§ 20.4. Системы отопления с использованием сбросной теплоты

Сбросной называют теплоту, отводимую в атмосферу или водоемы от различных техноло-гических установок. При ежегодном потреблении в нашей стране около 2 млрд, т у.т. сбрасывается до 1,5 млрд. ГДж теплоты. Использование этого количества теплоты эконо-

501

мически выгодно, так как капитальные затраты на утилизацию значительно меньше, чем на выработку такого же количества теплоты.

Источником сбросной теплоты (ее относят к так называемым ВЭР - вторичным энергоре-сурсам) могут быть:

• отработавший ("мятый") пар;

• сбросная вода, использованная для охлаждения машин, рабочих тел, промывки продукции и т.п.;

• уходящие газы технологического топливоиспользующего оборудования, удаляе-мый нагретый воздух.

При использовании теплоты отработавшего пара применяют системы парового, водяно-го и воздушного отопления.

Сбросную воду в качестве теплоисточника для систем водяного отопления используют по двум схемам:

• по зависимой или независимой схеме, когда нагретая сбросная вода подается непо-средственно в систему отопления (см. рис. 3.1, г) или отдает свою теплоту в тепло-обменнике воде системы отопления (см. рис. 3.1,6);

• по схеме с дополнительным нагреванием с помощью теплового насоса, если тем-пература воды недостаточна для непосредственного использования в системе отопления (см. § 20.1).

Теплота уходящих газов может использоваться в газо-водяных теплообменниках-экономайзерах для нагревания воды системы отопления или ее предварительного подо-грева, а также в газовоздушных теплообменниках для подогрева наружного воздуха, по-ступающего к воздушно-отопительным агрегатам.

Перспективным считают использование теплообменников-утилизаторов с промежуточ-ным теплоносителем, изменяющим свое агрегатное состояние, так называемых термоси-фонов. В качестве промежуточного теплоносителя можно применить низкокипящие жид-кости (хладоны) (см, 5 20.1).

Преимущества таких систем - отсутствие перекачивающих насосов и не замерзаемость теплоносителя. В теплообменнике, находящемся в потоке удаляемого воздуха, будет про-исходить вскипание хладона, пары которого будут подниматься в теплообменник предва-рительного нагревания воздуха для системы воздушного отопления, где происходит их конденсация и отбор теплоты. Конденсат самотеком возвращается в теплообменник-испаритель.

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ И УПРАЖНЕНИЯ

1. Определите место установки теплоаккумулятора в схеме системы низкотемпера-турного отопления с тепловым насосом при использовании теплоисточников пери-одического действия и со стабильными параметрами.

2. Выберите тип низкотемпературной системы отопления для случая, когда мощность нетрадиционного теплоисточника при низкой температуре наружного воздуха не-достаточна и требуется дополнительное ("пиковое") догревание теплоносителя.

3. Перечислите способы повышения эффективности пассивной солнечной низкотем-пературной системы отопления "здание-коллектор".

502

Приложение 1

Показатели для расчета топливников отопительных печей

* Толщина слоя топлива при Q^п_т >12000 кДж/кг.

503

Приложение 2

Показатели для расчета газоходов отопительных печей

504

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. СНиП 2.04.05-91*. Отопление, вентиляция и кондиционирование / Госстрой Рос-сии. - М: ГУП ЦПП, 1998.

2. СНиП И-3-79*. Строительная теплотехника / Госстрой России. -М.: ГУП ЦПП,

1998.

3. СНиП 23-01-99. Строительная климатология / Госстрой России. -М.: ГУП ЦПП,

2000.

4. СП 41-101-95. Проектирование тепловых пунктов / Госстрой России.-М.: ГУП ЦПП, 1999.

5. Андреевский А.К. Отопление: Учеб. пособие для вузов. - 2-е изд. - Минск: Высш.

шк., 1982

6. Богословский В.Н. Строительная теплофизика (теплофизические основы отопле-ния, вентиляции и кондиционирования воздуха): Учебник для вузов. - 2-е. изд., пе-рераб. и доп. - М.: Высш. школа, 1982.

7. Богуславский Л. Д. Снижение расхода энергии при работе систем отопления и вентиляции. - 2-е изд. - М.: Стройиздат, 1985.

8. Богуславский Л.Д. и др. Экономика теплогазоснабжения и вентиляции: Учеб. для вузов. - 3-е изд. - М.: Стройиздат, 1988.

9. Веденяпин А. Курс отопления и вентиляции, СПБ, 1891.

10. Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 ч. Ч. 1. Отопление / Под ред. И.Г. Староверова. - Изд. 4-е, перераб. и доп., М.: Стройиздат, 1990.

11. Грудзинский М.М., Ливчак В.И., Поз М.Я. Отопительно-вентиляционные систе-мы зданий повышенной этажности. - М.: Стройиздат, 1982.

12. Иванников В.И. и др. Проектирование систем отопления, теплоснабжения кало-риферов, вып. VI-64. - М.: ЦНИИ проект, 1983.

13. Ионин А.А. и др. Теплоснабжение: Учеб. для вузов. - М.: Стройиздат, 1982.

14. Калмаков А.А. и др. Автоматика и автоматизация систем тепло-газоснабжения и вентиляции: Учеб. для вузов / Под ред. В.Н. Богословского. - М.: Стройиздат, 1986.

15. Константинова В.Е. Надежность систем центрального водяного отопления в зда-ниях повышенной этажности. - М.: Стройиздат, 1976.

16. Крафт Г. Системы низкотемпературного отопления / Пер, с нем. -М: Стройиздат,

1983.

17. Крупное Б.А. Отопительные приборы, производимые в России и в ближнем зару-бежье: Учебное пособие. - М.: ИАСВ, 2002.

18. Ливчак И.Ф. Квартирное отопление. - М.: Стройиздат, 1982.

19. Мачкаши А., Баихиди Л. Лучистое отопление. - М.: Стройиздат, 1985.

20. Монтаж внутренних санитарно-технических устройств / Ю.Б. Александрович и др.; Под ред. И.Г. Староверова. - Изд. 3-е, перераб. и доп., М.: Стройиздат, 1984.

21. Одельский Э.X. и др. Методика и примеры расчета на ЭВМ систем центрального отопления: Учеб. пособие для вузов. - Минск: Высш. шк., 1979.

20. Орлов А.И. Русская отопительно-вентиляционная техника. - М.: Госстройиздат,

1950.

20. Павловский А.К. Курс отопления и вентиляции, 1909.

20. Ривкин С.Л., Александров А.А. Термодинамические свойства воды и водяного пара. - М., Энергоатомиздат, 1984.

20. Родин А.К. Газовое лучистое отопление. - Л.: Недра, 1987.

20. Сборник задач по расчету систем кондиционирования микроклимата здания / Под ред. Э.В. Сазонова. Учеб. пособие для вузов. - Воронеж: изд. ВГУ, 1988.

20. Селиванов Н.П. и др. Энергоактивные здания. - М.: Стройиздат, 1988.

20. Семенов Л.А. Печное отопление. - Изд. 3-е. М.: Стройиздат, 1968.

505

27. Сканави А. Н. Конструирование и расчет систем водяного и воздушного отопле-ния зданий. - Изд. 2-е. М.: Стройиздат, 1983.

27. Сканави А.Н. Отопление: Учеб. для техникумов. 2-е изд. - М.: Стройиздат, 1988.

27. Соснин Ю.П., Бухаркин Е.Н. Бытовые печи, камины и водонагреватели. - М.: Стройиздат, 1989.

27. Ткачук А.Я. Проектирование систем водяного отопления. - Киев: Вища школа,

1989.

27. Туркин В.П. и др. Автоматическое управление отоплением жилых зданий. - М.: Стройиздат, 1987.

27. Хайнрих Г. и др. Теплонасосные установки для отопления и горячего водоснабже-ния / Пер. с нем., М.: Стройиздат, 1985.

27. Чаплин В.М. Отопление и вентиляция. Вып. I. Отопление. - М.: Госиздат, 1923.

27. Чистович С.А. и др. Автоматизированные системы теплоснабжения и отопления. - Л.: Стройиздат, 1987.

27. Щекин Р.В. и др. Расчет систем центрального отопления. - Киев: Вища школа,

1975.

27. Эффективные системы отопления зданий / В.Е. Минин, В.К. Аверьянов, Е.А. Бе-линкий и др. -Л.: Стройиздат, 1988.

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ

А

Автоматизация подпитки системы водяного отопления 79

• работы отопительного агрегата 330

• системы отопления 499, 533

• регулирования температуры воды, поступающей в систему отопления 72, 76 Агрегат отопительный 322 Аккумулятор теплоты 544 Амортизатор виброизолирующий 159

Амплитуда колебания температуры воздуха в помещении 425 Арматура запорно-регулирующая 142

Б

Бак конденсатный 291

• расширительный 78

• - закрытый 81

• - открытый 79

• сепаратор 292

Баланс тепловой помещения 31

В

Ветвь системы отопления 128 Виды систем водяного отопления 162

• - воздушного отопления 316

• - парового отопления 280

• отопительных приборов 87 Вода геотермальная 544

• как теплоноситель 22 Водонагреватель газовый 59

506

Водогрейный котел 62 Водоотделитель 287

Воздух атмосферный как теплоноситель 22 Воздухонагреватель рециркуляционный 332 Воздухоотводчик 155 Воздухопроницаемость ограждения здания 39 Воздухораспределитель 341 Воздухосборник 154 Вставка виброизолирующая 71

Выбор отопительных приборов 96

• системы отопления 477

• циркуляционного насоса 69

Г

Газоходы отопительных печей 403 Газы в системе водяного отопления 151 - дымовые как теплоноситель 21 Гелиоприемник 550 Гладкотрубный отопительный прибор 92

Горелка инфракрасного излучения 438

Д

Давление гидравлическое в системе водяного отопления 182

• естественное циркуляционное 208

• в однотрубной системе водяного отопления вертикальной 211

......горизонтальной 221

• в двухтрубной системе водяного отопления 219

• при охлаждении воды в малом кольце 215

• в теплопроводах 210

• воздуха в здании избыточное 40

• пара начальное 28, 295

• рабочее 87, 96

• циркуляционное насосное 66

• располагаемое 222

• расчетное 325

Дальнобойность воздушной струи 325 Динамика давления в системе водяного отопления без расширительного бака 185

......с двумя расширительными баками 203

......с расширительным баком гравитационной 186

----------насосной 188

----------районной 196

Длина отопительных приборов 118

З

Завеса воздушная тепловая 352 Задвижка 149 Закон Генри 152 - Джоуля-Ленца 448 -Ламберта 361

Затвор гидравлический 150, 248

507

Затраты на систему отопления 468 Зоны системы водяного отопления всасывания 189

------нагнетания 189

------по высоте здания 175

И

Изменение давления при движении воды в горизонтальных трубах 183

.....в вертикальных трубах 184 Изоляция виброзвуковая 159 -тепловая 158 Инерция отопительного прибора 90

Инфильтрация воздуха 39 Использование тепловой мощности системы отопления 49 История водяного отопления в России 10

К

Калорифер 95 Камин 424

• газовый 433

• электрический 446

Клапан воздушный в кожухе коннектора 93

• обратный 150

• предохранительный 293

• редукционный 287

Классификация отопительных печей 402

• - приборов 87

• систем отопления 19

• водяного отопления 162

• воздушного отопления 314

• парового отопления 280

• электрического отопления 441

Кольцо циркуляционное в системе водяного отопления 234

......второстепенное 237

......малое 215

......основное 234 Компенсация удлинения теплопроводов 132 Конвектор без кожуха 93

• с кожухом 93

• электрический 448 Конденсатоотводчик 288 Конденсатопровод 28

• двухфазный 304 Конденсат попутный 279

Контрольно-измерительные приборы (КИП) 494 Коэффициент воздухораспределителя скоростной 325, 342

----температурный 325, 342

• гидравлического трения 230

• затекания воды 241

• местного сопротивления 231

• обеспеченности 33

• облученности 364

508

• смешения воды 72

• теплопередачи ограждающей конструкции 33

• - отопительного прибора 103

• шероховатости труб 230

• экономайзерного эффекта 41

Кран воздушный 156

• двойной регулировки (типа КРД) 143

• запорный проходной (пробочный, шаровой) 148

• регулирующий с дросселирующим устройством 144

• проходной (типа КРП) 145

• трехходовой (типа КРТ) 146

М

Магистраль системы центрального отопления 127 Материал отопительных приборов 88

Мероприятия противопожарные при проектировании печного отопления 425 Метр квадратный эквивалентный 116 Мощность тепловая отопительного прибора 115 - - системы отопления 44

Н

Нагрузка тепловая отопительного прибора 85

• - системы отопления 229

• - стояка (ветви) 229

• - участка 229

Надежность системы отопления 224 Направление движения теплоносителя в магистралях 127 Насос конденсатный 27, 293

• подпиточный 53

• тепловой 454

• смесительный 72

• циркуляционый 65 Натоп помещения 535

Нормирование отопления жилых зданий 541

О

Области применения систем отопления 472 Обмер площадей ограждений помещений 34 Объем активный отопительной печи 403 Окраска отопительных приборов 112 Отопительные приборы 85 Отопление 7 Отопление воздушное местное 321

• центральное 340

• газовое 430

• дежурное 476

• зданий с переменным тепловым режимом475

• с постоянным тепловым режимом 473

• квартирное 174

509

• комбинированное 517

• конвективное 17 -лучистое 17, 359

• газовое 430

• панельно-лучистое 359

• печное 399

• прерывистое 535

• солнечное 548

• теплонасосное 454

• электрическое 441

• аккумуляционное

П

Панель излучающая 361

• отопительная бетонная 361

• металлическая 361 Параметры теплоносителя 23

Пар водяной как теплоноситель 22

• вторичного вскипания 308 Паропровод 28 Печь отопительная 401

• газовая 431

• электронагревательняя 445

• электротеплоаккумулирующая 450 Плотность основных теплоносителей 23

• теплового потока отопительного прибора 112

• номинальная 114

Площадь нагревательной поверхности отопительного прибора 115

• ограждающей конструкции расчетная 32 Подача нагретого воздуха наклонная 323

----сосредоточенная 341 Подводка к отопительному прибору 138

Показатель теплового напряжения металла отопительного прибора 86 Потери давления линейные 230

• местные 230

• при эксплуатации систем водяного отопления 509

• удельные 232

Поток тепловой номинальный 114 Применение типовых проектов отопления 488

Присоединение теплопроводов к отопительным приборам 138 Проводимость стояка 241

• участка теплопровода 233 Проектирование системы отопления 465

Проект отопления (последовательность разработки) 482

• - (разработка с помощью ЭВМ) 485

Пункт диспетчерский 499 - тепловой системы отопления 55

Пуск системы отопления 506

Р

Радиатор секционный 90

510

• стальной панельный 91

• электрический 447

Размещение отопительных приборов в помещении 96 - теплопроводов в здании 130 Разрегулирование гидравлическое вертикальное 492

• - горизонтальной 237

• тепловое 225

Расход воды в системе отопления 229

• - в отопительном приборе относительный 110

• - в стояке (ветви) 241

• - на участке системы отопления 229

• металла на отопительные приборы 86

• - на теплопроводы 23

• нагретого воздуха 318

• теплоты на отопление 32

Расчет гидравлический конденсатопроводов 301

----двухфазных 304

----напорных 302

----сухих и мокрых безнапорных 301 - - паропроводов 297

----высокого давления 299

----низкого давления 297

• - системы водяного отопления 228

.....вертикальной однотрубной 241

.....с унифицированными стояками 272

.....горизонтальной однотрубной 254

.....двухтрубной 247

--------малого циркуляционного кольца 242

--------по удельным линейным потерям давления 234

.....характеристикам сопротивления 255

• - парового отопления 297

• - стояков 252

• проводимости однотрубных стояков системы водяного отопления 256

• - системы воздушного отопления 347

----- центральной 347

• теплоаэродинамический газоходов отопительной печи 412

• тепловой бетонной отопительной панели вертикальной 390 -- горизонтальной 383 -- отопительных приборов 115 -- на ЭВМ 120

• теплопроводов 228

• теплогидравлический рециркуляционного воздухонагревателя 335

• теплопотерь через пол помещений 33

• топливника отопительной печи 408

Регулирование системы отопления качественное 123

• количественное 124

• - - пусковое 494

• эксплуатационное 497

• теплопередачи отопительных приборов 123

• автоматическое 147, 494

• ручное 125

Регулятор подачи воздуха 519

511

Режим движения жидкости ламинарный 230

• турбулентный 230

• работы системы отопления 490

• тепловой элемента системы отопления 492 Рекомендации по проектированию системы отопления 480 Реконструкция системы отопления 509 Ремонт системы отопления 507

С

Саморегулирование системы отопления 171 Сезон отопительный 8 Секция радиатора 90 Система отопления 17

• - вакуумпаровая 294

• - водяная бифилярная 170

• - вертикальная 163

• - высотных зданий 175

• - геотермальная 544

• - горизонтальная 168

• - гравитационная 171

• - двухтрубная 167

• - децентрализованная 178

• - квартирная 174

• - насосная 162

• - однотрубная 163

• - воздушная 29

-- местная 19 - низкотемпературная 544

• паровая замкнутая 27

• разомкнутая 27

• субатмосферная 294 --пароводяная 310

-----прерывистая 535 -- районная 196

• - солнечная активная 549

• пассивная 548

• - теплонасосная 454

• - центральная 20

• - воздушная 314

• - панельно-лучистая 359 Скорость витания 154

• движения воды 160

• - конденсата 303

• - нагретого воздуха 336

--пара 160,300

Соединение трубопроводов 129 Сопротивление стенки отопительного прибора 105 Состав проекта отопления 480

Способы гидравлического расчета систем отопления 231 Сравнение систем отопления 465, 468 Стояк системы отопления 127

512

----унифицированный 272 Схема присоединения отопительных приборов к теплопроводам 138

• - системы водяного отопления к наружным теплопроводам зависимая прямоточная 54

---- зависимая со смешением 53

• - независимая 53

• расчетная системы водяного отопления вертикальной однотрубной 243

-- горизонтальной однотрубной 222

.....двухтрубной 248

• системы водяного отопления 162

• - воздушного отопления 316

• - парового отопления 280

Т

Таблица гидравлического расчета напорных конденсатопроводов 306

----систем водяного отопления 244

• паропроводов высокого давления 307

------низкого давления 299 Температура теплоносителя 23

• - в однотрубном стояке (ветви) системы водяного отопления 113

• средняя в отопительном приборе 109

• - в теплообменнике 57

Тепловыделения в помещении бытовые 43 Теплоемкость воды массовая удельная 23 - отопительной печи 403 Теплозатраты на нагревание воздуха 39

----материалов 43 Теплоисточник 52

Теплоноситель системы отопления 21 Теплообменник водоводяной 57 - газовоздушный 434

Теплоотдача отопительных приборов 85

• бесполезная 85

• теплопроводов 115

Теплопотери здания по укрупненным измерителям 46

• помещения 31

• добавочные 35

• через ограждения помещения 32 Теплопровод 127 Теплота конденсации пара удельная 23, 28 Термоклапан 147

Топливник отопительной печи 405 Топология (структура) системы отопления 162

Точка постоянного давления в системе водяного отопления 188 Требования к системе отопления 18

• к отопительным приборам 85

Труба воздушная 156

• дренажная 150

• дымовая отопительной печи 413

• ребристая 94

• теплоизлучающая 436

Трубы для системы отопления 127

513

У

Увязка при гидравлических расчетах 237 Удаление воздуха из системы водяного отопления 151

------парового отопления 158 Удлинение теплопроводов 132 Уклон теплопроводов 136

Управление работой системы отопления 499 Уравнение Гей-Люссака 80 Установка смесительная 72

Устойчивость системы отопления гидравлическая 492

----тепловая 225, 492 Устройство предохранительное 283, 293 Утка 132 Участок системы отопления 228

Ф

Фасонные части труб 231 Формула Дарси-Вейсбаха 230

• Колбрука 231

• Пуазайля 230

X

Характеристика здания тепловая удельная 46

• геометрическая воздушной струи 325

• гидравлическая системы отопления 502

• гидравлического сопротивления участка системы отопления 233

• удельная 256

• узла участков системы отопления 233

Ц

Центр нагревания в системе отопления 209 - охлаждения в системе отопления 209

Ч

Число Био 384 - Рейнольдса 230

Ш

Шайба дросселирующая (диафрагма) 238 Шум в системе отопления 159

Э

Экономичность системы отопления 468 Экономия теплоты на отопление 521 Элеватор водоструйный 75

514

Электрокамин 447 Электроконвектор 448 Электрокотел 461 Электрорадиатор 447 Электротепловентилятор 448

Эпюра давления гидростатического в насосной системе водяного отопления 186 - - циркуляционного в системе водяного отопления 189 Эффект Пельтье 454 Эффективность отопления здания 526

515