Раздел 1. Общие сведения об отоплении
Глава 1. Характеристика систем отопления
§1.1. Система отопления
В зависимости от преобладающего способа теплопередачи отопление помещений может быть конвективным или лучистым.
К конвективному относят отопление, при котором температура внутреннего воздуха tB поддерживается на более высоком уровне, чем радиационная температура помещения tR (tB>tR), понимая под радиационной усредненную температуру поверхностей, обращенных в помещение, вычисленную относительно человека, находящегося в середине этого по-мещения. Это широко распространенный способ отопления.
Лучистым называют отопление, при котором радиационная температура помещения пре-вышает температуру воздуха (tR>tВ). Лучистое отопление при несколько пониженной тем-пературе воздуха (по сравнению с конвективным отоплением) более благоприятно для са-мочувствия человека в помещении (например, до 18-20 °С вместо 20-22 °С в помещениях гражданских зданий).
Конвективное или лучистое отопление помещений осуществляется специальной техниче-ской установкой, называемой системой отопления. Система отопления - это совокуп-ность конструктивных элементов со связями между ними, предназначенных для получе-ния, переноса и передачи теплоты в обогреваемые помещения здания.
Основные конструктивные элементы системы отопления (рис. 1.1):
- теплоисточник (теплогенератор при местном или теплообменник при централизо-ванном теплоснабжении) - элемент для получения теплоты;
- теплопроводы - элемент для переноса теплоты от теплоисточника к отопительным приборам;
- отопительные приборы - элемент для передачи теплоты в помещение.
15
Рис. 1.1. Схема системы отопления: 1 - теплогенератор или теплообменник; 2 - подача топлива или подвод первичного теплоносителя; 3 - подающий теплопровод; 4 - отопи-тельный прибор; 5 - обратный теплопровод
17
Перенос по теплопроводам может осуществляться с помощью жидкой или газообразной рабочей среды. Жидкая (вода или специальная незамерзающая жидкость - антифриз) или газообразная (пар, воздух, продукты сгорания топлива) среда, перемещающаяся в системе отопления, называется теплоносителем.
Система отопления для выполнения возложенной на нее задачи должна обладать опреде-ленной тепловой мощностью. Расчетная тепловая мощность системы выявляется в ре-зультате составления теплового баланса в обогреваемых помещениях при температуре наружного воздуха, называемой расчетной (средняя температура наиболее холодной пя-тидневки с обеспеченностью 0,92 - tH.p на рис. 1.2). Расчетная тепловая мощность в тече-ние отопительного сезона, продолжительностью Δz0,с, должна использоваться частично в зависимости от изменения теплопотерь помещений при текущем значении температуры наружного воздуха (tн.i на рис. 1.2) и только при tH p -полностью.
16
Рис. 1.2. Изменение среднесуточной температуры наружного воздуха в течение года в Москве: tп - температура помещения; tn.1 - минимальная среднесуточная температура наружного воздуха
Текущие (сокращенные) теплозатраты на отопление имеют место в течение почти всего времени отопительного сезона, поэтому теплоперенос к отопительным приборам должен изменяться в широких пределах. Этого можно достичь путем изменения (регулирования) температуры и (или) количества перемещающегося в системе отопления теплоносителя.
К системе отопления предъявляются разнообразные требования. Все требования можно разделить на пять групп:
- санитарно-гигиенические: поддержание заданной температуры воздуха и внут-ренних поверхностей ограждений помещения во времени, в плане и по высоте при допустимой подвижности воздуха, ограничение температуры на поверхности ото-пительных приборов;
- экономические: оптимальные капитальные вложения, экономный расход тепло-вой энергии при эксплуатации;
- архитектурно-строительные: соответствие интерьеру помещения, компактность, увязка со строительными конструкциями, согласование со сроком строительства здания;
- производственно-монтажные: минимальное число унифицированных узлов и де-талей, механизация их изготовления, сокращение трудовых затрат и ручного труда при монтаже;
- эксплуатационные: эффективность действия в течение всего периода работы, надежность (безотказность, долговечность, ремонтопригодность) и техническое совершенство, безопасность и бесшумность действия.
Деление требований на пять групп условно, так как в них входят требования, относящиеся как к периоду проектирования и строительства, так и эксплуатации здания.
Наиболее важны санитарно-гигиенические и эксплуатационные требования, которые обу-словливаются необходимостью поддерживать заданную температуру в помещениях в те-чение отопительного сезона и всего срока службы системы отопления здания.
17