Микроклимат помещения и системы его обеспечения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание:

 

 

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………………………….3

 

МИКРОКЛИМАТ ПОМЕЩЕНИЯ И СИСТЕМЫ ЕГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ…….4

 

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ПОМЕЩЕНИЯ…………………………………………………….4

 

КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ………………………………………….5

 

ТЕПЛОНОСИТЕЛИ………………………………………………………………………………7

 

ВЫБОР СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ…………………………………………………………8

 

РОЛЬ ВОЗДУХА В СИСТЕМЕ ОТОПЛЕНИЯ………………………………………….9

 

СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ……………………………………11

 

ВИДЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ………………14

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………………………………17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

 

 

Около 80% своей жизни человек проводит в помещении: жилых и

общественных, производственных зданиях, транспорте. Здоровье и

работоспособность человека в значительной степени зависят от того, насколько помещение в санитарно-гигиеническом отношении удовлетворяет его физиологическим требованиям.

Под микроклиматом помещения понимается совокупность теплового,

воздушного и влажностного режимов в их взаимосвязи. Основное требование к микроклимату - поддержание благоприятных условий для людей, находящихся в помещении. Для нормальной жизнедеятельности и хорошего самочувствия человека должен быть тепловой баланс между теплотой, вырабатываемой организмом, и теплотой, отдаваемой в окружающую среду. Интенсивность теплоотдачи человека зависит от микроклимата помещения. Требуемый микроклимат в помещении создается следующими системами инженерного оборудования зданий: отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Микроклимат помещения и системы его обеспечения.

 

Системы отопления служат для создания и поддержания в помещениях в

холодный период года необходимой температуры воздуха, регламентируемой соответствующими нормами. Таким образом, они позволяют разрешить лишь одну из задач по созданию и обеспечению микроклимата в помещении - необходимого теплового режима.

В тесной связи с тепловым режимом помещений находится воздушный

режим, под которым понимают процесс обмена воздухом между помещениями и наружным воздухом. Системы вентиляции предназначены для удаления из помещений загрязненного и подачу в них чистого воздуха. При этом расчетная температура внутреннего воздуха не должна меняться. Система вентиляции состоит из устройств для нагревания, увлажнения и осушения приточного воздуха и очистки удаляемого воздуха.

Системы кондиционирования воздуха являются более совершенными

средствами создания и обеспечения в помещениях улучшенного микроклимата, т.е. заданных параметров воздуха: температуры, влажности и чистоты при допустимой скорости движения воздуха в помещении независимо от наружных метеорологических условий и переменных по времени вредных выделений в помещениях. Системы кондиционирования воздуха состоят из устройств термовлажностной обработки воздуха, очистки его от пыли, биологических загрязнений и запахов, перемещения и распределения воздуха в помещении, автоматического управления оборудованием и аппаратурой.

 

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ПОМЕЩЕНИЯ

В помещениях зданий в холодный период года создают и поддерживают

тепловой режим, соответствующий требованиям технологического процесса.

При этом тепловой режим в помещениях бывает постоянным и переменным в зависимости от назначения здания.

К зданиям с постоянным тепловым режимом относятся жилые и подобные

здания; производственные здания с непрерывной работой, лечебные и детские учреждения, гостиницы и т.д. Постоянный тепловой режим в помещениях перечисленных зданий поддерживают круглогодично в течение всего отопительного сезона в соответствии с требованиями теплового комфорта и технологических процессов. В одних зданиях для этого постоянно отапливают помещения, в других используют тепловые выделения и к дополнительному обогреванию помещений не прибегают. Чтобы определить, требуется ли отопление и какой мощности, сопоставляют теплопотери и теплопоступления в расчетном установившемся режиме.

 

КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ

Отопительные установки проектируют и монтируют в процессе возведения

здания, увязывая их элементы со строительными конструкциями и планировкой помещений. Поэтому отопление считают отраслью строительной техники.

Затем отопительные установки действуют в течение всего срока службы

сооружения, являясь одним из видов инженерного оборудования зданий. К

отопительным установкам предъявляют следующие требования:

1 - санитарно-гигиенические: поддерживание равномерной температуры

помещений; ограничение температуры поверхности нагревательных приборов,

возможность их очистки.

2 - экономические: невысокие капитальные вложения  и эксплуатационные

затраты, а также небольшой расход металла.

3 - архитектурно-строительные: соответствие планировке помещений,

компактность, увязка со строительными конструкциями, согласование со

сроками строительства зданий.

4 - производственно-монтажные: механизация изготовления деталей  и

узлов, минимальное число элементов, сокращение трудовых затрат и

повышение производительности при монтаже.

5 - эксплуатационные: безотказность и долговечность, простота и удобство

управления и ремонта, бесшумность и безопасность действия.

Каждое из указанных требований следует учитывать при выборе

отопительной установки. Однако основными считаются санитарно-

гигиенические и эксплуатационные требования. Установка должна обладать

способностью передавать в помещение изменяющиеся в соответствии с

теплопотерями количество теплоты.

Система отопления - совокупность конструктивных элементов,

предназначенных для получения, переноса и передачи необходимого

количества тепловой энергии во все обогреваемые помещения.

Система отопления состоит из следующих основных конструктивных

элементов

 

 

 

 

 

 

Рис 1. Принципиальная схема системы отопления

1- теплообменник; 2 и 4 –подающий и обратный теплопроводы; 3- отопительный прибор.

теплообменника 1 для получения тепловой энергии при сжигании топлива или

от другого источника; отопительных приборов 3 для теплопередачи в

помещение; теплопроводов 2 и 4 - сети труб или каналов для теплопереноса оттеплообменника к отопительным приборам. Теплоперенос осуществляется

теплоносителем - жидким (вода) или газообразным (пар, воздух, газ).

1.В зависимости  от вида системы делятся на:

- водяные;

- паровые;

- воздушные  или газовые;

- электрические.

2. В зависимости  от расположения источника теплоты  и обогреваемого

помещения:

- местные;

- центральные;

- централизованные.

3. По способу  циркуляции:

- с естественной  циркуляцией;

- с механической  циркуляцией.

4. Водяные  по параметрам теплоносителя:

- низкотемпературные TI ≤ 105°С;

-высокотемпературные Tl>l05 0C.

5. Водяные  и паровые по направлению движения  теплоносителя в

магистралях:

- тупиковые;

- с попутным  движением.

6. Водяные  и паровые по схеме соединения  нагревательных приборов с

трубами:

- однотрубные;

- двухтрубные.

7. Водяные  по месту прокладки подающих  и обратных магистралей:

- с верхней  разводкой;

- с нижней  разводкой;

- с опрокинутой  циркуляцией.

8. Паровые  по давлению пара:

- вакуум-паровые  Ра<0.1 МПа;

- низкого  давления Pa =0.1 - 0.47 МПа;

- высокого  давления Pa > 0.47 МПа.__

 

 

 

ТЕПЛОНОСИТЕЛИ

Теплоносителем для системы отопления может быть любая среда,

обладающая хорошей способностью аккумулировать тепловую энергию и

изменять теплотехнические свойства, подвижная, дешевая, не ухудшающая

санитарные условия в помещении, позволяющая регулировать отпуск

теплоты, в том числе автоматически. Кроме того, теплоноситель должен

способствовать выполнению требований, предъявляемых к системам

отопления.

Наиболее широко в системах отопления используют воду, водяной пар и

воздух, поскольку эти теплоносители в наибольшей степени отвечают

перечисленным требованиям. Рассмотрим основные физические свойства

каждого из теплоносителей, которые оказывают влияние на конструкцию и

действие системы отопления.

 

Свойства воды: высокая теплоемкость, высокая плотность,

несжимаемость, расширение при нагревании с уменьшением плотности,

повышение температуры кипения при повышении давления, выделение

абсорбируемых газов при повышении температуры и понижении давления.

 

Свойства пара: малая плотность, высокая подвижность, высокая энтальпия

за счет скрытой теплоты фазового превращения  , повышение

температуры и плотности с возрастанием давления.

 

Свойства воздуха: низкая теплоемкость и плотность, высокая

подвижность, уменьшение плотности при нагревании.

 

 

 

 

 

ВЫБОР СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ

Систему отопления выбирают в зависимости от назначения и режима

эксплуатации здания. Учитывают требования, предъявляемые к системе.

Принимают во внимание категории пожаровзрывоопасности помещений.

Главным фактором, определяющим выбор системы отопления, является

тепловой режим основных помещений здания.

Тепловой режим помещений одних зданий необходимо поддерживать

неизменным в течение всего отопительного сезона, других зданий -можно

изменять для сокращения трудозатрат с суточной и недельной периодичностью, на время праздников, проведения наладочных, ремонтных и других работ.

Гражданские, производственные и сельскохозяйственные здания с

постоянным тепловым режимом можно разделить на 4 группы:

1) здания  больниц, родильных домов и тому  подобных лечебно-профи-

лактических учреждений круглосуточного использования (кроме

психиатрических больниц), к помещениям которых предъявляются

повышенные санитарно-гигиенические требования;

2) здания  детских учреждений, жилые, общежития, гостиницы, дома

отдыха, санатории, пансионаты, поликлиники, амбулатории, аптеки,

психиатрические больницы, музеи, выставки, библиотеки, бани,

книгохранилища ;

3) здания  плавательных бассейнов, вокзалов, аэропортов;

4) здания  производственные и сельскохозяйственные  при непрерывном

технологическом процессе.

Например, в зданиях второй группы предусматривают водяное отопление с

радиаторами и конвекторами (кроме больниц и бань). Предельную температуру

теплоносителя воды принимают в двухтрубных .системах равной 95°С, в

однотрубных системах зданий (кроме бань, больниц и детских учреждений) -

105°С (при  конвекторах с кожухом до 130°С). Для отопления лестничных

клеток возможно повышение расчетной температуры до 150°С. В зданиях с

круглосуточной действующей приточной вентиляцией, в первую очередь в

зданиях музеев, картинных галерей, книгохранилищ, архивов (кроме больниц и

детских учреждений) устраивают центральное воздушное отопление.

Системы отопления следует проектировать с насосной циркуляцией,

нижней разводкой, тупиковые с открытой прокладкой стояков в первую

очередь.

Остальные системы принимаются в зависимости от местных условий:

архитектурно-планировочного решения, требуемого теплового режима, вида и параметров теплоносителя в наружной тепловой сети и т.д.

 

РОЛЬ ВОЗДУХА В СИСТЕМЕ ОТОПЛЕНИЯ

 

В системах центрального отопления, особенно водяного, скопления

воздуха (точнее газов) нарушают циркуляцию теплоносителя, вызывают шум в арматуре и коррозию стали. Воздух в системе отопления попадает различными путями: частично остается в свободном состоянии при заполнении их теплоносителем; подсасывается в процессе эксплуатации неправильно сконструированной системы; вносится водой при заполнении и эксплуатации в растворенном виде.

Количество свободного воздуха, остающегося в трубах и приборах, при их

заполнении, не поддается учету., но этот воздух в правильно

сконструированных системах удаляется в течение нескольких дней

эксплуатации .

Количество растворенного воздуха, вводимого в системы при

периодических добавках воды в. процессе эксплуатации, определяется в

зависимости от содержания воздуха в подпиточной воде. В 1 т холодной

водопроводной воды может содержаться свыше 30 г воздуха, в подпиточной

деаэрированной воде из тепловой сети - менее 1 г. Поэтому всегда следует

стремиться к заполнению и подпитке систем отопления деаэрированной водой.

Количество растворенного воздуха, переходящего в свободное состояние,

зависит от температуры и давления в системе отоплении. Повышение

температуры воды и понижение гидростатического давления сопровождается

переходом адсорбированного воздуха в свободное состояние.

 

При эксплуатации систем отопления, заполненных деаэрированной водой,

в течение отопительного сезона могут появится значительные скопления

водорода. В воде происходит медленная ионная химическая реакция с

образованием гидрата закиси железа Fe (OH)2, который затем превращается в окалину - магнетит Fe3O4 (осадок, имеющий вид черных частичек), с

выделением водорода. При коррозии I см3 железа выделяется 1 л водорода.