какое отопление эффективнее для общественного здания

Системы отопления жилых и общественных зданий

М. Ю. Карпов, инженер, Нижний Новгород

В журнале «АВОК», 2005, № 2, с. 44-45 была опубликована статья В. С. Касаткина «О некоторых проектных решениях отопления и теплоснабжения жилых и общественных зданий», которая основана на новых требованиях, изложенных в СНиП 4101-2003.

Автор нижеприведенной статьи, в целом разделяя взгляды В. С. Касаткина, счел уместным предложить некоторые уточнения, а в некоторых случаях и поспорить с коллегой.

Теплопункты и магистральные трубопроводы

В обсуждаемой статье описывается проектное решение, при котором стояки присоединяются не к вет-вям, проложенным по периметру здания, а к коллектору теплопункта. При этом обратные трубопроводы, прокладываемые по техническим помещениям, не теплоизолируются.

Автоматизированный теплопункт, выполненный в соответствии с требованиями СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование», позволяет решить проблему завышенной по отношению к температурному графику температуры теплоносителя в обратной магистрали, а прокладка обратных трубопроводов без теплоизоляции может привести к теплоизбыткам в помещениях, где они проложены, и, следовательно, к непроизводительным потерям тепла.

Принятие данного проектного решения должно обосновываться расчетом теплового баланса помещений.

Расположение распределительных коллекторов для стояков в помещениях теплопунктов представ-ляется оправданным, однако здесь следует внести уточнение.

В [1] стояки присоединяются к коллекторам через балансировочный клапан и шаровый кран. Безусловно, это решение продиктовано стремлением заказчика к снижению капитальных затрат, т. к. стояки двухтрубных систем должны оснащаться регуляторами перепада давления, которые стоят несколько дороже.

Здесь уместно отметить, что при большой разнице в нагрузках стояков и их удаленности от теплопункта целесообразно применять регуляторы, комплектуемые не шаровыми кранами, а балансировочными вентилями (рис. 1). Это позволит избежать граничных значений преднастроек регуляторов и решить часть вопросов пусконаладки на стадии проектирования.

Регулятор перепада давлений, комплектуемый балансировочным вентилем, позволяет увязать ветви в большом диапазоне нагрузок и гидравлических сопротивлений

Важным преимуществом расположения всех отключающих, сливных и регулирующих устройств в теплопункте, помимо удобства обслуживания, является ограничение доступа к арматуре посторонних лиц.

Стояки и вводы в квартиры (офисы)

При поквартирной разводке диаметры условного прохода стояков нередко достигают Ду 50. Чаще всего они выполняются из тех же материалов, что и магистральные трубопроводы.

Необходимость соблюдения противопожарных норм, решения компенсации температурных расширений и обеспечения доступа к арматуре и приборам учета эксплуатационного персонала делает задачу размещения стояков весьма непростой.

В [1] достаточно подробно освещен этот вопрос. При этом привлекает внимание решение по размещению узла подключения абонента (квартиры) к стояку выше отметки верха отопительного прибора, что призвано обезопасить абонентскую систему от завоздушивания и коррозии при сливе стояка или всей системы. Иными словами, это превентивная мера против неправильной эксплуатации, а не инженерное решение в «чистом» виде.

Узлы присоединения радиаторов с нижним подводом теплоносителя, оборудованные устройствами для отключения, слива и заполнения прибора, позволяют отключать, сливать, демонтировать, монтировать вновь и заполнять отдельный прибор при работающей системе.

Специальный инструмент позволяет заменять буксы термостатических клапанов даже без слива обслуживаемого прибора.

Все эти устройства созданы с целью исключения необходимости слива системы из-за проблем с радиатором или термостатическим клапаном. Если необходимость слива квартирной системы неизбежна, то к сливной арматуре системы присоединяют шланг, выводят его в емкость, устанавливаемую на лестничной клетке на 3–4 ступени ниже уровня пола обслуживаемой квартиры, и, перекрыв вводную арматуру, вывертывают воздухоотводчики приборов и открывают сливные краны.

Это позволяет опорожнить квартирную систему почти полностью (в трубах все-таки остается 2–3 литра воды). Это является недостатком предлагаемого в [1] способа подключения квартирной системы к стояку (а для двухуровневых квартир он и вовсе неприменим); тем не менее, подобные решения могут быть рассмотрены при проектировании.

Внутриквартирная разводка и отопительные приборы

Разводка выполняется из медных труб, а чаще – из металлополимерных, т. к. при малых диаметрах они предпочтительнее по стоимости материалов и работ, а также по удобству монтажа.

Кроме того, понижение расчетных параметров теплоносителя до европейских норм (75–65 °C) приближает расчетный срок их службы к декларируемому производителями.

Недостаток этих труб (а также медных труб в бухтах) – необходимость скрытой прокладки – устраняется применением радиаторов с нижней подводкой теплоносителя и встроенными термостатическими клапанами (рис. 2).

Применение отопительного прибора со встроенным термостатическим клапаном и нижним подводом теплоносителя позволяет решить целый ряд проблем внутриквартирной разводки

Применение таких приборов решает еще целый ряд задач:

• эстетичный внешний вид не провоцирует потребителя на замену прибора из соображений дизайна;

• во время декоративного ремонта помещения прибор можно снять при работающей системе;

• встроенный термостатический клапан, выполняющий заодно и функцию балансировочного, позволяет монтировать термоголовку вдоль оси стены, что намного удобнее перпендикулярного расположения термоголовки, имеющего место при применении «внешнего» терморегулятора, выполненного в виде трубопроводной арматуры проходного или углового исполнения;

• возможность преднастройки термоклапана, а также наличие механизма отключения, слива и заполнения прибора, что во многих случаях позволяет отказаться от лучевой схемы внутриквартирной разводки в пользу периметральной, сохранив преимущества первой и избежав ее недостатков;

• наличие нескольких типоразмеров по высоте и по глубине позволяет подобрать прибор с заданной теплоотдачей по ширине оконного проема 3 ;

• малая емкость прибора позволяет снизить емкость системы и (в независимых контурах) сэкономить на расширительном баке.

По своим конструктивным особенностям приборы с нижним подводом теплоносителя и встроенным термоклапаном не могут быть секционными и изготавливаются из стали или меди.

Отопительные приборы других конструкций применяются в комплексе с проектными решениями по присоединениям трубопроводов и арматуры.

Разобраться во всем многообразии отопительных приборов и в особенностях их применения призваны Стандарты АВОК (в частности, стандарт «Приборы отопительные. Часть 1. Общие технические условия», изданный в январе 2005 года).

В любом случае, все компоненты системы теплоснабжения (оборудование, отопительные приборы, трубы, фитинги, арматура) должны подбираться с учетом не только расчетных параметров теплоносителя, но и с учетом недопущения электрохимической коррозии, связанной с применением разнородных материалов.

В [1] автор не остановился на детализации внутриквартирной системы, ограничившись простым перечислением ее компонентов, однако из его подробного описания принципиальных решений по теплопункту и магистралям нетрудно сделать вывод о постоянном противодействии со стороны заказчика принятию любых решений, связанных с увеличением первоначальных затрат. Эффективность этих решений, с точки зрения эксплуатации системы, волнует заказчика в последнюю очередь, поскольку строят здания одни, а эксплуатируют – другие.

Простое решение проблемы: кто строит, тот и эксплуатирует (в некоторых регионах закрепленное на законодательном уровне), например, в Нижнем Новгороде не привилось (отдельные фирмы, взявшие на эксплуатацию построенные здания – не правило, а исключение, хотя разница в результатах огромна).

Данная статья затрагивает небольшую часть вопросов, связанных с проектированием современных отопительных систем и поднятых в [1], и имеет целью привлечь специалистов к продолжению обсуждения проектных решений, в частности, при проектировании отопления для организаций, берущих построенные здания на эксплуатацию, и при проектировании отопления в зданиях сложных архитектурных форм.

Литература

1. Касаткин В. С. О некоторых проектных решениях систем отопления и теплоснабжения жилых и общественных зданий //АВОК. 2005. № 2.

1 Термин «пластиковые трубы», используемый в [1], представляется не совсем удачным. В системах отопления применяются металлополимерные и полимерные с противодиффузионным покрытием трубы, сертифицированные ФГУП «НИИсантехники». Эти трубы чаще применяются для внутриквартирной разводки.

2 Гидравлическую увязку участков стояка выполняют балансировочные клапаны, играющие роль одного из отключающих устройств на вводах в квартиры. В этом случае значительно облегчается и гидравлический расчет отопительных систем однотипных квартир, т. к. располагаемые напоры на вводах можно уравнять.

3 Рекомендации по применению стальных панельных радиаторов «VONOVA» / ФГУП «НИИсантехники». М., 2004.

Поделиться статьей в социальных сетях:

Все иллюстрации приобретены на фотобанке Depositphotos или предоставлены авторами публикаций.

Статья опубликована в журнале “АВОК” за №6’2005

Источник

Обзор систем отопления жилых и административных зданий: примеры расчета, нормативные документы

Создание эффективной системы отопления больших зданий существенно отличается от аналогичных автономных схем коттеджей. Разница заключается в сложности распределения и контроля параметров теплоносителя. Поэтому следует ответственно отнестись к выбору системы отопления зданий: виды, типы, расчеты, обследования. Все эти нюансы учитываются еще на стадии проектирования сооружения.

Требования к отоплению жилых и административных зданий

Схема теплоснабжения многоквартирного дома

Следует сразу отметить, что проект отопления административного здания должен выполняться соответствующим бюро. Специалисты оценивают параметры будущего здания и согласно требованиям нормативных документов выбирают оптимальную схему теплоснабжения.

Независимо от выбранных видов систем отопления зданий, к ним предъявляются жесткие требования. Они базируются на обеспечении безопасности функционирования теплоснабжения, а также эффективности работы системы:

На практике используют проверенные схемы проектирования, выбор которых зависит от типа отопления. Это является определяющим фактором для всех последующих этапов работы по обустройству отопления административного или жилого здания.

При сдаче в эксплуатацию нового дома жильцы вправе потребовать копии всей технической документации, в том числе и системы отопления.

Виды систем отопления зданий

Водяное отопление дома

Как правильно подобрать определенный тип теплоснабжения здания? Прежде всего учитывается вид энергоносителя. Исходя из этого можно планировать последующие этапы проектирования.

Существуют определенные виды систем отопления зданий, отличающиеся как принципом работы, так и эксплуатационными качествами. Наиболее распространенным является водяное отопления, так как оно обладает уникальными качествами и может быть относительно легко адаптировано к любому типу здания. Выполнив расчет количества тепла на отопление здания можно выбрать следующие типы теплоснабжения:

Что рекомендуется выбирать в качестве теплоснабжения дома – электрическое, водяное или воздушное отопление? Прежде всего нужно выполнить расчет тепловой энергии на отопление здания и другие виды проектных работ. На основе полученных данных и подбирается оптимальная отопительная схема.

Для частного дома лучший способ теплоснабжения – установка газового оборудования в совокупности с водяной отопительной системой.

Типы расчета теплоснабжения зданий

Тепловые потери в доме

На первом этапе необходимо выполнить расчет тепловой энергии на отопление здания. Суть этих вычислений состоит в определении тепловых потерь дома, подборе мощности оборудования и теплового режима работы отопления.

Для корректного выполнения этих вычислений следует знать параметры здания, учитывать климатические особенности региона. До появления специализированных программных комплексов все расчеты количества тепла на отопление здания выполнялись вручную. При этом была высока вероятность ошибки. Теперь же, применяя современные методы вычислений, можно получить следующие характеристики для составления проекта отопления административного здания:

Делая проект отопления административного или жилого здания нужно руководствоваться определенным алгоритмом вычислений.

Характеристики системы теплоснабжения должны отвечать действующим нормативным документам. Их перечень можно взять в государственной архитектурной организации.

Вычисление тепловых потерь зданий

Теплопроводность различных строительных материалов

Определяющим показателем отопительной системы является оптимальное количество вырабатываемой энергии. Она же определяется тепловыми потерями в здании. Т.е. фактически работа теплоснабжения призвана компенсировать это явление и поддерживать температуру на уровне комфортной.

Для корректного расчета тепла на отопление здания необходимо знать материал изготовления наружных стен. Именно через них происходит большая часть потерь. Основной характеристикой является коэффициент теплопроводности строительных материалов – количество энергии, проходящей через 1 м² стены.

Технология расчета тепловой энергии на отопление здания заключается в следующих этапах:

Коэффициент сопротивления теплопередачи стен

Для такой методики нужно знать, что стена состоит не только из кирпича или ж/б блоков. При расчете мощности котла отопления и теплопотерь здания обязательно учитываются теплоизоляция и другие материалы. Общий коэффициент сопротивления телепередачи стены не должен быть меньше нормированного.

Только после этого можно приступать к вычислению мощности отопительных приборов.

Для всех полученных данных для расчета отопления по объему здания рекомендуется прибавить поправочный коэффициент 1,1.

Расчет мощности оборудования для отопления зданий

Котельная многоквартирного дома

Для вычисления оптимальной мощности теплоснабжения следует начала определиться с его типом. Чаще всего затруднения возникают при расчете водяного отопления. Для корректного вычисления мощности котла отопления и тепловых потерь в доме учитывается не только его площадь, но и объем.

Самый простой вариант – это принять соотношение, что для обогрева 1 м³ помещения потребуется 41 Вт энергии. Однако такое вычисление количества тепла на отопление здания будет не совсем корректно. Оно не учитывает тепловые потери, а также климатические особенности конкретного региона. Поэтому лучше всего воспользоваться методикой, описанной выше.

Для расчета теплоснабжения по объему здания важно знать номинальную мощность котла. Для этого необходимо знать следующую формулу:

Где W – мощность котла, S – площадь дома, К — поправочный коэффициент.

Последний является справочной величиной и зависит от региона проживания. Данные о нем можно взять из таблицы.

Зона климата	Поправочный коэффициент
Центральная часть	От 0,1 до 0,15
Северные регионы	От 0,15 до 0,2
Южная часть России	От 0,07 до 0,1

Такая технология позволяет выполнить точный теплотехнический расчет отопления здания. Одновременно выполняется проверка мощности теплоснабжения относительно тепловых потерь в здании. Кроме этого учитывают назначение помещений. Для жилых комнат уровень температуры должен составлять от +18°С до +22°С. Минимальный уровень нагрева площадок и бытовых комнат равен +16°С.

Выбор режима работы отопления практически не зависит от этих параметров. Он определит будущую нагрузку на систему в зависимости от погодных условий. Для многоквартирных домов расчет тепловой энергии на отопление делается с учетом всех нюансов и согласно нормативной технологии. В автономном теплоснабжении подобных действий выполнять не нужно. Важно, чтобы суммарная тепловая энергия компенсировала все тепловые потери в доме.

Для уменьшения затрат на автономное отопление рекомендуется при расчете по объему здания использовать низкотемпературный режим. Но тогда следует увеличить общую площадь радиаторов, чтобы повысить тепловую отдачу.

Обслуживание системы отопления зданий

Тепловизор – прибор для контроля работы отопления

После корректного теплотехнического расчета теплоснабжения здания необходимо знать обязательный перечень нормативных документов на ее обслуживание. Это нужно знать для своевременного контроля работы системы, а также минимизации появления аварийных ситуаций.

Составление акта осмотра системы отопления здания происходит только представителями ответственной компании. При этом учитывается специфика теплоснабжения, его вид и текущее состояние. Во время обследования системы отопления здания должны заполняться следующие пункты документа:

Для инициации обследования отопительной системы дома необходимо подать заявление в управляющую компания. В нем обязательно указывается причина — плохая работа теплоснабжения, аварийная ситуация или несоответствие текущих параметров системы нормам.

Акт осмотра системы отопления

Согласно текущих норм во время аварии представители управляющей компании должны в течение максимум 6 часов ликвидировать ее последствия. Также после этого составляется документ о причиненном ущербе собственникам квартир из-за аварии. Если причиной является неудовлетворительное состояние – УК должна за свой счет восстановить квартиры или выплатить компенсацию.

Нередко во время реконструкции системы отопления здания необходимо выполнить замену некоторых ее элементов на более современные. Затраты определяются фактом – на чьем балансе состоит отопительная система. Восстановлением трубопроводов и других компонентов, не находящихся в квартирах должна заниматься управляющая компания.

Если же собственник помещения захотел поменять старые чугунные батареи на современные — следует предпринять такие действия:

Для автономного теплоснабжения частного дома ничего этого делать не нужно. Обязанности по обустройству и поддержанию отопления на должном уровне полностью относятся к собственнику дома. Исключения составляют технические проекты электрического и газового отопления помещений. Для них обязательно нужно получить согласие УК, а также выполнить подбор и монтаж оборудования согласно условиям технического задания.

В видеоматериале рассказывается об особенностях радиаторного отопления:

Источник

Какой вид отопления выбрать для больших производственных помещений

Нет никаких сомнений в том, что отопление производственных помещений всегда являлось задачей, мягко говоря, нестандартной. И в этом нет ничего удивительного, так как каждое такое помещение возводилось строго под конкретный технологический процесс, а размеры его, в отличие от жилых или бытовых помещений, порой просто впечатляющие. Довольно часто встречаются даже промышленные здания, общая площадь которых достигает даже нескольких тысяч (!) метров квадратных. Высота потолков в них может быть по семь-восемь метров, но есть и такие, которые достигают невероятных двадцать-двадцать пять метров. Что характерно, рабочая зона в них, которая действительно нуждается в обогреве, не превышает пары метров.

Так как можно отопить промышленное помещение? Есть ли смысл прибегать к традиционным методам – водяному или воздушному отоплению, к примеру – и даст ли это какой-либо эффект? Ведь КПД у них, если рассматривать его с точки зрения такого вот громадного здания, низкая, а стоимость обслуживания наоборот – высокая. Да и сотни метров трубопровода в скором времени покрываются ржавчиной, ведь промышленное здание – это большое количество блуждающего тока.

Так что лучше выбрать? Какой способ, какое отопление производственных зданий и помещений подойдет нам больше всего? Попробуем разобраться с этим вместе.

Виды отопления производственных зданий, цехов и складов

Среди особенностей отопления таких помещений хотелось бы выделить следующие:

На выбор того или другого способа отопления должны влиять не только особенности источника тепла, но и, скажем, специфика производственного процесса, финансовая сторона вопроса и прочее. А теперь давайте рассмотрим позитив и негатив каждого типа.

Паровое отопление

Такого рода обогрев используется для зданий производственного назначения. У него есть и плюсы, и минусы.

Примерная стоимость такого отопления за один сезон может составлять от 32 до 86 тысяч рублей, в зависимости от выбранного топлива. Бралось среднее промышленное здание, общая площадь которого составляет приблизительно 500 метров, а высота потолка – 3 метра.

Нежелательно устанавливать паровое отопление в зданиях, где выделяется аэрозоль или пыль, а также горючие газы.

Водяное отопление

Если будет выбрано водяное отопление, то источником тепла может быть местная котельная, либо централизованное теплоснабжение. Главная составляющая такой системы – это котел, который может работать и на газу, и на твердом топливе, и даже на электричестве. Но лучше всего использовать либо газ (около 80 тысяч за сезон), либо каменный уголь (порядка 97 тысяч), так как другие варианты будут стоить дороже, что вызывает сомнения по целесообразности их использования.

Особенности водяного отопления

Воздушное отопление

Воздушное отопление производственных помещений бывает и местным, и централизованным. Оно характеризуется следующими особенностями:

Посредством воздуховодов нагретый воздух попадает в здание, где перемешивается с уже наличествующим и приобретает такую же температуру. Дабы минимизировать энергетические затраты, большая часть воздуха очищается при помощи фильтров, обратно нагревается и попадает в помещение.

Но воздух снаружи подается тоже, согласно санитарным нормам. Но если при производстве освобождаются какие-то вредные или ядовитые вещества, то процедура рециркуляции будет уже под вопросом. В таком случае теплота вытяжного воздуха должна утилизироваться.

Если же используется местное отопление воздухом, то источник тепла должен располагаться в самом центре здания (это могут быть тепловые пушки, ВОА и прочие). Но в таком случае обрабатывается только внутренний воздух, свежий же снаружи не поступает.

Один из способов отопления больших площадей это воздушно-отопительные агрегаты, смотрите наш обзор про них

Отопление электроэнергией

Если площадь промышленного помещения незначительна, то дабы создать для рабочих максимальный уют, вы можете обзавестись инфракрасными излучателями, которые преимущественно устанавливаются на складах.

Главными же устройствами являются так называемые тепловые завесы. Стоимость отопления электроэнергией – порядка 500 тысяч рублей за сезон.

Потолочные отопительные системы

Лучистое отопление в виде потолочных панелей используется не только лишь на производственных объектах, но и, например, в оранжереях, теплицах и даже в многоквартирных жилых домах.

Существенным отличием таких систем является то, что ими прогревают не только воздух, но и стены, пол, все предметы и людей в здании. Воздух не греется вовсе, а, следовательно, не циркулирует, благодаря чему можно избежать аллергии или простуды у сотрудников.

Среди преимуществ потолочных систем мы бы выделили следующие:

Особенно использование таких систем целесообразно при условии недостаточного количества электроэнергии. Более того, немаловажным фактором является еще и скорость нагрева помещения, и вот лучистые панели здесь подходят идеально.

Вне всяких сомнений, для отопления промышленных зданий лучше всего подходят именно лучистые нагреватели.

Видео

Схема обогрева производственных помещений

Несмотря на сказанное выше, использовать лучистое отопление для нашей схемы мы не будем. Дело в том, что большая часть производственных застроек еще советского образца, с большими теплопотерями. Для них необходим самый недорогостоящий вариант отопления, желательно с использование альтернативного топлива.

Итак, средний объем таких зданий составляет 5760 кубических метра, а для того чтобы восполнить потери, требуется мощность в 108 киловатт за час. Это весьма приблизительные цифры, которые зависят от ряда факторов. Отметим лишь, что у нас должен быть еще 30%-й запас мощности. Наше топливо – древесина и пеллеты.

Дабы получить необходимую нам мощность, требуется порядка 40 килограмм топлива в час, а если на производстве восьмичасовой рабочий день (плюс час перерыва), то в сутки потребуется 360 килограмм топлива. В среднем отопительный сезон составляет 150 дней, значит, в общей сложности нам понадобится 54 тонны дров. Но это значение максимально.

Теперь рассчитаем стоимость. (см. таблицу)

Наименование

Стоимость, за тонну

Стоимость, за сезон

Дрова

1000 руб.

25000 руб.

Пеллеты

3200 руб.

Расчеты отталкивались от того, что на сезон нам потребуется 25 тонн топлива. Если же отапливать газом, то его нам понадобится на 260000 руб., а электроэнергии – на все 360000 руб.

Нормы СНиП для отопления производственных помещений

Общих положений СНиП достаточно много, а расписаны они весьма обширно. Мы же с вами намерены выделить лишь их суть.

Источник