Достоинства и недостатки систем водяного ,парового и воздушного отопления

Система водяного отопления обладает значительной тепловой инерцией, особенно при массивных (таких, как бетонные панели) и водоемких (радиаторы) отопительных приборах; системы парового и воздушного отопления — малой инерцией. Это их качество может оказаться важным и даже предопределяющим выбор системы.

Показатели и свойства систем отопления, описанные выше, определяют область  их применения. Система водяного отопления, надежная и гигиенически приемлемая, получившая широкое распространение  в условиях теплофикации, лрименяется в гражданских и промышленных зданиях.

Санитарно-гигиенические и эксплуатационные недостатки существенно ограничивают область применения парового отопления, которое не допускается в гражданских  зданиях, предназначенных для постоянного  или длительного пребывания людей. Паровое отопление допускается  в промышленных зданиях, а также  в общественных при непродолжительном  пребывании людей и рекомендуется  для периодического или дежурного (в нерабочее время) отопления  помещений.

Возможность сочетания отопления  и вентиляции способствует распространению  воздушного отопления, в первую очередь  в промышленных зданиях. Воздушное  отопление используется также для  периодического или дежурного обогревания  помещений общественных и промышленных зданий.

Сказанное относится к холодной климатической зоне, где почти  каждое здание нуждается в непрерывно действующей системе отопления. В теплой климатической зоне отопление  зданий может быть периодическим  с использованием стационарных центральных  и местных систем или даже временных  подогревательных установок.

Широко применяются газовые  и электрические подогревательные установки. Большие запасы природного газа, значительный рост его добычи, высокая теплотворность и низкая стоимость способствуют развитию отопления  газовыми приборами. Например, в США  газовые приборы применяют для  отопления промышленных зданий.

Использованию электричества для  отопления благоприятствует снижение капитальных затрат и сравнительная  простота прокладки кабелей, независимость действия одних электроотопительных приборов от других, их незначительная тепловая инерция, широкий диапазон и удобство индивидуального регулирования теплопередачи в помещение.

2.Системы горячего водоснабжения, принципиальные схемы, основные  элементы,их назначния.Циркуляционные системы.

С развитием строительства жилых  и общественных зданий и непрерывным  улучшением культурно-бытовых условий  жизни все больше увеличивается  потребность в горячей воде. Горячую  воду расходуют на бытовые и производственные нужды. В зависимости от назначения ее потребляют в смеси с холодной водой или самостоятельно. Качество горячей воды, расходуемой на бытовые нужды, должно отвечать требованиям / 5 /. Поступающая в систему горячего водоснабжения вода не должна быть жесткой и агрессивной по отношению к материалу труб. Содержание кислорода, растворенного в воде, не должно превышать 5 мг/л, свободной углекислоты 20 мг/л.

Существует несколько способов получения горячей воды:

• в местных установках малой производительности (водогрейные колонки, газо- и электронагреватели, кипятильники, небольшие водогрейные котлы, гелиоустановки и др.);
• централизованно: а) в водоводяных или пароводяных подогревателях, располагаемых в тепловых пунктах на одно или несколько зданий; б) в районных котельных с раздачей горячей воды потребителям по наружным сетям, обслуживающим большие группы зданий, квартал, район, поселок; в) из теплосети при непосредственном разборе горячей воды потребителями.

Системы с местными установками  для приготовления горячей воды. Местные установки для приготовления горячей воды могут обслуживать одно или несколько водоразборных устройств (например, в пределах одной квартиры жилого здания).

 

Такие системы горячего водоснабжения  называют децентрализованными. Основными элементами их оборудования являются: генератор тепла, где сгорает топливо и нагревается теплоноситель; водонагреватель, где приготовляется горячая вода; трубопроводы теплоносителя; разводящие трубопроводы, подающие воду к водоразборным устройствам; дополнительные устройства (расширительный бачок, аккумулирующий бак-резервуар).

Системы централизованного горячего водоснабжения. Эти системы подразделяют:

• по способу получения горячей воды - с непосредственным нагревом воды в котлах, с нагревом ее в подогревателях с применением теплоносителя (пар, перегретая вода);
• по способу подачи горячей воды - система без баков-аккумуляторов, обеспечивающая подачу горячей воды потребителям без разрыва струи (под давлением городского водопровода), и система с баками - аккумуляторами, обеспечивающая подачу горячей воды потребителям через напорные баки, высота расположения которых создает нужный напор в системе;
• по способу использования перегретой воды от теплоэлектроцентралей (ТЭЦ) - закрытая система, использующая воду от ТЭЦ в качестве теплоносителя для нагрева воды в подогревателях, и открытая система с непосредственным водоразбором при условии сохранения качества воды, отвечающего требованиям / 5 /;
• по способу движения воды в системе - с естественной циркуляцией под действием гравитационного напора, когда движение горячей воды обусловлено изменением ее плотности вследствие изменения температуры, и с искусственной циркуляцией - побудительной, с помощью циркуляционного насоса.

В систему централизованного горячего водоснабжения входят следующие  элементы: генератор тепла; водоподогреватель; трубопроводы теплоносителя, соединяющие генератор тепла с водоподогревателем; трубопроводы, разводящие горячую воду потребителям; сетевые устройства (компенсаторы линейных удлинений, воздухоотводчики); арматура (водоразборная, предохранительная, запорная); аккумуляторы (баки); насосные установки; контрольно-регулирующие устройства (регуляторы расхода, температуры).

Сети трубопроводов систем централизованного  горячего водоснабжения состоят  из подающих и циркуляционных трубопроводов.

Циркуляционные трубопроводы устраивают для естественной или искусственной  циркуляции воды в сети через водоподогреватель, чтобы при отсутствии или недостаточном водоразборе вода не остывала.

Широкое применение получили сети с  подающими стояками, объединенными  перемычкой, расположенной в верхней  части здания и соединяющей их с циркуляционным трубопроводом. Объединение  подающих стояков перемычками осуществляют в каждой секции здания и соединяющей  их с циркуляционным трубопроводом.

Открытая система с непосредственным разбором горячей воды из тепловой сети также находит применение, несмотря на высокие требования, предъявляемые  к ее эксплуатации и к качеству горячей воды, подаваемой от ТЭЦ.

Однако наибольшее распространение  получили системы закрытые со скоростными  водоподогревателями, использующие перегретую воду от ТЭЦ в качестве теплоносителя.

 

Системы горячего водоснабжения в зависимости  от режима и объема потребления горячей  воды для хозяйственно-бытовых нужд в зданиях различного назначения могут быть централизованные или местные.

В системах централизованного горячего водоснабжения воду приготовляют в  одном центре, из которого она транспортируется по тепловым сетям к потребителям. При централизованном теплоснабжении вода в системах горячего водоснабжения  подогревается в центральных (ЦТП) или индивидуальных тепловых пунктах  теплоносителем, подаваемым тепловыми  сетями.

Системы горячего водоснабжения при двухтрубных  водяных тепловых сетях и открытых системах теплоснабжения присоединяются непосредственно к подающему  и обратному трубопроводам, а  при закрытых системах теплоснабжения — через водонагреватели.

В зданиях высотой более 50 м систему  централизованного горячего водоснабжения  разделяют по вертикали на зоны. Высота зоны определяется величиной  гидростатического напора в системе  хозяйственно-питьевого водопровода  у санитарных приборов, которая не должна превышать 60 м вод. ст.

Для зданий высотой девять этажей и более  трубопроводы водоразборных стояков  необходимо закольцовывать поверху  перемычками и присоединять их к  общему циркуляционному стояку. В  душевых (количество душевых сеток  более трех) распределительный трубопровод  также должен быть закольцован.

Системы горячего водоснабжения прокладывают с нижней разводкой трубопроводов. Верхняя разводка трубопроводов  допускается для систем горячего   водоснабжения с естественной циркуляцией воды,   а   также при разделении систем на зоны по вертикали.

В системах централизованного горячего водоснабжения, обслуживающих группу зданий, можно объединять трубопроводы водоразборных и циркуляционных стояков в секционные узлы, а также  присоединять группы трубопроводов  циркуляционных стояков к циркуляционному  трубопроводу в одной точке.

В закрытых системах централизованного  горячего водоснабжения следует  предусматривать в зависимости  от качества подпиточной воды мероприятия по защите трубопроводов и водонагревателей от коррозии и накипеобразования.

Системы местного горячего водоснабжения устраивают для зданий и сооружений при отсутствии централизованного теплоснабжения, а также для объектов, удаленных от источников централизованного теплоснабжения. Воду в системах местного горячего водоснабжения подогревают в паровых, водяных и газовых водонагревателях.

Температура горячей воды в местах водоразбора должна быть:

не  ниже 60° С—для систем централизованного горячего водоснабжения, присоединяемых к открытым системам водоснабжения;

не  ниже 50° С — для систем централизованного горячего водоснабжения, присоединяемых к закрытым системам теплоснабжения;

не  ниже 60° С — для систем местного горячего водоснабжения.

 

Принципиальная схема системы  горячего водоснабжения включает в  себя установку для нагревания холодной воды до температуры не выше 75° С и сети разводящих трубопроводов. Для этой цели используют скоростные проточные водонагреватели. В таких водонагревателях вода протекает со значительной скоростью через нагревательные трубки, которые в свою очередь подогреваются водой из теплосети, проходящей внутри корпуса водонагревателя и омывающей их.

При приготовлении горячей воды в ЦТП по закрытой схеме используют скоростные водонагреватели OCT 34-588-68 (теплоноситель  —вода), OCT 34-531-68 и OCT 34-532-68 (теплоноситель — пар).

Рис. 174. Скоростные водонагреватели: а —секционный ОСТ-34-588-68, б—паровой;  1 — корпус, 2— линзовый компенсатор, 3 — решетка, 4 — латунные трубки,    5 — трубная система,    6 — задняя водяная  камера, 7 — колпак,  8 — передняя водяная камера

Водонагреватели ОСТ 34-588-68 (рис. 174, а) рассчитаны на давление 1 МПа и температуру теплоносителя 150° С. Выпускают их отдельными секциями наружным диаметром от 57 до 325 мм с поверхностью нагрева каждой секции от 0,37 до 28 м2. Требуемая поверхность нагрева ^водонагревателя комплектуется из однотипных секций, соединяемых между собой калачами. Секция состоит из корпуса 1 с приваренными к ней стальными трубными решетками 3 и пучка латунных трубок 4 диаметром 16X1 мм. К корпусу приварены патрубки с фланцами для соединения секций в межтрубном пространстве. Горячая вода из теплосети направляется в межтрубное пространство, а нагреваемая вода перемещается по трубкам водонагревателя.

Паровые водонагреватели (ОСТ 34-531-68 и  ОСТ 34-532-68) (рис. 174,6) предназначены для подогрева воды паром в системах отопления и горячего водоснабжения. Максимальное рабочее давление пара 1 МПа. Водонагреватели выпускают двухходовые (ОСТ 34-531-68) и четырехходовые (ОСТ 34-532-68), Поверхность нагрева может быть от 6,3 до 224 м2.

Водонагреватель состоит из корпуса 1, трубной системы 5, передней 8 и  задней 6 водяных камер. В трубную  систему входят стальные решетки  и пучок латунных трубок диаметром 16X1 мм. Нагреваемая вода поступает  через нижний патрубок передней входной  камеры, проходит по латунным трубкам, подогревается и через верхний  патрубок уходит в сеть. Пар, подогревающий  воду, поступает в межтрубное пространство.

Нагретая в водонагревателе  вода по подающему трубопроводу поступает  в систему горячего водоснабжения, из которой потребители используют ее для бытовых и производственных целей. Взятая из системы вода пополняется  из водопровода.

Для подогрева остывшей в системе  воды прокладывается циркуляционный трубопровод, который соединяет систему горячего водоснабжения с водонагревателем.

 

Чтобы поддерживать постоянный расход воды, поступающей из тепловой сети, устанавливают регулятор расхода, а на трубопроводе, подающем холодную воду в водонагреватель, — водомер, который учитывает расход воды. На узле управления у водонагревателей монтируют задвижки для отключения трубопровода системы горячего водоснабжения и отопления и отдельных частей узла. Давление и температуру воды в отдельных точках узла управления измеряют манометрами и термометрами.

В зависимости от назначения системы  горячего водоснабжения выполняют  с двухтрубными стояками, один из которых  циркуляционный, и однотрубными.

Двухтрубные системы горячего водоснабжения  с циркуляционными стояками (рис. 175) применяют там, где не допускается остывание воды в трубах, например в многоэтажных жилых зданиях, гостиницах, больницах и других зданиях.

Рис. 175. Двухтрубная система горячего водоснабжения с циркуляционными, стояками

Рис.  176. Однотрубная схема горячего водоснабжения: 1 —диафрагма,  2—пробковый  кран,   3 — подающая   транзитная  магистраль, 4 — циркуляционная  транзитная   магистраль

В однотрубных системах централизованного  горячего водоснабжения, используемых в жилых домах (рис. 176), стояки в пределах одной секции вверху соединяются между собой, причем все стояки, кроме одного, присоединяются к подающей магистрали 3, а один холостой стояк — к циркуляционной магистрали 4. Чтобы обеспечить равномерную циркуляцию воды в системах горячего водоснабжения зданий, присоединяемых к одному центральному тепловому пункту, на холостом стояке устанавливают диафрагму.