Теплоснабжение поселений и зданий

ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ ПОСЕЛЕНИЙ И ЗДАНИЙ

Назначение санитарно-технических устройств

Задачи повышения производительности труда, нормальной жизнедеятельности человека и, как следствие, качества продукции неразрывно связаны с созданием оптимальных условий труда и ведения технологических процессов. Назначение санитарно-технических устройств в том и состоит, чтобы максимально содействовать созданию благоприятных условий для работающих в производственных помещениях (аналогично для жилых и общественных зданий).

В состав санитарно-технических устройств входят системы отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха, водоснабжения и канализации. Первые три предназначены для поддержания в рабочей зоне (и обслуживаемой) производственных помещений требуемых по санитарным нормам метеорологических условий (микроклимата) - температуры, влажности и скорости движения воздуха.

Рабочей зоной считается пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на которых находятся рабочие места.

Требуемая степень воздействия санитарно-технических систем на микроклимат зависит от периода года. Различают холодный, теплый и переходный периоды года. К теплому относят период с температурой наружного воздуха 10 °С и выше, к холодному и переходному - с температурой ниже 10 °С. Микроклимат в рабочей зоне нормируется в разные периоды года в зависимости от категорий работы, назначения помещения, избытков явной теплоты.

Все выполняемые на предприятиях работы по тяжести подразделяют на три категории: легкие (затраты энергии до 175 Вт); средней тяжести (от 175 до 290 Вт); тяжелые (более 290 Вт).

Если в производственном помещении имеются источники выделения теплоты (технологическое оборудование, нагретые материалы, инсоляция, люди), то выделяемая ими теплота в холодный период года может быть использована для восполнения тепловых потерь через ограждающие конструкции. В связи с этим уменьшают мощность отопительной системы, сокращают расходы на отопление (дежурное отопление). В теплый период года такой возможности нет и поэтому прибегают к различным мероприятиям по уменьшению тепловых потерь: герметизации технологического оборудования, устройству местных отсосов от него; теплоизоляции оборудования, установок и трубопроводов. Однако и после этих мероприятий некоторое количество теплоты будет поступать в производственное помещение и воздействовать на температуру воздуха в нем. Эта теплота (за вычетом теплопотерь через ограждающие конструкции) считается избыточной. Таким же способом определяют избытки явной теплоты и для холодного периода, т.е. явной является теплота, воздействующая на изменение температуры воздуха в помещении. Избытки явной теплоты в количестве, не превышающем 84 кДж/(мч), считаются незначительным; при большем количестве они будут значительными.

Для производственных помещений с незначительным выделением явной теплоты (84 кДж/(мч) и менее допустимые параметры воздуха в рабочей зоне при работе средней тяжести в холодный и переходный периоды года составляют t= 15-20 °С. Относительная влажность ф6 не более 75% и скорость v не более 0,5 м/с. В теплый период года tв не должна превышать более чем на 3 °С температуру наружного воздуха в 13 ч самого жаркого месяца, но не более 28 °С; в при t = 28 °С не более 55% и далее с понижением t на 1 °С в равняется соответственно 60, 65, 70%, а при t= 24 °C и ниже не более 75%; допустимое значение v= 0,3-0,7 м/с.

В холодный период года температура воздуха в отапливаемых помещениях производственных и вспомогательных зданий в нерабочее время должна предусматриваться равной 5 °С, если это необходимо или допустимо по условиям технологии и эксплуатации. При этом проектная мощность отопительной системы должна обеспечивать достижение нормальной температуры в этих помещениях к началу рабочего времени.

В зависимости от относительной влажности внутреннего воздуха при его температуре от 12 до 24 °С влажностный режим производственных помещений считается сухим при 50%; нормальным - при = 50-60%; влажным - при = 61-75%; мокрым - при 15%.

Классификация систем отопления

Системы отопления предназначены для восполнения тепловых потерь здания в холодный период года. Отопительные системы в зависимости от радиуса действия подразделяют на местные и центральные. Каждая отопительная система включает в себя три основные части: генератор тепла, теплопроводы, греющие поверхности.

К местным системам относят различные устройства, в которых все три части объединены и расположены в отапливаемом помещении (кирпичные и чугунные печи, газовые и электрические нагреватели, электромасляные радиаторы и т.п.). Местные системы могут быть расположены так, чтобы можно было отапливать одновременно два или три смежных помещения.

В центральных системах все три части разделены. От генератора тепла - котла, расположенного в котельной, по теплопроводам с помощью того или иного теплоносителя тепло транспортируется во все здания и помещения этого предприятия и поступает в расположенные в них нагревательные приборы, греющие поверхности которых отдают тепло воздуху помещений. При наличии станции ТЭЦ предприятие, поселение может пользоваться централизованным теплоснабжением.

В качестве теплоносителя в центральных системах могут служить вода, пар, воздух и (условно) электрический ток. Вид теплоносителя определяет название отопительных систем - водяные, паровые, воздушные. Кроме того, панельные системы отопления, в которых теплоносителем является вода или воздух.

Конструктивные схемы систем отопления. Водяные системы отопления

Теплоноситель (вода), применяемый в этих системах, безвреден и позволяет легко регулировать температуру воздуха в отапливаемых помещениях. Температуру воды, Циркулирующей в системе, изменяют в зависимости от температуры наружного воздуха (чем выше температура наружного воздуха, тем ниже температура циркулирующей в системе воды).

Системы различают по типу циркуляции воды в них (гравитационные и насосные), по схеме расположения разводящих трубопроводов (с нижней и верхней разводкой), по способу присоединения нагревательных приборов (двухтрубные и однотрубные).

Гравитационные системы (с естественной циркуляцией воды) используют только для отопления небольших зданий с протяженностью трубопроводов не более 200 м. Объясняется это наличием незначительного напора для преодоления гидравлических сопротивлений в трубопроводах: при большей протяженности трубопроводов применяют насосные системы (с механической циркуляцией), радиус действия которых не ограничен.

Принципиальная схема двухтрубной системы с естественным побуждением показана на рис.1, а.

Нагретая в котле вода поступает в главный стояк, затем в верхнюю разводящую магистраль, в присоединенные к ней горячие стояки, откуда по горячей подводке поступает в отопительные приборы. Здесь вода охлаждается, отдавая свою теплоту через стенки приборов воздуху помещения, и далее по обратной подводке, обратному стояку и обратной магистрали возвращается в котел.