Отопительные системы

Размещено на http://www.allbest.ru/

[Введите текст]

Содержание

Введение

1. Понятие отопительного прибора

2. Описание отопительных приборов

2.1 Котлы

2.2 Радиаторы

2.3 Трубы

3. Классификация отопительных приборов

Заключение



Введение

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 и совмещения с бассейном и климатическим оборудованием.

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. Цель данной работы: Изучить системы отопления, классификацию и виды. Задачи данной работы: Определить правила монтажа систем отопления.



1. Понятие отопительного прибора

В любом помещении, жилом или промышленном, система отопления - это очень важная часть коммуникаций здания. Наше комфортное нахождение в помещении во многом зависит от правильной системы отопления и кондиционирования. Особенно важным вопросом это является для нас - людей, живущих на севере. Система отопления имеет сложную структуру со своими составляющими, каждая из которых выполняет определённую функцию. Конечной составляющей системы отопления являются приборы отопления, то есть радиаторы и конвекторы.

Современный рынок богат разнообразным ассортиментом приборов отопления. В наше время многие из нас хотят получить для своего дома или квартиры не только качественную систему отопления, но и одновременно с этим стильный элемент интерьера с разнообразным функционалом. Теперь есть возможность подобрать радиатор или конвектор на самый взыскательный вкус. В современных системах отопления радиаторы могут быть стальные трубчатые или панельные, биметаллические, алюминиевые или чугунные. Конвекторы могут быть водяными, электрическими и встраиваемыми в пол. Более того, радиаторы и конвекторы могут быть различных форм, размеров и цветовых решений. Появились дизайн-радиаторы, которые могут выполнять функцию сидения, зеркала, полотенцесушителя или просто элемента декора. Одним из последних изобретений в отоплении стал теплый плинтус. Система «теплый плинтус» устанавливается по периметру всего помещения и обеспечивает равномерное распределение теплого воздуха, который медленно поднимается вдоль стены.



2. Описание отопительных приборов

Газовые котлы принято подразделять на напольные и настенные. Теплообменник напольных обычно выполнен из чугуна или стали. Нельзя сказать однозначно, что какой-то материал имеет неоспоримые преимущества перед другим. Стальные - легче, не очень боятся ударов при перевозке и погрузке-выгрузке. У чугунных, теплообменник, по сравнению со стальными, как правило, толще, что может положительно сказаться на сроке его службы. Но не меньшее влияние, чем материал теплообменника, на срок службы котла оказывает правильный проект, монтаж и эксплуатация системы отопления.

Настенные котлы можно назвать «котельной в миниатюре», ведь в небольшом корпусе находится не только горелка, теплообменник и устройство управления, но и один или два циркуляционных насоса, расширительный бак, манометр, термометр, система, обеспечивающая безопасную работу котла и многие другие элементы, без которых не обходится работа нормальной котельной. Хочется обратить ваше внимание на то, что по способу удаления отходящих газов котлы делятся на модели с естественной и принудительной тягой. В котлах с принудительной тягой удаление отходящих газов происходит с помощью вентилятора, встроенного в котел. Такие модели идеальны для помещений без традиционного дымохода, так как продукты сгорания в этом случае выводятся через специальный коаксиальный дымоход, для которого достаточно сделать только отверстие в стене.

Электрический котел - достаточно простое устройство. Основными его элементами являются теплообменник, состоящий из бака, с укрепленными в нем электронагревателями (ТЭНами), и блока управления и регулирования. Электрические котлы некоторых фирм поставляются уже укомплектованными циркуляционным насосом, расширительным баком, предохранительным клапаном и фильтром.

Важно отметить, что электрокотлы небольшой мощности бывают в двух разных исполнениях - однофазные (220 В) и трехфазные (380 В). Котлы мощностью более 12 кВт обычно производятся только трехфазными. Подавляющее большинство электрических котлов мощностью более 6 кВт выпускается многоступенчатыми, что позволяет рационально использовать электроэнергию и не включать котел на полную мощность в переходные периоды - весной и осенью.

Если вы решили купить электрический котел, то вам будет полезна таблица с ориентировочными значениями сечения кабеля для электроподключения котла в зависимости от его мощности. Котлы со сменными горелками на газ и жидкое топливо. С помощью жидкотопливных котлов вы можете обеспечить почти полную автономность отопления дома от внешних источников. Во-первых, вы не будете зависеть от подачи газа. Во-вторых, если установите дополнительно к жидкотопливному котлу еще и автономный источник электропитания (для обеспечения нормальной работы автоматика котла, горелки, насосов), то вы не будете зависеть и от подачи электроэнергии. Единственное, что вам нужно будет от «внешнего мира» - это подвоз дизельного топлива.

Кроме того, котлы со сменными горелками часто удобны в ситуации, когда газа около вашего участка пока нет, но известно, что он появится в обозримом будущем. Вы можете первое время использовать жидкотопливную горелку, а с появлением магистрального газа установить газовую. Но надо иметь в виду, что стоимость навесной газовой горелки может быть соизмерима со стоимостью котла, а иногда и превосходить ее.

Часто возникает вопрос, как рассчитать расход жидкого топлива. Ориентировочно этот расход (при работе котла на полную мощность) можно <прикинуть> по очень простой формуле:

Расход топлива (кг/час) = мощность горелки (кВт) х 0,1



При использовании жидкотопливного котла вам понадобится емкость для хранения топлива. На российском рынке представлены пластиковые и стальные баки как российских, так и зарубежных производителей и стоят они обычно в пределах 270-500$ (в зависимости от объема, материала и производителя).

2.1 Твердотопливные котлы

Топливом для твердотопливных котлов могут быть дрова (дерево), бурый или каменный уголь, кокс. Существуют как «всеядные» модели, которые могут работать на всех вышеуказанных видах топлива, так и работающие на некоторых из них, но имеющие при этом больший КПД. Многие при упоминании твердотопливного котла представляют себе совершенно примитивное устройство, не поддающееся никакой автоматизации. В наши дни это мнение уже устарело. Появились достаточно «умные» котлы, работающие на твердом топливе.

Значительная часть современных котлов могут автоматически поддерживать заданную температуру воды на выходе. Это осуществляется следующим образом. На выходе из котла установлен датчик, отслеживающий температуру воды (теплоносителя). Этот датчик механически соединен с заслонкой. В случае если температура теплоносителя становится выше заданной вами, то заслонка автоматически прикрывается и процесс горения замедляется. Когда температура понижается, то заслонка приоткрывается. Стоит заметить, что данное устройство не требует подключения к электрической сети.

Если вы решите покупать твердотопливный котел, то вам может пригодиться таблица с ориентировочной высотой дымовой трубы в зависимости от ее внутренних размеров и мощности котла. Котлы на три и более видов топлива.

Нередко встречаются котлы с камерой для сжигания твердого топлива и имеющие возможность установки навесных горелок на газ и жидкое топливо. Это удобно в случаях, когда вам надо дождаться появления газа и до этого момента вы можете использовать твердое или жидкое топливо. Кроме того, и при наличии газа, но имеющихся проблемах с его подачей, неплохо иметь в запасе и другие варианты. Реже можно увидеть котлы, которые могут работать как на газе, жидком и твердом топливе, так и имеющие встроенный ТЭН для электрического отопления.

На первый взгляд - это идеальный вариант. Но если рассудить здраво, то не так много ситуаций, когда вам понадобится использование всех видов топлива. А если принять во внимание, что такой котел нередко стоит больше, чем сумма трех отдельных котлов, работающих на вышеперечисленных видах топлива, то понятно, что спрос на котлы, работающие на всех видах топлива, ограничен. Но практически любой продукт, существующий на рынке, имеет своего потребителя и очевидно, что есть ситуации, в которых покупатель останавливает Котел и горячее водоснабжение.

Для получения горячей воды есть масса вариантов. Можно поставить проточный или накопительный водонагреватель, работающий независимо от котла, обеспечивающего отопление. Водонагреватель может быть электрическим или газовым, возможны и комбинации с твердым топливом. Газовый проточный водонагреватель обычно называют газовой колонкой. В данной статье рассмотрим варианты подготовки горячей воды с использованием котла. Котел, который помимо отопления обеспечивает еще и горячее водоснабжение, называется двухконтурным. Двухконтурный котел может быть проточного типа или со встроенным бойлером.

В случае, когда потребности в горячей воде не очень велики (порядка 10-15 л/мин при нагреве на 30°С), то логично приобрести двухконтурный котел проточного типа.

Более комфортные условия горячего водоснабжения можно получить, установив котел со встроенным бойлером. Его основные плюсы это 45-60 литров (в зависимости от модели) горячей воды, постоянно готовой к использованию. Кроме того, бойлер позволяет иметь на некоторое время запас горячей воды при отключении газа.

Если же вы привыкли тратить много горячей воды и у вас несколько точек водоразбора, работающих одновременно с большим потреблением горячей воды (ванная, джакузи, душ и т.п.), то можно к одноконтурному котлу, как, впрочем, и к двухконтурному, подключить бойлер большого объема, например 200 литров. Практически всегда это гарантирует удовлетворение потребностей в горячей воде даже очень взыскательного покупателя свой выбор именно на таких котлах.

Отопительные приборы выбираются, как и котел, по тепловой мощности. Здесь действует все та же формула - 1 кВт примерно (!) на 10 м2 хорошо утепленного помещения с высотой потолка до 3 м. Кроме того, важным параметром (в основном при применении в городских квартирах) является давление, на которое отопительный прибор рассчитан. Если учесть, что это один из немногих элементов системы отопления, который вы всегда будете видеть в своем интерьере, в отличие от котла, насоса и др., то немаловажен и его дизайн. Какие же бывают отопительные приборы?

Традиционные радиаторы (имеют относительно большой объем и, соответственно, содержат много горячего теплоносителя и очень инерционны). За счет этого, они отдают тепло, главным образом, в виде излучения.

Конвекторы (отдают тепло преимущественно за счет циркуляции воздуха через них).

Внутри конвектора расположена труба, по которой движется теплоноситель, нагревая разветвленную поверхность надетой на трубу <гармошки>. Воздух проходит сквозь конвектор снизу вверх, нагреваясь от многочисленных теплых оребрений.



2.2 Радиаторы

Панельные радиаторы (комбинированные отопительные приборы, сочетающие в себе свойства радиаторов и конвекторов). Теперь несколько слов о материалах, из которых изготовлены отопительные приборы, их плюсах и минусах.

Скорее всего, чугунные радиаторы, которые установлены в большинстве старых российских домов, вам хорошо известны. Их основные плюсы - хорошо отдают тепло и сопротивляются ржавчине, выдерживают достаточно высокое давление. Минусы чугунных радиаторов - трудоемкость монтажа, не самый привлекательный внешний вид и большая тепловая инерция. Традиционный плюс отечественных чугунных радиаторов - низкая цена. Но надо иметь в виду, что часто это достоинство может быть практически сведено к нулю более высокой стоимостью их монтажа. Нередко, в случае, если вы захотите сделать систему отопления из отечественных чугунных радиаторов и дешевых стальных труб, то стоимость монтажа будет примерно на 30-40% выше, чем установка легких, чистых и удобных в монтаже пластиковых труб и стальных или алюминиевых радиаторов.

Алюминиевые радиаторы имеют очень хорошую теплоотдачу, низкую массу и привлекательный дизайн, выдерживают достаточно высокое давление. Минус - дорогие. Кроме того, алюминиевые радиаторы подвержены коррозии. Коррозия усиливается при образовании в системе отопления гальванических пар алюминия с другими металлами. В случае использования алюминиевых радиаторов желательно проведение противокоррозионных мероприятий, что вполне реально осуществить в частном доме. Стоит упомянуть и повышенную тепловую инерцию, присущую этому типу радиаторов.

Биметаллические радиаторы (имеющие алюминиевый корпус и стальную трубу, по которой движется теплоноситель) сочетают в себе все плюсы алюминиевых радиаторов - высокая теплоотдача, низкая масса, хороший внешний вид и, кроме того, при определенных условиях имеют более высокую коррозийную стойкость и обычно рассчитаны на большее давление в системе отопления. Опять же, их основной минус - высокая цена. Использование таких радиаторов для частного загородного дома, как правило, не оправдано, так как высокого давления в этом случае быть не должно и нет смысла платить за это дополнительные деньги.

Стальные трубчатые радиаторы - обычно наиболее дорогой тип радиаторов (в пересчете на 1 кВт). На российском рынке предлагается большое количество трубчатых радиаторов разных форм и расцветок. Эти радиаторы нередко используются не просто как элемент системы отопления, но и как элемент дизайна помещения. Разновидностью трубчатых радиаторов являются радиаторы для ванной комнаты. Такие радиаторы могут подсоединяться в систему отопления или, кроме этого, оснащаться дополнительным электрическим нагревательным элементом.

Стальные панельные радиаторы - наиболее часто используются для установки в коттеджах. Они не рассчитаны на очень высокое давление, но этого и не нужно, т.к. в загородном доме высокого давления в системе быть не должно. При этом они имеют хорошее соотношение цены и качества, высокую теплоотдачу. Стальные панельные радиаторы обладают относительно небольшой тепловой инерцией, а значит, с их помощью легче осуществлять автоматическое регулирование температуры в помещении.

Бывает два типа панельных радиаторов - с нижним и боковым подключением. В радиаторы с нижним подключением встроен термостатический вентиль, на который можно установить терморегулятор для поддержания заданной температуры в помещении. Как следствие, стоимость радиаторов с нижним подключением выше, чем аналогов с боковым подключением. Отопительные приборы, независимо от их типа и материала, предпочтительнее располагать под окном. Это делается для того, чтобы поднимающийся от них теплый воздух блокировал движение холодного воздуха от окна. Если у вас или вашего дизайнера возникает желание закрыть отопительный прибор декоративной панелью или решеткой, то следует помнить, что при этом теряется большое количество тепла, то есть вы рискуете остаться в «недогретом» помещении и потратить больше денег на топливо.

котел радиатор труба отопление

2.3 Трубы

На рынке представлены трубы для систем отопления трех основных типов:

стальные;

медные;

полимерные (металлопластиковые, полиэтиленовые, полипропиленовые армированные алюминием и др.).

Что касается стальных труб, то они всем хорошо известны и установлены в подавляющем большинстве российских городских квартир. Их основной минус - подвержены коррозии. Плюс - низкая цена. Но экономия при покупке труб из стали может быть частично нивелирована более высокой стоимостью монтажа. Стоит сказать несколько слов об оцинкованных стальных трубах. Цинкование защищает обычные стальные трубы от коррозии, но надо помнить о том, что если вы построите систему отопления из оцинкованных труб, то не сможете использовать в этой системе антифриз. Медные трубы - не ржавеют, красивы, но их распространение ограничивает высокая стоимость и относительно сложный монтаж. Не вдаваясь в подробное описание всех типов полимерных труб, можно назвать их общие плюсы - удобство в монтаже, низкий вес, не ржавеют, имеют низкий коэффициент сопротивления. Но цена полимерных труб заметно выше цены стальных.



3. Классификация отопительных приборов

1. По преобладающему способу теплоотдачи отопительные приборы делятся на:

- радиационные (не менее 50 % всего количества теплопередачи);

- конвективно-радиационные;

- конвективные.

2. По высоте:

- высокие (более 650 мм)

- средние (450-650)

- низкие (более 200 - 450)

3. По глубине установки:

- малой глубины (до 120 мм)

- средней (120-200)

- большой (более 200мм)

4. По величине тепловой инерции:

- малой тепловой инерции (конвектор)

- большой тепловой инерции (чугунные радиаторы).

Радиатор - конвективно-радиационный прибор, который может состоять или из отдельных колончатых элементов, т.е. секций с каналами для циркуляции теплоносителя, или из плоских блоков с каналами колончатой или змеевиковой формы.

Преимущества чугунных секционных радиаторов:

большая тепловая мощность на единицу длинны прибора т.е компактность;

стойкость против коррозии, долговечность.

Недостатки:

Большая металлоёмкость,

трудоёмкое производство,

затруднительная уборка,

непривлекательный внешний вид.

Стальные штампованные:

Преимущества:

облегчённый монтаж,

лёгкая уборка,

более простое изготовление, монтаж, транспортировка.

Недостаток:

неустойчивость к коррозии.

Конвекторы:

конвективные приборы, состоящие из трубчато-ребристого нагревателя и кожуха.

+: Простота изготовления, удобство монтажа, малая металлоемкость, малая инерционность, небольшие габариты.

-: Низкие теплотехнические показатели (К=4,7 - 6,5 вт/ м2 * 0С).

Ребристые трубы - называется конвективный прибор представляющий собой фланцевую чугунную трубу, поверхность которой покрыта тонкими рёбрами.

+: площадь ребристой трубы больше площади гладкой трубы, простота изготовления, невысокая стоимость, низкая температура рёбер.

-: низкие теплотехнические показатели, высокая металлоемкость, хрупкость (особенно рёбер), неистетичность, трудность очистки от пыли.

Гладкотрубные - конвективно-радиационные приборы состоящие из нескольких соединённых вместе стальных труб, образующие каналы для прохода теплоносителя, змеевиковой или регистровой формы.

+: высокое значение коэффициента К, легко очищаются от пыли.

- : тяжесть и громоздкость, большие габариты, непривлекательный внешний вид.

Алюминиевые секционные радиаторы:

+: повышенная теплопроводность, противокоррозионная устойчивость, небольшой вес, сниженные транспортные расходы, хороший дизайн.

-: невысокая гигиеничность (затруднено удаление пыли с внутренних поверхностей), некоторые типы алюминиевых радиаторов не выдерживают давления теплоносителя свыше 0,6 мПа, это ограничивает их применение в системах отопления, неустойчивость к повышенной кислотности воды (химическая и электролитическая коррозия).

Все отопительные приборы по преобладающему способу теплоотдачи делятся на три группы.

1 - радиационные приборы, передающие излучением не менее 50% общего теплового потока; к первой группе относятся потолочные отопительные панели и излучатели;

2 - конвективно-радиационные приборы, передающие конвекцией от 50 до 75% общего теплового потока; вторая группа включает радиаторы секционные и панельные, гладкотрубные приборы, напольные отопительные панели;

3 - конвективные приборы, передающие конвекцией не менее 75% общего теплового потока; к третьей группе принадлежат конвекторы и ребристые трубы.



Заключение

Система отопления представляет собой комплекс элементов, необходимых для обогрева помещений.

Основными элементами являются генераторы теплоты, теплопроводы, отопительные приборы.

Передача теплоты осуществляется с помощью теплоносителей - нагретой воды, пара или воздуха.

Различают местные и центральные системы отопления.

К местным относят системы, в которых все элементы объединены в одном устройстве и которые предназначены для обогрева одного помещения. К местным системам относят печное отопление, газовое (при сжигании топлива в местном устройстве) и электрическое. Центральные системы обогревают ряд помещений из центра (котельная, ТЭЦ), в котором вырабатывается теплота, передаваемая теплоносителем к нагревательным приборам отапливаемых помещений.

По виду теплоносителя системы отопления подразделяют на системы водяного, газового, парового и воздушного отопления. В водяных и паровых системах теплоноситель - вода или пар - нагревается в генераторе теплоты и передается по трубопроводам к нагревательным приборам.

Прокладка трубопроводов систем отопления не допускается:

а) на чердаках зданий (кроме теплых чердаков) и в проветриваемых подпольях в районах с расчетной температурой минус 40°С и ниже (параметры Б);

б) транзитных - через помещения убежищ, электротехнические помещения, шахты с электрокабелями, пешеходные галереи и тоннели.

На чердаках допускается установка расширительных баков с тепловой изоляцией из негорючих материалов.

Способ прокладки трубопроводов систем отопления должен обеспечивать легкую замену их при ремонте.

Замоноличивание труб без кожуха в строительные конструкции допускается: в зданиях со сроком службы менее 20 лет; при расчетном сроке службы труб 40 лет и более.

Размещено на Allbest.ru