Общие сведения об отоплении

В холодное время года в зданиях различного назначения с постоянным или длительным (более 2 ч) пребыванием людей, в производственных помещениях во время проведения основных и ремонтно-вспомогательных работ, а также в помещениях, в которых поддержание положительной температуры необходимо по технологическим условиям, следует поддерживать требуемые температуры внутреннего воздуха путем подачи тепла системами отопления.

Системы отопления должны возмещать расход тепла:

• -через ограждающие конструкции (стены, окна, двери, перекрытия верхних этажей, полы нижних этажей) зданий и сооружений;
• -на нагревание воздуха, поступающего через открываемые ворота, двери и другие проемы и неплотности в ограждающих конструкциях;
• -на нагревание поступающих извне материалов, оборудования и транспорта и на нагревание поступающего воздуха, температура которого ниже расчетной температуры воздуха помещения.

Потеря тепла зданием зависит от ряда причин. Чем — больше разница между температурами наружного воздуха и воздуха помещения и чем больше площадь ограждающих конструкций, тем больше тепла теряет здание. Потеря тепла зданием зависит также от материала, из которого выполнена ограждающая конструкция, и ее размеров. Например, через тонкие стены тепла теряется больше, чем через толстые. Деревянные и кирпичные стены одинаковой толщины различно проводят тепло: здание с деревянными стенами охлаждается медленнее, чем с кирпичными. Это объясняется тем, что одни материалы (кирпич, металлы) лучше пропускают тепло, а другие (дерево, войлок) — хуже.

Тепло, необходимое для обогрева здания, получают при сжигании топлива в котлах или отопительных печах. В отопительных котельных в качестве топлива используют каменный и бурый уголь, мазут, дрова и древесные отходы производства (опилки, стружки), торф, газ. При сжигании 1 кг топлива получается разное количество тепла. Количество тепла, выделяющееся при полном сгорании 1 кг твердого топлива или 1 м³ газа, называется теплотворной способностью топлива и выражается соответственно в ккал/кг или ккал/нм3. Например, теплотворная способность каменного угля равна 5600—7000 ккал/кг, бурого угля—2200—3200 ккал/кг, дров —2700—3200 ккал/кг, искусственного газа — 2500—4000 ккал/нм3, природного газа —8400 ккал/нм3.

Для сжигания 1 кг различного топлива нужно подвести разное количество воздуха. В среднем на каждые 1000 ккал теплотворной способности топлива необходимо ввести в топку около 1,5 м³ воздуха. При горении кислород, содержащийся в воздухе, благодаря высокой температуре в топке вступает в химическое соединение с топливом; в результате этого соединения выделяется тепло, которое может быть использовано для отопления.

Системы отопления зданий и сооружений должны обеспечивать: равномерный прогрев воздуха помещений, возможность их регулирования, увязку с системами вентиляции; удобство эксплуатации и ремонта.

В системах отопления в качестве теплоносителя используют воду температурой не более 150° С. водяной пар температурой не более 130° С или воздух, нагретый до 60° С; соответствующие системы называют водяными, паровыми или воздушными.

Нагревательные приборы и трубопроводы систем отопления размещают таким образом, чтобы бесполезные потери тепла через наружные ограждающие конструкции, а также и потери трубопроводами, проходящими в неотапливаемых помещениях, не превышали 10% расходов тепла на отопление.

Трубопроводы систем отопления, проходящие внутри зданий, делают открытыми, за исключением трубопроводов систем водяного отопления со встроенными в конструкции зданий нагревательными элементами и стояками. Скрытую прокладку трубопроводов устраивают в тех случаях, когда это диктуется гигиеническими, конструктивными, архитектурными и технологическими требованиями.

В системах отопления с местными нагревательными приборами при расположении их на высоте не более 1 м от пола предельная температура теплоносителя должна быть:

• · для жилых домов, общежитий, гостиниц, санаториев, музеев, учебных заведений, лечебно-профилактических учреждений —95° С; в однотрубных системах отопления допускается температура до 105° С;
• · для детских садов, яслей, больниц и родильных домов—85° С;
• · для зрелищных предприятий и спортивных залов—115° С;
• · для зданий общественного питания, бань, прачечных, железнодорожных вокзалов, аэропортов—130° С.

Системы отопления могут быть местными и централизованными. В местных системах тепло вырабатывается непосредственно в отапливаемых помещениях. К местным системам относятся печное отопление, отопительные аппараты, работающие на твердом, жидком и газообразном топливе, электрические нагреватели и др. В централизованных системах тепло вырабатывается в едином центре и по трубопроводам транспортируется к потребителям. Таким центром могут быть местные, квартальные, районные котельные или теплоэлектроцентрали (ТЭЦ). Централизованные системы отопления в сравнении с местными имеют следующие преимущества: меньшую загрязненность атмосферного воздуха продуктами неполного сгорания; высокий коэффициент полезного действия котельных установок; возможность использования низкосортного топлива; более высокий уровень эксплуатации систем. По способу циркуляции воды системы центрального водяного отопления делятся на системы с естественной и насосной циркуляцией воды. В зависимости от конструкции стояков и схемы присоединения к ним нагревательных приборов системы отопления могут быть однотрубные и двухтрубные. По месторасположению разводящих магистралей системы отопления подразделяют на системы с верхней и нижней разводками, с вертикальной и горизонтальной разводками внутри здания". По направлению движения теплоносителя в магистральных трубопроводах водяные системы отопления могут быть тупиковыми и с попутным движением воды. Однотрубные системы водяного отопления, как правило, устраивают с тупиковой разводкой трубопроводов. Системы отопления с попутным движением теплоносителя имеют большую протяженность трубопроводов, чем системы с тупиковой разводкой.