10883

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

образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Кочев А.Г., Кочева М.А., Семикова Е.Н.

СИСТЕМЫ ТЕПЛОГАЗОСНАБЖЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ В

ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЯХ И УНИКАЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЯХ.

ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ

Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям и практическим занятиям

(включая рекомендации по выполнению курсовой и самостоятельной работы)

для обучающихся по дисциплине «Системы теплогазоснабжения и вентиляции в промышленных зданиях и уникальных сооружениях» по направлению подготовки 08.04.01 Строительство

профиль Возобновляемые источники энергии и энергоэффективность в зданиях

Нижний Новгород ННГАСУ

2016 г

2

УДК 726.5

Кочев А.Г. / Системы теплогазоснабжения и вентиляции в промышленных зданиях и уникальных сооружениях. Теплоснабжение. [Электронный ресурс]: учеб.-метод. пос. / А.Г. Кочев, М.А. Кочева, Е.Н. Семикова; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун-т – Н. Новгород:

ННГАСУ, 2016. – 105 с.– 1 электрон. опт. диск (CD-RW).

В настоящем учебно-методическом пособии по дисциплине «Системы теплогазоснабжения и вентиляции в промышленных зданиях и уникальных сооружениях» даются конкретные рекомендации учащимся для освоения основного и дополнительного материала дисциплины для достижения целей, обозначенных в учебной программе дисциплины. Цель учебно-методического пособия — помощь в подготовке к лекциям и практическим занятиям, включая написание курсовой работы и освоение требуемого объёма знаний самостоятельной работы студентов.

Учебно-методическое пособие предназначено для обучающихся в ННГАСУ по дисциплине «Системы теплогазоснабжения и вентиляции в промышленных зданиях и уникальных сооружениях» по направлению подготовки 08.04.01 Строительство, профиль Возобновляемые источники энергии и энергоэффективность в зданиях.

Учебно-методическое пособие ориентировано на обучение в соответствии с календарным учебным графиком и учебным планом по основной профессиональной образовательной программе направления 08.04.01 Строительство, профиль Возобновляемые источники энергии и энергоэффективность в зданиях, утверждённым решением науч- но-технического совета (НТС) ННГАСУ от 9.06.2015г. (протокол № 2).

©А.Г. Кочев, М.А. Кочева, Е.Н. Семикова, 2016

©ННГАСУ, 2016

3

Содержание

1.3.1.Котельные. Классификация котельных…….. ............................20

1.3.2.Теплофикация………………………………….............................24

1.8.Системы горячего водоснабжения зданий…………………………77

1.9.Источники теплоты в системах теплоснабжения.…………………86 2. ОТОПЛЕНИЕ…………………………………………………………..92

5

ВВЕДЕНИЕ

В начале 90-х годов произошли коренные изменения в инженерном оборудовании зданий. Всё шире применяются новые энергоэффективные автоматизированные системы генерации теплоты, теплоснабжения и отопления промышленных зданий и уникальных сооружений. Решение задач охраны труда и здоровья населения создание комфортных условий проживания в значительной мере зависит от систем инженерного оборудования зданий. Физические пара-

метры воздуха − температура, влажность, подвижность и его чистота влияют на самочувствие человека и его работоспособность. Большое значение имеют параметры воздуха и для ведения технологических процессов. Физи- ко-химический состав воздушной среды помещений зависит как от внешних атмосферных условий, так и от процессов, протекающих внутри помещения и связанных с выделением в помещение теплоты, влаги, пыли и различных паров

игазов. Состояние и состав воздушной среды при определенных внешних и внутренних условиях могут оказаться неблагоприятными для человека и технологических процессов. Создание требуемых условий можно осуществить путём подвода или отвода теплоты и влаги и замены загрязненного воздуха свежим.

Все процессы, связанные с проектированием (включая изыскания), строительством, монтажом, наладкой, эксплуатацией и утилизацией (сносом) зданий

исооружений любого назначения (в том числе входящих в их состав сетей инженерно-технического обеспечения и систем инженерно-технического обеспечения) регулируются Федеральным законом РФ от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений».

Система инженерно-технического обеспечения - одна из систем здания или сооружения, предназначенная для выполнения функций: водоснабжения, канализации, теплоснабжения, отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха, газоснабжения, электроснабжения, связи, информатизации, диспетчеризации, мусороудаления, вертикального транспорта (лифты, эскалаторы), обеспечения безопасности.

6

Сеть инженерно-технического обеспечения - совокупность трубопро-

водов, коммуникаций и других сооружений, предназначенных для инженер- но-технического обеспечения зданий и сооружений.

Теплоснабжение. Система, обеспечивающая производство, транспортирование и распределение тепловой энергии на нужды отопления, вентиляции, горячего водоснабжения зданий и сооружений, а также на технологические нужды промышленных предприятий.

Эти инженерные системы можно условно разделить на наружные и внутренние.

Наружные системы – комплекс конструкций и сооружений, предназначенных для производства, транспортировки, распределения и утилизации отходов (выбросов) после потребления воды, теплоты, газового топлива.

Внутренние системы это системы, предназначенные главным образом

для потребления ресурсов (воды, теплоты, газообразного топлива), а также для сбора стоков и вывода их в наружные сети. К ним относятся внутренние сани- тарно-технические системы и внутренний газопровод.

Санитарно-технические системы зданий это внутренние системы холодного и горячего водоснабжения, отопления, канализации, водостоков, вентиляции, кондиционирования воздуха, тепло- и холодоснабжения.

1.ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ

ВРФ вопросы, связанные с теплоснабжением регулируются федеральным законом №190-ФЗ «О теплоснабжении», который регламентирует правовые основы экономических отношений, возникающих в связи с производством, передачей, потреблением тепловой энергии, тепловой мощности, теплоносителя с использованием систем теплоснабжения, созданием, функционированием и развитием таких систем, а также определяет полномочия органов государственной власти, органов местного самоуправления поселений, городских округов по регулированию и контролю в сфере теплоснабжения, права и обязанности потребителей тепловой энергии, теплоснабжающих организаций,

8

альных трубопроводов – тепловые сети. Потребителями системы теплоснабжения могут выступать отдельные здания и сооружения. Однако правильнее рассматривать в качестве потребителей внутренние санитарно-технические системы, в которых тепловая энергия теплоносителя отбирается на различные нужды.

Существует четыре категории потребителей в системах теплоснабжения. Система отопления (СО) – расходует тепловую энергию на нужды отопления;

система вентиляции и кондиционирования воздуха (ВиК) – использует теп-

лоту для нагрева наружного воздуха, подаваемого в помещения специальными приточными установками; система горячего водоснабжения (ГВС) – расходует теплоту на приготовление горячей воды для обеспечения санитар- но-гигиенических нужд. Все вышеперечисленные системы могут располагаться в зданиях любого назначения – жилых, общественных и производственных. К четвертой категории потребителей относится технологическое оборудование промышленных предприятий, потребляющее тепловую энергию в виде воды или пара – технологические нужды.

Требования, предъявляемые к системам теплоснабжения

Требования к различным составляющим систем теплоснабжения оговорены в различных нормативных документах. Обобщая различные требования можно сформулировать общие требования к устройству систем теплоснабжения. Современная система теплоснабжения должна разрабатываться с применением следующих принципов:

1)обеспечение безопасности и надежности теплоснабжения потребителей

всоответствии с требованиями технических регламентов;

2)обеспечение энергетической эффективности теплоснабжения и потребления тепловой энергии с учетом требований, установленных федеральными законами;

3)обеспечение приоритетного использования комбинированной выработки тепловой и электрической энергии для организации теплоснабжения с

9

учетом ее экономической обоснованности;

4)соблюдение баланса экономических интересов теплоснабжающих организаций и интересов потребителей, минимизация затрат на теплоснабжение в расчете на каждого потребителя в долгосрочной перспективе;

5)согласованность схем теплоснабжения с иными программами развития сетей инженерно-технического обеспечения, а также с программами газификации населенных пунктов;

6)обеспечение экологической безопасности теплоснабжения, минимальное воздействии на окружающую среду.

1.1КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

1.1.1.Централизованные и децентрализованные системы теплоснаб-

жения

В зависимости от количества обслуживаемых зданий различают централизованные и децентрализованные (местные, автономные) системы теплоснабжения.

Система централизованного теплоснабжения (СЦТ) это система, со-

стоящая из одного или нескольких источников теплоты, тепловых сетей (независимо от диаметра, числа и протяженности наружных теплопроводов) и потребителей теплоты. Регламентируется по СП [8].

Централизованную систему теплоснабжения большой мощности характеризует наличие разветвленных тепловых сетей. Тепловые сети крупных городов могут иметь большую протяженность – до 20 км. и более.

Децентрализованные (автономные) системы теплоснабжения обслу-

живают одно здание или его часть. При автономном теплоснабжении отсутствуют тепловые сети, т.к. источник теплоты находится в непосредственной близости от потребителей – в обслуживаемом здании, либо в пристроенном к нему помещении.

Централизованное теплоснабжение Нижнего Новгорода осуществляется от промышленных, отопительных котельных и теплоэлектроцентралей (ТЭЦ).

10

Наиболее крупным источником теплоты Нагорной части города является котельная Нагорной Теплоцентрали (НТЦ). НТЦ вырабатывает 650 Гкал/час, обеспечивает теплотой более 1100 объектов в Советском и Нижегородском районах города. НТЦ объединена с другими котельными Нагорной части города в так называемую систему «Большого кольца» посредством теплотрасс– перемычек. «Большое кольцо» позволяет существенно повысить надёжность теплоснабжения. Так, в случае возникновения внештатной ситуации на одном источнике теплоснабжения, осуществляется оперативное переключение потребителей на другой источник без нарушения подачи теплоносителя и горячей воды. Основными источниками теплоты Заречной части города являются ТЭЦ ГАЗ, Сормовская ТЭЦ и крупные котельные. Крупнейшим поставщиком тепловой энергии в Нижнем Новгороде является ОАО «Теплоэнерго». Теплоэнергетический комплекс включает в себя 270 котельных, отапливающих жилищный фонд и объекты социальной сферы, 357 центральных и индивидуальных тепловых пунктов и тепловых насосных станций, 2,74 тыс. км тепловых сетей.

Примером децентрализованного теплоснабжения может служить индивидуальное теплоснабжение коттеджа, блокированного дома или квартиры (поквартирное теплоснабжение) от котлов малой мощности, вырабатывающих теплоноситель для систем отопления и горячего водоснабжения здания.

В России наиболее распространены централизованные системы теплоснабжения.

Преимущества централизованных систем теплоснабжения: снижение расхода теплоносителя, затрат на эксплуатацию (насосы, автоматика - все в одном здании котельной), уменьшение вредных выбросов (снижение загрязнения окружающей среды).

Использование централизованного теплоснабжения позволяет, во-первых, достичь максимальной эффективности выработки тепловой энергии мощными энергетическими установками и, во-вторых, обеспечивает значительный социальный эффект, поскольку население полностью освобождается от необходимости обслуживать системы теплоснабжения. Кроме того, централизованные