6. Технико-экономическое сравнение систем отопления.

Систему отопления выбирают на основании технико-экономического сравнения различных вариантов, допустимых по санитарно-гигиеническим показателям, с учетом эксплуатационных особенностей.

Приведем сравнительные технические показатели наиболее распространенных систем центрального отопления. К таким показателям прежде всего относятся характеристики систем и применяемых в них теплоносителей. Важным показателем является надежность системы.

Надежность систем отопления, т. е. свойство обеспечивать заданную теплоподачу в помещения в течение требуемого периода времени (ряда отопительных сезонов) различна. Наибольшей надежностью, которая обусловлена, прежде всего, безотказностью (непрерывным сохранением работоспособности), а также сравнительной долговечностью, обладают системы водяного отопления (срок службы 30—35 лет), управляемые и безопасные в эксплуатации. Близки к ним по надежности системы местного воздушного отопления при водяном теплоснабжении, действие которых легко автоматизируется. Менее надежны системы парового отопления, более сложные по конструкции, в обслуживании и недолговечные (срок службы паропроводов 10 лет, конденсатопроводов — около 4 лет). Невысокую надежность имеют также системы центрального воздушного отопления из-за возможности нарушения распределения воздуха по помещениям, поскольку воздуховоды из кровельной и тонколистовой стали недолговечны, а из кирпича, блоков, плит, листов и тому подобных материалов недостаточно плотны.

Равномерность температуры воздуха по высоте отражается на тепловом комфорте и теплопотерях помещений. Наилучшими в этом отношении считают способы отопления помещений через пол и потолок. Наибольшее изменение температуры происходит при воздушном отоплении: верхняя зона помещений перегревается, нижняя — недогревается. Водяное отопление с подоконными радиаторами занимает промежуточное положение.

Гигиенические и акустические показатели, благоприятные для человека, могут быть достигнуты при использовании систем водяного и центрального воздушного отопления. Однако связанные с этим ограничения температуры и скорости движения теплоносителя ухудшают экономические показатели систем. Применение паровых и местных воздушных (при высокотемпературном первичном теплоносителе) систем сопровождается понижением гигиенических и акустических показателей отопления.

Радиус действия систем различен:

• при паровом отоплении возможна значительная горизонтальная и вертикальная протяженность систем;

• при водяном отоплении горизонтальная протяженность также может быть большой, но по вертикали радиус действия систем ограничен величиной допустимого гидростатического давления;

• при воздушном отоплении радиус действия систем наименьший из-за большого понижения температуры теплоносителя по длине вследствие малой его теплоемкости.

Тепловая инерция систем водяного отопления, особенно при массивных (бетонных панелях) или водоемких (чугунных радиаторах) отопительных приборах, значительна. Это свойство систем снижает эффективность регулирования теплоотдачи приборов, но позволяет поддерживать необходимую температуру в помещениях при недлительном отключении теплоснабжения. Системы парового и воздушного отопления обладают малой тепловой инерцией, что часто предопределяет выбор их для прерывистого отопления помещений.

Сравним экономические показатели различных систем центрального отопления.

По капитальным вложениям местные системы воздушного отопления с использованием высокотемпературного первичного теплоносителя имеют преимущество перед другими системами. Экономичными являются также системы парового отопления: в равных расчетных условиях на их устройство расходуется меньше металла и первоначальная стоимость несколько ниже, чем стоимость систем водяного отопления. Стоимость устройства центральных систем воздушного отопления выше (с учетом стоимости объема зданий, занимаемого оборудованием) затрат на создание систем водяного отопления, а расход металла в связи с возможностью изготовления воздуховодов из асбестоцемента и других строительных материалов часто оказывается даже ниже, чем в системах парового отопления.

Однако выбор системы отопления только по наименьшим капитальным вложениям, без учета стоимости ее эксплуатации, экономически не может считаться полноценным. Поэтому при сравнении различных систем отопления по экономическим показателям учитывают общие, так называемые приведенные затраты, включающие 12 % (8 % для энергосберегающих мероприятий) капитальных вложений и полную среднюю стоимость годичной эксплуатации системы. Экономически более эффективной считают систему, имеющую наименьшие приведенные затраты.

Годовые эксплуатационные затраты зависят прежде всего от расхода топлива и долговечности систем отопления. В водяных системах расход топлива несколько меньше, чем в паровых и центральных воздушных системах, так как попутные теплопотери, бесполезные для отопления помещений, в них ниже, К тому же срок службы систем водяного отопления, как указывалось, наибольший. При этом уменьшение амортизационных расходов настолько сокращает стоимость эксплуатации, а следовательно, и приведенные затраты, что системы водяного отопления обычно становятся экономически более эффективными, чем системы парового отопления.

Технические и экономические показатели систем отопления определяют области применения. Системы водяного отопления, как более надежные и гигиенически приемлемые, получили широкое распространение в условиях теплофикации городов и поселков: их применяют в гражданских, производственных и сельскохозяйственных зданиях. Системы парового отопления из-за санитарно-гигиенических и эксплуатационных недостатков запрещено использовать в гражданских зданиях, предназначенных для постоянного или длительного (более 2 ч) пребывания людей. Паровым отоплением (при наличии пара для технологических нужд) допускается оборудовать производственные здания. Этот вид отопления рекомендуется применять (опять-таки при наличии пара) для дежурного (в нерабочее время) отопления помещений.

Возможность сочетания отопления и вентиляции способствует распространению воздушного отопления. Центральное воздушное отопление используется в первую очередь в производственных и сельскохозяйственных зданиях с механической приточной вентиляцией, системы местного воздушного отопления — в производственных и общественных зданиях для прерывистого или дежурного обогревания помещений.