Контрольная работа. Контрольная работа 16 вариант Лодыгина. Контрольная работа по ( наименование дисциплины) т ема Система отопления с подвесными излучающими панелями

• Название: Контрольная работа по ( наименование дисциплины) т ема Система отопления с подвесными излучающими панелями
• Анкор: Контрольная работа
• Дата: 09.03.2023
• Размер: 201.41 Kb.
• Имя файла: Контрольная работа 16 вариант Лодыгина.docx
• Тип: Контрольная работа; #977729

М инистерство науки и высшего образования Российской Федерации

Муромский институт (филиал)

федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования

«Владимирский государственный университет

имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»
Факультет МСФ

Кафедра Техносферная безопасность
Контрольная работа

по

( наименование дисциплины)

Т ема Система отопления с подвесными излучающими панелями

Руководитель

Середа С.Н.

(фамилия, инициалы)

_________________________

(подпись) (дата)
С тудент Стз-118

(группа)



(фамилия, инициалы)



(подпись) (дата)

Муром 2022

Содержание

по 2

Введение 3

1. Общее понятие системы отопления 4

2. Панельно-лучистое отопление 5

3. Конструкции отопительных панелей 8

4. Схемы систем панельного отопления 15

5. Площадь и температура поверхности отопительных панелей 18

Список использованных источников 21

Введение 3

1. Общее понятие системы отопления 4

2. Панельно-лучистое отопление 5

3. Конструкции отопительных панелей 8

4. Схемы систем панельного отопления 15

5. Площадь и температура поверхности отопительных панелей 18

Список использованных источников 21

Введение

Каким бы ни было здание, большим или маленьким, чтобы в нем было уютно и тепло круглый год, необходимо надежное и удобное отопление. С развитием строительства в последние годы, наряду с поиском архитектурно - планировочных решений строений, на первый план выходят требования по обеспечению комфорта находящихся в них людей.

Одной из основных задач в этой области являются системы отопления, отвечающие современным требованиям.

Под современными требованиями подразумевается:

1. Высокая эффективность системы.

2. Экономичность.

3. Возможность автоматического регулирования и создания максимально комфортных условий проживания.

4. Возможность получения необходимого количества горячей воды.

Отопительные системы разрешают одну из задач по созданию искусственного климата в помещениях. Они служат для поддержания заданной температуры воздуха во внутренних помещениях зданий в холодное время года.

Системы отопления могут различаться в зависимости от разных критериев. Существуют такие основные виды систем отопления, как: воздушное отопление, электрическое отопление, водяное отопление, паровое, и другие. Классификация систем отопления включает множество видов. Рассмотрим основные из них, а также проведем сравнение видов топлива для отопления.

Цель данного реферата: Изучить общее понятие системы отопления, систему отопления с подвесными излучающими панелями

1. Общее понятие системы отопления

Система отопления -- это совокупность технических элементов, предназначенных для получения, переноса и передачи во все обогреваемые помещения количества теплоты, необходимого для поддержания температуры на заданном уровне.

Основные конструктивные элементы системы отопления:

1. теплоисточник (теплогенератор при местном или теплообменник при централизованном теплоснабжении) -- элемент для получения теплоты;

2. теплопроводы -- элемент для переноса теплоты от теплоисточника к отопительным приборам;

3. отопительные приборы -- элемент для передачи теплоты в помещение. [1]

2. Панельно-лучистое отопление

Панельно-лучистым называют отопление помещений панельными радиаторами, при котором температура поверхности ограждений превышает температуру воздуха:
τ_ср>t_в
причем τ_ср – есть средняя температура поверхности всех огражден и (наружных и внутренних) и отопительных приборов в помещении.

При панельно-лучистом отоплении помещение обогревается главным образом за счет лучистого теплообмена между панельными радиаторами (чаще называемыми отопительными панелями) и поверхностью ограждений. Излучение от нагретой панели, попадая на поверхность ограждений и предметов, частично поглощается, частично отражается. При этом возникает так называемое вторичное излучение, также в конце концов поглощаемое предметами и ограждениями помещения.

Благодаря лучистому теплообмену повышается температура внутренней поверхности ограждений по сравнению с температурой при конвективном отоплении, а температура поверхности внутренних ограждений в большинстве случаев превышает температуру воздуха помещения.

Системы панельно-лучистого отопления могут быть местными и центральными.

К местному относится отопление высокотемпературными приорами (панелями и плафонами с отражательными экранами). Для нагревания приборов используются пар высокого давления, электрическая энергия и горячие газы, причем температура их поверхности доходит до 800-850°С.

Для центрального панельно-лучистого отопления с теплоносителем-водой, рассматриваемого в данной главе, характерно использование инфракрасного излучения при сравнительно низкой температуре нагревательной поверхности (ниже 100°С).

Отопительные панели отличаются от радиаторов РСВ или РОГ тем, что в большинстве случаев они выполняются в виде бетонном плиты с замоноличенными в ней трубами.

Панельное отопление может применяться в жилых, общественных и производственных зданиях с ограждениями из трехслойных панелей и плит. Нагревательные элементы, встроенные в строительные конструкции, обеспечивают кроме экономии металла (по сравнению с чугунными радиаторами) и трудовых затрат повышенные санитарно-гигиенические показатели. Поэтому панельное отопление кроме жилых помещений применяют в общих комнатах детских садов и яслей, в операционных, родовых, наркозных и других помещениях лечебных учреждений, в плавательных бассейнах и спортивных залах, а также в вестибюлях (теплые полы) общественных зданий.

Отопительная панель может быть размещена в потолке, полу или степе помещения, поэтому, систему панельного отопления соответственно называют потолочной, напольной или стеновой. Местоположение отопительных панелей выбирают на основании технологических, гигиенических и технико-экономических соображений.

Размещение отопительной панели в потолке затрудняет конвективную теплоотдачу и в теплоотдаче теплообмен излучением составляет 70-75 %. При переносе ее в пол активизируется теплоотдача конвекцией и на долю теплообмена излучением приходится всего 30-40 %. Вертикальная стеновая панель в зависимости от высоты передает излучением 30-60 % всего количества теплоты, причем доля теплообмена излучением возрастает с увеличением высоты прибора.

Лишь потолочное панельное отопление, во всех случаях передающее и помещение получением более 50°и теплоты, могло быть названо лучистым. При напольном отоплении, а также почти всегда при стеновом б общей теплопередаче панелей преобладает конвективный теплоперенос.

При панельно-лучистом отоплении возможно понижение t_в, по сравнению с обычной температурой воздуха в помещении (в среднем на 2^С), в связи с чем еще возрастает конвективный теплообмен, что также способствует хорошему самочувствию человека. Установлено, что в обычных условиях хорошее самочувствие людей обеспечивается при температуре воздуха в помещении 17,4° С при стеновых отопительных панелях и 19,3°Спри конвективном отоплении

3. Конструкции отопительных панелей

Бетонная отопительная панель представляет собой плиту, в которой имеются каналы для теплоносителя змеевиковой или регистровой формы.

Для изготовления панелей используют тяжелый бетон, обладающий сравнительно высокой теплопроводностью [например, теплопроводность бетона составляет 1,5Вт/(м-К), или 1,3 ккал/(ч-м-°С) при 0°С и плотности в сухом состоянии 2400 кг/м ³ и коэффициентом линейного расширения 1*10-⁵. Чаще всего каналы для теплоносителя образуют стальные трубы, коэффициент линейного расширения которых весьма близок к коэффициенту расширения бетона (коэффициент равны при температуре около 55" С).

Заделка труб в бетон дает существенный теплотехнический эффект – теплопередача труб увеличивается в среднем на 60 % по сравнению с открыто проложенными. Возрастание теплопередачи обетонированной трубы объясняется увеличением внешней теплоотдающей поверхности, которая развивается быстрее, чем растет термическое сопротивление слоя бетона.

Стальные трубы в бетонных панелях имеют срок амортизации, значительно превышающий срок службы открыто проложенных труб. Сравнительная долговечность обетонированных стальных труб объясняется незначительной коррозией их внешней поверхности при отсутствии контакта с воздухом. Следует все же отметить, что теплопередача отопительных панелей меньше теплопередачи металлических отопительных приборов, и это приводит к значительному увеличению длины греющих труб.

В системах панельного отопления зданий встречаются паняли двух видов:

1) совмещенные, представляющие одно целое с ограждающими конструкциями здания (каналы для теплоносителя устраиваются и панельных стенах, несущих плитах перекрытии и лестничных площадок при их изготовлении);

2) приставные, изготовленные отдельно и смонтированные рядом или в специальных нишах строительных конструкции.

Рассмотрим конструкции отопительных панелей в зависимости от их расположения в помещении.

Потолочные и напольные панели. Потолочная отопительная панель, совмещенная с перекрытием (рис. VIII.2. а), применяющаяся в зарубежной практике (например, во Франции), используется при условии, что температура теплоносителя поддерживается на невысоком уровне (до 55-60°С). Трубы помещают в бетон несущей части междуэтажного перекрытия. В качестве теплоизоляции применяют пробку или другие малотеплопроводные материалы, способные подержать давление со стороны пола.

При температуре теплоносителя 60-90°С панели указанной конструкции размещают не по всей площади, а только по периметру помещении или по контуру здания, вдоль его наружных стен, как это делалось, например, при строительстве зданий в Ташкенте.

В перекрытии со сборными железобетонными плитаминагревательные элементы размещают в дополнительном слое бетона. Греющая панель может быть изготовлена и заводских условиях, и виде секций, соединяемых одна с другой па строительстве, или забетонирована поверх уложенного несущего настила в здании после прокладки, сварки и испытания труб.

Потолочной приставной панелью является подвесной потолок ни тонких перфорированных стальных или алюминиевых листов, прикрепленных к трубам для теплоносителя. Такая конструкция, применяющаяся с небольшими конструктивными отличиями, во многих европейских странах (в Англии, Франции, Швейцарии, Норвегии и др.), обеспечивает звукоизоляцию помещений, имеет малую тепловую инерцию, дает возможность повышать температуру теплоносителя. Пространство над подвесным потолком используют для прокладки труб и кабелей, размещения светильников и воздуховодов. Подвесные нагреваемые потолки позволяют также проводить ремонт без вскрытия основных строительных конструкций. Однако междуэтажные перекрытия здания в этом случае усложняются по конструкции, возрастает их толщина, а следовательно, и высота здания.

Стеновые отопительные панели подразделяются на плинтусные, подоконные и перегородочные. Каждая из указанных панелей, отличаясь высотой и местом расположения в помещении, может быть с односторонней и двусторонней теплоотдачей. Для обеспечения односторонней теплоотдачи панели с тыльной стороны покрывают тепловой изоляцией и приставляют вплотную или совмещают с основными строительными конструкциями. Наиболее часто для односторонней теплоотдачи используют плинтусные и подоконные панели. Плинтусные панели, заменяющие собой плинтус, получили распространение в магазинах, выставочных залах и тому подобных помещениях в странах с умеренным климатом (США, Англии). Они представляют собой чугунные и стальные пустотелые элементы.

Установлено, что разность между температурой воздуха под потолком и у пола помещений, отапливаемых плинтусными панелями, составляет не более 1°С, тогда как при радиаторном отоплении она доходит до 3°С. Кроме того, наблюдается относительное повышение, температуры воздуха у пола и температуры поверхности пола и стен в нижней зоне помещений, что особенно важно для детских комнат. Недостатком плинтусных панелей является значительная их протяженность, вследствие чего при установке части панелей у внутренних стен сокращается рабочая площадь помещений.



Рисунок 1 - Форма нагревательных элементов и отопительной панели-змеевикавая (а) и регистровая (б); 1,2,3 - средние, крайние и одиночные трубы


Рисунок 2 - Потолочные бетонные отопительные панели: а-совмещенная; б-над несущими плитами; 1- линолеум; 2-цементная стяжка; 3-тепловая изоляция; 4-отопительная панель; 5-железобетонная несущая плита; 6-стальные трубы для теплоносителя; 7-штукатурка
Подоконные панели устанавливают в тех местах под окнами помещений, где обычно размещают металлические отопительные приборы. Панели могут быть как совмещенными, так и приставными.

Совмещенные панели вместе со стояками (рис. VIII.5) бетонируются в заводских условиях одновременно с изготовлением стен для полносборных зданий.



Рисунок 3 - Подвесной нагреваемый потолок: 1-подвеска; 2-перекрытие; 3-тепловая изоляция; 4-канал для теплоносителя; 5-перфорированный металлический лист


Рисунок 4 - Плинтусная приставная бетонная отопительная панель: 1-бетон; 2-концы стальных труб для присоединения к стояку; 3-поверхность чистого пола; 4-тепловая изоляция
На поверхность стеновой панели выходит лишь дверца, закрывающая пишу с краном, или верхняя часть крана специальной конструкции. Стояк, заделанный в бетон, является частью нагревательной поверхности отопительной панели.

Панели подобного типа в настоящее время применяются наиболее широко, правда без регулирующих кранов. Приставные подоконные панели бывают с односторонней и двусторонней теплоотдачей с их поверхности. Такие панели соединяются с трубами системы отопления как обычные отопительные приборы.


Рисунок 5 - Бифилярный стояк и греющие элементы змеевиковой формы, совмещенные с трехслойной наружной стеной: 1 – кран КРТ; 2 – тепловая изоляция; 3 – греющие элементы; 4 – дверца; 5 – бетон


Рисунок 6 - Перегородочные приставные или встроенные бетонные отопительные панели с греющими элементами, соединенными по однотрубной схеме с замыкающим участком (а), двухтрубной (б) и бифилярной схеме (в)
Подоконные панели, поверхность которых может иметь сравнительно более высокую температуру, получаются меньших размеров, чем панели других типов. При использовании подоконных панелей сокращается площадь холодной поверхности наружных стен, уменьшается радиационное охлаждение людей. Однако при совмещенных панелях, особенно с замоноличенными стояками, наблюдаются Значительные дополнительные теплопотери наружу.

Перегородочные панели, заменяющие часть внутренних стен или включенные в них, могут применяться с различно расположенными греющими трубами. Трубы в перегородочной панели, как и в подоконной, могут быть соединены по однотрубной схеме с замыкающим участком по двухтрубной и бифилярной схемам. Встречаются также перегородочные панели с периметральным ("контурные" панели) расположением труб. В перегородочные панели, имеющие толщину 80-120 мм, включают стояки, благодаря чему в помещениях возможна скрытая прокладка труб. Панели с двусторонней теплоотдачей устанавливают без тепловой изоляции, теплота целиком (без дополнительных потерь наружу) передается в отапливаемые помещения.

Недостатком перегородочной панели являются одинаковая теплопередача в два смежных помещения с различными обычно теплопотерями и невозможность регулирования теплопоступления в каждое помещение. Кроме того, при использовании таких панелей появляются щели в местах примыкания их к стенам, затруднительна расстановка оборудования в помещениях.

Перегородочные панели используют сравнительно редко; в настоящее время их не применяют в жилых, общественных и вспомогательных зданиях.

4. Схемы систем панельного отопления

Теплоносителем в системах панельного отопления является преимущественно горячая вода. При использовании воды нагревание бетонных панелей происходит медленно и не сопровождается образованием трещин, что бывает при быстром нагревании панелей паром. При циркуляции воды по стальным трубам панелей внутренняя коррозия их происходит менее интенсивно, чем при использовании пара. Применение воды позволяет проводить центральное регулирование теплоотдачи панелей.

Использование нагретого воздуха как теплоносителя в системах панельного отопления позволяет экономить металл. Однако в системах воздушно-панельного отопления необходимо устраивать каналы значительных размеров, как во внутренних стенах, так и в перекрытиях и поддерживать их плотность (что затруднительно) при эксплуатации зданий. Следует отметить, что в качестве таких каналов могут быть использованы пустоты блочных и панельных внутренних стен, а также железобетонных настилов.

Расчетная температура воды, обогревающей стеновые бетонные панели, обычно не выходит за пределы 105"С. Вместе с тем расчеты и исследования показывают, что средняя температура поверхности бетонных панелей ниже температуры теплоносители на 20-40'С. Поэтому при температуре воды 130 С температура поверхности низких стеновых панелей могла бы быть па допустимом уровне 95 С. Однако из-за возможности дегидратации цементного камня и снижения прочности бетона предельную температуру воды рекомендуют ограничивать 105°C.


Рисунок 7 – Двухтрубная система подключения панелей


Рисунок 8 - Присоединение двух напольных панелей к обратной магистрали

При напольно-потолочных панелях применяют двухтрубные системы. На рис. 7 изображена часть двухтрубного стояка с "опрокинутой", циркуляцией воды: обратная вода поднимается наверх. Движение воды снизу-вверх способствует уносу воздуха из труб панелей. Каждая отопительная панель независимо от другой может отключаться, опорожняться, ремонтироваться и промываться.

На рис.8 показано присоединение двух напольных панелей к обратной магистрали основной системы водяною отопления. Количество воды и степень ее охлаждения внапольных панелях регулируются с помощью крана на обводной трубе, температура контролируется термометрами (чаще всего перепад температуры воды в панелях выдерживается в пределах 5-10"С). Панели могут отключаться и опорожняться через спускной кран.

5. Площадь и температура поверхности отопительных панелей

Площадь нагревательной поверхности отопительной панели определяется прежде всего теплопотерей помещения. При равных теплопотерях площадь панелей зависит от температуры их поверхности. Расчеты панельных систем отопления показывают, что доля нагреваемой части общей площади ограждений помещения (F_n/F₀) колеблется от 5 до 20 %.

Температура поверхности бетонной отопительной панели зависит от диаметра d и шага s греющих труб, глубины h их заложения и теплопроводности λ, бетона, температуры теплоносителя t_Tи помещения l _п, т.e.

Среди этих шести переменных четыре изменяются в сравнительно узких пределах или могут быть заранее известны: диаметр труб (обычно D_y равен 15 и 20 мм), теплопроводность бетона, температура теплоносителя и помещения. Следовательно, для каждого диаметра труб при определенных λк, t_Т и t_п температура поверхности отопительной панели зависит от шага и глубины заложения груб.

Наиболее высокая температура т ₀ наблюдается непосредственно близ труб, наиболее низкая температура τ_s/2-посередине между трубами (на расстоянии s/2 от оси труб),Eсли эти температуры известны, то среднюю температуру поверхности бетонной отопительной панели можно определить по формуле:

где: k – коэффициент, характеризующий изменение температуры поверхности между греющими трубами.

Коэффициент k зависит от шага s и глубины заложения h труб в бетоне. Для отопительных панелей с шагом труб до 250 мм и глубиной заложения до 40 мм k = 0,45, при шаге труб более 250 мм коэффициент k уменьшается до 0,33.

Для стеновых панелей допустима наиболее высокая температура поверхности. Средняя температура поверхности панелей на высоте 1-3,5 м не должна превышать 45°С, а низких панелей, расположенных в зоне до 1 м от уровня пола, 95°G.

Принимая допустимую температуру поверхности за расчетную, можно определить предварительную площадь отопительной панели F_п^´, м ², по формуле:

где: Q'_п– теплопотери помещения, вычисленные обычным способом; t_B– расчетная температуря воздуха при лучистом отоплении; α_п – коэффициент внешнего теплообмена, Среднее значение коэффициента α_п (в пределах практически возможного изменения температуры поверхности напели τ_п), Bt/(m-K) [ккал/(ч-м--° С)], составляет:

для потолочной панели.......... 7,9 (6,8)

" напольной …………………. 99; (85)

" стеновой …………………. 11,6 (10,0).

Площадь панели, найденная по формуле (VIII.4), называется предварительной не только потому, что вычисляется на основании приблизительных величии, а также из-за того, что она обычно несколько отличается от окончательной, которая устанавливается в процессе конструирования панели с учетом конкретных условий ее размещения, подвода теплоносителя, типизации размеров и тому подобных ограничений. Предварительную площадь отопительной панели необходимо знать для проверки условий теплового комфорта в помещении и дальнейшего проектирования. Если в помещении должна обогреваться только часть пола пли потолка, то для приблизительно одинакового облучения людей рекомендуется располагать отопительную панель в виде полосы по периметру помещения.

Список использованных источников

1. СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование».2003г.

2. А. Н. Сканави, Богословский «Отопление». Стройиздат. Москва 1991г.

3. А.Н. Сканави, Л.М. Махов «Отопление». Издательство Ассоциации строительных вузов. 2002г.

4. Сборник статей под редакцией В. Г. Семенова. Часть 3. Вклад русских инженеров в науку и технику отопления - Издательство «Новости теплоснабжения». Москва 2003.

5. Квартирное отопление // Краткая энциклопедия домашнего хозяйства. -- М.: Государственное Научное издательство «Большая Советская энциклопедия», 1959.

6. Отопление // Краткая энциклопедия домашнего хозяйства. - М.: Государственное Научное издательство «Большая Советская энциклопедия», 1959.

7. В. Н. Карпов «Система водяного отопления зданий».НП «АВОК».2007г.