1. Система водяного отопления (область применения, плюсяыминусы, классификация) Водяное отопление
 Скачать 444.44 Kb.
|
Расход теплоносителяТаким образом, разбиение на участки происходит до тройника, либо до редукции. Нужно просуммировать по мощности все радиаторы, к которым течет теплоноситель через каждый участок трубы. Скорость теплоносителяЗатем, используя полученные значения расхода теплоносителя, необходимо для каждого участка труб перед радиаторами вычислить Потери напора в трубеЗатем для каждого участка нужно рассчитать потери напора на трение в трубе (учитывается и подача и обратка) Потери напора на местных сопротивленияхМестные сопротивления на участке труб - это сопротивление на фитингах, арматуре, оборудовании и т.п. 12.Распологаемое циркуляционное давление в системе водяного отопления (формула располагаемого давления, формула естественного давления). Циркуляционное давление - это разность давлений, вызывающая циркуляцию теплоносителя в замкнутых кольцах системы отопления. Может быть естественным (гравитационным) и искусственным (насосным). Естественное возникает в вертикальной системе отопления вследствие различного воздействия гравитационных сил в столбах нагретого и охлажденного теплоносителя. В простейшем случае естественное давление циркуляционное в системе водяного отопления вычисляется как произведение вертикального расстояния h между центрами охлаждения и нагревания воды в системе на ускорение свободного падения g (м/с) и на разность плотности охлажденной и нагретой воды. Искусственное давление циркуляционное создается циркулярным насосом или вентилятором, причем учитывается, что в вертикальной системе отопления с механическим побуждением циркуляции теплоносителя действует также естественное давление циркуляционное. Естественное циркуляционное давление, возникающее в системах водяного отопления, в общем случае можно рассматривать как сумму двух величин давления ΔPе пр, возникающего за счет охлаждения воды в отопительных приборах, и давления ΔPе тр ,вызываемого охлаждением воды в теплопроводах: ΔPе =ΔPе пр+ΔPе тр , Па Расчетное циркуляционное давление Dр в системах с искусственной циркуляцией складывается из давления, создаваемого насосом Dрнас и естественного давления Dре. В общем виде Dр в системах водяного отопления определяют по формуле: Dрр = Dрнас + Dре = Dрнас + Е×(Dре.пр + Dре.тр) (8.9) где Dрнас - циркуляционное давления, создаваемое насосов или элеватором, Па; Е - коэффициент, определяющий долю максимального естественного давления, которую целесообразно учитывать в расчетных условиях; Dре.пр и Dре.тр - то же, что и в формуле 13.Двухтрубные системы водяного отопления (особенности, гидравлический расчет). Любая отопительная система с жидким теплоносителем включает замкнутый контур, соединяющий радиаторы, обогревающие помещение, и котел, который нагревает теплоноситель. Первая – подающая, по которой теплоноситель попадает в батарею. Вторая – отводящая или как говорят мастера «обратка», по которой остывшая жидкость уходит из устройства. Двухтрубное водяное отопление постепенно вытесняет традиционные однотрубные конструкции, поскольку его преимущества очевидны и очень весомы: Каждый из включенных в систему радиаторов получает теплоноситель с определенной температурой, причем для всех она одинакова. Возможность проводить регулировки для каждой батареи. Относительно небольшие потери давления в системе. Это дает возможность использовать для работы в системе экономичный циркуляционный насос сравнительно малой мощности. При поломке одного или даже нескольких радиаторов система может продолжать свою работу. Наличие запорной арматуры на подводящих трубах позволяет проводить ремонтные и монтажные работы без ее остановки. К недостаткам таких систем обычно относят сложность монтажа и большую, в сравнении с однотрубными конструкциями, стоимость. Это связано с двойным количеством труб, которые приходится устанавливать. Разновидности двухтрубной системы Двухтрубная конструкция характеризуется множеством разновидностей, классифицировать которые можно по разным признакам. Рассмотрим основные из них. Открытая отопительная разводка Любая гидравлическая отопительная система представляет замкнутый контур, в который включен расширительный бак. Закрытая циркуляционная система Отличается от открытой наличием закрытого расширительного бака. Не нуждается в постоянном контроле со стороны владельца Конструкция с естественной циркуляцией Основной принцип функционирования системы таков: котел разогревает теплоноситель, который при увеличении температуры расширяется. Плотность жидкости при этом уменьшается Разводка с принудительной циркуляцией теплоносителя В описанную выше схему включается циркуляционный насос, двигающий теплоноситель по замкнутому отопительному контуру. Это дает значительные преимущества. Прежде всего, увеличивается скорость движения жидкости, за счет чего здание прогревается намного быстрее. Горизонтальный и вертикальный тип компоновки Предполагает подключение приборов отопления к горизонтальной магистрали. Преимущественно монтируется в одноэтажных постройках большой площади. Достоинством такого типа компоновки считается меньшая стоимость самой системы и ее монтажа. Двухтрубная обогревательная система с верхней разводкой Главная отличительная особенность такой конструкции – прокладывание подающего трубопровода по верхней части комнаты, обратка отводится по ее нижней части. Важное преимущество такой системы: высокое давление в магистрали, что обусловлено значительной разницей в уровнях обратной и подающей трубы. Двухтрубная конструкция с нижней разводкой Схема предполагает монтаж подачи и обратки снизу от батарей. В отличие от системы с разводкой верхнего типа направление движения теплоносителя здесь изменено. Системы с нижней разводкой могут включать в себя один или несколько контуров.  14.Однотрубные системы отопления (классификация, гидравлический расчет). Принцип работы однотрубной обвязки предельно понятен. Подача теплоносителя имеет одну замкнутую систему, состоящую из отопительной установки и отопительных приборов. Они обвязаны между собой одним контуром с одним стояком. По схеме реализации однотрубная система делится на два вида:
Вертикальная используется для организации отопления в многоэтажных домах. В этом случае подключение батарей происходит с верхнего этажа на нижний посредством вертикального стояка. Горизонтальная обвязка лучше всего подходит для частного дома. В данном случае все радиаторы соединяются в последовательном порядке при помощи горизонтального стояка. При гидравлическом расчете однотрубных систем отопления необходимо учитывать следующие рекомендации: - потери давления в стояках должны составлять не менее 70% общих потерь давления в циркуляционном кольце за вычетом потерь давления оборудования теплового узла; - рекомендуется применять верхнюю разводку магистральных теплопроводов, при которой обеспечивается движение воды к отопительному прибору «сверху-вниз»; - для устойчивой работы П-образных стояков в опускной его части (при движении воды «снизу-вверх») расход воды в нем должен быть более минимально допустимого значения - стояк проектируется неизменного диаметра с использованием последовательно соединенных унифицированных узлов, при расчете стояк рассматривают как один участок; - расчет рекомендуется проводить при одинаковых (постоянных) или различных (переменных) перепадах температуры воды в стояках методом характеристик сопротивления. гидравлический расчет однотрубной вертикальной тупиковой системы водяного отопления с централизованным теплоснабжением от тепловых сетей при независимой схеме присоединения системы отопления к ним. По выражению определяем расчетную мощность системы отопления выполняем аксонометрические схемы системы отопления На схеме системы отопления распределяем тепловые нагрузки помещений Q4 по отопительным приборам в виде нагрузки отопительного прибора, суммируем по стоякам и указываем на схеме. Определяем основное расчетное циркуляционное кольцо - через наиболее нагруженный из удаленных стояков наиболее нагруженной ветки системы Разбиваем основное циркуляционное кольцо на расчетные последовательные участки, нумеруем их и указываем на схеме. Определяем их длины уч и тепловые нагрузки. суммируя с нарастающим итогом в сторону теплового пункта. Исходные данные и результаты гидравлического расчета рекомендуется вносить в ведомость гидравлического расчета, Диаметры участков подбираем, задаваясь оптимальной скоростью движения теплоносителя. Учитывая вероятность образования отложений в магистралях, принимаем диаметры некоторых участков на типоразмер выше Требуемое значение пропускной способности kv балансового клапана определяе, а также с помощью номограммы, для определения значения и гидравлической настройки клапана 15.Система водяного отопления с попутным движением теплоносителя. В двухтрубных системах отопления часто используют попутное движение теплоносителя. Итак, попутное движение теплоносителя – это такое движение теплоносителя, при котором вода в подающем и обратном трубопроводе течет в одном направлении (Рис.1). При встречном (тупиковом) все как раз наоборот (Рис.2)  Рис.1 Схемадвухтрубной системы отопления с попутным движением теплоносителя. Рис.2 Схемадвухтрубной системы отопления с тупиковым движением теплоносителя
16.Графиги давления в магистралях систем отопления. Все изменения давления в теплопроводах системы отопления, особенно в магистральных теплопроводах, могут быть наглядно показаны в виде графиков, представленных на рис. 7.11 для системы с попутным движением теплоносителя и на рис. 7.12 — для ветки системы с тупиковым движением теплоносителя, расчет которой приведен в табл. 7.9.  Для построения графиков по оси абсцисс следует откладывать длины участков магистралей с указанием мест присоединения стояков, а на оси ординат — падение давления на участках. Находя на координатном поле соответствующие точки и соединяя их прямыми линиями, получаем график падения давления в магистралях. Отрезки ординат между линиями давления в подающих и обратных магистралях показывают располагаемую разность давлений для расчета соответствующих стояков. Установка дроссельных шайб на стояках позволяет погашать избыточную разность давлений, и это тоже может быть отражен на графиках. По построенным графикам падения давления в магистральным теплопроводах тупиковых систем можно судить о правильности расчета системы отопления, который в целях обеспечения гидравлической устойчивости системы должен быть произведен таким образом, чтобы потеря располагаемой разности давлении в стояка; составляла не менее 70 % от общей потери давления в циркуляционном кольце. График падения давления в системе отопления рассчитанной в соответствии с этими требованиями, показан на рис. 7.11.  Линии падения давления в подающей и обратной магистрали; двухтрубной системы водяного отопления с попутным движением теплоносителя при идеальном расчете должны быть параллельны Непаралельность их на отдельных участках свидетельствует ( резко разнящихся нагрузках соседних стояков или о невозможное™ достичь равномерного падения давления вследствие недостаточной разнообразия по диаметрам сортамента выпускаемых труб Пересечение линий давления указывает на то, что в обратной магистрали давление выше, чем в подающей, и теплоноситель будет двигаться в обратном направлении, т. е. произойдет опрокидывание циркуляции в тех стояках, которые попадут в зону, где давление в обратной магистрали больше давления в горячей магистрали. 17.Панельно-лучистое отопление. Панельно-лучистым называется отопление помещения панелями, при котором средняя температура всех поверхностей, обращенных в помещение, превышает температуру воздуха. Как видно из определения, отопление относится к панельно-лучистому по совокупности двух признаков. Первый признак — необходимый, но не достаточный — система отопления должна быть панельной, т. е. с отопительными приборами, имеющими сплошную гладкую нагревательную поверхность. Второй признак — панельное отопление должно создавать в помещении температурную обстановку, характерную для лучистого способа обогрева По сравнению с другими видами систем обогрева, лучистое отопление имеет ряд положительных качеств, самыми распространенными из которых являются:
Существенными недостатками данного агрегата являются высокая стоимость электронагревателей, а также низкая эффективность при использовании в городских квартирах. Для определения температуры всех поверхностей необходимо составить столько уравнений теплового баланса, сколько ограждений участвует в теплообмене, с добавлением уравнения конвективного теплообмена между отопительной панелью и воздухом помещения. Уравнения теплового баланса для ограждений могут еще дополняться уравнением теплового баланса для приточного вентиляционного воздуха, если его температура отличается от температуры внутреннего воздуха. В уравнении количество тепла для нагревания приточного воздуха равняется суммарному количеству тепла, полученному воздухом при теплообмене с N поверхностями ограждений помещения. Решение уравнений теплового баланса, подобных уравнению, связано с вычислением коэффициента облученности ср (его также называют угловым коэффициентом облучения). Коэффициент облученности, выражая долю общего лучистого потока, воспринятую данной поверхностью, является чисто геометрическим параметром и зависит только от формы, размеров и взаимного расположения поверхностей в пространстве. Основные задачи в области проектирования систем отопления для зданий массового строительства сводятся к уменьшению металлоемкости нагревательных приборов и трубопроводов этих систем; повышению степени индустриальной готовности элементов систем отопления; снижению трудозатрат высококвалифицированных монтажников на строительной площадке и стоимости отопительных устройств; улучшению температурного режима в отапливаемых помещениях Способы прокладки инженерных коммуникаций определяются схемой зданий, размещением оборудования в них и технологией изготовления железобетонных строительных элементов для этих зданий: в кассетах, на стендовых установках или методом проката. Вместе с тем добиться значительного снижения трудоемкое монтажа систем отопления проектных решениях зданий, в которых учтена необходимость совмещения нагревательных элементов с бетонными ограждающими Конструкциями. 18. Отопительные панели Отопительная панель представляет собой бетонную плиту, в которой имеются нагревательные элементы – каналы змеевиковой или колончатой формы с теплоносителем. Для изготовления панелей используют тяжелый бетон, обладающий достаточно высокой теплопроводностью  19. Паровое отопление | |||||||||||||||||||
