6.1 Вимоги до опалювальних установок

У приміщеннях із постійним або тривалим перебуванням людей, у тому числі у виробничих приміщеннях, де за умовами технології потрібна підтримка позитивних температур у холодну пору року, необхідно влаштування опалювальних систем.

Система опалення є однією з будівельно-технологічних установок будівель, яка повинна відповідати таким основним вимогам:

– санітарно-гігієнічним – забезпечувати підтримку певної внутрішньої температури, що відповідає нормам ДБН;

– економічним – забезпечувати найменші приведені витрати при мінімальній матеріалоємності;

– будівельним – передбачати розміщення опалювальних елементів в ув’язуванні з архітектурно-планувальним і конструктивним рішенням будівлі;

– монтажним – забезпечувати монтаж індустріальними методами з максимальним використанням уніфікованих вузлів заводського виготовлення при мінімальній кількості типорозмірів;

– експлуатаційним – характеризуватися простотою і зручністю керування й ремонту, безшумністю та безпечністю експлуатації;

– естетичним – добре сполучатися із внутрішнім оздобленням приміщення, не займати зайвих площ.

Кожна вимога по-своєму важлива і всі їх необхідно враховувати при зіставленні й виборі тієї чи іншої опалювальної установки, але все ж основною треба вважати вимогу забезпечення належних санітарно-гігієнічних умов при тепловій надійності дії упродовж всього терміну експлуатації будівлі.

6.2 Класифікація систем опалення

Система опалення – це комплекс конструктивних елементів, призначених для одержання, переносу та передачі необхідної кількості тепла у всі опалювальні приміщення.

Основні конструктивні елементи системи опалення: генератор тепла, теплопроводи та нагрівальні прилади.

У генераторі тепла відбувається спалення палива, а тепло, яке виділяється при цьому, передається теплоносію, тобто середовищу, що переносить тепло від генератора до нагрівальних приладів.

Нагрівальні прилади передають отримане від генератора тепло повітрю приміщень. По теплопроводах теплоносій переміщується від генератора тепла до нагрівальних приладів.

Системи опалення за місцем розташування генератора тепла відносно опалювального приміщення поділяються на місцеві та центральні.

Системи, в яких усі три елементи (генератор, теплопроводи й нагрівальні прилади) конструктивно об’єднані в одне ціле і розміщені в одному приміщенні, називаються місцевими. До них відносять кімнатну опалювальну піч. До місцевих систем опалення відносять також газове опалення (при спаленні газу в нагрівальних приладах, що знаходяться в опалювальному приміщенні) та електричне, якщо електрична енергія переходить у теплову безпосередньо в самих нагрівальних приладах. Радіус дії місцевих систем опалення невеликий і обмежується однією або двома-трьома суміжними кімнатами.

Центральними системами опалення називаються системи, в яких генератор тепла (наприклад, котел) знаходиться поза опалювальними приміщеннями, а теплоносій до місцевих споживачів подається по трубопроводах. Центральні системи можуть бути будинковими (котельня розташована в цьому ж будинку) і районними (група будинків обслуговується від однієї районної котельні або ТЕЦ).

Центральні системи опалення класифікуються за декількома показниками: за видом теплоносія, його початковою температурою, тиском, засобам переміщення та передачі тепла від поверхні нагрівальних приладів повітрю приміщень.

По виду теплоносія системи опалення підрозділяються на водяні, парові, повітряні та комбіновані.

Системи водяного опалення у свою чергу діляться на дві групи:

– системи з природною циркуляцією води, коли спонукачем руху води в системі є різниця густин гарячої і охолодженої води;

– системи зі штучною циркуляцією, в яких спонукачем руху води є насос або водоструменевий елеватор. Ці системи опалення в якості теплоносія можуть використовувати воду з температурою до 150ºС.

Системи повітряного опалення по способу створення циркуляції теплоносія-повітря поділяються на системи з природною циркуляцією (гравітаційні системи) та системи з механічним спонуканням руху повітря за допомогою вентиляторів. Природна циркуляція повітря відбувається через різницю густин нагрітого та охолодженого повітря.

Нагрівання повітря, що служить теплоносієм, від температури приміщення до температури звичайно не перевищуючої 70ºС, відбувається в спеціальних опалювальних приладах – калориферах. Калорифери зсередини можуть обігріватися парою, водою, електрикою або гарячими газами. Система повітряного опалення відповідно називається пароповітряною, водоповітряною, электроповітряною, газоповітряною.

За радіусом дії повітряне опалення може бути місцевим або центральним. У місцевій системі, повітря нагрівається в калорифері, що знаходиться в опалювальному приміщенні. У центральній системі калорифер розміщується в окремій камері.

Системи парового опалення в залежності від тиску пари поділяються на вакуум-парові, низького і високого тиску (табл. 6.1).

Таблиця 6.1 – Параметри насиченої пари в системах парового опалення

Система опалення	Абсолютний тиск, МПа	Температура, ºС	Теплота конденсації, кДж/кг
Вакуум-парова	< 0,1	< 100	2260
Низького тиску	0,1÷0,17	100÷115	2260÷2220
Високого тиску	0,17÷0,3	115÷132	2220÷2160

Максимальний тиск пари обмежено припустимим значенням температури поверхні нагрівального приладу – 130ºС, чому відповідає абсолютний тиск 0,3 МПа.

У системах парового опалення пара переміщується завдяки різниці тисків при виході з котла і перед нагрівальним приладом.

У системах парового опалення насичена пара конденсується на стінках опалювальних приладів, тепло через стіни передається у приміщення, конденсат виводиться з приладів і повертається в котел.

По способу повернення конденсату в парові котли системи парового опалення поділяються на:

– замкнуті із самопливним поверненням;

– розімкнуті із насосним поверненням конденсату.

Комбінованою системою опалення називають систему, в якій застосовані або два різні теплоносії, або один теплоносій, але з різними параметрами. До неї відносяться пароводяні, водяні та всі повітряні системи опалення.

Системи водяного і парового опалення також різняться:

– за способом розведення магістральних трубопроводів – із верхнім, нижнім та середнім розведенням;

– за способом приєднання нагрівальних приладів до стояків – двотрубні й однотрубні;

– за способом тепловіддачі нагрівальних приладів – конвекційні та променисті;

– за типом застосовуваних нагрівальних приладів – радіаторні, конверторні, панельні, із гладких труб тощо.