Нижний Новгород +7 (831) 225-38-05 (многоканальный)

 
 

 
 
 
 
 
   

Общие сведения об отоплении

 

Определения, виды, классификация и т.п.


Что такое отопление:
Отопление или система отопления (с.о.) это искусственный обогрев помещения. Система отопления поддерживает на заданном уровне необходимые температурные режимы в помещениях с целью возмещения в них возникающих теплопотерь и отвечает за условия теплового комфорта, также с.о. применяется в технологических целях на некоторых видах производств согласно СНиП. Современные с.о. это сложнейшие иженерные системы состоящие из датчиков, насосов, котлов, горелок, аварийной автоматики, узлов контроля и учета и т.д.

Виды систем отопления

Для России с.о. имеют существенное значение, т.к. климат на большей части территории характеризуется низкими температурами, обусловливающими длительный отопительный период. Стоимость устройства с.о. обычно составляет до 8%, от всех затрат на сооружение объекта в целом. Стоимость эксплуатации с.о. в значительной степени определяется расходами на топливо, которое используется более эффективно при местной системе отопления. Все чаще в промышленном и гражданском строительстве используются местные (автономные) с.о. объектов, т.е. проходит процесс отказа от централизованной с.о., таких как котельные или ТЭЦ. Происходит это по ряду причин, например в цепочку производитель-потребитель может входить организация посредник, которые отвечает за транспортировку теплоносителя и своевременного ремонта трубопроводов, что в настоящее время приводит к практически постоянным срывам сроков начала отопительного сезона или происходит существенная потеря тепла на некачественно отремонтированной тепломагистрали, вследствие этого повышается уровень заболеваний среди населения, а в производственных средах происходит нарушение технологических процессов, что ведет за собой прямые убытки собственников предприятий, и т.д.
Для промышленных предприятий и в общественных зданиях, в целях экономии необходимо установить систему датчиков и автоматически регулировать мощность с.о., так как необходимо учитывать выделение тепла от технологического оборудования и физиологические процессы проходящие как в жизнедеятельности человеческого организма или при выращивание животных в сельском хозяйстве. Все составляющие теплопотерь в помещениях, как и тепловыделение в них (от технологического оборудования, людей, животных, электрического освещения, солнечной радиации и т. п.), непрерывно изменяются. Поэтому количество тепла (определяемое разностью между теплопотерями и тепловыделением), подаваемого в помещение с.о., должно регулироваться в автоматическом режиме. Наибольший эффект регулирования подачи тепла даёт автоматизация с.о., при которой учитываются не только выделяемое тепло и теплопотери в помещении, но и тепловая инерция.

Системы отопления бывают двух видов:

Местные с.о. (автономные) из-за своей высокой экономичности (отсутствует теплопередающая система “тепломагистраль”) и эффективности (особенность местной с.о. является совмещение генератора тепла с отопительным прибором) нашли широкое применение при строительстве и реконструкции малоэтажных жилых и промышленных зданий. В жилых, общественных и некоторых видах промышленных зданий (с повышенными требованиями к чистоте воздуха) расширяется использование лучистого (инфракрасного) отопления.

Центральные с.о., где тепло вырабатывают за пределами отапливаемых помещений (котельная, ТЭЦ). Затем выработанное тепло транспортируется по трубопроводам (тепломагистралям) в отдельные помещения и здания. Центральные с.о. подразделяются по виду теплоносителя на водяное, воздушное, паровое и др. Наибольшее распространение в Р.Ф. (преимущественно в жилых, общественных и в некоторой части промышленных зданий) получило водяное отопление. Широко применяется (в общественных и промышленных зданиях) воздушное отопление, существенное преимущество которого перед другими видами с.о. - возможность совмещения его действия с вентиляцией и кондиционированием воздуха.
 

 

Характеристики систем отопления:

Источники тепла:

  • Газ;

  • Мазут;

  • Электричество;

  • Печь (уголь, дрова);

  • Солнце.


Местные (автономные) с.о. по расположению основных элементов (стационарные, мобильные) подразделяются:

  • Инфракрасные обогреватели;

  • Воздухонагреватели газовые (газовые конвекторы);

  • Тепловентиляторы;

  • Электрические отопительные конвекторы.

 

Центральные с.о. по расположению основных элементов (только стационарные) подразделяются:

  • Водонагревательные;

  • Воздухонагревательные;

  • Паровое.


По виду основного (первичного) теплоносителя, местные (автономные) с.о. подразделяются на:

  • Газовое инфракрасное;

  • Газовое конвективное;

  • Электрическое инфракрасное;

  • Газовое каминное;

  • Дровяное каминное;

  • Электрическое каминное;

  • Био каминное.
     

По виду основного (вторичного) теплоносителя местные (автономные) и центральные с.о. принято называть системами:

  • Лучистого отопления (инфракрасного);

  • Воздушного отопления (газовые конвекторы);

  • Водяного отопления;

  • Парового отопления.
     

Способы теплоотдачи в помещение:

  • Лучистый (тепловое излучение), с помощью инфракрасных отопителей;

  • Конвективный (конвекция), например, с помощью воздушных отопителей.

 

Системы воздушного отопления (газовые конвекторы) разделяются на виды:

  • Открытый процесс горения (забор воздуха для горения происходит из отапливаемого помещения);

  • Закрытый процесс горения (забор воздуха для горения происходит по коаксиальному дымоходу с внешней стороны помещения (улица)).


Системы водяного отопления по способу создания циркуляции воды разделяются на системы:

  • С механической циркуляцией воды при помощи насоса (насосные);

  • С естественной циркуляцией (гравитационные) за счёт разности плотностей жидкости.


Системы парового отопления по способу возвращения конденсата в паровой котёл разделяются на:

  • Разомкнутые, с перекачкой конденсата насосом;

  • Замкнутые, с самотечным возвращением конденсата.


Также существует деление на три вида: однотрубную, двухтрубную или независимую схему отопления.

  • Однотрубная: В каждом стояке или ветви однотрубной системы отопления приборы соединяются одной трубой, и вода протекает через все приборы.

  • Двухтрубная: В этой системе отопления все приборы присоединяются к двум трубам: подающей и обратной, вода протекает через каждый прибор независимо от других приборов.

  • Независимая (при независимой схеме с.о. создается местный и тепловой гидравлические режимы).

 

Виды систем отопления:

Лучистое отопление – это система отопления, при котором тепло в отапливаемое помещение передаётся преимущественно излучением. Лучистое отопление может использоваться как в качестве самостоятельного типа отопления так и вспомогательного. Характерный признак лучистого отопления - размещение отопительных приборов под потолком помещения. При этом поток лучистого тепла через лучепрозрачную среду (воздух) от отопительных приборов распространяется вниз. Благодаря особенностям лучистого отопления возможна организация локального отопления, при котором тепло подается лишь в те зоны, где это необходимо, что особенно актуально в крупных помещениях с высокими потолками. Кроме того, это единственный вид отопления, позволяющий организовать эффективный обогрев открытых (в том числе уличных) пространств. Он воспринимается ограждающими конструкциями (в частности, полом, технологическим оборудованием). Люди, находящиеся в помещении, также воспринимают выделяемое отопительными приборами лучистое тепло и испытывают комфортные ощущения. Поэтому температура окружающего их воздуха может быть ниже, чем в помещениях с другими видами отопления, что является преимуществом лучистого отопления. В качестве теплоносителя в лучистого отопления используются горячий воздух (преимущественно), горячая вода, пар, и электроэнергия, с помощью которых нагреваются греющие элементы (например, трубы, проложенные под потолком). Отопительные приборы при лучистом отоплении часто совмещают с перекрытием отапливаемого помещения; при этом пол вышележащего этажа не обогревается.

Воздушное отопление – это система отопления помещений горячим воздухом. Воздушное отопление включает: воздухоподогреватели, в которых воздух нагревается теплом выделяющимся при сгорании различных видов топлива (в пламени горелки), горячей водой, паром (в калориферах), а также электричеством (в электровоздухоподогревателях); воздуховоды, подводящие воздух в отапливаемые помещения; воздухоподающие и воздухозаборные решётки, через которые воздух подаётся в отапливаемые помещения и забирается для подачи к воздухоподогревателю; запорно-регулирующие клапаны в воздуховодах. При расположении воздухоподогревателя непосредственно в отапливаемом помещении воздуховоды, решётки и клапаны могут не устраиваться. Различают воздушное отопление рециркуляционное, при котором весь подаваемый к воздухоподогревателю воздух забирается из отапливаемого им помещения, и совмещенное с вентиляцией, когда подача воздуха осуществляется частично из отапливаемого помещения, а частично снаружи, причём соотношение объёмов рециркуляционного и наружного воздуха может регулироваться в широких пределах. Устраиваются также системы воздушного отопления совмещенные с вентиляцией, работающие только на наружном воздухе (без рециркуляции и рециркуляционных каналов), их называют прямоточными. Такие системы применяются, например, в жилых зданиях, где одним воздухоподогревателем обслуживаются несколько квартир (в данном случае устройство рециркуляции привело бы к нежелательному поступлению воздуха из одной квартиры в другую). Перемещение воздуха в системах воздушного отопления (как с рециркуляцией, так и в совмещенных с вентиляцией) может быть естественное - за счёт разности температур и плотности воздуха до воздухоподогревателя и после него, а также с механическим побуждением. В последнем случае устанавливается электрический вентилятор.

Водяное отопление – это наиболее распространённая отопительная система, применяемая в современных жилых, общественных и промышленных зданиях. Тепло в отапливаемые помещения передаётся горячей водой через находящиеся в них отопительные приборы. Различают системы водяного отопления с естественным и механическим побуждением движения воды. В системах водяного отопления с естественным побуждением, применяемых только в небольших зданиях, вода циркулирует за счёт разности температур и плотности нагретой в водонагревателе (более лёгкой) и остывшей в отопительных приборах и трубопроводах (более тяжёлой) воды. Циркуляция при всех прочих равных условиях усиливается по мере увеличения расстояния по вертикали между отопительными приборами и водонагревателем, в связи с чем последний стараются размещать, возможно, ниже. В системах водяного отопления с механическим побуждением циркуляция воды происходит за счёт действия циркуляционного насоса, который устанавливают на трубопроводе, подводящем охлаждённую воду к водонагревателю. В таких системах водонагреватель может быть расположен на одном уровне с отопительными приборами и даже выше них, а диаметры трубопроводов меньше, чем в системах с естественным побуждением. При централизованном теплоснабжении горячая вода из наружной сети часто подаётся непосредственно в системы водяного отопления и после охлаждения возвращается обратно.

Электрическое отопление – это редко используемый вид системы отопления, при котором обогрев помещений и поддержание в них заданной температуры обеспечиваются электрическими отопительными приборами, преобразующими электрическую энергию в тепловую. Наиболее распространены отопительные приборы, нагревательным элементом которых служит проводник с большим электрическим сопротивлением: открытый, непосредственно соприкасающийся с нагреваемым воздухом (например, в электрокаминах и рефлекторах), или закрытый, помещенный внутри электронагревателя обычно трубчатого типа и передающий тепло на поверхность отопительного прибора (радиатора) через циркулирующий в нём теплоноситель (например, жидкое масло). Приборы с закрытым нагревательным элементом исключают возможность ожогов и пригорания пыли. В современном строительстве находят применение отопительные приборы, в которых электрический ток нагревает теплоаккумулирующий материал; последний, в свою очередь, отдаёт тепло отапливаемому помещению. Такие приборы обычно потребляют электроэнергию в те часы суток, когда уменьшается её расход на другие нужды. В качестве теплоаккумуляционных отопительных приборов используют также строительные конструкции (например, железобетонные панели перекрытий), прокладывая в них электронагревательные кабели. В некоторых случаях для электрического отопления применяют изделия из токопроводящей резины, и т. п. Существенное преимущество электрического отопления перед другими видами отопления - простота и надёжность автоматического регулирования температуры, что позволяет более экономно расходовать электроэнергию. Однако стоимость электроэнергии достаточно высока, поэтому электрическое отопление в России широкого распространения не получает.

Паровое отопление - это редко используемый вид системы отопления, из-за очень низкого коэффициента полезного действия и опасности жизни и здоровью человека. В отличие от водяного или воздушного отопления, теплоносителем является водяной пар. В настоящее время использование п.о. в жилых и общественных зданиях запрещено СНиП. Особенностью п.о. является комбинированная отдача тепла рабочим телом (паром), которое не только снижает свою температуру, но и конденсируется на внутренних стенках отопительных приборов. Удельная теплота парообразования (конденсации), которая выделяется при этом, составляет около 2300 кДж/кг, тогда как остывание пара на 50 °C дает только 100 кДж/кг. Источником тепла в системе парового отопления может служить отопительный паровой котёл, отбор пара из паровой турбины или редукционно-охладительная установка (РОУ), снижающая давление и температуру пара энергетических котлов до безопасных для потребителя параметров. Отопительными приборами являются радиаторы отопления, конвекторы, оребрённые или гладкие трубы. Образовавшийся в отопительных приборах конденсат возвращается к источнику тепла самотёком (в замкнутых системах) или подаётся насосом (в разомкнутых системах). Давление пара в системе может быть ниже атмосферного (т. н. вакуум-паровые системы) или выше атмосферного (до 6 атм). Температура пара не должна превышать 130 °С. Изменение температуры в помещениях производится регулированием расхода пара, а, если это невозможно, периодическим прекращением подачи пара. В преддверии морозов иногда приходится заранее прогревать здание, чтобы использовать его тепловую инерцию (т. н. “перетоп”).

Печное отопление - это редко используемый вид системы отопления, из-за очень низкого коэффициента полезного действия (в среднем не более 5), но из-за простоты возведения и более низкой стоимостью устройства по сравнению с другими видами. При печном отоплении помещения обогреваются установленными в них отопительными печами. Благодаря простоте устройства и возможности использования разнообразных видов местного топлива печное отопление получило широкое распространение в различных странах и применяется на протяжении многих столетий. Основные элементы отопительной печи - топливник (для сжигания топлива), газоходы (каналы), по которым проходят поступающие из топливника горячие газы, дымовая труба. Тепло, выделяемое в печи при сгорании топлива, передаётся помещению через стенки топливника и газоходов; охладившиеся газы отводятся наружу через дымовую трубу. Стенки топливника и газоходов выполняют кирпичной кладкой, из жаростойкого бетона, керамических и др. огнеупорных материалов. Наружные поверхности печи, отдающие тепло в отапливаемое помещение, могут быть оштукатурены, отделаны изразцами, стальными или асбестоцементными листами. В современном печное отопление различают два основных типа отопительных печей: периодического действия и длительного (или непрерывного) горения. Печи периодического действия топят один - два раза в сутки со значительными перерывами, во время которых печи остывают; их теплоотдача в течение суток неравномерна. Печи длительного горения, загруженные достаточным количеством топлива, рассчитаны на топку в течение нескольких суток; в них используют лишь определённые виды топлива (жидкое, брикетированное, сортированный уголь и т.п.). В России большое распространение, особенно в сельских районах, получила так называемая русская печь. Она проста по конструкции и используется для отопления помещений, приготовления пищи, выпечки хлеба.

 

 
 

 

 



 

Copyright 2017 «ООО КНПЦ»