Системы отопления жилых и общественных зданий

Виды систем отопления: водяное, воздушное, инновационное

Системы отопления жилых и общественных зданий

С незапамятных времен человек старался обогреть свое жилище. Современные виды систем отопления намного эффективнее первобытного костра. Они используют самые передовые энергетические технологии и отличаются высокой экологичностью. Наиболее надежными и эффективными являются комбинированные системы отопления.

Виды отопления и их характеристика

За тысячелетия прогресса были разработаны разнообразные системы отопления. Они далеко ушли от костра в пещере как по энергетической эффективности, так и по снижению вредной нагрузки на окружающую среду. Сегодня при строительстве или реконструкции дома владелец выбирает среди нескольких основных видов систем отопления.

Водяное (жидкостное)

Тепловая энергия возникает при сжигании органического топлива или из другого источника, она переносится с помощью циркуляции жидкого теплоносителя- воды или незамерзающего состава.

Трубопроводы соединяют теплообменник в топке и радиаторы отопления- всем привычные батареи или другие устройства.

Они отдают тепло в помещениях, после чего охладившийся теплоноситель возвращается к теплообменнику и цикл повторяется.

В небольших помещениях иногда не ставят радиаторы, тепло излучают сами трубы.

Современный и эффективный способ водяного отопления- жидкостный теплый пол. трубы зигзагообразно укладываются на черновой пол и заливаются цементной стяжкой. Сверху настилается чистовой пол и напольное покрытие. Пол нагревает воздух, он поднимается вверх и равномерно прогревает все помещение. Для обеспечения нормальной циркуляции в таких системах применяют напорный насос.

Существует два вида разводки труб систем водяного отопления:

  • лучевая- каждый радиатор подключается к главному распределительному коллектору отдельной парой труб;
  • тройниковая (одно трубная и двухтрубная) –радиаторы подключены к котлу последовательно.

Лучевая схема обходится дороже, но в ней легче добиться равномерного прогрева помещений. В однотрубной или двухтрубной схеме для этого приходится выполнять сложные процедуры гидравлической балансировки.

Достоинства:

  • универсальность системы, она может подключаться к любому источнику тепла;
  • возможность устройства энергонезависимой системы при организации естественной циркуляции теплоносителя;
  • отработанные технологии и низкая стоимость установки и обслуживания;

Недостатки:

  • большая трудоемкость монтажа, необходимость многочисленных отверстий в стенах и перекрытиях для протяжки труб;
  • риск протечки;
  • риск замерзания и выходя из строя при использовании в качестве теплоносителя воды.

Водяная система отопления имеет низкую стоимость установки и обслуживания

На сегодняшний день для обогрева общего вида зданий жидкостные системы являются самыми распространенными

Воздушное

Традиционный способ обогрева- воздух, строительные конструкции и предметы в помещениях нагреваются от расположенной в середине каменной, кирпичной или металлической печи.

В топке печи сжигают органическое топливо, ее стенки нагреваются и излучают тепло.

Обтекающий топку через предусмотренные конструкцией каналы воздух выходит в том же помещении либо подается в другие комнаты через скрытые в стенах воздуховоды.

Если печь размещена в цокольном этаже, то появляется возможность устройства теплого пола, для этого между черновым и чистовым полом предусматривают каналы-воздуховоды.

Достоинства:

  • доступность, это самый дешевый в постройке вид отопления;
  • простота конструкции;
  • морозоустойчивость- печь не боится заморозки;

Недостатки:

  • низкая энергоэффективность, большая часть энергии «вылетает в трубу»;
  • сложность технологии протопки, необходимость постоянного присмотра;
  • требуется ежедневное обслуживание- очистка топки от золы, загрузка дров, растопка;

Такие отопители широко используются в дачных домиках временного пребывания, банях, времянках и сторожках.

Электрическое

Отопление строений с помощью электроэнергии удобно и эффективно. Такие устройства легко устанавливать, настраивать и регулировать, они легко объединяются в единые комплексы с централизованным автоматическим управлением.

Теплообменники могут быть выполнены в виде традиционных радиаторов и размещаться под окнами, доступны также электроплинтусы и электрические тепле полы.

Электрическое отопление легко комбинируется с водяным- теплоноситель нагревается электрокотлом, используемым в качестве вспомогательного источника тепла.

Достоинства:

  • наибольшая энергетическая эффективность
  • мгновенный старт, быстрый прогрев помещений;
  • морозоустойчивость;
  • простота монтажа и настройки;
  • возможность программирования дневных, недельных и более долгих циклов, дистанционного управления;

Недостатки:

  • высокая потребляемая мощность может потребовать замены всей системы электроснабжения дома;
  • высокая стоимость электроэнергии.

Из- за дороговизны электрические системы отопления используют в небольших частных постройках, либо в качестве вспомогательного источника тепла. Широко применяется электрическое отопление в коммерческих и общественных зданиях.

Газовое

Источником тепловой энергии служит природный газ. Газовые котлы используются в составе жидкостной системы отопления.

Достоинства:

  • высокая энергетическая эффективность;
  • высокая автономность;
  • отличная управляемость возможность программирования режимов и удаленного управления
  • не требуется загрузка топлива и удаление шлака.

Газовое отопление имеет высокую автономность

Недостатки:

  • высокая стоимость оборудования;
  • риск пожара и взрыва газа;
  • требует периодического сервисного обслуживания квалифицированными специалистами.

Газовые отопительные системы доминируют в тех регионах, где проведена газификация населенных пунктов.

Инфракрасные полы

Этот способ относится к электрическим видам отопления. Нагреватель представляет собой пластиковую теплостойкую пленку, на которую нанесены греющие дорожки из фольги или графитового состава. Эти пленки закладываются под напольное покрытие и подключаются к электроснабжению через систему управления.

Достоинства:

  • простота монтажа;
  • не требует цементной стяжки, как водяной теплый пол, не уменьшается высота помещения;
  • быстрый прогрев;
  • возможность снятия и монтажа в другом месте.

Недостатком является высокая стоимость электроэнергии, такие полы обычно устраивают в небольших помещениях или зонах.

Солнечные коллекторы

Современный экологичный способ отопления использует возобновляемый источник энергии- солнечный свет.

Теплообменники устанавливают на крышах и стенах домов так, чтобы они были максимально освещены в течение дня.

Солнечное излучение нагревает теплоноситель, он прокачивается циркуляционным насосом и отдает тепло радиаторам или тепловым аккумуляторам.

В средней полосе и более северных широтах энергии Солнца не хватает для полноценного обогрева здания в зимний период, поэтому такие системы используются в качестве вспомогательных.

Достоинство такой системы- низкие эксплуатационные расходы. К недостаткам следует отнести высокую стоимость оборудования и монтажа, особенно тепловых аккумуляторов.

Распространены системы с прямым преобразованием солнечного света в электричество. Они не требуют сложно трубопроводной системы, нагрев помещений происходит за счет электроконвекторов, инфракрасных излучателей или теплых полов. Избыток энергии может запасаться в обычные свинцовые или современные литий- ионные аккумуляторы.

Достоинства:

  • простота конструкции и установки;
  • низкие эксплуатационные расходы.

Солнечные коллекторы – один из видов отопления

Недостатки:

  • не может выступать в качестве основной системы отопления;
  • высокая стоимость аккумуляторов;
  • низкий срок службы солнечных батарей.

Ученые и изобретатели постоянно ищут пути повышения эффективности солнечных батарей и коллекторов, снижения их стоимости и продления срока службы.

Тепловые насосы

Эти высокотехнологичные устройства работают за счет тепловой энергии, запасенной в воздухе, грунте, незамерзающих водоемах или геотермальных водах.

Тепловой насос пропускает через свой внешний контур большой объем теплоносителя, понижая температуру природного источника тепла на малую величину- до нескольких градусов. При этом внутренний контур с малым объемом теплоносителя нагревается на несколько десятков градусов, его теплом и пользуются для отопления помещений.

В зависимости от источника тепла устройства подразделяют на:

  • геотермальные- используют тепло почвы или подземных водных горизонтов;
  • воздушные- отбирают тепловую энергию от атмосферного воздуха;
  • вторичные- используют тепло дренажных стоков.

Основным достоинством таких систем является их высокая экологичность. Они оказывают ничтожно малое влияние на окружающую среду. Недостаток таких устройств – высока цена оборудования и установки.

Типы систем отопления

Кроме источника тепла и типа теплоносителя, жидкостные отопительные системы подразделяются также по схеме разводки труб и по способу организации циркуляции.

По разводке труб

Применяются следующие основные схемы разводки трубопроводов:

  1. Однотрубная. Радиаторы включаются последовательно в разрывы единственной трубы, опоясывающей все здание. Теплоноситель поступает в радиатор и возвращается в трубу, отдав часть тепловой энергии. Самая дешевая и наименее эффективная схема. Такие виды систем отопления часто используются в многоквартирных домах.
  2. Двухтрубная. Радиаторы также соединены последовательно, но отработанный теплоноситель выходит во вторую, обратную трубу, по которой и возвращается к котлу. Обходится несколько дороже однотрубной и позволяет достичь большей равномерности прогрева помещений.
  3. Лучевая. К каждому радиатору подводится своя подающая и возвратная труба, которые соединяются в центральных коллекторах. Наиболее дорогая схема позволяет легко добиться равномерного прогрева помещений и экономить энергоресурсы.

По типу движения теплоносителя

Существует две разновидности типов циркуляции теплоносителя – естественная и принудительная.

В небольших постройках, использующих простые твердотопливные котлы без электронного управления, часто обходятся естественной циркуляцией. Нагретый в теплообменнике топки теплоноситель поднимается по трубам вверх и поступает в радиаторы.

Отдав свое тепло, он охлаждается и под действием законов физики опускается вниз, в обратную трубу, возвращаясь по ней в теплообменник. Преимуществом такой схемы является энергонезависимость- в доме будет тепло и при отсутствии электроснабжения.

Недостаток- медленный прогрев и невозможность подключения теплых полов.

Принудительная циркуляция осуществляется под напором, создаваемым насосом. Он снимает ограничения на количество уровней и использование теплых полов. Кроме того, растет скорость оборота теплоносителя и помещения будут прогреваться заметно быстрее. Недостатком схемы является зависимость от электроснабжения.

Особенности комбинированного отопления

Комбинированная система сочетает в себе несколько источников тепла разного типа. Один из них, как правило, это газовый или твердотопливный котел с минимальной стоимостью тепловой энергии, служит в качестве основного. Остальные являются вспомогательными и служат для обеспечения экономии энергоресурсов основной системы либо для поддержки ее в сложных погодных условиях.

В комбинированных системах применяются разные сочетания источников, например:

  • электрокотел для подогрева воды при основном газовом котле;
  • солнечные батареи или коллекторы в дополнение к твердотопливному бойлеру;
  • воздушный тепловой насос в дополнение к дровяной печи.

Комбинированная система отопления

При выборе системы отопления во внимание принимают множество факторов, прежде всего- доступность и сравнительную стоимость различных энергоресурсов. В современных условиях владельцы все чаще выбирают комбинированные системы, в которых возобновляемые источники тепла становятся надежных подспорьем в деле отопления дома.

Источник: https://pechiexpert.ru/vidy-sistem-otopleniya-01/

Гигиенические требования к системе отопления жилых и общественных зданий

Системы отопления жилых и общественных зданий

Гигиеническая оценка различных систем отопления жилых и общественных зданий.

Различают местное или печное отопление и центральное.

Основное отличие состоит в том, что в первом случае сжигание топлива производится в отапливаемых помещениях в самом нагревательном приборе(печь), а во втором случае этот процесс вынесен за их пределы- нагревается теплоноситель (вода, пар, воздух), поступающий по трубам в нагревательные приборы( вода , пар) или по каналам непосредственно в помещение(нагретый воздух).

В современной строит практике применяют системы центрального водяного отопления. Их преимущество заключается в том, что от одного генератора тепла нагретая вода может быть подана в квартиры любых размеров, здания, в группу здания, во все здания квартала, или всего города.

Второе- это возможность легко регулировать степень нагрева воды в генераторе и кроме того, доступность индивидуального регулирования температуры отопительных приборов непосредственно в квартире, в комнате.

Можно поддерживать равномерную температуру приборов, независимо от продолжительности обогрева и в полном соответствии с наружными температурами и заданными параметрами. Паровое отопление жилых зданий, ЛПУ, школ и ДДУ запрещено по соображениям гигиенического характера.

Высокие температуры нагрева приборов- всегда выше 100С и угрожают ожогами, пригоранием пыли и создают дискомфорт. Температуру нагрева нельзя менять в зависимости от наружных температур. Паровое отопление отличается быстротой прогрева системы(малая тепловая инерция) и остывания после прекращения подачи пара.

Благодаря этому оно находит применение в больших помещениях, где эксплуатация требует кратковременного нагрева, а затем выключения системы, например в театрах. Воздушное отопление основано на подогреве воздуха в калорифере, распол в подвале здания, поступающего затем по каналам в отаплив помещения.

В многоквартирных зданиях рециркуляция воздуха недопустима по общесанитарным соображениям, а также угрозы разноса через каналы возбудителей возд-кап инфекций. Температура подаваемого воздуха не должна превышать 50С.

Преимущество возд отопления носит экономический характер за счет отсутствия металлических труб и нагревательных приборов, а также благодаря быстроте теплового эффекта и сравнительной простоте эксплуатации системы. Подача воздуха должна, кроме нагрева, сопровождаться его фильтрацией и увлажнением. Лучистое отопление.

Отличительной чертой лучистого отопления служит нагрев ограждающих поверхностей помещения : стен пола или потолка. Достигается это за счет того, что под поверх ограждений прокладываются трубы отопления или каналы входят в конструкцию бетонных панелей стен и ограждений. Такой тип отопления пригоден для ЛПУ ДДУ. Преимущество в том, что вследствие большой нагретых ограждений потери тепла излучением с поверхности тела заметно снижаются. Благодаря этому комфортное самочувствие, возникающее при обычном отоплении при температуре воздуха 20 С, здесь может быть достигнуто при температуре 17 — 18С.

Гигиенические требования к системе отопления жилых и общественных зданий

Основной задачей отопления является создание оптимального микроклимата в квартире.

Отопление в жилище организуется как местное, так и центральное.

Местное отопление – это система отопления, при которой тепло продуцируется там, где и используется. В системах местного отопления генератор тепла объединяется в один агрегат с теплопроводами и нагревательными приборами

Недостатки местного отопления:

· неравномерность температуры воздуха в помещениях в течение суток

· наличие в помещении отрицательной радиации (от окон и наружных стен);

· относительно высокая температура на отдельных участках поверхности нагревательных приборов (печей), вызывающая пригорание пыли и ухудшение состава воздуха в помещениях;

· загрязнение помещений топливом, золой, дымом;

· трудность регулирования теплоотдачи нагревательных поверхностей;

· опасность выделения вредных газов.

Центральное отопление лишено данных недостатков – оно обеспечивает более равномерный тепловой режим в помещении, отсутствует загрязнение продуктами горения и топливом, более удобное и надежное управление.

В квартирах в качестве теплоносителя используется вода. Это позволяет избежать перегрева поверхности нагревательных приборов. Системы отопления в зависимости от теплоносителей подразделяются на водяные , пароводяные, воздушные и др. Наиболее распространены центральные водяные системы отопления, т. к температура воды в них не превышает регламентированную

По способу теплоотдачи различают конвективные и радиационные (лучистые) нагревательные приборы, а отсюда и системы отопления. При конвекционной системе преобладает (70-80%) конвективное, то есть переданное путем конвекции тепло, а при радиационном – излучение (лучистое тепло).

Примерами нагревательных приборов конвективного типа служат радиатор и конвектор. Примером радиационного отопления является так называемое панельное отопление, когда нагревательным прибором является панель (стена, потолок или пол помещения).

При такой системе отопления преобладает теплоотдача излучением, в помещении уменьшается отрицательное радиационное охлаждение от наружных стен помещения. Бетонная отопительная панель – под поверхностью ограждающих конструкций (пол, потолок, стены) прокладывают трубы отопления или они могут входить в конструкцию бетонных панелей.

В результате происходит нагрев ограждающих поверхностей: стен, потолка или пола. При нагреве тепло распространяется почти целиком за счет излучения.

Лучистое тепло оказывает более благоприятное действие на организм человека, так как потеря тепла за счет излучения (от теплового тела человека к холодной поверхности стен – это явление отрицательной радиации) создает наиболее неприятные тепловые ощущения.

При лучистом отоплении увеличивается площадь нагретой поверхности, следовательно, потери тепла излучением уменьшаются. Лучистое отопление предупреждает неравномерное охлаждение с разных сторон поверхности тела человека и уменьшается возможность охлаждения при проветривании. Ощущение теплового комфорта у человека возникает при температуре окружающего воздуха 170 С (при использовании радиаторов и конвекторов температура воздуха должна быть 200 С).

Наиболее благоприятные физиологические реакции и теплоощущения у людей наблюдаются при температуре стенных панелей 40 – 450, потолка 28 -300С, пола 25 – 270С – это предупреждает возникновение теплового дискомфорта, связанного с высокой температурой ограждающих конструкций. При этом температура воздуха в помещении может быть снижена до 17,50С

Источник: https://poisk-ru.ru/s33969t14.html

Системы отопления зданий

Системы отопления жилых и общественных зданий

Система отопления это: комплекс элементов, предназначенных для получения, переноса и передачи тепла в обогреваемые помещения. Система отопления состоит из:

1. Генератора тепла.

2. Теплопроводов.

3. Отопительных.

Генератор тепла служит для получения теплоты и передачи ее теплоносителю.

Генераторами тепла могут служить:

1. Котельные установки на ТЭС, КЭС.

2. Печи.

Теплопроводы – для транспортировки теплоносителя от генератора тепла к отопительным приборам. Теплопроводы системы отопления подразделяют на магистрали, стояки и подводки (лежаки) к приборам.

Отопительные приборы – служат для передачи тепла от теплоносителя воздуху отапливаемых помещений.

Основные требования, предъявляемые к системе отопления:

1. Санитарно-гигиенические – обеспечение СНиПами температур во всех точках помещения и поддержание температур внутренних поверхностей наружных ограждений и отопительных приборов на определенном уровне.

2. Экономические – обеспечение минимальных затрат на изготовление и эксплуатацию системы (возможность унифицирования узлов, деталей).

3. Строительные – обеспечение соответствия архитектурно-планировочным и конструктивным решениям. Увязка размещения отопительных приборов со строительными конструкциями.

4. Монтажные – обеспечение монтажа индустриальными методами с максимальным использованием унифицированных узлов, при минимальном количестве типоразмеров.

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

6. Эстетические – минимальная площадь, сочетаемость с архитектурными решениями.

Все перечисленные требования важны, и их необходимо учитывать при выборе и проектировании системы отопления. Но наиболее важными требованиями все же остаются санитарно-гигиенические требования.

Теплоносители системы отопления

Теплоносителем для системы отопления может быть любая среда, обладающая хорошей способностью аккумулировать тепловую энергию и изменять теплотехнические свойства, подвижная, дешевая, не ухудшающая санитарные условия в помещениях, позволяющая регулировать отпуск теплоты.

Наиболее широко в системе отопления используют: воду, водяной пар, воздух, отвечающие всем перечисленным требованиям.

Свойства теплоносителей

Вода – обладает высокой теплоемкостью, большой плотностью (950 кг/м3), несжимаема, при нагревании расширяется.

Пар – малая плотность, высокая подвижность.

Воздух – малая плотность и теплоемкость, большая подвижность.

Классификация систем отопления

Системы отопления различаются по трем основным классификационным признакам: Центральными называют системы отопления, предназначенные для отопления нескольких помещений (зданий) из одного теплового пункта, расположенного вне отапливаемых помещений (зданий) (котельная, ТЭЦ).

В таких системах теплота вырабатывается за пределами помещений, а затем с помощью теплоносителя по теплопроводам транспортируется в отдельное помещение здания.

Например: система отопления здания с собственной местной котельной.

Центральными могут быть: система парового отопления; система водяного отопления; система воздушного отопления.

Местными называют такие системы отопления, где все три основных конструктивных элемента (генератор, теплопроводы). Системы отопления объединены в одном устройстве, установленном непосредственно в отапливаемом помещении.

Например: местная система отопления – отопительная печь, где теплогенератором является топка, теплопроводы – газоходы, отопительная печь – стенки печи.

К местному отоплению относят отопление газовыми и электрическими приборами, воздушно-отопительными агрегатами.

Классификация систем отопления зданий

По способу циркуляции теплоносителя

Система с естественной циркуляцией – циркуляция теплоносителя осуществляется за счет разности плотностей холодного и горячего теплоносителя

Система с искусственной циркуляцией – где циркуляция теплоносителя осуществляется при помощи циркуляционных насосов.

Центральные паровые системы отопления имеют искусственную циркуляцию за счет давления пара (т.е. насосов нет в паровых системах с искусственной циркуляцией).

По виду теплоносителя центральные на:

– водяные (для жилья, школ, домов, больниц и т.д.);

– паровые (для жилья, школ, домов, больниц, спортивных сооружений, бассейнов, залов);

– воздушные (спортивные сооружения, бассейны, залы);

– комбинированные (паро-воздушные).

Инженерные системы квартиры и дома

Источник: http://ingsvd.ru/main/heating/205-sistemy-otopleniya-zdaniy.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.