§ 48. 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.