1818

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)»

В.И. Сологаев

АВТОНОМНОЕ

ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ

Учебное пособие

Омск

2017

УДК 697 ББК 31.38

С60

Рецензенты:

д-р геогр. наук, проф. И.В. Карнацевич (Омский государственный педагогический университет);

канд. техн. наук, заслуженный строитель России Р.Ш. Абжалимов (Территориальный проектный институт ОАО «Омскгражданпроект»)

Работа одобрена редакционно-издательским советом академии в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по специальности «Теплогазоснабжение и вентиляция» направления «Строительство».

Сологаев Валерий Иванович С60 Автономное теплоснабжение : учебное пособие. – Омск : СибАДИ, 2017. Режим

доступа: http://bek.sibadi.org/fulltext/EPD1059.pdf, свободный после авторизации. – Загл. с экрана.

Является вспомогательным материалом при изучении автономных систем теплоснабжения зданий. Может служить первоначальным ориентиром для студентастроителя при знакомстве с этой дисциплиной. Отражены главные положения нормативов по проектированию этих систем, необходимые специалистам по строительству. Даны примеры, наиболее характерные для строительной практики. Предназначено для обучающихся всех форм обучения по профилю «Теплогазоснабжение и вентиляция» направления «Строительство». Попутно исправлены ошибки нормативов.

Имеет интерактивное оглавление, алфавитно-предметный указатель и внутритекстовые ссылки в виде электронных закладок и адресов.

Подготовлено на кафедре городского строительства и хозяйства.

Электронное интерактивное издание (1,8 МБ). Минимальные системные требования:

ПК 586, 96 МБ ОЗУ, Windows XP, Linux 2.4; любая программа для чтения pdf-файлов.

Редактор И.Г. Кузнецова. Набор, иллюстрации и макет автора.

Дата подписания к использованию 01.07.2017. Издательско-полиграфический комплекс СибАДИ, 644080, г. Омск, ул. 2-я Поселковая, 1.

Введение

Автономное теплоснабжение связано с обеспечением теплом здания или группы зданий этажностью от четырёх и более этажей с тепловой мощностью котельной до 3 МВт. Цель курса состоит в формировании необходимых знаний, навыков и компетенций учащихся по проектированию автономного теплоснабжения. Студенты должны понять и закрепить на занятиях с преподавателем, а также самостоятельно основы предмета, имеющие практическое значение в области строительства, по своему профилю.

В учебном процессе курс автономного теплоснабжения базируется на дисциплинах по теплотехнике и гидравлике, инженерным сетям и оборудованию зданий и сооружений (водопровóд, канализация, отопление, вентиляция), а также по физике и математике, иногда по химии.

Автономное теплоснабжение – дисциплина, сильно привязанная к строительным нормативам. Поэтому в данном учебном пособии все положения предмета рассмотрены с примерами, базирующимися на нормах проектирования [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]. При этом были устранены некоторые неточности и недомолвки нормативов. Студенты должны самостоятельно учитывать все изменения норм и правил, произошедшие после издания настоящего учебного пособия.

Как пользоваться учебным пособием

Прежде всего надо бегло просмотреть его целиком. Затем внимательно прочитать от начала до конца. В конце пособия есть дополнительные полезные разделы:

контрольные вопросы на с. 43;

библиографический список на с. 49.

Учебное пособие является лишь вспомогательным материалом. Цель данного учебного пособия – кратким телеграфным стилем преподать основные положения автономного теплоснабжения, которые необходимо знать в практической деятельности специалистам ТГВ по строительству. При подготовке к экзамену по прилагаемым контрольным вопросам дополнительно надо использовать нормативную [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8] и учебную [9, 10] литературу – см. библиографический список на с. 49, всё доступно онлайн!

3

Что скачать из Интернета

Закон об образовании России даёт право преподавателю вуза внедрять личную методологию обучения. Это открывает широкие творческие возможности в развитии отечественного образования.

В данном учебном пособии представлена оригинальная методика применения компьютерных технологий для развития образования, в том числе дистанционного, с программированием для Интернета, персональных компьютеров и мобильных телефонов.

Вот один из первых учебных сайтов автора: http://sologaev2010.narod.ru

Сайт открыт в 2003 году. Все материалы сайта могут быть свободно использованы студентами, аспирантами и преподавателями в учебных целях. Однако в настоящее время основными сайтами автора являются следующие:

http://sologaev.ucoz.ru

http://sologaev.umi.ru

Все исполняемые файлы сайтов запускаются под популярными проприентарными операционными системами (ОС) Windows XP/Vista/7/8/10 и под свободными ОС – Linux и FreeBSD. Для Windows Vista/7/8/10, а также ОС Linux и FreeBSD на сайте есть необходимая динамическая библиотека msvbvm50.dll.

Электронные экзамены и зачёты для персональных компьютеров, планшетов и мобильных телефонов разработаны автором на языках программирования C, Visual Basic, Macromedia ActionScript и Java.

Деловая игра «Миллионер автономного теплоснабжения», размещённая на сайтах, имеет базу вопросов экзамена. Её можно запускать на компьютерах, ноутбуках, планшетах и мобильных телефонах.

Рекомендуется получить с сайта:

экзамен «Автономное теплоснабжение» для компьютера (exe);

экзамен соответственно для мобильного телефона (swf);

деловую игру «Миллионер автономного теплоснабжения»;

учебное пособие «Автономное теплоснабжение» (pdf);

расписание ближайших консультаций Сологаева В.И. (текст). Кроме упомянутых сайтов, автор рекомендует находить в

Интернете книги, фотографии и видео по рассматриваемой теме. Например, хорошая подборка книг и др. есть на студенческом сайте: http://twirpx.com

4

Что такое автономное теплоснабжение

Современное теплоснабжение подразделяется на:

1)централизованное (с наружными теплосетями Т1 и Т2): а) ТЭЦ (теплоэлектроцентрали); б) РТС (районные тепловые станции);

в) КТС ( квартальные тепловые станции);

2)местное (децентрализованное):

а) автономное (здания от четырёх и более этажей); б) индивидуальное (1-3-этажные здания); в) поквартирное.

Классификация теплоснабжения изображена на рис. 1. Она соответствует нормам [1, 2, 3] по расположению и мощности источника тепла, Вт.

Теплоснабжение

Рис. 1. Классификация теплоснабжения

Таким образом, автономное теплоснабжение – это местная (децентрализованная) система для зданий от четырёх и более этажей с тепловой мощностью котельной до 3 МВт.

5

Область применения автономных котельных

Автономные котельные проектируют по СП 41-104-2000 [1]. Они предназначены для теплоснабжения систем внутреннего теплопотребления: отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и технологического теплоснабжения промышленных и сельскохозяйственных предприятий, жилых и общественных зданий.

Проектирование новых и реконструируемых котельных должно осуществляться в соответствии с утверждёнными схемами теплоснабжения городских и сельских поселений, разработанными с учётом строительства автономных котельных.

При отсутствии утверждённой схемы теплоснабжения или при отсутствии в схеме вариантов автономных котельных проектирование допускается на основании соответствующих технико-экономических обоснований, согласованных в установленном порядке.

Общие указания для автономных котельных

Автономные котельные по размещению подразделяются на [1]:

отдельно стоящие;

пристроенные к зданиям;

крышные;

встроенные в здания.

Тепловая мощность встроенной, пристроенной и крышной котельных не должна превышать потребности в теплоте здания.

В отдельных случаях при соответствующем техникоэкономическом обосновании допускается возможность использования встроенной, пристроенной или крышной автономной котельной для теплоснабжения нескольких зданий, если тепловая нагрузка дополнительных потребителей не превысит 100% тепловой нагрузки основного здания. Однако такие случаи редки.

Для производственных зданий промышленных предприятий допускается проектирование пристроенных, встроенных и крышных котельных. Для котельных, пристроенных к зданиям указанного назначения, общая тепловая мощность устанавливаемых котлов, единичная производительность каждого котла и параметры теплоносителя не нормируются. При этом котельные должны располагаться у стен здания, где расстояние от стены котельной до

6

ближайшего проёма должно быть не менее 2 м по горизонтали, а расстояние от перекрытия котельной до ближайшего проёма по вертикали – не менее 8 м.

Для котельных, встроенных в производственные здания промышленных предприятий при применении котлов с давлением пара до 0,07 МПа (0,7 кгс/см2) и температурой воды до +115 °С, тепловая мощность котлов не нормируется. Тепловая мощность котлов с давлением пара более 0,07 МПа (0,7 кгс/см2) и температурой воды более +115 °С не должна превышать величин, установленных «Правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов», утверждёнными Госгортехнадзором России.

Крышные котельные для производственных зданий промышленных предприятий допускается проектировать с применением котлов с давлением пара до 0,07 МПа (0,7 кгс/см2) и температурой воды до +115 °С. При этом тепловая мощность такой котельной не должна превышать потребности в теплоте здания, для теплоснабжения которого она предназначена.

Не допускается размещать крышные и встроенные котельные над и под производственными помещениями и складами категорий А и Б по взрывопожарной и пожарной опасности.

Не допускается встраивать котельные в жилые многоквартирные здания. Для жилых зданий допускается устройство пристроенных и крышных котельных. Указанные котельные допускается проектировать с применением водогрейных котлов с температурой воды до +115 °С. При этом тепловая мощность котельной не должна быть более 3,0 МВт. Не допускается проектирование пристроенных котельных, непосредственно примыкающих к жилым зданиям со стороны входных подъездов и участков стен с оконными проёмами, где расстояние от внешней стены котельной до ближайшего окна жилого помещения менее 4 м по горизонтали, а расстояние от перекрытия котельной до ближайшего окна жилого помещения менее 8 м по вертикали.

Не допускается размещение крышных котельных непосредственно на перекрытиях жилых помещений (перекрытие жилого помещения не может служить основанием пола котельной), а также смежно с жилыми помещениями (стена здания, к которому пристраивается крышная котельная, не может служить стеной котельной).

7

Для общественных, административных и бытовых зданий допускается проектирование встроенных, пристроенных и крышных котельных при применении:

–водогрейных котлов с температурой нагрева воды до +115 °С;

–паровых котлов с давлением насыщенного пара до 0,07 МПа (0,7 кгс/см2), удовлетворяющих условию (t - 100)V <= 100 для каждого котла, где t – температура насыщенного пара при рабочем давлении, °С; V – водяной объём котла, м3.

При этом в котельных, расположенных в подвале, не допускается предусматривать котлы, предназначенные для работы на газообразном

ижидком топливе с температурой вспышки паров ниже +45 °С. Общая тепловая мощность автономной котельной не должна

превышать:

3,0 МВт – для крышной и встроенной котельной с котлами на жидком и газообразном топливе (при этом, как правило, крышные котельные предусматривают с работой на газе);

1,5 МВт – для встроенной котельной с котлами на твёрдом топливе.

Общая тепловая мощность пристроенных котельных не ограничивается.

Не допускается размещение пристроенных котельных со стороны главного фасада здания.

Расстояние от стены здания котельной до ближайшего окна должно быть не менее 4 м по горизонтали, а от покрытия котельной до ближайшего окна – не менее 8 м по вертикали. Такие котельные не допускается размещать смежно, под и над помещениями с одновременным пребыванием в них более 50 человек.

Не допускается проектирование крышных, встроенных и пристроенных котельных к зданиям детских дошкольных и школьных учреждений, к лечебным корпусам больниц и поликлиник с круглосуточным пребыванием больных, к спальным корпусам санаториев и учреждений отдыха. Отдельно стоящие автономные котельные для таких зданий строить можно.

Возможность установки крышной котельной на зданиях любого назначения выше отметки 26,5 м должна согласовываться с местными органами Государственной противопожарной службы. По отношению в жилым зданиям тут подразумевается ограничение до 10 этажей, имея в виду минимальную высоту этажа от пола до пола 2,8 м.

8

Термины и определения

Для дальнейшего изучения проектирования автономного теплоснабжения надо познакомиться с нормативной терминологией. Приведём термины и определения выборочно из нормативов [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8], обращая внимание на их соответствие друг другу.

Теплоснабжение – комплекс систем, сооружений и устройств, предназначенных для выработки, транспорта и распределения тепловой энергии в виде пара, перегретой (выше +100 °С) или горячей воды для нужд отопления, вентиляции, кондиционирования и горячего водоснабжения зданий различного назначения, а также для производственных и технологических нужд промышленных предприятий [8].

Теплоснабжение зданий может осуществляться [2]:

1)по тепловым сетям централизованной системы теплоснабжения от источника теплоты теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), по тепловым сетям от источника теплоты населённого пункта, квартала, микрорайона районной тепловой станции (РТС) и квартальной тепловой станции (КТС);

2)от автономного источника теплоты, обслуживающего одно здание или группу зданий (встроенная, пристроенная или крышная котельные, когенерационная или теплонасосная установка);

3)от индивидуальных теплогенераторов.

Централизованное теплоснабжение предназначено для жилого массива и промышленного комплекса, объединённых общей тепловой сетью от одного или нескольких источников тепловой энергии [8].

Система централизованного теплоснабжения состоит из одного или нескольких источников теплоты, тепловых сетей и потребителей теплоты [4]. Наоборот, автономное теплоснабжение, как правило, не имеет тепловых сетей. Однако при обслуживании группы зданий от одной автономной котельной наружные тепловые сети нужны.

Децентрализованное теплоснабжение предназначено для одного объекта теплопотребления от одного источника тепловой энергии.

Котельная – это комплекс зданий и сооружений с котлами и вспомогательным технологическим оборудованием для выработки тепловой энергии в целях теплоснабжения [8].

9