Види й призначення опалювальних систем

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

СХІДНОЄВРОПЕЙСЬКИЙ УНІВЕРСИТЕТ ЕКОНОМІКИ І МЕНЕДЖМЕНТУ ІНСТИТУТ МЕНЕДЖМЕНТУ

Кафедра менеджменту туризму, готельного та ресторанного господарства

КОНТРОЛЬНА РОБОТА

з дисципліни Інженерне обладнання будівель

на тему: «Види й призначення опалювальних систем»

Викладач Н.В. Сушко

Студентка 4 курсу гр. ЗТМ - 01 Я.О. Випна

2014

Зміст

Вступ

1. Опалювальні системи та їх класифікація

2. Системи водяного опалення

3. Газове та електричне опалення

4. Призначення опалювальних систем

Висновок

Список використаних джерел

Вступ

В сучасному будівництві житлові та іншого призначення будинки обладнуються всіма інженерними системами, що забезпечують комфортність житла та оптимальні умови робочих місць.

Ці системи суттєво впливають на архітектуру, об'ємно-планувальні рішення будинків та інтер'єр приміщень. Крім того, оскільки експлуатація інженерних систем пов'язана із значними витратами води, тепла і енергії, то необхідно забезпечити їх раціональну та економічну роботу.

Комплекс елементів, який призначений для отримання, переносу та передачі необхідної кількості теплоти в опалювальне приміщення являє собою системи опалення.

Теплоносієм для систем опалення можу бути будь-яке середовище. Яке має здатність акумулювати теплову енергію, і в той же час дає змогу контролювати відпуск теплоти.

Актуальність теми полягає в розгляді систем опалення як одної з найважливіших систем сприятливого для роботи мікроклімату приміщення.

Метою дослідження є ознайомлення з поняттям опалювальних систем, розгляд видів систем опалення, їх класифікація, детальний розгляд водяного, газового та електричного опалення будівель.

Об'єктом роботи є системи опалення приміщень.

В ході виконання роботи потрібно виконати ряд наступних завдань:

- ознайомитися з поняттям систем опалення;

- розглянути класифікацію опалювальних систем в будівлях, їх види;

- розглянути принцип системи водяного опалення;

- ознайомиться з роботою опалювальної системи на основі газу та електрики;

- зробити висновок про призначення систем опалювання в будівлях.

1. Опалювальні системи та їх класифікація

Оскільки більшу частину свого життя людина проводить у приміщеннях, то для забезпечення нормального самопочуття і працездатності ці приміщення повинні відповідати санітарно - гігієнічним вимогам, і в них повинен бути сприятливий мікроклімат.

Під мікрокліматом приміщення розуміють сукупність теплового, повітряного і вологісного режимів у їх взаємозв'язку. Основна вимога до мікроклімату - підтримування сприятливих умов для людей, які знаходяться в приміщенні.

Мікроклімат приміщення характеризується такими параметрами: температурою внутрішнього повітря, радіаційною температурою приміщення, швидкістю руху і відносною вологістю повітря. Поєднання цих параметрів мікроклімату, при яких зберігається теплова рівновага в організмі людини і відсутня напруга в її системі терморегуляції, називають комфортними або оптимальними.

Опалення - штучний обігрів приміщень в холодну пору року з метою відшкодування у них тепловитрат і підтримки на заданому рівні температури, що відповідає умовам комфорту, а система опалення - комплекс пристроїв, що виконують функцію опалення - опалювальні котли, мережеві насоси, теплові мережі, пристрої автоматичної підтримки температури в приміщеннях, радіатори опалення, конвектори та інші.

Системи опалення складаються з таких основних елементів:

- джерела тепла;

- трубопровод;

- опалювальні прилади.

Джерелом тепла можуть бути індивідуальні, дахові, групові або районні котельні, ТЕЦ. За допомогою трубопроводів теплоносій переміщається від місця вводу зовнішніх теплових мереж в будинок або джерела тепла, розташованого в будинку, до опалювальних приладів. Останні передають тепло від теплоносія до повітря приміщення.

Системи опалення поділяють на місцеві і центральні. До місцевих систем відносять системи, в яких усі основні елементи об'єднані в одному пристрої. Такими системами є печі, газове та електричне опалення. Радіус дії місцевих систем опалення обмежений одним або двома суміжними приміщеннями.

В центральних системах джерело тепла винесене за межі приміщень, які опалюються, або взагалі за межі будинку. Системи центрального опалення класифікуються за видом теплоносія, його температурою і тиском, способом його переміщення, передачею тепла від зовнішньої поверхні опалювальних приладів до повітря приміщення і за прокладанням мереж.

За параметрами теплоносія центральні системи водяного та парового опалення бувають:

- водяні низькотемпературні (до 100 °C);

- водяні високотемпературні (від 100 °C);

- парові низького тиску (до 0,17 МПа);

- парові високого тиску (0,17--0,3МПа);

За засобом циркуляції центральні та місцеві системи водяного та повітряного опалення розрізняються на:

- системи з природною циркуляцією за рахунок різниці густини холодного і гарячого теплоносія;

- системи з примусовою циркуляцією за рахунок роботи насоса.

Передача тепла від опалювальних приладів до повітря приміщення здійснюється шляхом конвекції або випромінювання, а також при поєднанні конвекції і випромінювання. Відповідно до цього найчастіше застосовують системи опалення:

- конвективної дії;

- променевої дії.

Системи опалення повинні забезпечувати і підтримувати в приміщенні потрібну температуру, забезпечувати мінімальні затрати на обслуговування приміщень, бути простими та зручними в обслуговуванні, надійними та безпечними, безперебійними в їх роботі та функціонуванні, також мати естетичну функцію - співвідноситися з архітектурним оздобленням приміщення.

2. Системи водяного опалення

Системи водяного опалення завдяки високим санітарно-гігієнічним якостям, надійності і довговічності найпоширеніші у житлових, громадських і виробничих будинках.

Системи водяного опалення поділяють:

- за розташуванням подаючих трубопроводів: з верхнім і нижнім розведенням трубопроводів.

Система водяного опалення з верхнім розведенням і природною циркуляцією працює таким чином. Вода з котла головними стояками потрапляє в подаючий магістральний трубопровід, а з нього - в подаючі стояки. Із стояків вода по підведеннях надходить в опалювальні прилади, в яких, охолоджуючись, віддає тепло повітрю приміщення і через зворотні підведення потрапляє у зворотні стояки, зворотний магістральний трубопровід і повертається в котел.

Система водяного опалення з нижнім розведенням і природною циркуляцією) отримала таку назву через розташування подаючого магістрального трубопроводу в нижній частині будинку(у підвалі, підпільному каналі). Виконується така система за двома варіантами, які відрізняються видаленням повітря: з централізованим відведенням повітря через повітровідвідні труби і з відведенням повітря на кожному опалювальному приладі через повітряні крани.

- за способом подачі і відведення теплоносія.

Двотрубні системи водяного опалення з природною і насосною циркуляцією характеризуються наявністю двох стояків. Одним із них, подаючому, вода надходить в опалювальні прилади, а іншим (зворотнім), вода, яка віддала тепло в опалювальних приладах, надходить в зворотний магістральний трубопровід і далі - в котел або тепловий пункт. Таким чином, різниця температур води на вході і виході з опалювальних приладів максимальна (приблизно дорівнює різниці температур води в подаючій і зворотній магістралях), а отже потрібна площа опалювальних приладів в цій системі менша порівняно з однотрубною системою водяного опалення.

Однотрубні системи водяного опалення характеризуються наявністю тільки одного стояка; внаслідок чого гаряча вода проходить послідовно через декілька опалювальних приладів по вертикалі, а потім надходить в котел. Частина води підведеннями потрапляє в опалювальні прилади, а частина перемичкою проходить повз них. Перемичка називається замикаючою ділянкою.

- за напрямком руху води в магістральному подаючому і зворотному трубопроводах: тупикові і з попутним рухом води.

Характерні ознаки тупикових систем - різний напрямок руху води в магістральних подаючому і зворотному трубопроводах і різна довжина циркуляційних кілець системи опалення. Циркуляційним кільцем називається замкнутий трубний контур потоку гарячої води від вводу в будинок (або від котла) в любому напрямку і до любого опалювального приладу (або декількох послідовно з'єднаних) і потоку зворотної води, який повертається до теплового пункту (або котла).

Системи з попутним рухом води характеризуються такими показниками: однаковим напрямком руху води в подаючому і зворотному трубопроводах та однаковою довжиною циркуляційних кілець. Завдяки останньому через всі опалювальні прилади проходить приблизно однакова кількість води, що забезпечує розрахункову тепловіддачу. Недоліком цих систем є велика довжина труб, а отже менша економічність. Такі системи використовують у великих громадських будинках і в довгих (у плані) виробничих будинках.

- за способом циркуляції: з природною і насосною циркуляцією.

Системи з природною циркуляцією інакше називають гравітаційними системами. Циркуляція води в таких системах виникає за рахунок різниці гідростатичного тиску двох стовпів води однакової висоти. Різні гідростатичні тиски виникають через різні густини води внаслідок охолодження води в трубопроводах і опалювальних приладах.

Рух води в насосних системах здійснюється за рахунок роботи насосів. Насос влаштовується на зворотному магістральному трубопроводі перед водопідігрівачем, розташованим у тепловому пункті (або котлом). Завдяки тому, що рух води здійснюється за допомогою насоса, швидкість руху води в трубопроводах значно вище, ніж в гравітаційній системі. Це дозволяє зменшити діаметри трубопроводів, що здешевлює систему опалення і дозволяє збільшити радіус її дії.

3. Газове та електричне опалення

Газ порівняно з іншими видами палива має суттєві переваги: високу теплоту згоряння, відсутність золи і шлаку, сприятливі умови для автоматизації процесів горіння і транспортування газу по газопроводах на великі відстані, зручністю обслуговування пристроїв для використання газу. Недоліками газоподібного палива є пожежо- та вибухонебезпечність, можливість отруєння людей при витоках газу з газопроводу. При використанні для опалення будинків газ спалюється в топках парових і водогрійних котлів, опалювальних печах, в газових опалювальних приладах.

В якості газових опалювальних приладів використовуються прилади променево-конвективного типу і газові інфрачервоні випромінювачі. Ці місцеві прилади мають ряд переваг порівняно з системами центрального опалення: малі капітальні затрати і витрату металу, високий ККД (до 80-85%), невелику вартість експлуатації і простоту обслуговування. Теплопередача від газових опалювальних приладів в навколишнє середовище відбувається випромінюванням і конвекцією.

До приладів променево-конвективного типу відносяться газовий повітронагрівач, газовий конвектор, опалювальний газовий камін та ін.

Газові повітронагрівачі призначені для опалення приміщень до 20 кв.м. Прилади газового інфрачервоного випромінювача який використовуються для обігріву приміщень великого об'єму: виробничих цехів, спортивних і конференц-залів, складів, авіаційних ангарів, станцій технічного обслуговування автомобілів та ін.

До основних переваг електричного опалення відносяться хороше керування, висока ступінь автоматизації процесу, відсутність продуктів згоряння й забруднення атмосфери, висока транспортабельність електроенергії, простота і швидкість монтажу електропроводки до опалювальних приладів, високий ККД.

Основні недоліки електричного опалення: висока відпускна вартість електроенергії, пожежонебезпечність, висока температура відкритих витків проводу.

Електричне опалення допускається використовувати в лікувальних закладах, спортивних спорудах, вокзалах, аеропортах та інших будівлях. В деяких випадках електричне опалення є особливо раціональним (автобуси, літаки, електропотяги).

Принцип дії електричних опалювальних приладів ґрунтується на законі Джоуля-Ленца, який характеризує теплову дію електричного струму.

В якості матеріалу для провідників у приладах часто застосовують ніхром і константан у вигляді спіралі.

Електроопалювальні прилади поділяють на високотемпературні з температурою нагрівальних поверхонь понад 700С і низькотемпературні (25-70 0С).

До першої групи відносяться електрорадіатори, рефлектори, електрокаміни тощо.

До другої групи - низькотемпературні нагівальні панелі-секції виконані з вогнетривкого матеріалу, в масив якого закладається нагрівальний електричний кабель (кабель закладається в різні конструкції будинку: підлогу, стелю, перегородки та ін.) або панельні прилади з струмопровідної гуми.

Для електричного опалення використовують так звані тепло вентилятори, які дозволяють швидко обігріти приміщення завдяки примусовій циркуляції повітря. Вони також можуть бути корисними для осушування і нагріву повітря в ванних кімнатах, де завжди сиро і прохолодно, та й плитка на стінах і підлозі завжди буде сухою.

Сучасні електроопалювальні прилади компактні, елегантні і не тільки обігрівають, але й можуть органічно вписуватись в інтер'єр приміщення.

4. Призначення опалювальних систем

Як відомо, будь-яке приміщення призначене для захисту від навколишнього середовища з його атмосферними явищами, низькою чи занадто високою температурою, дією вітру і сонця.

Складається приміщення, що теж всім відомо, з зовнішніх захищень - вікон, дверей, стін, дахів, підлог, перекриттів, тощо. Кожне з цих захищень має свої певні властивості і здатність тримати чи пропускати тепло. Коли у приміщенні є будь-яке джерело тепла і ми хочемо підтримувати у ньому певну температуру, а поза приміщенням температура значно нижча, тоді тепло через зовнішні захищення, внаслідок різниці температур виходить назовні. І чим більша ця різниця, тим більша кількість теплоти покидає будівлю. Це назхивається тепловтратою приміщення.

Тепловтрати можна зменшити, покращуючи якість матеріалів зовнішніх захищень чи збільшуючи їх товщину, але таке покращення чи збільшення має певну економічну і теплофізичну межу доцільності. Зовнішні захищення повинні «дихати», тобто вбирати і пропускати назовні вологу та гази. Тепловтрати незворотні при будь-якій товщині захищення чи їх якості, але людина по-перше, крім тепла, потребує свіжого повітря, а по-друге, у своїй життєдіяльності сама виділяє тепло, вологу та різні гази. Власне, тепловтрати через видалення відпрацьованого повітря з приміщення складають суттєву долю від загальних тепловтрат і від цього нікуди не подінешся.

Отже, головне завдання опалення - компенсувати всі тепловтрати приміщення для підтримання у ньому оптимальної температури.

Робота опалення характеризується певною періодичністю протягом року і змінним характером споживаної потужності джерела тепла. Це залежить, перш за все, від метеорологічних умов та клімату місцевості, в якій розташована опалювана будівля. Очевидно, що зі зниженням температури зовнішнього повітря кількість тепла, що поступає через опалення має збільшуватися, а при підвищенні температури зовнішнього повітря та впливові сонячної радіації, - навпаки, зменшуватись. І якщо у давнину людина при потребі могла підкласти в багаття дров, чи загасити його, досипати у піч вугілля чи торфу, то сучасні системи опалення дозволяють проводити процес регулювання подачі тепла у приміщення в автоматичному режимі, залежно від температури зовнішнього повітря.

Різноманітність видів і систем опалення на сьогоднішній день очевидна. Дуже бурхливо розвиваються технології та обладнання систем опалення, і це викликано, в першу чергу економічними чинниками.

Висновок

опалення газовий електричний водяний

Найпершою системою опалення було багаття в печері древньої людини. З появою вогню людина зрозуміла, що з холодом можна боротись тільки теплом від вогню, а з появою першого так би мовити житла у вигляді печер чи наметів, почала активно працювати над збереженням цього тепла у своєму житлі. Це були початки такого модного в наш час напряму людської діяльності, як енергозбереження.

З розселенням людини у холодні широти системи опалення вдосконалювались, житло утеплювалось. Постійно розширювався і розширюється до сьогоднішнього часу «асортимент» джерел тепла - від дерева і газу до енергії атому, сонця, інфрачервоного випромінювання та асортимент матеріалів для утеплення.

Що спонукало і спонукує такий бурхливий розвиток людської думки і заради чого людина так багато свого інтелекту вкладала і вкладає у цей напрямок своєї діяльності, в опалення?

Відповідь банальна і проста - це звичайний холод і споконвічне прагнення людини до затишку і тепла у своїй оселі. Тепер прийнято говорити - до хорошого мікроклімату у ній, до комфорту. А в теперішній час з'явився ще один стимул - вичерпання і постійне дорожчання традиційних джерел тепла.

Чим більше різниця між температурами зовнішнього повітря й повітря приміщення і чим більше площа зовнішніх огороджень (стін, стель, підлог), тим більше тепла втрачає будівля.

Втрата тепла будівлею залежить також від конструкції огороджень і від матеріалів, з яких вони виконані. Наприклад, через тонкі стіни втрачається більше тепла, ніж через товсті. Дерев'яні та цегляні стіни однакової товщини різному проводять тепло: будівля з дерев'яними стінами охолоджується повільніше, ніж з цегляними. Це пояснюється тим, що одні матеріали (цегла, камінь, метали) краще пропускають тепло, а інші (дерево, повсть, азбест) - гірше.

Тому, для підтримки в приміщенні необхідної температури і відшкодування тепла, що втрачається, влаштовують опалення.

Список використаних джерел

1. Кравченко В.С. Інженерне обладнання будівель / В.С. Кравченко, Л.А. Саблій, В.І. Давидчук, Н.В. Кравченко. - Київ: Професіонал, 2008. - 480 с.

2. Клімат в домі [Електронний ресурс]. - Режим доступу: URL: http://www.klimatvdomi.com/index_heat_ua.html - Що так опалення, для чого потрібне опалення.

3. Клімат в домі [Електронний ресурс]. - Режим доступу: URL: http://www.klimatvdomi.com/heat/heat_water_ua.html - Водяне опалення.

4. Клімат в домі [Електронний ресурс]. - Режим доступу: URL: http://www.klimatvdomi.com/heat/heat_etc_ua.html - Інші види опалення.

5. Любарец О.П. Проектування систем водяного опалення / О.П.Любарец, О.М. Зайцев, В.О. Любарец. - Відень - Київ - Сімферополь, 2010. - 201 с.

6. Системи опалення будівель [Електронний ресурс]. - Режим доступу: URL: http://uk.wikipedia.org/wiki/Системи_опалення_будівель.

Размещено на Allbest.ru