ДИПЛОМНАЯ РАБОТА теплотехника ворд файл. Проектирование и моделирование метода по улучшению теплоснабжения на примере города
 Скачать 1.93 Mb.
|
|
1.5.2 Виды топлива для отопления дома Если магистральный газ подключен к участку, в большинстве случаев газовый котел является оптимальным, так как вы не найдете дешевого топлива. Газовые котлы обычно делятся на напольные и настенные. Теплообменник пола обычно изготавливается из чугуна или стали. Нельзя сказать наверняка, что одни материалы имеют несомненные преимущества перед другими. Сталь-легкая, не боится ударов при транспортировке и погрузке-разгрузке. По сравнению с чугунной сталью теплообменник обычно толще, что может положительно повлиять на срок его службы. Но мне кажется, что правильное проектирование, установка и эксплуатация системы отопления не повлияет на срок службы теплообменного материала котла. Настенные котлы можно назвать "миниатюрными котлами", так как в небольшом корпусе есть не только горелка, теплообменник и устройство управления, но и система, обеспечивающая безопасную работу одного или двух циркуляционных насосов, расширительного бачка, манометра, термометра, котла и многих других элементов. без него работа обычного котла не обходится. Хочу обратить внимание на то, что по способу удаления выхлопных газов котлы делятся на модели с природными и принудительными проектами. В котлах принудительной работы отработавший газ удаляется вентилятором, подключенным к котлу. Такие модели идеально подходят для помещений без традиционного дымохода, так как в этом случае продукты горения выводятся через специальный коаксиальный дымоход, для чего достаточно проделать отверстие в стене. Если газа нет, то вариантов много: электрические котлы, съемные горелки для жидкого топлива и газа, твердотопливные котлы. Электрический котел. Основные преимущества электрических котлов: низкая цена, низкие затраты, безопасность, простота в эксплуатации; они не требуют установки отдельного помещения (котла) и дымохода, бесшумны, экологичны (без вредных выбросов и запахов). Электрический котел-очень простое устройство. Его основными элементами являются теплообменник, состоящий из резервуара с электрическим нагревателем (TEN), и блок управления и регулирования. Электрические котлы некоторых компаний оснащены циркуляционным насосом, расширительным баком, предохранительным клапаном и фильтром. Следует отметить, что маломощные электрические котлы бывают двух разных вариантов - однофазные (220 В) и трехфазные (380 В). Котлы мощностью более 12 кВт обычно выпускаются только в три фазы. Подавляющее большинство электрических котлов мощностью более 6 кВт выпускаются в многоступенчатой форме, что позволяет рационально использовать электроэнергию и не включать котел на полную мощность в переходные периоды - весной и осенью. Если вы решили приобрести электрический котел, то вам пригодится таблица с примерным значением кабельной части для электрического подключения в зависимости от мощности котла. Таблица 1-Площадь кабельной секции в зависимости от мощности котла
Основным фактором, ограничивающим распространение этого типа котлов, является то, что не все участки имеют достаточно распределенного электричества. 1.5.3 Отопительные приборы Средняя температура строительных конструкций с установленными нагревательными элементами не должна превышать: а) от уровня пола до 1 м - 95 для наружных стен; б) от 2,5 м и выше - то же самое и для потолков в) для этажей постоянного проживания населения-26; г) то же самое с временным пребыванием людей и обходными путями, закрытыми сиденьями Бассейны-31; а) для потолков высотой от 2,5 до 2,8 м-28 потолков; б) для потолков высотой от 2,8 до 3 м-30; в) для потолков высотой от 3 до 3,5 м-30; г) Для потолков высотой от 3,5 до 4 м-36; д) для потолков высотой от 4 до 6 м-38; Температура поверхности пола по оси нагревательного элемента в детских домах, жилых домах и бассейнах не должна превышать 35 °C. Ограничения температуры поверхности не распространяются на отдельные трубы системы отопления, встроенные в пол или пол. Отопительные приборы-один из основных элементов системы водяного отопления. Они соответствуют различным гигиеническим, тепловым и технологическим требованиям: а) Термотехника - это тип нагревателя, температура нагревателя и окружающего воздуха, место установки, экономические требования. Заводская стоимость и эстетичный внешний вид. б) архитектурно - строительные требования-эстетически приятный внешний вид, территория, занимаемая устройством. в) санитарно-гигиенические требования-температура наружной поверхности нагревателя, гладкая поверхность, удобство и доступность пространства внутри, за и под устройством для очистки. г) требования к производству и установке: конструкция устройств должна способствовать их массовому производству, быть удобной в установке, позволять автоматизировать процесс, стенки устройств должны быть механически прочными, термостойкими, паропроницаемыми и влагостойкими. По способу передачи тепла в отапливаемое помещение все обогреватели делятся на три типа: радиационные, конвекционно-излучающие и конвективные. Устройства радиационного типа переносят основную часть тепла через луч (луч) в окружающее пространство. Например: потолочные радиаторы, чугунные радиаторы, трубчатые радиаторы. Устройства конвекционно-радиационного типа включают устройства, которые передают тепло через излучение и конвекцию примерно в равных пропорциях. Это секционные алюминиевые радиаторы, стальные радиаторы, биметаллические радиаторы, трубчатые конвекторные радиаторы. Устройства конвективного типа до 90% тепла проходят снизу вверх через нагретую ребристую поверхность устройства посредством конвекции-циркуляции воздуха. Например: панельные радиаторы, пластинчатые и трубчатые конвекторы, ребристые трубы. По конструктивным особенностям отопительные приборы делятся на четыре класса: секционные, панельные, трубчатые, плитные. Секционные отопительные приборы состоят из отдельных нагревательных элементов, подключенных к батареям необходимой тепловой мощности. Перегородки могут быть чугунными, стальными, алюминиевыми или комбинированными - из стали и алюминия (биметаллические). Модели секционных радиаторов могут иметь разную высоту, глубину и ширину. Трубчатые обогреватели представляют собой неделимые конструкции из вертикально организованных изогнутых стальных трубок, соединяющих верхний и Нижний коллекторы. Их теплопроводность зависит от высоты, количества рядов трубок (т. е. глубины) и ширины устройства. Панельные обогреватели. Нагревательный элемент в панельных обогревателях - прямоугольная панель, которая нагревается жидкостью, в которой циркулирует тепло внутри нее. Панель может быть изготовлена из стали, бетона и других теплопроводных материалов (знаменитые стеновые бетонные нагревательные панели - 60-70ж. «Теплые стены», установленные в подъездах домов масс-серии.) Устройства этого класса, как правило, имеют низкую температуру. поверхность отопления и преобладающая радиационная составляющая теплового потока (потолочные тепловые панели, настенные отопительные системы, «теплые полы»). Отличаются только стальные радиаторы конвективного типа. Плитные обогреватели представлены во многих формах, в том числе объединены под названием "конвекторы". Нагревательным элементом этих обогревателей являются стальные или медные трубы, которые являются вертикальными или изогнутыми, на которых установлены тонкие металлические пластины: «гармошки», «стены» или части тонкостенных труб. Вся конструкция либо покрыта корпусом (для настенных и каркасных моделей), декоративной сеткой (для напольных моделей), либо открытой (с ленточными трубами). Секционные, трубчатые и панельные устройства обычно называют радиаторами; плиты - конвекторы. Сегодня существует множество технических и инженерных решений, использующих радиаторное отопление. Так что же такое радиатор? Радиаторы отопления-это устройства, излучающие тепло, при котором тепловое излучение в основном находится в горизонтальном направлении.В радиаторах циркулирует нагреватель(вода или антифриз), нагретый до определенной температуры. Конструкция этих устройств обеспечивает эффективную передачу тепла от обогревателя в отапливаемое помещение. Основные типы обогревателей, используемых в системах водяного отопления: 1.5.3.1 Алюминиевые радиаторы Малогабаритные, легкие и элегантные алюминиевые радиаторы имеют множество преимуществ, среди которых самый высокий уровень теплопередачи среди всех типов радиаторов благодаря теплопроводности алюминия, высокому рабочему давлению, доступной цене и большому поперечному сечению коллекторных трубок. Основная проблема при эксплуатации-необходимость поддержания значения рН (кислотности обогревателя) в очень малом диапазоне, что проблематично в современном городском строительстве, не всегда возможно даже в частном строительстве. Вторая проблема заключается в том, что образование газа в устройствах может привести к постоянному выбросу системы отопления, если этот фактор не принять во внимание. Широкий ассортимент алюминиевых радиаторов позволяет подобрать отопительный агрегат с учетом всех архитектурных особенностей помещения (проемы, ниши и т.д.). Изменяя количество секций, вы можете выбрать желаемую конфигурацию, длину и мощность алюминиевого радиатора.  Рисунок 6-алюминиевые радиаторы Биметаллические радиаторы Они состоят из алюминиевого корпуса и стальной трубы, по которой движется теплоноситель. Биметаллические радиаторы предназначены специально для российских труб отопления высокого давления. Благодаря своим свойствам алюминий обеспечивает быструю теплопередачу воздуха, а сталь устойчива к коррозии. Такое «содружество " металлов позволяет устройству иметь длительный срок службы (до 20 лет), повышенную прочность, выдерживать давление до 40-50 атмосфер и достигать высокого уровня теплопередачи. Изысканный дизайн придает максимум уюта отапливаемой комнате. Среди преимуществ биметаллических радиаторов можно отметить небольшое количество нагревателя и нейтральность его химического состава. Чугунные радиаторы (Чугунные радиаторы) Сейчас в Казахстане много эксплуатируемых чугунных участков. Чугунные радиаторы хорошо знакомы казахстанскому потребителю. Они практически не подвержены некачественному качеству обогревателя, что обуславливает положительное отношение к ним внутреннего потребителя. Поэтому чугунные радиаторы можно использовать в системах отопления при плохой подготовке отопителя (повышенной агрессивности, загрязненности и т.д.). У них есть существенные недостатки: низкое рабочее давление и высокая инерция.  Рисунок-7 Чугунные радиаторы Радиаторы стальные трубчатые Интерес к ним определяется высоким уровнем дизайнерских решений и средств гигиены. Проблем с давлением в трубчатых устройствах не возникает, но толщина металла не превышает 1,5 мм, что, к сожалению, не является основанием для непрерывного оптимизма при использовании в существующей градостроительной застройке. Однако радиаторы можно заказать для установки в агрессивных условиях. Такие радиаторы представляют собой колонные нагреватели, собранные из секций, соединенных между собой сваркой в коллекторной части. Стальные трубчатые радиаторы отличаются разнообразием и безопасностью предлагаемых габаритных размеров, так как не имеют острых углов и легко очищаются от пыли.  Рисунок 8-стальные трубчатые радиаторы Стальные панельные радиаторы Это высокоэффективные тепловые приборы, в большинстве случаев рабочее давление 8,7 атм., Испытание под давлением-13 атм. Стальные панельные радиаторы рекомендуется использовать в частном малоэтажном строительстве. Цены на стальные панельные радиаторы для нагрева воды от 40 до 60 кубических метров за кВт. Стальные панельные радиаторы-это эффективные недорогие обогреватели с низкой тепловой инерцией и хорошей теплоотдачей. Объем стальных радиаторов обычно представляет собой закрытые системы отопления.  Рисунок 9-стальные панельные радиаторы 1.5.3.6 Конструктор-радиаторы В отдельном подклассе стоит выделить дизайнерские радиаторы. Если основной задачей любого другого отопительного прибора является подача тепла в дом и не портить интерьер своим внешним видом, то в случае дизайнерского радиатора будет сложно точно определить его основное назначение. Диапазон форм и цветов дизайнерских радиаторов действительно самый широкий. Вы можете выбрать радиатор, окрашенный в любой цвет радуги, при необходимости в золотой или серебряной версии. Это не проблема. Фантазия и различные сочетания элементов трубчатого радиатора помогут украсить любую комнату. Кстати, конструктивные радиаторы могут быть не только из знакомых трубок, но и из самых неожиданных. В частности, Jaga предлагает дизайнерские радиаторы, подходящие для украшения колонн. Для некоторых интерьеров незаменимы приборы из натурального камня. Устройства делятся на устройства с гладкой поверхностью и устройства с поверхностью стены. Устройства делятся на металлические, неметаллические и комбинированные. Устройства до 600 мм, в среднем до 500 мм, до 400 мм, Делится на до 200 мм.  Рисунок 10- Констуртор радиаторы 1.5.3.7 Конвекторы Само название предполагает, что они рассеивают тепло в основном в результате конвекции (до 95%). Устройства имеют низкую тепловую инерцию. Нагревательный элемент в них выполнен в виде прямой или змеевидной стальной или медной трубки. Последний обеспечивает конвективный теплообмен. Корпус и воздушная ампула вокруг трубки позволяют регулировать тепловой поток, не мешая гидравлике системы. Они выдерживают давление, имеют низкое гидравлическое сопротивление, толстые трубы конструкции не боятся коррозии. Но есть одна серьезная проблема: со временем связь между трубой и прижимаемыми к ней пластинами ослабевает, и устройство начинает ослабевать и ослабевать. На сварных пластинах это не проблема, но сварка сложная и дорогая. В высоких помещениях невозможно создать тепловой комфорт с помощью конвекторов: в непосредственной близости от потолка очень тепло, а на полу прохладно. 1.5.4 Выбор радиаторов для систем отопления При обогреве помещений радиаторами у нас всегда есть выбор: либо установить небольшие радиаторы и увеличить теплоотдачу от них, повысить температуру обогревателя (или высокотемпературное отопление), либо увеличить размер радиатора с тем же теплоносителем, но получить более низкую температуру (низкотемпературное отопление) . В первом случае радиаторы горячие, к ним нельзя прикоснуться, что неудобно, например, во время уборки и опасно для обогрева детских комнат.В такой системе отопления нет предела регулировки. Кроме того, если температура в радиаторе высокая, начинается разложение органической пыли в любом помещении. Продукты распада выбрасываются в воздух и вдыхаются близкими нам людьми. При низкотемпературном отоплении радиаторы немного теплее, но в помещении тоже теплее. Это удобно и безопасно для здоровья, поэтому мы выбираем не большие радиаторы. Профессиональный расчет радиатора требует учета многих факторов (теплоизоляция здания и т.д.). Для упрощенного выбора теплопотерь радиатора (особенно для помещения, расположенного в климатической зоне г. Алматы), мы можем придерживаться правила: достаточно одной наружной стены и одного окна для отопления жилого дома площадью 10 м2, радиатора мощностью 1 кВт. Если в помещении два открытых, стены и одно окно, то на 10 м2 требуется тепловая мощность 1,2 кВт, а если две наружные стены и два окна - 1,3 кВт. В магазине не всегда есть радиатор, мощность которого соответствует одному расчету; такой радиатор сейчас может отсутствовать или вообще отсутствовать. Поэтому мы помним, что для комфортного обогрева нужно брать радиатор большей мощности, чем рассчитано; в этом случае повышается качество отопительной системы, то есть можно нагревать более точно и при более низких температурах. Например, если по расчетам для спальни требуется отопительный прибор мощностью 1,8 кВт, а ближайшая мощность радиатора необходимой высоты при перепаде температур 90/70°C в магазине составляет всего 1524 и 1905 Вт (например, для радиаторов Генрада выше 50 см), то, конечно, мы можем определить тепловую мощность 1905 Вт (1,9 кВт). выбираем имеющееся устройство. Это немного дорого, но когда вы устанавливаете на него термостатический клапан, мы можем легко достичь температуры, и нам также не нужно нагревать его, чтобы достичь нормальной температуры в помещении. Это увеличивает срок службы радиатора. |