для которого послужила церковь Дер- жавной Божьей Матери, расположенная в поселке «Память Парижской Коммуны» Борского района Нижегородской области, является перестрой- кой здания котельной в здание храма.

Визуализации рассматриваемых храмов представлена на рисунке 1. Для каждого из рассмотренных храмов в качестве системы отопле-

ния был запроектирован теплый пол. Для одного из самых популярных в настоящий момент возобновляемого источника энергии (теплового насоса)

– это наиболее оптимальное решение [4].

Рисунок 1. Исследуемые храмы: а) Флачная часовня; б) церковь Покрова Пре- святой Богородицы; в) современный храм; г) перестроенный храм из здания котельной.

Стоимость такой установки для храма большой вместимости будет весьма существенной, поэтому выбор был сделан в пользу вариантов а и г. Однако расположение помещений в варианте г позволило рассчитать си- стему естественной вентиляции, которая обеспечила требуемый воздухо- обмен не только в молельном зале, но и в приходе и алтаре.

370

В качестве системы отопления был выбран теплый пол (рис. 2), по- крывающий нагрузку практически на весь отопительный период. Для пи- ковых нагрузок используются классическая радиаторная системы отопле- ния, которая использует котел, работающий на древесных гранулах – пел- летах [4].

Решение последнего вопроса, требующего как натурных, так и лабо- раторных экспериментов сводится к обеспечению православного храма электричеством, как для освещения, так и для работы теплового насоса.

Рисунок 2. Контуры теплого пола в храме, перестроенного из здания котельной

Для этой цели могут быть рассмотрены солнечные панели, которые будут установлены на двускатной кровле храма. В этом отношение у храма типа «Корабль» преимущество над крестово-купольным, ввиду большей площади кровли, которая может быть использована для установки пане- лей.

Помимо эффективности использования солнечных панелей в кон- кретных климатических условиях также встает вопрос о подключении к энергетическим сетям. Под этим подразумевается ранее описанное отли- чие между автономным и энергоизбыточным храмами. В пользу первого говорит полная энергетическая независимость, в то время как в пользу второго – повышенная надежность системы и более долгий срок службы (как правило, самым быстроизнашивающимся элементом является аккуму- ляторная батарея).

371

На данном примере можно установить последовательность принятия инженерных решений в соответствии с вышеуказанными пунктами.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Кочев, А. Г. Микроклимат православных храмов : монография

/А. Г. Кочев ; Нижегор. гос. архитектур.-строит. ун-т. - Н. Новгород :

ННГАСУ, 2004. - 449 с. : ил.

2.Кочев, А.Г. Влияние внешней аэродинамики на микроклимат православных храмов: научная монография / А.Г. Кочев, М.М. Соколов; Нижегор. гос. архитектур.-строит. ун-т. - Н. Новгород : ННГАСУ, 2017. - 188 с. : ил.

3.Кочев, А. Г. Анализ полей аэродинамических коэффициентов православных храмов Нижнего Новгорода / А. Г. Кочев, М. М. Соколов, А.С. Сергиенко, Е.А. Кочева // Приволжский научный журнал / Нижегор. гос. архитектур.-строит. Н. Новгород, 2014. – №4 (32). – С 146-151.

4.Соколов М.М. Использование возобновляемых и нетрадици- онных источников энергии: учеб. пособие / М. М. Соколов; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун-т. – Н. Новгород: ННГАСУ, 2015. – 116 с.

КОЗЛОВ С.С., старший преподаватель ТОКМОЛАЕВА А.С., студент

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно- строительный университет», г. Нижний Новгород, Россия, alyona.tokmolaeva@mail.ru.

СОВРЕМЕННЫЕ ТИПЫ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ БОЛЬШЕОБЪЕМНЫХ ПОМЕЩЕНИЙ

В условиях довольно неблагоприятного климата любому зданию необходимо хорошее отопление. И если отопление частного дома или квартиры не составит особого труда, то для отопления промышленных по- мещений придется приложить массу усилий.

Отопление производственных помещений и предприятий является довольно трудоемким процессом, чему способствует ряд причин. Во- первых, при создании отопительной схемы обязательно нужно соблюдать критерии стоимости, надежности и функциональности. Во-вторых, про- мышленные постройки обычно имеют довольно большие габариты и рас- считаны под выполнение определенных работ, для чего в зданиях устанав- ливается специальное оборудование. Эти причины существенно усложня- ют прокладку системы отопления и повышают стоимость работ.

Для поддержания нужного температурного режима и создания ком- фортного микроклимата необходимо предусмотреть эффективный способ

372

обогрева. В данной статье мы рассмотрим основные виды отопления, их преимущества и недостатки.

Водяное отопление.

Несомненно, на вопрос, какие виды отопления бывают, именно во- дяное отопление первым приходит на ум. Водяное отопление обладает та- кими преимуществами, как:

Не очень большая температура поверхности различных приборов и

труб;

Обеспечивает одинаковую температуру во всех помещениях; Экономится топливо; Повышены эксплуатационные сроки; Бесшумная работа;

Простота в обслуживании и ремонте; Обеспечение равномерного прогрева всех отопительных приборов;

Возможность регулирования степени нагрева отопительных прибо-

ров;

Большая степень безопасности по сравнению с системами парового отопления.

Кроме массы преимуществ имеются и недостатки, умалчивать о ко- торых бессмысленно:

∙Используемая в качестве теплоносителя водопроводная вода всегда содержит в своем составе соли и щелочи, которые агрессивно воз- действуют на металлические элементы отопительной системы – трубы и радиаторы. Соответственно, на их внутренних стенках со временем начи- нает оседать накипь, образовывается слой твердых осадков. Из-за них по- ток теплоносителя в системе замедляется, ухудшается эффективность теп- лоотдачи;

∙Еще один большой минус воды как теплоносителя заключается

втом, что она замерзает. К тому же расширяется при замерзании, что часто приводит к разрывам труб даже при небольших морозах. Решением этой проблемы является добавление в воду антифризов или соляных растворов. Но антифризы стоят дорого, а большие концентрации солей в воде вызы- вают интенсивную коррозию металлических частей системы отопления. Соответственно, чтобы зимой защитить систему от заморозки, воду в ней необходимо постоянно подогревать либо сливать на время;

∙Монтаж такой отопительной системы достаточно сложен, фи- нансово затратный и требует специальных навыков.

Главным компонентом системы водяного отопления является котел. Такое устройство необходимо для того чтобы нагревать воду. Вода являет- ся в таком виде отопления теплоносителем. Она циркулирует по трубам

373

замкнутого типа, а потом тепло передается в различные отопительные компоненты, а от них уже обогревается все помещение.

Наиболее простым вариантом является циркуляция естественного типа. Такая циркуляция достигается благодаря тому, что в контуре наблю- дается разное давление. Однако такая циркуляция может быть и принуди- тельного характера. Для подобной циркуляции водяные варианты отопле- ния должны быть оснащены одним или несколькими насосами.

После того, как теплоноситель проходит по всему контуру отопле- ния, он полностью охлаждается и возвращается назад в котел. Здесь он снова нагревается и, таким образом, снова позволяет отопительным прибо- рам выделять тепло.

Классификация систем водяного отопления Водяной тип отопления может различаться по таким критериям, как:

∙метод циркуляции воды;

∙расположение магистралей разводящего типа;

∙конструкционные особенности стояков и схема, по которой со- единяются все приборы обогрева.

Наибольшую популярность обретает система отопления, где цирку- ляция воды происходит посредством насоса. Отопление с циркуляцией во- ды естественного плана в последнее время применяется крайне редко.

В насосной отопительной системе нагрев теплоносителя может иметь место и благодаря водогрейной котельной, или термо воды, которая поступает из ТЭЦ. В отопительной системе вода может нагреваться даже посредством пара.

Рисунок 1 – Система водяного отопления

Воздушное отопление.

374

Несмотря на хорошие характеристики жидкостной отопительной си- стемы, воздушное отопление тоже пользуется неплохим спросом на рынке.

Данный вид отопительной системы обладает положительными каче- ствами, которые позволяют оценить такие системы отопления производ- ственных помещений по достоинству:

∙Отсутствие трубопровода и радиаторов, вместо которых уста- навливаются воздуховоды, что уменьшает стоимость монтажа;

∙Повышенный КПД за счет более грамотного и равномерного распределения воздуха по помещению;

∙Воздушную отопительную систему можно соединить с венти- ляцией и системой кондиционирования, что дает возможность обеспечи- вать постоянное движение воздуха. В результате отработанный воздух бу- дет выводиться из системы, а чистый и свежий – нагреваться и попадать в отопление производственного цеха, что очень хорошо скажется на услови- ях труда рабочего персонала.

Недостатки воздушного отопления

∙Система воздушного отопления с принудительной тягой затя- гивает внутрь дома пыль, содержащуюся в уличном воздухе. Воздушные фильтры поглощают не всю пыль, а только часть ее. Эта проблема облег- чается при использовании системы,с воздухозаборником, расположенным не снаружи дома, а внутри. Поможет также установка вентилятора в авто- матический режим, так, чтобы он работал, только когда конфорки печи раскаляются докрасна.

∙Воздушные фильтры в системе отопления нужно часто менять, иначе система будет работать неэффективно, потому что ей придется тра- тить больше энергии для обеспечения циркуляции воздуха.

∙Если испортится вентилятор, то тепла не будет. Важно иметь контракт на 24-часовое сервисное обслуживание с надежным продавцом, который всегда доступен и будет иметь в запасе запчасти именно для ва- шей печи. Это, конечно, хорошая идея при любой домашней системе отоп- ления.

∙В случае любой неисправности, приводящей к попаданию СО в систему воздуховодов, угарный газ быстро распространится по всему до- му.

Такую систему можно дополнительно оснастить еще одним плюсом: для этого необходимо установить комбинированное воздушное отопление,

вкотором сочетаются естественное и механическое побуждения воздуха.

Воздушное отопление отлично подходит для отопления зданий с большим метражом, и отопление промышленных помещений, базирующе- еся на воздушной системе, выходит очень эффективным. К тому же, некоторые виды производства, например, химическое, просто не дают возможности использовать любой другой тип отопительной си- стемы.

375

Рисунок 2 – Система воздушного отопления

Инфракрасное отопление Если возможность установить жидкостное или воздушное отопление

отсутствует, или в том случае, когда данные виды систем не устраивают владельцев производственных зданий, на помощь приходят инфракрасные обогреватели. Принцип работы описывается довольно просто: ИК- излучатель вырабатывает тепловую энергию, направленную на определен- ный участок, вследствие чего эта энергия передается объектам, находя- щимся на этом участке.

В целом, такие установки позволяют создать мини-солнце в рабочей зоне. Инфракрасные обогреватели хороши тем, что нагревают только тот участок, на который они направлены, и не позволяют теплу рассеиваться по всему объему помещения.

При классификации ИК-обогревателей в первую очередь рассматри- вается метод их установки:

Инфракрасные отопители различаются и по типу излучаемых волн:

∙коротковолновые;

∙средневолновые;

∙светлые (такие модели имеют высокую рабочую температуру, поэтому при работе они светятся);

∙длинноволновые;

∙темные.

Разделить ИК-обогреватели на типы можно и по используемым энер- горесурсам:

∙электрические;

376

∙газовые;

∙дизельные.

ИК-системы, работающие на газу или дизеле, имеют гораздо боль- шее КПД, за счет чего обходятся гораздо дешевле. Но такие устройства негативно влияют на влажность воздуха в помещении и выжигают кисло- род.

Существует классификация по типу рабочего элемента:

∙галогенные: нагрев осуществляется за счет хрупкой вакуумной трубки, которую очень легко вывести из строя;

∙карбоновые: нагревательным элементом является карбоновое волокно, упрятанное в стеклянную трубку, которая тоже не отличается вы- сокой прочностью. Карбоновые нагреватели потребляют примерно в 2-3 раза меньше энергии;

∙Теновые;

∙керамические: отопление осуществляется за счет керамических плиток, которые объединены в одну систему.

Инфракрасные обогреватели хорошо подходят для использования в любых типах построек, начиная от частных домов и заканчивая громозд- кими промышленными строениями. Удобство использования такого отоп- ления заключается в том, что эти конструкции способны обогревать от- дельные зоны или участки, что делает их невероятно удобными.

ИК-обогреватели воздействуют на любые предметы, но не затраги- вают воздух и не влияют на движение воздушных масс, что исключает возможность появления сквозняков и других негативных факторов, спо- собных повлиять на здоровье персонала.

По скорости прогрева инфракрасные излучатели можно назвать ли- дерами: их запуск необходимо осуществлять, находясь на рабочем месте, и ждать тепла почти не придется.

Такие устройства очень экономичны и имеют очень высокий КПД, что позволяет использовать их как основное отопление производственных цехов. ИК-обогреватели надежны, способны работать на протяжении дол- гого периода времени, практически не занимают полезное пространство, имеют небольшой вес и не требуют усилий при установке. На фото можно увидеть различные виды инфракрасных излучателей.

В данной статье были рассмотрены основные виды отопления для промышленных зданий. Перед установкой любой выбранной системы необходимо осуществить расчет отопления производственных помещений. Осуществление выбора всегда ложится на хозяина постройки, а знание из- ложенных советов и рекомендаций по расчету нагрева помещения позво- лит выбрать действительно подходящий вариант отопительной системы.

Достоинства инфракрасных обогревателей:

∙Прогрев помещений за 15-20 минут;

377

∙Возможность создания теплых зон в неотапливаемых помеще-

ниях;

∙Отсутствие потерь энергии на обогрев «лишней» площади»;

∙Минимальные теплопотери в системах, работающих без тепло-

носителя;

∙Экономия на обслуживании, поскольку не нужно менять филь- тры, проверять, чинить насосы и т.п.;

∙Комфортный микроклимат: воздух не пересушивается, пол нагревается и служит вторичным источником тепла.

Недостатки инфракрасного обогревателя:

∙Высокая стоимость приборов;

∙Проблемы установки приборов в помещениях с наклонными и высокими потолками;

∙В некоторых случаях инфракрасное отопление вредно для здо- ровья, поэтому не допускается направление тепла от прибора в область го- ловы;

∙Потолочные приборы нельзя располагать на уровне ниже полу- тора метров.

∙Если высота потолков ниже 4 м;

∙На производствах, где излучение влияет на качество продук- ции или технологические процессы;

∙В помещениях пожарных категорий А, Б.

Рисунок 3 – Отопление рабочего места инфракрасными обогревателями

378

Таблица 1 – Достоинства и недостатки различных систем отопления

379