СРС3

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

МЕЖДУНАРОДНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ КОРПОРАЦИЯ

КАЗАХСКАЯ ГОЛОВНАЯ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ

СРС

«НАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ. ТРЕБОВАНИЯ ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К НИМ»

ВЫПОЛНИЛ: ст. гр. АРХ.12-3* КАТАЕВ К. Е.

ПРОВЕРИЛА: ассист. проф. АЛДАБЕРГЕНОВА Г. Б.

АЛМАТЫ 2014

НАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ. ТРЕБОВАНИЯ ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К НИМ.

Основные требования к системам отопления.

Гигиенические исследования микроклимата помещений и влияния изменения его отдельных компонентов на организм человека позволили выработать требования к системам отопления, основными из которых являются:

1. Санитарно-гигиенические (главное требование) – поддержание микроклимата на требуемом уровне (t_в, t_R, t_{о. приб});

2. Экономические – минимум приедённых затраты на сооружение и эксплуатацию;

3. Строительные – обеспечение соответствия архитектурно-планировочным и конструктивным решениям здания и увязка со строительными конструкциями;

4. Монтажные – применение индустриальных методов с максимальным использованием унифицированных узлов при минимальном количестве типоразмеров;

5. Эксплуатационные – простота и удобство обслуживания, управления и ремонта, надёжности, безопасность и бесшумность действия;

6. Эстетические – сочетаемость с внутренней архитектурной отделкой помещения, минимальная площадь, занимаемая системой отопления.

Назначение, принцип действия и структура системы отопления.

Система отопления представляет собой комплекс элементов, предназначенных для получения, переноса и передачи необходимого количества теплоты в обогреваемые помещения.

Рис. 3.1 Принципиальная схема системы отопления (с естественной циркуляцией)

Каждая система отопления (см. рис. 3.1) включает в себя три основных элемента: теплогенератор (1) – для получения теплоты и передачи ее теплоносителю (воде, пару, воздуху); система теплопроводов (2) – для транспортировки теплоносителя от теплогенератора к отопительным приборам; отопительные приборы (3) – передают теплоту от теплоносителя воздуху и ограждениям помещения.

Рис. 3.2 Принципиальная схема системы отопления (с искусственной циркуляцией)

Кроме того, в системе отопления в зависимости от вида и устройства могут быть ( см. рис.3.2):

• Циркуляционный насос ЦН (для обеспечения движения теплоносителя по замкнутому контуру: теплогенератор – теплопроводы – нагревательные приборы – теплогенератор);

• Расширительный бак РБ (для компенсации изменения объёма воды при нагревании и охлаждении);

• Воздухосборник В (для удаления воздуха из системы отопления);

• Подпиточный насос ПДН (для подпитки системы отопления водопроводной водой, прошедшей химводоподготовку).

Движение теплоносителя (воды) происходит под действием разности плот­ностей (или температур) горячей (ГВ) и охлажденной (ОВ) воды за счет естествен­ной циркуляции.

Классификация систем отопления

Системы отопления классифицируют по следующим признакам:

1. По взаимному расположению основных элементов относительно источника теплоты

   1. Центральные – несколько помещений получают тепло от одного ИТ (котельные установки, ТЭЦ, центральный тепловой пункт ЦТП и т.д.)

   2. Местные – системы отопления и ИТ объединены и расположены в одном помещении

2. По виду теплоносителя

   1. Водяные

   2. Паровые

   3. Воздушные

   4. Комбинированные

3. По способу циркуляции теплоносителя

   1. Системы с естественной циркуляцией (за счет разности плотностей холодного и горячего теплоносителя)

   2. Системы с искусственной циркуляцией (за счет работы насоса в водяных системах отопления и за счет давления пара в паровых системах отопления работы - в паровых системах отопления)

4. По параметрам теплоносителя

   1. Водяные низкотемпературные (с водой, нагретой до 100⁰С)

   2. Водяные высокотемпературные (с водой, нагретой более 100⁰С)

   3. Паровые системы низкого давления (0,1 – 0,17 МПа)

   4. Паровые системы высокого давления (0,17 – 0,3 МПа)

   5. Вакуум – паровые (с давлением меньше 0,1 МПа)

Теплоносители для систем отопления.

Теплоносителем для систем отопления может быть любая среда, обладающая хорошей способностью аккумулировать тепловую энергию и изменять технические свойства; подвижная, дешевая, не ухудшающая санитарные условия в помещениях, позволяющая регулировать отпуск теплоты, в том числе автоматически. Таким требованиям в наибольшей степени отвечают вода, водяной пар и воздух.

Свойства воды: высокая теплоёмкость и большая плотность, несжимаемость, расширение при нагревании с уменьшением плотности, повышение температуры кипения при увеличении давления, выделение абсорбированных газов при повышении температуры и понижении давления.

Свойства пара: малая плотность, высокая подвижность, высокая энтальпия за счёт скрытой теплоты фазового превращения, повышение температуры и плотности с возрастанием давления.

Свойства воздуха: низкая теплоёмкость и плотность, высокая подвижность, уменьшение плотности при нагревании.

Технико-экономическое сравнение и области применения основных систем отопления.

Важное значение имеет область применения той или иной системы отопления, которая определяется преимуществами и недостатками данных систем, а также характером отапливаемых объектов.

Системы водяного отопления, благодаря высоким санитарно-гигиеническим качествам, надежности и долговечности, получили широкое применение в гражданских и производственных зданиях.

Паровые системы отопления допускаются в промышленных и ряде общественных зданий (при наличии пара для технологических нужд) при кратковременном пребывании в них людей. Она рекомендуется для периодического и дежурного отопления.

Целесообразно использовать воздушное отопление в производственных зданиях с выделением вредностей и влаги (благодаря возможности сочетания с вентиляцией), а также в качестве дежурного и периодического отопления производственных и общественных зданий или в виде местных систем с высокотемпературным первичным теплоносителем для отопления помещений большего объема производственного назначения.

Современные требования, предъявляемые к отопительным приборам.

Отопительные приборы являются основным элементом систем отопления и должны отвечать определённым теплотехническим, санитарно-гигиеническим, технико-экономическим, архитектурно-строительным и монтажным требованиям.

В соответствии с теплотехническими требованиями отопительные приборы должны хорошо передавать теплоту от теплоносителя (воды или пара) отаплиавемым помещениям, т.е. чтобы коэффициент теплопередачи их был как можно выше не менее 9-10 Вт/(м². К); отметим, что для современных конструкций отопительных приборов он находится в пределах 4,5 – 17 Вт/(м². К).

По санитарно-гигиеническим требованиям конструкция и форма (вид) поверхности отопительных приборов не приводили к скоплению пыли и позволяли её легко удалять.

Критерием для теплотехнической и технико-экономической оценке металлических приборов служит тепловое напряжение металла прибора, величина которого у современных приборов составляет М = 0,19 – 1,6 Вт/ (кг. К ).

Виды и конструкции отопительных приборов и их ТЭП.

Отопительные приборы, применяемые в системах центрального отопления, подразделяются: по преобладающему способу теплоотдачи – на радиационные (подвесные панели), конвективно-радиационные (приборы с гладкой внешней поверхностью) и конвективные (конвекторы с ребристой поверхностью и ребристые трубы); по виду материала – на приборы металлические (чугунные из серого чугуна и стальные из листовой стали и стальных труб), малометаллические (комбинированные) и неметаллические (керамические радиаторы, бетонные панели с заделанными стеклянными или пластмассовыми трубами или с пустотами, вообще без труб и др.); по характеру внешней поверхности – на гладкие (радиаторы, панели, гладкотрубные приборы), ребристые (конвекторы, ребристые трубы, калориферы).

Основными их техническими характеристиками являются см. Т.8.1 (Тихомиров Н.Б., Сергеенко Э.С. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция. М.: ООО «БАСТЕТ» 2007, 480 с.): площадь поверхности нагрева секции, м²; номинальная плотность теплового потока, Вт/м²; схема присоединения прибора (сверху-вниз, снизу-вверх и др.); расход теплоносителя через прибор, кг/с; показатели степени и коэффициенты в расчётных формулах.

Выбор, размещение и установка отопительных приборов. Присоединение их к теплопроводам.

Отопительные приборы системы центрального отопления размещают у наружных стен, преимущественно под окнами, т.к. в результате уменьшаются холодные токи воздуха в близи окон.

Присоединение отопительных приборов к теплопроводам может осуществляться по 3-м схемам (схемы подачи и отвода воды из приборов): «сверху-вниз», «снизу –вниз», «снизу-вверх», которые влияют на расчётную площадь поверхности прибора.

Определение площади поверхности и числа элементов отопительных приборов.

Для выполнения расчётов должны быть определены следующие величины: поверхностная плотность, номинальная плотность теплового потока, расчётный температурный напор, расчётная плотность теплового потока, расчётная площадь отопительного прибора, число приборов в соответствии с формулами приведёнными в (Тихомиров Н.Б., Сергеенко Э.С. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция. М.: ООО «БАСТЕТ» 2007, Г. 8, § 32.)