Тема 11. Системи опалення, їхня класифікація.

Види опалювальних приладів,

техніко-економічні показники.

Питання теми:

1. Класифікація систем опалення за різними показниками.

2. Призначення й вибір систем опалення.

3. Порівняння різних систем опалення.

4. Класифікація нагрівальних приладів, їхній розрахунок і вибір за техніко-економічними показниками.

Опалення – штучний обігрів приміщень із метою відшкодування в них теплових втрат Q_зд і підтримати на заданому рівні температурі t_в, обумовленої умовами теплового комфорту для людей, що перебувають у приміщенні, або вимогами процесу, що відбувається в ньому.

Кромі цього, це дозволяє продовжити життя будинку, не допустити промерзання й деформації окремих його елементів.

Опалення будинків різного призначення забезпечується системами опалення. Залежно від використовуваного в системах опалення теплоносія – води, пари, повітря або декількох відразу – вони називаються водяними, паровими, повітряними або комбінованими. Воду для систем опалення використають температурою не більше 150 ⁰С, водяна пара температурою не більше 130 ⁰С, повітря, нагрітий до 45...70…70 ⁰С. У деяких випадках застосовують також електричні й газові системи опалення. Системи опалення можуть бути місцеві й центральні.

В місцевих системах генератор теплоти й опалювальний прилад конструктивно скомпоновані разом і встановлені в опалювальному приміщенні. До місцевих систем ставляться грубне опалення, повітряно-опалювальні агрегати, що працюють на твердому, рідкому або газоподібному паливі, електричні й газові нагрівачі.

У центральних системах генератор теплоти розташований за межами опалювальних приміщень і обсуживает цілий ряд будинків або приміщень. Генератором теплоти в таких системах можуть бути казани місцевих квартальних. Районних котелень або ТЭЦ і АТЭЦ.

Системи водяного опалення можуть бути із природною й примусовою циркуляцією. Рух води в системах із природною циркуляцією відбувається за рахунок того, що гаряча вода, як більше легка, що має менша питома вага, піднімається з казана й по трубопроводах, що подають, направляється в нагрівальні прилади. Остигла вода з більшою питомою вагою опускається вниз і по зворотних трубопроводах повертається в казан. Однак, у результаті назначительн6ой різниці тисків, швидкість руху в трубопроводах невисокаі, тому ці системи застосовуються в основному в невеликих будинках.

У системах із примусовою циркуляцією передбачений насос, що забезпечує рух води.

Системи центрального опалення можуть бути однотрубними й двухтрубными. В однотрубних системах водяного опалення гаряча вода до приладів і охолоджена, що відводить від приладів, рухається по тим самим трубопроводах. У двухтрубных системах гаряча вода подається в прилади по одним трубах, а охолоджена приділяється від приладів по іншимі. В основному, двухтрубные системи застосовуються в малоповерхових будинках.

Залежно від розташування магістралі, що подає, системи опалення підрозділяються на системи з верхнім розведенням і системи з нижнім розведенням.

Гарними монтажними й експлуатаційними якостями відрізняється однотрубна система водяного опалення з нижнім розведенням, створене ленінградськими фахівцями. Особливістю цієї системи є те, що її стояки мають піднімальні й спускні частини. Перші пов'язані з гарячими розподільними магістралями, які прокладені в нижній частині будинку, другі - зі збірними зворотними трубопроводами, розташованими поруч із розподільними. По піднімальній частині стояка гаряча вода рухається знизу нагору, а по опускний - зверху вниз. Такий стояк обслуговує вдвічі більше поверхів, чим звичайний.

П-образную схему стояків застосовують у будинках висотою не більше дев'яти поверхів. У більше високих будинках використають П-образную схему з одним навантаженим і одним транзитним стояками або Т-образную схемою. У багатоповерхових будинках (12 і більше поверхів) застосовують систему опалення з верхнім теплопроводом, що подає, або систему з перекинутою циркуляцією.

Питання для самоконтролю:

1. Що розуміється під опаленням? Яке призначення системи опалення?

2. Назвіть класифікацію систем опалення?

3. Охарактеризуйте різні системи опалення. У яких випадках вони використаються?

4. Назвіть типи нагрівальних приладів.

5. Опишіть методику розрахунку й вибору нагрівальних приладів.

Список літератури:

1. В.Н. Ісаєв, В.И. Сасин «Пристрій і монтаж санітарно-технічних систем будинку», стор. 102-141.

2. А.И.Сканави «Опалення», 1988 р.

3. Л 2, стор. 302.

Розділ V. Енергетичні й економічні проблеми

Використання теплової енергії.

Викиди з енергетичних установок і, насамперед, продукти згоряння палива впливають на екологічні показники навколишнього середовища. До екологічних шкідливих речовин ставляться так називані токсичні гази, які негативно впливають на організм людини, тварин, рослинність, а також на будинки, машини й інші матеріальні цінності. До цих речовин ставляться: оксиди азоту (NO₂), оксид вуглецю (З), углеводородные сполуки (СН), сажа й хімічні сполуки, які містять свинець і сірку. Шкідливий вплив на екологічну обстановку протягом останнього часу робить процес потепління клімату, що викликає парниковий ефект.

Оксиди азоту (NO і NO₂) утворяться при високих температурах, які перевищують 1500 ⁰С и при згорянні палива, коли азот і кисень повітря вступають у хімічну взаємодію. NO є нестійким компонентом, що згодом окисляється в NO₂. Токсичність NO₂ в 7 разів вище, ніж NO.

Оксид вуглецю (З) утвориться при неповнім згорянні вуглецю у випадку недоліку кисню або при дисоціації З₂. При вдиханні З разом з повітрям, воно інтенсивно з'єднується з гемоглобіном крові, що знижує його здатність до постачання організму киснем. Оксид вуглецю впливає на нервову систему й на загальний стан організму. Максимальна разова гранично припустима концентрація цієї речовини в населених пунктах становить 3 мг/м ³ (ГДК).

Вуглеводні (СН) утворяться з молекул палива або тих, які розпалися й не брали участі в горінні. Газоподобные вуглеводні роблять наркотична дія на організм людини, що значно підвищує можливість аварійних ситуацій. Під впливом сонячних променів СН можуть взаємодіяти з NO внаслідок чого утворяться біологічно активні речовини, які впливають на органи подиху.

Сажа має розмір 0,19...0…0,54мкм у діаметрі й більшій токсичності, чим звичайний пил. Сажа забруднює носоглотку й легені.

Сірка. Після згоряння палива викидається в атмосферу у формі диоксида SO₂ і впливає на навколишнє середовище. Оксиди сірки сприяють виникненню кислотних дощів.

Сполуки свинцю надходять в атмосферу у формі свинцевих солей, які надзвичайно токсичні й не виводяться з організму, внаслідок чого можуть виникати серйозні порушення нервової й кровоносної систем.

Основними джерелами викидів токсичних продуктів згоряння є автомобілі, промисловість, теплові електростанції, хімічна промисловість.

Норми припустимого максимального викиду визначає законодавство, відповідно до якого встановлюється необхідний компроміс між енергетичними, економічними й екологічними показниками. Велике значення має використання очищення викидів перед їхнім виходом в атмосферу.

Сполука викидів залежить від виду палива (рідке, тверде, газоподібне). Найбільша кількість шкідливих викидів дає тверде паливо у вигляді незгорілих часток (сажа, зола, пил) та шкідливих газів (вуглекислий газ, оксид вуглецю, оксиди азоту, сполучення сірки). Світова промисловість за останні роки викидає в атмосферу більше 6 млрд. т/рік вуглекислого газу, і 10⁹ т. інших шкідливих речовин. Підраховано, що з моменту. Коли людина опанувала вогнем, і до наших днів на спалювання було використано близько 270 млрд. т. кисню, і близько 90% цієї кількості було витрачено в 20 в. При щорічному спалюванні 10 млрд. умовного палива виділяється 10¹⁶ кдж теплоти, що в сполученні з парниковим ефектом, обумовленим утворення З₂, викликає потепління клімату.

Атомні електростанції (за умови безаварійної роботи) роблять менша шкода на навколишнє середовище, чим теплові. Підраховано, що якщо всі нині діючі теплові електростанції замінити на атомні, то забруднення навколишнього середовища зменшилася б в 10 разів. Але необхідно пам'ятати, що АЕС збільшують забруднення навколишнього середовища радіонуклідами й таять у собі погрозу аварій катастрофічного масштабу.

Навколишнє середовище забруднюється не тільки парами згоряння палива, а й випарами з баків, ємностей, а також внаслідок його витікання в ґрунт при недбалому зберіганні й транспортуванні.