Файл: Ударственный университет транспорта а. Б. Невзорова теплогазоснабжение, отопление и вентиляция.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 114
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
3.6.3 Отопительные агрегаты
58 Отопительным агрегатом называется комплекс стандартных элементов, собираемых воедино на заводе, имеющий определенную воздушную, тепловую и электрическую мощность. Агрегаты изготавливают для установки непосредственно в отапливаемых помещениях. Они представляют собой компактное, мощное оборудование. Недостатком агрегатов является шум при действии вентилятора, чем ограничивается возможность их применения в рабочее время. Отопительные агрегаты подразделяются на подвесные и напольные. Отопительные и отопительно-вентиляционные агрегаты состоят из стандартных элементов калорифера, вентилятора, направляющих и регулирующих лопаток (рисунок 10). Рисунок 10 – Принципиальная схема отопительного агрегата
1 – направляющая решетка
2 – калорифер 3 – осевой вентилятор 4 – забор наружного воздуха 5 – забор внутреннего воздуха Воздух от воздушно-отопительных агрегатов местных систем поступает в помещение без каналов – сосредоточенно. В центральных системах подача воздуха может осуществляться как сосредоточенно, таки распределяться по помещениям с помощью каналов- воздуховодов. Отопление с сосредоточенной подачей воздуха получило широкое применение в больших производственных помещениях. При таком способе возможно достижение равномерного распределения температур в помещении, а отсутствие каналов делает систему экономически выгодной. Агрегаты воздушного отопления являются компактными местными устройствами, позволяющими поддерживать заданную температуру внутреннего воздуха в холодный и переходный периоды года. Диапазон производительности агрегатов воздушного отопления варьируется от 2,5 до 10,75 тыс. мчи от 10 до 30 тыс. м³/ч, тепловая
59 мощность − от 10 до 166 кВт и от 25 до 350 кВт. В таблице 9 в качестве примера приведены отдельные типоразмеры воздушно-отопительных агрегатов, предназначенных для рециркуляционного обогрева промышленных, складских, гаражных и других подобных им помещений высотой дом. Таблица 9 – Технические характеристики воздушно-отопительных агрегатов Показатель Марка воздушно-отопительного агрегата
2−4 2−6 2−10 2−10 Производительность по воздуху, м
3
/ч
4000 6300 10000 20000
Теплопроизводительность, кВт
46 80 116 230 Ориентировочный обогреваемый объем помещения при нормальных условиях, м 1200 1850 2900 5750 Мощность электродвигателя, кВт
0,37 0,75 1,1 3,0 Масса, кг
95 108 210 350
Рециркуляционный воздухонагреватель с естественным движением воздуха – это отопительный прибор типа высокого конвектора, обогреваемый теплоносителем – водой. Основной элемент систем воздушного отопления – калорифер Это теплообменный аппарат, в котором происходит передача теплоты от горячего теплоносителя воздуху через разделяющую их металлическую стенку. Классифицировать их можно по нескольким признакам. По виду теплоносителя различают калориферы водяные, паровые, электрические. Водяные калориферы в настоящее время получили преимущественное распространение. Нагревание воздуха происходит в них в основном за счет конвективной теплопередачи при обтекании воздухом теплопередающей поверхности. Походу движения воздуха трубки в калорифере могут располагаться в коридорном или шахматном порядке. В последнем случае обеспечиваются лучшие условия, вместе с этим возрастает и сопротивление движению воздуха.
3.7
Панельно-лучистое отопление Подсистемой панельно-лучистого отопления (СПЛО) следует понимать систему, при которой средневзвешенная температура поверхностей t
R выше температуры воздуха t
в
Для получения лучистого отопления применяют греющие панели
– отопительные приборы со сплошной гладкой нагревательной поверхностью. Греющие панели совместно с теплопроводами образуют систему панельно-лучистого отопления. При
60 использовании такой системы в помещениях создается температурная обстановка, характерная для лучистого способа отопления. Благодаря лучистому теплообмену повышается температура внутренней поверхности ограждений по сравнению с температурой при конвективном отоплении ив большинстве случаев она превышает температуру воздуха помещения. Классифицировать панели СПЛО можно следующим образом. По месту размещения панели бывают стеновые, напольные и потолочные. В зависимости от материала в
СПЛО применяют металлические панели с отражательными экранами и бетонные панели. По конструктивному исполнению лучистые системы отопления подразделяются
− на панельные, по трубкам которых проходит перегретая вода
− газовоздушные
− радиационные подвесные или настенные. Достоинства СПЛО:
− обеспечение повышенных санитарно-гигиенических требований
− совмещение нагревательных элементов со строительными конструкциями
− снижение расхода металла и трудовых затратна монтаж
− улучшение интерьера помещения. Недостатки СПЛО:
− непосредственное облучение мебели и других предметов
− большая тепловая инерция систем, осложняющая регулирование теплоотдачи отопительных панелей. Лучистое отопление может быть устроено при низкой (до 70 С, средней (от 70 до 250 Си высокой (до 900 С) температуре излучающей поверхности. Система отопления делается при этом местной или центральной. К местной системе относят отопление помещений панелями и отражательными экранами, если энергоносителями для них являются электрический токи горючий газа также твердое топливо при сжигании его в каминах. В настоящее время предусмотрено применение излучателей при температуре их поверхности не выше
250 СВ центральной системе панельно-лучистого отопления применяют низко- и среднетемпературные панели и отражательные экраны с централизованным теплоснабжением при помощи нагретых воды и
61 воздуха, очень редко – пара высокого и низкого давления. В системах панельно-лучистого отопления в качестве нагревательной поверхности используют искусственно обогреваемые потолок, стены, полили специально изготовленные панели приставного или подвесного типа. Соответственно СПЛО называют потолочной, стеновой или напольной. Месторасположение панелей и отражательных экранов выбирают на основании технологических, гигиенических и технико-экономических соображений. В помещении лучистый теплообмен всегда сопровождается конвективным. Вследствие различия температуры поверхностей возникает движение воздуха в помещении, которое усиливается благодаря развитию нисходящих потоков воздуха у охлаждающих поверхностей. Размещение отопительной панели в потолке затрудняет конвективный теплоперенос, ив теплопередаче панели теплообмен излучением составляет 70–75 %. Греющая панель в полу активизирует теплоперенос конвекцией, и на долю теплообмена излучением приходится всего 30–40 %. Вертикальная панель в стене в зависимости от высоты передает излучением 30–60 % всей теплоты, причем доля теплообмена излучением возрастает с увеличением высоты панели. Потолочное панельное отопление передает в помещение теплоту излучением более 50 %, поэтому оно названо лучистым. При напольном отоплении, а также почти всегда при стеновом в общей теплопередаче панелей преобладает конвективный теплоперенос. Однако способ отопления – лучистое оно или конвективное – характеризуется не доминирующим способом теплопередачи, а температурной обстановкой в помещении [22]. В отличии от конвективного способа отопления, при котором радиационная температура ниже температуры воздуха в помещении в, при лучистом отоплении t
R
в , так как температура нагретых поверхностей в помещении выше температуры воздуха. При таком соотношении t
R
ив доля отдачи теплоты человеком за счет лучеиспускания уменьшается, и, следовательно, комфортные условия могут быть достигнуты при более низкой температуре воздуха помещения. При наличии нагретых панелей может возникнуть опасность повышенного теплового облучения, поэтому санитарными правилами ограничиваются значения температур поверхностей
62 потолочных и стеновых панелей [4]. Температура обогреваемых поверхностей при различном положении панелей не должна превышать следующих значений
– для напольных панелей 26 С
– для потолочных при высоте помещениям С
2,9−3,0 – 30 См С
– для перегородок и стен на высоте 1 мот пола 35 Свыше м –
45 С. Видно, что температура стеновых панелей допускается более высокой, чем потолочных, вследствие чего поверхность нагрева стеновых панелей меньше потолочных.
3.7.1 Потолочные и стеновые панели Металлические панели (рисунок 11) предназначены для отопления широких производственных помещений, перекрытых фермами, не нуждающихся в усиленной вентиляции механические, инструментальные цехи, ангары и пр. Излучающие панели, подвешиваемые в верхней зоне таких помещений, состоят из металлического отражательного экрана с козырьками, к нижней поверхности которого прикреплены греющие трубы, а верхняя поверхность покрыта слоем тепловой изоляции. Рисунок 11 – Подвесная металлическая отопительная панель [24]: ас плоским экраном б – с экраном волнообразной формы
1 – греющие трубы 2 – козырек 3 – плоский экран 4 – тепловая изоляция
5 – волнообразный экран Металлические отопительные панели обогреваются высокотемпературным теплоносителем – паром или водой с параметрами 150–170 С. При теплоносителе воде и средней разности температуры 95 С поверхностная плотность общей теплоотдачи металлических панелей составляет 800 Вт/м
2
Приборами системы панельно-лучистого отопления служат а) б)
63 бетонные панели с замоноличенными в них стальными регистрами и стояками, по которым циркулирует теплоноситель. Однако в настоящее время в Республике Беларусь такие плиты применяют очень ограниченно. В индустриальном домостроении для размещения элементов систем панельно-лучистого отопления могут служить панели наружных и внутренних стен или перекрытий. В теплотехническом отношении наиболее целесообразно размещение приборов панельного отопления в подоконной зоне наружных стен. В этом случае тепловое излучение прибора нейтрализует влияние токов холодного воздуха, нисходящих от оконных проемов. Однако такое размещение отопительного прибора может привести к излишним теплопотерям вследствие излучения части тепла наружу. Поэтому непосредственно за отопительным прибором следует располагать слой эффективного теплоизолирующего материала. Потолочные отопительные панели могут быть совмещенными и подвесными. Также для усиления теплопередачи вниз в верхней части перекрытия помещают теплоизоляционный слой. Совмещенные потолочные отопительные панели применяют при условии, что температура теплоносителя поддерживается на невысоком уровне (до 55−60 С. При температуре теплоносителя выше 60 С
(60−90 С) отопительные панели описанных конструкций размещают в помещениях длительного пребывания людей не по всей площади, а только по периметру потолка или по контуру здания, вдоль его наружных стен.
Стеновые отопительные панели бывают двух типов плинтусные и подоконные. Применяются панели совмещенного вида перегородочные панели, частично заменяющие внутренние стены, и стеновые панели, встроенные в наружные стены зданий. Однако в настоящее время стеновые бетонные панели с замоноличенными стальными регистрами в Республике Беларусь не применяют. На рисунке 12 изображена одна из возможных укладок труб во внутренней стене. Укладка труб идет методом змеевика или двойного змеевика. Оптимальное удаление воздуха обеспечивается в том случае, если средний шаг укладки 10 см достигается чередованием шага укладки вили см.
64 Проектирование и монтаж систем настенного отопления REHAU с использованием сухого и мокрого способов монтажа следует проводить, руководствуясь требованиями строительных норм. Рисунок 12 – Схематичное изображение системы настенного отопления REHAU с укладкой труб змеевиком при мокром способе монтажа Подсоединение систем настенного отопления может происходить коллекторно последующим схемам независимо, последовательно или попутно. Подоконные бетонные отопительные панели устанавливают в тех местах под окнами помещений, где принято размещать металлические отопительные приборы. Такие панели бывают с односторонней и двухсторонней теплоотдачей сих поверхности. Соединяются они с трубами системы отопления как обычные отопительные приборы. При использовании подоконных панелей сокращается площадь охлажденной поверхности наружных стен уменьшаются радиационное охлаждение людей и зона распространения холодного воздуха от окон не затрудняется, как при перегородочных панелях, расстановка предметов в помещениях. В Беларуси такие системы целесообразно использовать для обогрева больших складских помещений, взрывопожароопасных участков и цехов, имеющих категорию А.
3.7.2 Напольное отопление Многочисленные исследования отопительных систем показали, что система теплоизлучающих панелей правильно подобранных размеров с использованием передовых технологий обеспечивает в помещении
1 – металлополимерная труба 14×1,5 мм
2 – фиксирующая шина
3 – отстенная теплоизоляция
4 – подключение обратной магистрали
5 – подключение подающей магистрали
6 – бетонная плита перекрытия
7 – шагозвукоизоляция;
8 – стяжка + покрытие пола
9 – крепежный дюбель
65 более высокий уровень комфорта по сравнению с обычными отопительными системами постоянная температура, равномерно распределяющаяся по высоте, отсутствие конвективного движения воздуха, уравновешивание влажности, устранение конденсации влаги на стенах. Система теплого пола легко интегрируется с такими источниками энергии, как солнечные панели, конденсационные котлы, тепловые насосы, энергоотдача которых способствует снижению температуры воды. Благодаря повышенной прочности панелей и трубопровода срок эксплуатации излучающей системы теплого пола достаточно большой. В настоящий момент времени преимущество получила система напольного водяного отопления с низкой температурой теплоносителя
(30−50 °C). В основе данной системы теплого пола нагревательные трубки, по которым циркулирует теплоноситель (теплая вода. Трубки укладываются под поверхностью пола. Кроме трубок, в комплект системы напольного отопления входят коллекторы и стояки, к которым подключаются трубки подогревателей, запорная и регулирующая аппаратура и шкаф автоматического управления, позволяющий автоматически поддерживать заданные температурные параметры. Система водяного отопления включает в себя термостатические регуляторы температуры, которые встраиваются в систему теплого пола и дают возможность задавать различные режимы работы системы комфортный режим (включается при присутствии людей в доме, режим пониженной положительной температуры (при долговременном отсутствии людей в помещении.
3.8 Местное отопление
3.8.1 Печное отопление Печное отопление применяется на протяжении многих столетий и получило широкое распространение в различных странах мира. Печное отопление – вид местной системы отопления, в которой генератор теплоты, теплопроводы и теплоотдающие поверхности размещены водном устройстве – в печи, расположенной в отапливаемом помещении. Печи, благодаря периодической топке и колебаниям теплоотдачи, обеспечивают нестационарный тепловой режим в помещении [43].
66 Печное отопление имеет распространение ив настоящее время. В нашей стране почти треть жилого фонда (в основном за счет старых домов в сельской местности) оборудована печами (рисунок 13). При новом капитальном строительстве печное отопление применяется ограниченно. Основные элементы отопительной печи рисунок
14
(http://www.lider-ing.ru/ingener/otoplenie.html))
–
топливник для сжигания топлива, газоходы (каналы, по которым проходят поступающие из топливника горячие газы, дымовая труба, для выхода из топливника продуктов сгорания. Теплота генерируется при сгорании топлива в топливнике печи. Горячие дымовые газы нагревают внутреннюю поверхность каналов- дымооборотов, теплота через стенки каналов передается в отапливаемое помещение. Охладившиеся дымовые газы с температурой 130–150 С удаляются через дымовую трубу в атмосферу.
Рисунок 13 – Общий вид печи Рисунок 14 − Схема отопительной печи Наибольшая теплоотдача печи приходится наконец топки, когда температура ее стенок достигает максимума наименьшая теплоотдача относится ко времени перед началом очередной топки. Коэффициент неравномерности теплоотдачи зависит от числа топок в сутки и определяется для каждой конструкции печи экспериментально. Колебания теплоподачи вызывают изменение
Фундамент
Дымовая труба
Внутренняя стена
Каналы
Топливник
Поддувало
67 температуры воздуха и радиационной температуры помещения. По действующим нормам (п. 6.60, СНБ 4.02.01−03) не допускается применение печей для отопления производственных помещений категорий А, Б и В. Устройство печного отопления в городах и населенных пунктах городского типа должно специально обосновываться и допускается при отсутствии тепловых сетей в населенном пункте [4]. Печное отопление допускается в жилых домах, зданиях сельских советов и управлений при числе этажей не более двух (не считая цокольного этажа, небольших общественных зданиях (например, в общеобразовательных школах при числе мест не более 80), производственных помещениях категорий Г и Д площадью не болеем. Печное отопление часто устраивается в дачных домиках и банях. Достоинства печного отопления:невысокие затраты на изготовление нет необходимости в трудоемком обслуживании работа печи не зависит от поставляемых энергоносителей, газа, электричества и т.д.; наличие дополнительных функций, а именно приготовление пищи, сушка. Недостатки печного отопления пониженный уровень теплового комфорта по сравнению с водяным отоплением нестационарный тепловой режима также переохлаждение нижней зоны помещения затруднения при эксплуатации (заботы о топливе, уход за печью, загрязнение помещения повышенная пожарная опасность возможность отравления окисью углерода при неправильном уходе за печью потеря (до 5 %) рабочей площади помещения. Существуют различные виды печей.
Печи-калориферы – печи, служащие для обогрева помещения. Горячий воздух поступает в комнаты по коротким воздуховодам, идущим от печи.
Печи-каменки периодического действия – печи, которые имеют массивную кирпичную кладку и значительный объем камней, что защищает наружные стены от перегрева и сохраняет долгое время тепло. Каменная засыпка нагревается открытым огнем в нижней части до 1000 С, а в верхней – до 500 С. При таких температурах сажа полностью сгорает. Если камни отделены от дымовых газов плитой, то она может использоваться в режиме как постоянного
58 Отопительным агрегатом называется комплекс стандартных элементов, собираемых воедино на заводе, имеющий определенную воздушную, тепловую и электрическую мощность. Агрегаты изготавливают для установки непосредственно в отапливаемых помещениях. Они представляют собой компактное, мощное оборудование. Недостатком агрегатов является шум при действии вентилятора, чем ограничивается возможность их применения в рабочее время. Отопительные агрегаты подразделяются на подвесные и напольные. Отопительные и отопительно-вентиляционные агрегаты состоят из стандартных элементов калорифера, вентилятора, направляющих и регулирующих лопаток (рисунок 10). Рисунок 10 – Принципиальная схема отопительного агрегата
1 – направляющая решетка
2 – калорифер 3 – осевой вентилятор 4 – забор наружного воздуха 5 – забор внутреннего воздуха Воздух от воздушно-отопительных агрегатов местных систем поступает в помещение без каналов – сосредоточенно. В центральных системах подача воздуха может осуществляться как сосредоточенно, таки распределяться по помещениям с помощью каналов- воздуховодов. Отопление с сосредоточенной подачей воздуха получило широкое применение в больших производственных помещениях. При таком способе возможно достижение равномерного распределения температур в помещении, а отсутствие каналов делает систему экономически выгодной. Агрегаты воздушного отопления являются компактными местными устройствами, позволяющими поддерживать заданную температуру внутреннего воздуха в холодный и переходный периоды года. Диапазон производительности агрегатов воздушного отопления варьируется от 2,5 до 10,75 тыс. мчи от 10 до 30 тыс. м³/ч, тепловая
59 мощность − от 10 до 166 кВт и от 25 до 350 кВт. В таблице 9 в качестве примера приведены отдельные типоразмеры воздушно-отопительных агрегатов, предназначенных для рециркуляционного обогрева промышленных, складских, гаражных и других подобных им помещений высотой дом. Таблица 9 – Технические характеристики воздушно-отопительных агрегатов Показатель Марка воздушно-отопительного агрегата
2−4 2−6 2−10 2−10 Производительность по воздуху, м
3
/ч
4000 6300 10000 20000
Теплопроизводительность, кВт
46 80 116 230 Ориентировочный обогреваемый объем помещения при нормальных условиях, м 1200 1850 2900 5750 Мощность электродвигателя, кВт
0,37 0,75 1,1 3,0 Масса, кг
95 108 210 350
Рециркуляционный воздухонагреватель с естественным движением воздуха – это отопительный прибор типа высокого конвектора, обогреваемый теплоносителем – водой. Основной элемент систем воздушного отопления – калорифер Это теплообменный аппарат, в котором происходит передача теплоты от горячего теплоносителя воздуху через разделяющую их металлическую стенку. Классифицировать их можно по нескольким признакам. По виду теплоносителя различают калориферы водяные, паровые, электрические. Водяные калориферы в настоящее время получили преимущественное распространение. Нагревание воздуха происходит в них в основном за счет конвективной теплопередачи при обтекании воздухом теплопередающей поверхности. Походу движения воздуха трубки в калорифере могут располагаться в коридорном или шахматном порядке. В последнем случае обеспечиваются лучшие условия, вместе с этим возрастает и сопротивление движению воздуха.
3.7
Панельно-лучистое отопление Подсистемой панельно-лучистого отопления (СПЛО) следует понимать систему, при которой средневзвешенная температура поверхностей t
R выше температуры воздуха t
в
Для получения лучистого отопления применяют греющие панели
– отопительные приборы со сплошной гладкой нагревательной поверхностью. Греющие панели совместно с теплопроводами образуют систему панельно-лучистого отопления. При
60 использовании такой системы в помещениях создается температурная обстановка, характерная для лучистого способа отопления. Благодаря лучистому теплообмену повышается температура внутренней поверхности ограждений по сравнению с температурой при конвективном отоплении ив большинстве случаев она превышает температуру воздуха помещения. Классифицировать панели СПЛО можно следующим образом. По месту размещения панели бывают стеновые, напольные и потолочные. В зависимости от материала в
СПЛО применяют металлические панели с отражательными экранами и бетонные панели. По конструктивному исполнению лучистые системы отопления подразделяются
− на панельные, по трубкам которых проходит перегретая вода
− газовоздушные
− радиационные подвесные или настенные. Достоинства СПЛО:
− обеспечение повышенных санитарно-гигиенических требований
− совмещение нагревательных элементов со строительными конструкциями
− снижение расхода металла и трудовых затратна монтаж
− улучшение интерьера помещения. Недостатки СПЛО:
− непосредственное облучение мебели и других предметов
− большая тепловая инерция систем, осложняющая регулирование теплоотдачи отопительных панелей. Лучистое отопление может быть устроено при низкой (до 70 С, средней (от 70 до 250 Си высокой (до 900 С) температуре излучающей поверхности. Система отопления делается при этом местной или центральной. К местной системе относят отопление помещений панелями и отражательными экранами, если энергоносителями для них являются электрический токи горючий газа также твердое топливо при сжигании его в каминах. В настоящее время предусмотрено применение излучателей при температуре их поверхности не выше
250 СВ центральной системе панельно-лучистого отопления применяют низко- и среднетемпературные панели и отражательные экраны с централизованным теплоснабжением при помощи нагретых воды и
61 воздуха, очень редко – пара высокого и низкого давления. В системах панельно-лучистого отопления в качестве нагревательной поверхности используют искусственно обогреваемые потолок, стены, полили специально изготовленные панели приставного или подвесного типа. Соответственно СПЛО называют потолочной, стеновой или напольной. Месторасположение панелей и отражательных экранов выбирают на основании технологических, гигиенических и технико-экономических соображений. В помещении лучистый теплообмен всегда сопровождается конвективным. Вследствие различия температуры поверхностей возникает движение воздуха в помещении, которое усиливается благодаря развитию нисходящих потоков воздуха у охлаждающих поверхностей. Размещение отопительной панели в потолке затрудняет конвективный теплоперенос, ив теплопередаче панели теплообмен излучением составляет 70–75 %. Греющая панель в полу активизирует теплоперенос конвекцией, и на долю теплообмена излучением приходится всего 30–40 %. Вертикальная панель в стене в зависимости от высоты передает излучением 30–60 % всей теплоты, причем доля теплообмена излучением возрастает с увеличением высоты панели. Потолочное панельное отопление передает в помещение теплоту излучением более 50 %, поэтому оно названо лучистым. При напольном отоплении, а также почти всегда при стеновом в общей теплопередаче панелей преобладает конвективный теплоперенос. Однако способ отопления – лучистое оно или конвективное – характеризуется не доминирующим способом теплопередачи, а температурной обстановкой в помещении [22]. В отличии от конвективного способа отопления, при котором радиационная температура ниже температуры воздуха в помещении в, при лучистом отоплении t
R
в , так как температура нагретых поверхностей в помещении выше температуры воздуха. При таком соотношении t
R
ив доля отдачи теплоты человеком за счет лучеиспускания уменьшается, и, следовательно, комфортные условия могут быть достигнуты при более низкой температуре воздуха помещения. При наличии нагретых панелей может возникнуть опасность повышенного теплового облучения, поэтому санитарными правилами ограничиваются значения температур поверхностей
62 потолочных и стеновых панелей [4]. Температура обогреваемых поверхностей при различном положении панелей не должна превышать следующих значений
– для напольных панелей 26 С
– для потолочных при высоте помещениям С
2,9−3,0 – 30 См С
– для перегородок и стен на высоте 1 мот пола 35 Свыше м –
45 С. Видно, что температура стеновых панелей допускается более высокой, чем потолочных, вследствие чего поверхность нагрева стеновых панелей меньше потолочных.
3.7.1 Потолочные и стеновые панели Металлические панели (рисунок 11) предназначены для отопления широких производственных помещений, перекрытых фермами, не нуждающихся в усиленной вентиляции механические, инструментальные цехи, ангары и пр. Излучающие панели, подвешиваемые в верхней зоне таких помещений, состоят из металлического отражательного экрана с козырьками, к нижней поверхности которого прикреплены греющие трубы, а верхняя поверхность покрыта слоем тепловой изоляции. Рисунок 11 – Подвесная металлическая отопительная панель [24]: ас плоским экраном б – с экраном волнообразной формы
1 – греющие трубы 2 – козырек 3 – плоский экран 4 – тепловая изоляция
5 – волнообразный экран Металлические отопительные панели обогреваются высокотемпературным теплоносителем – паром или водой с параметрами 150–170 С. При теплоносителе воде и средней разности температуры 95 С поверхностная плотность общей теплоотдачи металлических панелей составляет 800 Вт/м
2
Приборами системы панельно-лучистого отопления служат а) б)
63 бетонные панели с замоноличенными в них стальными регистрами и стояками, по которым циркулирует теплоноситель. Однако в настоящее время в Республике Беларусь такие плиты применяют очень ограниченно. В индустриальном домостроении для размещения элементов систем панельно-лучистого отопления могут служить панели наружных и внутренних стен или перекрытий. В теплотехническом отношении наиболее целесообразно размещение приборов панельного отопления в подоконной зоне наружных стен. В этом случае тепловое излучение прибора нейтрализует влияние токов холодного воздуха, нисходящих от оконных проемов. Однако такое размещение отопительного прибора может привести к излишним теплопотерям вследствие излучения части тепла наружу. Поэтому непосредственно за отопительным прибором следует располагать слой эффективного теплоизолирующего материала. Потолочные отопительные панели могут быть совмещенными и подвесными. Также для усиления теплопередачи вниз в верхней части перекрытия помещают теплоизоляционный слой. Совмещенные потолочные отопительные панели применяют при условии, что температура теплоносителя поддерживается на невысоком уровне (до 55−60 С. При температуре теплоносителя выше 60 С
(60−90 С) отопительные панели описанных конструкций размещают в помещениях длительного пребывания людей не по всей площади, а только по периметру потолка или по контуру здания, вдоль его наружных стен.
Стеновые отопительные панели бывают двух типов плинтусные и подоконные. Применяются панели совмещенного вида перегородочные панели, частично заменяющие внутренние стены, и стеновые панели, встроенные в наружные стены зданий. Однако в настоящее время стеновые бетонные панели с замоноличенными стальными регистрами в Республике Беларусь не применяют. На рисунке 12 изображена одна из возможных укладок труб во внутренней стене. Укладка труб идет методом змеевика или двойного змеевика. Оптимальное удаление воздуха обеспечивается в том случае, если средний шаг укладки 10 см достигается чередованием шага укладки вили см.
64 Проектирование и монтаж систем настенного отопления REHAU с использованием сухого и мокрого способов монтажа следует проводить, руководствуясь требованиями строительных норм. Рисунок 12 – Схематичное изображение системы настенного отопления REHAU с укладкой труб змеевиком при мокром способе монтажа Подсоединение систем настенного отопления может происходить коллекторно последующим схемам независимо, последовательно или попутно. Подоконные бетонные отопительные панели устанавливают в тех местах под окнами помещений, где принято размещать металлические отопительные приборы. Такие панели бывают с односторонней и двухсторонней теплоотдачей сих поверхности. Соединяются они с трубами системы отопления как обычные отопительные приборы. При использовании подоконных панелей сокращается площадь охлажденной поверхности наружных стен уменьшаются радиационное охлаждение людей и зона распространения холодного воздуха от окон не затрудняется, как при перегородочных панелях, расстановка предметов в помещениях. В Беларуси такие системы целесообразно использовать для обогрева больших складских помещений, взрывопожароопасных участков и цехов, имеющих категорию А.
3.7.2 Напольное отопление Многочисленные исследования отопительных систем показали, что система теплоизлучающих панелей правильно подобранных размеров с использованием передовых технологий обеспечивает в помещении
1 – металлополимерная труба 14×1,5 мм
2 – фиксирующая шина
3 – отстенная теплоизоляция
4 – подключение обратной магистрали
5 – подключение подающей магистрали
6 – бетонная плита перекрытия
7 – шагозвукоизоляция;
8 – стяжка + покрытие пола
9 – крепежный дюбель
65 более высокий уровень комфорта по сравнению с обычными отопительными системами постоянная температура, равномерно распределяющаяся по высоте, отсутствие конвективного движения воздуха, уравновешивание влажности, устранение конденсации влаги на стенах. Система теплого пола легко интегрируется с такими источниками энергии, как солнечные панели, конденсационные котлы, тепловые насосы, энергоотдача которых способствует снижению температуры воды. Благодаря повышенной прочности панелей и трубопровода срок эксплуатации излучающей системы теплого пола достаточно большой. В настоящий момент времени преимущество получила система напольного водяного отопления с низкой температурой теплоносителя
(30−50 °C). В основе данной системы теплого пола нагревательные трубки, по которым циркулирует теплоноситель (теплая вода. Трубки укладываются под поверхностью пола. Кроме трубок, в комплект системы напольного отопления входят коллекторы и стояки, к которым подключаются трубки подогревателей, запорная и регулирующая аппаратура и шкаф автоматического управления, позволяющий автоматически поддерживать заданные температурные параметры. Система водяного отопления включает в себя термостатические регуляторы температуры, которые встраиваются в систему теплого пола и дают возможность задавать различные режимы работы системы комфортный режим (включается при присутствии людей в доме, режим пониженной положительной температуры (при долговременном отсутствии людей в помещении.
3.8 Местное отопление
3.8.1 Печное отопление Печное отопление применяется на протяжении многих столетий и получило широкое распространение в различных странах мира. Печное отопление – вид местной системы отопления, в которой генератор теплоты, теплопроводы и теплоотдающие поверхности размещены водном устройстве – в печи, расположенной в отапливаемом помещении. Печи, благодаря периодической топке и колебаниям теплоотдачи, обеспечивают нестационарный тепловой режим в помещении [43].
66 Печное отопление имеет распространение ив настоящее время. В нашей стране почти треть жилого фонда (в основном за счет старых домов в сельской местности) оборудована печами (рисунок 13). При новом капитальном строительстве печное отопление применяется ограниченно. Основные элементы отопительной печи рисунок
14
(http://www.lider-ing.ru/ingener/otoplenie.html))
–
топливник для сжигания топлива, газоходы (каналы, по которым проходят поступающие из топливника горячие газы, дымовая труба, для выхода из топливника продуктов сгорания. Теплота генерируется при сгорании топлива в топливнике печи. Горячие дымовые газы нагревают внутреннюю поверхность каналов- дымооборотов, теплота через стенки каналов передается в отапливаемое помещение. Охладившиеся дымовые газы с температурой 130–150 С удаляются через дымовую трубу в атмосферу.
Рисунок 13 – Общий вид печи Рисунок 14 − Схема отопительной печи Наибольшая теплоотдача печи приходится наконец топки, когда температура ее стенок достигает максимума наименьшая теплоотдача относится ко времени перед началом очередной топки. Коэффициент неравномерности теплоотдачи зависит от числа топок в сутки и определяется для каждой конструкции печи экспериментально. Колебания теплоподачи вызывают изменение
Фундамент
Дымовая труба
Внутренняя стена
Каналы
Топливник
Поддувало
67 температуры воздуха и радиационной температуры помещения. По действующим нормам (п. 6.60, СНБ 4.02.01−03) не допускается применение печей для отопления производственных помещений категорий А, Б и В. Устройство печного отопления в городах и населенных пунктах городского типа должно специально обосновываться и допускается при отсутствии тепловых сетей в населенном пункте [4]. Печное отопление допускается в жилых домах, зданиях сельских советов и управлений при числе этажей не более двух (не считая цокольного этажа, небольших общественных зданиях (например, в общеобразовательных школах при числе мест не более 80), производственных помещениях категорий Г и Д площадью не болеем. Печное отопление часто устраивается в дачных домиках и банях. Достоинства печного отопления:невысокие затраты на изготовление нет необходимости в трудоемком обслуживании работа печи не зависит от поставляемых энергоносителей, газа, электричества и т.д.; наличие дополнительных функций, а именно приготовление пищи, сушка. Недостатки печного отопления пониженный уровень теплового комфорта по сравнению с водяным отоплением нестационарный тепловой режима также переохлаждение нижней зоны помещения затруднения при эксплуатации (заботы о топливе, уход за печью, загрязнение помещения повышенная пожарная опасность возможность отравления окисью углерода при неправильном уходе за печью потеря (до 5 %) рабочей площади помещения. Существуют различные виды печей.
Печи-калориферы – печи, служащие для обогрева помещения. Горячий воздух поступает в комнаты по коротким воздуховодам, идущим от печи.
Печи-каменки периодического действия – печи, которые имеют массивную кирпичную кладку и значительный объем камней, что защищает наружные стены от перегрева и сохраняет долгое время тепло. Каменная засыпка нагревается открытым огнем в нижней части до 1000 С, а в верхней – до 500 С. При таких температурах сажа полностью сгорает. Если камни отделены от дымовых газов плитой, то она может использоваться в режиме как постоянного