Кафедра специального строительства ЛЕКЦИЯ 1 ПО ДИСЦИПЛИНЕ

Кафедра специального строительства ЛЕКЦИЯ № 1 ПО ДИСЦИПЛИНЕ: «ТЕПЛОГАЗОСНАБЖЕНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЯ» ТЕМА: «Теплоснабжение» 1

Кафедра специального строительства Введение ТЕПЛОГАЗОСНАБЖЕНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЯ 2

Кафедра специального строительства Лекция 1. 1 Вопрос 1 Цель, задачи, структура и логика изучения дисциплины В результате изучения дисциплины выпускник должен: Иметь представление: n о работе теплогазоснабжения и вентиляции города и промышленного объекта, основах их расчета n о тенденциях развития конструктивных решений и работе систем теплоснабжения, газоснабжения и вентиляции промышленных и гражданских зданий. Знать и уметь использовать: n принципиальное устройство теплогазоснабжение и вентиляцию, характерные аварии, возможные разрушения и повреждения на них n при проектировании и строительстве зданий и сооружений назначение и принципиальное устройство систем теплогазоснабжения и вентиляции зданий. Иметь навыки: n определения температурно-влажностного режима зданий с применением современных методов. n в организации работ по эксплуатации теплогазоснабжения и вентиляции. 3

Кафедра специального строительства Лекция 1. 1 Вопрос 1: Цель, задачи, структура и логика изучения дисциплины Структурно дисциплина состоит из пяти разделов: I раздел - Общие сведенья о теплогазоснабжении и вентиляции; II раздел - Основы технической термодинамики и теплопередачи; III раздел - Отопление зданий; IV раздел - Вентиляция и кондиционирование воздуха; V раздел - Газоснабжение зданий. 4

Кафедра специального строительства Литература: Основная литература 1. Авдолимов Е. М. «Теплогазоснабжение» , учебник / М. изд. «Академия» , 2013 г. – 400 с. 2. Полушкин В. И. «Отопление» , учебник для студ. учреждений ВПО / Изд. «Академия» , М, 2010 г. – 256 с. 3. Полушкин В. И. «Вентиляция» , учебное пособие для студ. учреждений ВПО/Изд. «Академия» , Москва, 2011 г. - 448 с. 4. Брюханов О. Н. , «Газоснабжение» , учебное пособие для студ. ВУЗ /. Издание «Академия» , Москва, 2008 г. – 448 с. 5. Янчук И. М. «Теплогазоснабжение и вентиляция» , курс лекций. Балашиха, ВТУ, 2002 г. – 175 с. Нормативная литература 1. СНи. П 41 -02 -2003 Тепловые сети. 2. СНи. П 42 – 01 – 2002 Газораспределительные системы. 3. СНи. П 23 -02 -2003 Тепловая защита зданий. 4. СНи. П 41 -01 -2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование 5. СП 23 -101 -2004 Проектирование тепловой защиты зданий. Программное обеспечение 1. Программа для теплотехнического расчёта многослойных ограждающих конструкций 5 «Те. Ре. МОК 0. 8. 5/0118» .

Кафедра специального строительства Вопрос 2 Общие сведения о теплоснабжении, вентиляции и газоснабжении Теплоснабжение представляет собой комплекс инженерных сооружений, предназначенных для снабжения теплом жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений с целью обеспечения коммунально-бытовых потребностей (отопление, вентиляции, горячее водоснабжение) и технологических нужд потребителей. Различают местное (МТ) и централизованное теплоснабжение (ЦТ). Система МТ (печное, центральное) обслуживает часть здания, полностью все здание или несколько зданий, система ЦТ - жилой или промышленный район. 6

Кафедра специального строительства Вопрос 2: Общие сведения о теплоснабжении, вентиляции и газоснабжении Преимущества централизованного теплоснабжения по сравнению с местным: n значительное снижение расхода топлива и эксплуатационных затрат n n n за счет автоматизации котельных установок и повышения их КПД; уменьшение степени загрязнения воздушного бассейна и улучшение санитарного состояния населенных пунктов благодаря применению современных устройств по очистке дымовых газов; возможность использования низкосортных видов топлива; снижение стоимости строительства сооружений; сокращение площадей, занятых котельными и складами топлива; уменьшение пожарной опасности. 7

Кафедра специального строительства Вопрос 2: Общие сведения о теплоснабжении, вентиляции и газоснабжении Система ЦТ включает: источник тепла, тепловую сеть, тепловые пункты и теплопотребляющие здания, сооружения и промышленные установки. Источниками тепла при ЦТ могут быть теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), на которых осуществляется комбирированная выработка электрической и тепловой энергии (теплофикация); котельные установки большой мощности, вырабатывающие только тепловую энергию; устройства для утилизации тепловых отходов промышленности; установки для использования геотермальных источников. В системах МТ источниками тепла служат печи, водогрейные котлы, различные водонагреватели, использующие избыточное тепло промышленных предприятий, солнечную энергию и т. п. 8

Кафедра специального строительства Вопрос 2: Общие сведения о теплоснабжении, вентиляции и газоснабжении Факторы, влияющие на размещение источника тепла на территории города: - исключение заноса сернистых газов и летучей золы в жилые зоны города; - расположения относительно центра тепловых нагрузок (это расстояние должно быть наименьшим); - удобства доставки топлива; - возможности дальности действия систем теплоснабжения. При выборе площадки источника теплоты сравнивают несколько вариантов, но окончательный выбор осуществляется с учетом экономических и санитарных условий. 9

Кафедра специального строительства Вопрос 2: Общие сведения о теплоснабжении, вентиляции и газоснабжении Теплоносителями в системах ЦТ обычно является перегретая вода с температурой до 2000 С и давлением Ру 2, 5 МПа и пар с температурой t 4400 С и давлением до Ру 6. 2 МПа. Отоплением называется искусственное обогревание помещений здания с возмещением теплопотерь для поддержания в них температур на заданном уровне, определяемом условиями теплового комфорта для находящихся там людей и требованиями протекающего технологического процесса. Для этого предусматривают отопительную установку. Три вида отопления: водяное, паровое и воздушное. 10

Кафедра специального строительства Вопрос 2: Общие сведения о теплоснабжении, вентиляции и газоснабжении Принципиальная схема теплофикации: 1 - котельная; 2 - турбина; 3 - электрогенератор; 4 - конденсатор; 5 - конденсатный насос; 6 - регенератор; 7 - химическая водоподготовка; 8 -10 - потребители тепла; 11 - задвижки 11

Кафедра специального строительства Вопрос 2: Общие сведения о теплоснабжении, вентиляции и газоснабжении Вентиляцией называется совокупность мероприятий и устройств, направленных на организацию такой воздушной среды в помещениях, которая обеспечивала бы нормальное пребывание в них людей и положительно влияла на технологический процесс производства. Задачи вентиляции: Гигиенические задачи вентиляции сводятся к поддерживанию в помещениях таких параметров воздушной Среды, которые исключают скопление в воздухе помещения излишков вредных выделений (повышенной температуры, избытков тепла, влаги, газов, пыли и пр. ) и создают нормальные условия для пребывания в них и работы людей. Технологические задачи вентиляции обширны, разнообразны и в основном должны быть направлены на организацию воздушной среды, способствующей повышению производительности труда рабочих и увеличению выпуска продукции. Газоснабжением называется комплекс инженерных сооружений и устройств предназначенных для снабжения потребителей газообразным 12 топливом под необходимым давлением.

Кафедра специального строительства Вопрос 3 Виды перехода тепла. Переход тепла через плоскую стенку При всех вариантах теплообмена, передача тепла осуществляется последовательно в три этапа: тепловосприятие - тепловая энергия передается поверхности ограждения; теплопроницание - тепло преодолевает толщу ограждения; теплоотдача - поверхность ограждения отдает тепло в сферу более холодного воздуха. Рис. 1. Виды теплообмена и этапы передачи тепла 13

Кафедра специального строительства Вопрос 3: Переход тепла через стенку. Rв - сопротивлением тепловосприятия Rк - сопротивлением ограждающей конструкции Rн - сопротивлением теплоотдачи R 0 - сопротивление теплопередаче 14

Кафедра специального строительства Вопрос 3: Переход тепла через стенку. Для однослойного ограждения его сопротивление теплопередаче R 0, м 2 С/Вт, определяется по формуле: R 0 = а для многослойного соответственно: R 0 = где αb - коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаемый по табл. 4 (СНи. П П-3 -79); Rk (1, 2, 3, . . . п) - термическое сопротивление ограждающей конструкции, м 2 С/Вт определяемое: однородной (однослойной) - по формуле Rк = δ / λ, многослойной – по формуле Rк = δ 1 / λ 1 + δ 2 / λ 2 + δ 3 / λ 3 +…. + δn / λn +Rbn δ 1, 2, 3, . . . п - толщина слоя, м; λ 1, 2, 3, . . . п - расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/м С, принимаемый по приложению 3 (СНи. П П-3 -79); 15 αn - коэффициент теплоотдачи (для зимних условий) наружной поверхности ограждающей конструкции, Bт/м 2 С, принимаемый по табл. 6 (СНи. П П-3 -79).

Кафедра специального строительства Вопрос 3: Переход тепла через стенку. Общее сопротивление теплопередаче ограждения во всех случаях должно быть не менее требуемого сопротивления теплопередаче , определяемого по формуле: , где n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций относительно к наружному воздуху по табл. 3 (СНи. П П-3 -79); tb - расчетная температура внутреннего воздуха, С, принимаемая согласно ГОСТ 12. 1. 005 -76 и нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений; tn - расчетная зимняя температура наружного воздуха, C принимая по СНи. П 2. 01. -82 с учетом тепловой инерции D ограждающих конструкций по табл. 5 (СНи. П 2. 01. -82); ∆tn - нормативный температурный перепад между температурой внутреннего 16 воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемой по табл. 2 (СНи. П П-3 -79).

Кафедра специального строительства Вопрос 3: Переход тепла через стенку. Тепловая инерция D ограждающей конструкции определяется по формуле: D = R 1 S 1+ R 2 S 2+ R 3 S 3+ +Rn Sn, где R 1, 2. . п - термические сопротивления отдельных слоев ограждающей конструкции, м 2 С/Вт; S 1, 2. . . п - расчетные коэффициенты теплоусвоения материала отдельных слоев ограждающей конструкции, Вт/( м 2 С). В зависимости от величины тепловой инерции D различают ограждения: - безынерционные ( D до 1, 5); - малоинерционные ( D = 1, 5 - 4); - средней инерции ( D = 4 - 7); - большой инерции ( D больше 7). 17

Кафедра специального строительства Вопрос 3: Переход тепла через стенку. Температуру в толще ограждения, при графическом методе, определяют в следующей последовательности: - задаются масштабом температур, размещая его вертикально; - на горизонтальной оси - оси нулевых температур, откладывают последовательно в выбранном масштабе все термические сопротивления ограждения, начиная с Rb так, чтобы сумма всех отрезков составила в том же масштабе общее сопротивление теплопередаче R 0; - проводят через полученные на горизонтальной оси точки вертикальные линии и на крайних откладывают значения tb и tn. Полученные точки соединяют прямой. Точки пересечения прямой с вертикальными линиями соответствуют температуре на границах слоев ограждения; - выполняют схему конструкции ограждения в масштабе толщины (линейном) и соединяют прямыми точки, соответствующие температурам на границах 18 слоев.

Кафедра специального строительства Вопрос 4 Тепловой режим здания. Тепловой баланс. Учет всех источников поступления и потерь теплоты необходим при сведении тепловых балансов помещений здания. Сведением всех составляющих поступлений и расхода теплоты в тепловом балансе помещения определяется дефицит или избыток теплоты. Дефицит теплоты ΔQ указывает на необходимость устройства в помещении отопления, избыток теплоты обычно ассимилируется вентиляцией. Для определения тепловой мощности системы отопления составляют баланс часовых расходов теплоты для расчетного зимнего периода в виде Qот= ΔQ = Qогр+Qвен- Qт-б где Qогр - потери теплоты через наружные ограждения; Qвен - расход теплоты на нагрев воздуха, поступающего в помещение; Qт-б - технологические и бытовые выделения или расходы теплоты. 19

Кафедра специального строительства Вопрос 4. Тепловой режим здания. Тепловой баланс. При расчёте теплопотерь необходимо: Учитывать: - тепловые потоки (люди, освещение, отопление, оборудование) - теплопотери основные и дополнительные Иметь: - чертежи поэтажной планировки, - разрезы ограждающих конструкций Знать: - климатические условия местности - ориентацию здания по сторонам света 20

Кафедра специального строительства Вопрос 4. Тепловой режим здания. Тепловой баланс. Теплопотери подсчитываются в следующем порядке: а) выясняют расчетные температуры наружного воздуха и внутреннего воздуха в помещении; б) в бланк заносят наименование каждого помещения, расчетную внутреннюю температуру, обозначение наружных ограждений, их размеры, ориентировку по сторонам света, добавки потерь тепла в процентах и разность температур по каждому ограждению отдельно; в) по справочникам, а при необходимости путем расчета определяют коэффициенты теплопередачи ограждающих конструкций и записывают их в соответствующие графы бланков. 21

Кафедра специального строительства Вопрос 5 Основы проектирования тепловой защиты зданий Ограждение является однородным (однослойным), если оно состоит из одного материала (слоя). Неоднородным (многослойным) считается ограждение, состоящее из нескольких слоев разных материалов, в том числе с теплопроводными включениями, теплоизоляционными слоями. Для создания комфортных условий в зданиях к наружным ограждающим конструкциям предъявляются теплотехнические требования: − обеспечение достаточных теплозащитных свойств в холодное время года; − обеспечение теплоустойчивости в теплый период; − обеспечение необходимой воздухопроницаемости; − обеспечение допустимой паропроницаемости; − получение требуемого температурно-влажностного режима в помещениях; − температура внутренней поверхности ограждения должна незначительно отличаться от температуры внутреннего воздуха во избежание выпадения конденсата. 22

Кафедра специального строительства Вопрос 5: Основы проектирования тепловой защиты зданий Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций гражданских и производственных зданий выполняется в соответствии с указаниями СНи. П 23 -02 -2003 «Тепловая защита зданий» , СП 23 -101 -2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» . Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций выполняется для отапливаемых зданий в зимний период, когда тепловой поток направлен из помещений в наружное пространство. Минимальные значения при проектировании (расчёте) наружных ограждающих конструкций зданий 1. значения сопротивления теплопередаче R 0 (эти значения называются нормативными или требуемыми, R 0 тр) 2. назначение здания, 3. внутренний режим, 4. климатические условия района строительства, 23 5. вид ограждения.

Кафедра специального строительства Вопрос 6. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. Перед началом теплотехнического расчета ограждающей конструкции необходимо выбрать соответствующую заданию конструктивную схему стены, подобрать теплотехнические показатели материала каждого слоя, затем приступать к выполнению расчетов. Зоны влажности района строительства принимать по СНи. П 2301 -99 Строительная климатология Влажностный режим в помещениях в зимний период принимать в зависимости от температуры и относительной влажности внутреннего воздуха по СНи. П 23 -02 -2003 Тепловая защита зданий. Условия эксплуатации наружных ограждений определять в зависимости от зон влажности района строительства и влажностного режима помещений по СНи. П 23 -02 -2003 Тепловая защита зданий. 24

Кафедра специального строительства Вопрос 6. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. Методика расчета 1. Назначаем конструкцию (рис. 1), материалы и ориентировочные толщины δ всех слоев многослойного ограждения, кроме теплоизоляционного. Теплотехнические показатели материалов слоев сводим в таблицу. Расчетная схема многослойной кирпичной стены 25

Кафедра специального строительства Вопрос 6. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. 2. Определяют градусо-сутки отопительного периода (Dd) определяем по формуле: где tint − расчетная температура внутреннего воздуха помещений, °С, принимаем по табл. 2 приложения 1 [6]. tnt − средняя температура, °С, периода со средней суточной температурой воздуха ≤ 8 °С, принимаем по табл. 1 [СНи. П 23 -01 -99 Строительная климатология]. Znt − продолжительность отопительного периода, сут. , по табл. 1 СНи. П 23 -01 -99 26 Строительная климатология.

Кафедра специального строительства Вопрос 6. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. 3. Приведенное экономически целесообразное сопротивление теплопередачи R 0 эн, (м 2 °С) / Вт, исходя из условий энергосбережения, следует принимать не менее нормируемых значений Rreq, м 2 °С/Вт, определяемых по таблице 4 СНи. П 23 -02 -2003 Тепловая защита зданий в зависимости от градусо-суток отопительного периода района строительства Dd, °С·сут. 27

Кафедра специального строительства Вопрос 6. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. 4. Определяем общее (действительное) сопротивление ограждающей конструкции, R 0, Вт/м 2·°С, по формуле: теплопередаче где: αв − коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности стен и потолков, равен 8, 7 Вт/м 2·°С, по табл. 7 [15] αн − коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения для зимних условий, для наружных стен и покрытий равен 23 Вт/м 2·°С, по табл. 11 [15]; Rк − термическое сопротивление конструкции, м 2·°С/ Вт; 1/αв , 1/αн− термические сопротивления внутреннего и наружного пограничных слоев воздуха, Вт/м 2·°С. 28

Кафедра специального строительства Вопрос 6. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. 29

Кафедра специального строительства Вопрос 6. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. 5. Термическое сопротивление теплопередаче неоднородной конструкции определяют, как сумму термических сопротивлений всех слоев по формуле: R к = R 1+ R 2+. . . + R i (3) где: R 1, R 2, R i − термическое сопротивление слоев конструкции и равно: Ri =δ i / λ i , (4) где: δ i − толщина i слоя, м; λi − расчетный коэффициент теплопроводности материала i слоя, Вт/м°С, принимаемый по табл. 6 [15]. 30

Кафедра специального строительства Вопрос 6. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. 6. Определяем необходимую толщину теплоизоляционного слоя ограждения. Толщину теплоизоляционного слоя (Х) определяют из формулы (2), приравняв общее сопротивление теплопередаче нормируемому: R 0 = R 0 тр (5) и тогда: R 0 тр=1/ αв+ δ 1 / λ 1+ х / λх+ δi / λi+1/ αн, (6) откуда: Х= (R 0 тр-1/ αв- δ 1 / λ 1 - δi / λi-1/ αн )∙λх, (7) 7. После определения необходимой толщины (Х) теплоизоляционного слоя, округлив с точностью до 0, 01 м. , по формуле (8) определяют его термическое сопротивление: R х = х / λх (8) и общее сопротивление теплопередаче всей конструкции по формуле (2). 31

Кафедра специального строительства Вопрос 6. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. 8. Полученные результаты термического сопротивления всех слоев и общего сводим в табл. 1. 1. По окончании расчетов следует сделать вывод о принятии толщины теплоизоляционного слоя и всей конструкции стенового ограждения для проектируемого района строительства. Таблица 1. 1. Теплотехнические показатели наружной стены 32

Кафедра специального строительства Лекция 4. 1 Вопрос 7 Назначение и классификация систем отопления зданий Отоплением называется искусственное обогревание помещений здания с возмещением теплопотерь для поддержания в них температур на заданном уровне, определяемом условиями теплового комфорта для находящихся там людей и требованиями протекающего технологического процесса. Для этого предусматривают отопительную установку. Три вида отопления: водяное, паровое и воздушное. (смотри лекцию -1) Системы отопления включают три основных элемента: - источник теплоты (генератор тепла), - теплопроводы (каналы или трубопроводы), - отопительные (нагревательные) приборы. 33

Кафедра специального строительства Лекция 4. 1 Вопрос 7: Назначение и классификация систем отопления зданий Система отопления должна отвечать следующим основным требованиям: 1) санитарно-гигиеническим – обеспечивать необходимые внутренние температуры, регламентируемые соответствующими СНи. П, без ухудшения состояния воздушной среды; 2) экономическим – обеспечивать наименьшие приведенные затраты при уменьшении расхода металла; 3) строительным – предусматривать размещение отопительных элементов в уровне с архитектурно-планировочным и конструктивным решениями здания без нарушения прочности основных конструкций при монтаже и ремонте систем отопления. 4) монтажным – предусматривать возможность монтажа индустриальными методами с максимальным использованием унифицированных узлов заводского изготовления при минимальном количестве типоразмеров и ограничением применении узлов и деталей индивидуального изготовления; 5) эксплуатационном – характеризоваться простотой и удобством управления и ремонта, бесшумностью и безопасностью действия; 6) эстетическим – хорошо гармонировать с внутренней отделкой 34 помещения и не занимать излишних площадей.

Кафедра специального строительства Лекция 4. 1 Вопрос 7: Назначение и классификация систем отопления зданий Классификация систем отопления: 1) По виду использованного теплоносителя системы отопления водяные, паровые, воздушные, огневоздушные. 2) По способу перемещения теплоносителя системы отопления - с естественным (гравитационным) побуждением движения теплоносителя и системы с принудительным побуждением. 3) По месту расположения источника теплоты системы отопления - центральные и местные. 35

Кафедра специального строительства Лекция 4. 1 Вопрос 7: Назначение и классификация систем отопления зданий Классификация систем водяного и парового отопления: - по способу разводки магистральных трубопроводов (с верхней, нижней и средней разводкой), - по способу присоединения нагревательных приборов к стоякам (двухтрубные и однотрубные), - по способу теплоотдачи нагревательных приборов (конвекционные и лучистые), - по типу применяемых нагревательных приборов (радиаторные. конвекторные, панельные, из гладких труб и др. ). 36

Кафедра специального строительства Лекция 4. 1 Вопрос 7: Назначение и классификация систем отопления зданий Требования, предъявляемые к теплоносителям систем отопления: - способность аккумулировать тепло, - подвижность, - незначительное потребление электроэнергии на их перемещение. 37

Кафедра специального строительства Лекция 4. 1 Вопрос 7: Назначение и классификация систем отопления зданий 38

Кафедра специального строительства Лекция 4. 2 Вопрос 8 Общее устройство систем отопления зданий Схема водяного отопления с естественной циркуляцией Нагретая в котле 1 горячая вода по подающим трубопроводам 3 поступает в нагревательные приборы 2, установленные в помещениях двухэтажного здания. В нагревательных приборах вода охлаждается и передает часть тепла через стенки приборов воздуху помещений, а затем охлажденная вода по трубопроводам 4 возвращается в котел, где вновь подогревается. Расширительный сосуд 5 предназначен для аккумулирования прироста объема воды, возникающего при ее нагревании, и для удаления воздуха из системы. Вода циркулирует в системе под действием разности объемных весов охлажденной воды в трубопроводах 4 и горячей воды в трубопроводах 3. 39

Кафедра специального строительства Лекция 4. 2 Вопрос 8: Общее устройство систем отопления зданий Схема парового отопления низкого давления Пар из котла 1 поступает по паропроводам 2 к нагревательным приборам 3, в которых в результате охлаждения конденсируется, т. е. превращается в воду. Скрытая теплота парообразования освобождается и через стенки приборов передается воздуху помещения. онденсационная К вода из нагревательных приборов по конденсатопроводу 4 отводится в котел 40

Кафедра специального строительства Лекция 4. 2 Вопрос 8: Общее устройство систем отопления зданий Схема пароводяного отопления Пар из котла 1 поступает по паропроводу 2 в теплообменник 3, предназначенный для нагревания воды в системе водяного отопления 4. Охладившись в теплообменнике, пар конденсируется, и конденсационная вода по конденсатопроводу 5 поступает в котел. Такая комбинированная система отопления отличается от системы отопления, показанной на рис. 1. 2, лишь тем, что в ней теплоноситель нагревается не в котле, а в пароводяном теплообменнике. 41

Кафедра специального строительства Лекция 4. 2 Вопрос 8: Общее устройство систем отопления зданий Схема воздушного отопления Наружный воздух, подогреваясь в воздухоподогревателе (калорифере) 1, поступает по приточному каналу 2 в отапливаемое помещение 3. Поступивший воздух охлаждается до температуры помещения и по вытяжному каналу 4 возвращается обратно в калорифер, где вновь подогревается. В ряде случаев прибегает к искусственному перемещению воздуха, устанавливая для этого вентилятор 5. 42

Кафедра специального строительства Лекция 4. 2 Вопрос 8: Общее устройство систем отопления зданий Преимущества систем водяного отопления: а) возможность поддержания умеренной температуры на поверхности нагревательных приборов, исключающей пригорание на них пыли; б) простота центрального регулирования теплоотдачи нагревательных приборов путем изменения температуры воды в зависимости от параметров наружного воздуха (качественное регулирование); в) бесшумность работы и простота обслуживания. Основные недостатки систем водяного отопления: а) большое гидравлическое давление в нижней части систем, обусловленное их высотой (ограничивает высоту систем); б) опасность замерзания воды в трубопроводе, проложенном в 43 неотапливаемом помещении.

Кафедра специального строительства Лекция 4. 2 Вопрос 8: Общее устройство систем отопления зданий Преимущества систем парового отопления: а) более высокая теплоотдача нагревательных приборов; б) меньший, чем у систем водяного отопления, расход металла на трубы и нагревательные приборы; в) меньшая, чем у систем водяного отопления, опасность замерзания; г) возможность перемещения пара на большие расстояния без применения искусственного побуждения. Основные недостатки систем парового отопления: а) высокая температура на поверхности труб и нагревательных приборов, вызывающая пригорание пыли и создающая антисанитарные условия в помещении; б) невозможность гибкого центрального качественного регулирования теплоотдачи нагревательных приборов, в связи с чем применяется регулирование пропусками, т. е. путем периодического включения и выключения системы; в) более сложная эксплуатация и более высокие бесполезные теплопотери трубопроводами, прокладываемыми в неотапливаемых помещениях: г) значительные тепловые напряжения и деформации системы; д) меньший, чем для систем водяного отопления, срок эксплуатации из-за 44 повышенной коррозии труб.

Кафедра специального строительства Лекция 4. 2 Вопрос 8: Общее устройство систем отопления зданий Преимущества центральных систем воздушного отопления: а) возможность совмещения с системой вентиляции; б) отсутствие в отапливаемом помещении каких-либо нагревательных приборов; в) отсутствие тепловой инерции, т. е. немедленный тепловой эффект при включении системы; г) возможность центрального качественного регулирования. Основные недостатки центральных систем воздушного отопления: а) большие сечения каналов (воздуховодов): б) большие бесполезные теплопотери прокладке магистральных воздуховодов в неотапливаемых помещениях. 45

Кафедра специального строительства Вопрос 9. Системы с естественной циркуляцией Принципиальная схема системы водяного отопления с естественной циркуляцией Горячая вода из котла 1 направляется по подающему (горячему) трубопроводу 2 в нагревательный прибор 3, где происходит ее охлаждение. Остывшая в приборе вода возвращается в котел по обратному трубопроводу 4. В действующей системе отопления такая циркуляция воды происходит непрерывно. 5 расширительный бачок. H= h 0 - h г = h( 0 - г) В системе, изображенной на рис. , движение воды по подающим и обратным трубопроводам происходит только за счет разности давлений 46 столбов нагретой и охлажденной воды.

Кафедра специального строительства Лекция 5. 2 Вопрос 9 Системы с искусственной циркуляцией Существенные недостатки естественной системы отопления: 1) незначительный радиус ее действия (не более 30 м) при расстоянии от середины котла до середины нижнего нагревательного прибора 3 м; 2) относительно высокая стоимость устройства системы, так как при небольшом действующем в ней давлении требуются трубы больших диаметров; 3) относительно длительный пуск системы в действие из-за большой теплоемкости; 4) возможность промерзания труб из-за незначительных скоростей движения воды в системе. Достоинства системы водяного отопления с естественной циркуляцией : 1) независимость ее работы от посторонней энергии (электрической или механической); 2) большая тепловая энергия, которая дает возможность делать перерывы в топке котлов; 3) возможность центрального регулирования теплоотдачи отопительных приборов путем изменения температуры воды в котлах; 4) бесшумность работы системы (отсутствуют электродвигатели и насосы); 5) простоту обслуживания. 47

Кафедра специального строительства Вопрос 10 Назначение и классификация систем централизованного теплоснабжения Системы ЦТ классифицируются по ряду признаков: - по способу присоединения установок отопления; - по способу присоединения установок горячего водоснабжения; - по числу трубопроводов; - по виду теплоносителя; - по способу регулирования тепла. 48

Кафедра специального строительства Лекция 6. 1 Вопрос 10: Назначение и классификация систем централизованного теплоснабжения По способу присоединения установок отопления различают зависимые и независимые системы. В зависимых системах теплоноситель поступает непосредственно из тепловой сети в отопительные установки потребителей, в независимых - в промежуточный теплообменник, установленный в тепловом пункте, где он нагревает вторичный теплоноситель, который циркулирует в местной установке потребителя. 49

Кафедра специального строительства Лекция 6. 1 Вопрос 10: Назначение и классификация систем централизованного теплоснабжения В зависимости от способа присоединения установок горячего водоснабжения системы теплоснабжения подразделяются на закрытые и открытые. В закрытых системах на горячее водоснабжение вода из водопровода поступает нагретой до требуемой температуры (обычно до 60. . . 70 Сº). В открытых системах вода подается потребителю сразу из тепловой сети (непосредственный водозабор). 50

Кафедра специального строительства Лекция 6. 1 Вопрос 10: Назначение и классификация систем централизованного теплоснабжения По числу трубопроводов, используемых для переноса теплоносителя, различают одно-, двух- и многотрубные системы. Однотрубные системы применяются в тех случаях, когда теплоноситель полностью используется потребителями и обратно не возвращается (например, в паровых системах без возврата конденсата или в открытых системах горячего водоснабжения, в которых вода полностью разбирается потребителями). В двухтрубных системах теплоноситель полностью или частично возвращается в источник тепла, где он нагревается и восполняется. Многотрубные системы устраиваются при необходимости выделения отдельных типов тепловой нагрузки (например, отдельные системы для горячего водоснабжения и отопления). Применение многотрубных систем упрощает регулирование отпуска тепла, способы присоединения потребителей к тепловым 51 сетям, а также их эксплуатацию.

Кафедра специального строительства Лекция 6. 1 Вопрос 10: Назначение и классификация систем централизованного теплоснабжения По виду теплоносителя системы ЦТ подразделяются на водяные и паровые. Паровые системы используются в основном на промышленных предприятиях, где требуется высокотемпературная нагрузка. Водяные системы применяются для теплоснабжения жилого сектора и других гражданских зданий. 52

Кафедра специального строительства Лекция 6. 1 Вопрос 10: Назначение и классификация систем централизованного теплоснабжения По способу регулирования отпуска тепла в системах теплоснабжения различают центральное качественное и местное количественное. Центральное качественное регулирование подачи тепла осуществляется по основному виду тепловой нагрузки - отоплению или горячему водоснабжению. Оно заключается в изменении температуры теплоносителя, подаваемого от источника тепла в тепловую сеть в соответствии с принятым температурным графиком, в зависимости от температуры наружного воздуха. Местное количественное регулирование производится в тепловых пунктах. Этот вид регулирования находит широкое применение при горячем водоснабжении и осуществляется, как 53 правило, автоматически.

Кафедра специального строительства Лекция 6. 2 Вопрос 11. Общее устройство систем централизованного теплоснабжения Принципиальная схема теплофикации 1 - котельная; 2 - турбина; 3 - электрогенератор; 4 конденсатор; 5 - конденсатный насос; 6 - регенератор; 7 химическая водоподготовка; 8 -10 - потребители тепла; 11 - задвижки; 12 - тепловые сети. 54

Кафедра специального строительства Лекция 6. 2 Вопрос 11: Общее устройство систем централизованного теплоснабжения 1 - реактор; 2, 4 теплообменники; 3 турбина; 5 – насос. 1 - котел; 2 - насос рециркуляции; 3 клапан перепуска; 4 - сетевой насос. 55

Кафедра специального строительства Лекция 6. 2 Вопрос 11: Общее устройство систем централизованного теплоснабжения Конфигурация тепловых магистральных сетей а – тупиковая; б – кольцевая; 1 – источник теплоты 2 – магистрали; 3 – тепловые сети распределительные; 4 – то же, внутриквартальные; 5 – теплота, подающаяся на промпредприятие. 56

Кафедра специального строительства Лекция 6. 2 Вопрос 11: Общее устройство систем централизованного теплоснабжения Тепловые пункты (ТП) в системах теплоснабжения предназначены для выполнения следующих функций: - постоянного контроля параметров теплоносителя; - приготовления горячей воды с параметрами, требуемыми для санитарно-бытовых и технических нужд потребителей, а также поддержания или регулирования этих параметров в процессе эксплуатации систем; - регулирования расхода теплоносителя и распределения его по системам потребления теплоты; - учета тепловых потоков, расходов теплоносителя и конденсата; - защиты местных систем от повышения давления и температуры теплоносителя; - заполнения и подпитки систем потребления теплоты; - сбора, охлаждения, возврата конденсата и контроля его качества; - аккумулирования теплоты с целью выравнивания суточных колебаний расхода теплоносителя; - водоподготовка для систем горячего водоснабжения. 57

Кафедра специального строительства Лекция 6. 2 Вопрос 11: Общее устройство систем централизованного теплоснабжения Размещение тепловых пунктов а -общий ТП для двух зданий промышленного предприятия; б-то же для шести зданий; в – отдельностоящий ТП. 1 -ТП; 2 -тепловые сети; 3 -промпредприятия; 4 -неподвижная опора; 5 -компенсаторы; 6 -8 -жилые здания. 58

Кафедра специального строительства Вопрос 13: Трубопроводы систем теплоснабжения При прокладке трубопроводов в непроходных каналах наибольшее распространение получили каналы лоткового и сборного типов. В том случае, если по каким-то причинам монтаж железобетонных каналов невозможен, выкладываются кирпичные каналы. Непроходные каналы а - каналы из лотковых элементов (типа КЛ); б-то же из сборных элементов (типа КС); в - то же кирпичные 1 -плита перекрытия; 2 -лотковой элемент; 3 -песчанная или бетонная подготовка; 4 -стеновая плита; 5 -плита днища; 6 -кирпичная стенка; 59

Кафедра специального строительства Вопрос 13: Трубопроводы систем теплоснабжения Бесканальная прокладка трубопроводов с продольным дренажем а - конструкция сборно-литая; б-то же, литая. 1 - плотный слой; 2 - пористый слой; 3 - то же, порошкообразный. 60

Кафедра специального строительства Вопрос 13: Трубопроводы систем теплоснабжения Городской коллектор 1 - железобетонный объемный элемент; 2 – 3 - подающий и обратный теплопроводы; 4 водопровод; 5 - силовые кабели; 6 - кабели связи. 61

Кафедра специального строительства Вопрос 13: Трубопроводы систем теплоснабжения Глубину заложения тепловых сетей при прокладке в каналах принимают не менее 0, 5 м до верха перекрытий каналов, при бесканальной - не менее 0, 7 м до верха изоляционной оболочки трубопровода. Трубопроводы тепловых сетей прокладываются параллельно рельефу местности с минимальным уклоном 0, 002. Мастичная теплоизоляция трубопровода 1 - подмазочный слой; 2 - основной слой; 3 каркас из проволоки; 4 - штукатурный слой; 5 - оклейка; 6 окраска 62