книги / Отопление и вентиляция. Отопление

лориферы получаются	компактными. Нагретый в калорифере
2 воздух (рис. 102, а)	по специальным каналам 3, которые

стараются расположить во внутренних стенах, подается в верхнюю зону отапливаемого помещения. Охлаждаясь, воздух

опускается				и удаляется из
нижней			зоны		помещения
через		каналы			4,	подводя­
щие воздух снова к кало­
риферу			2 для		повторного
нагревания.				Перемещение
воздуха			производится вен­
тилятором 1.
При описанной схеме по
помещению					циркулирует
один и тот же объем
воздуха-теплоносителя. По­
скольку воздух при прохож­
дении			помещения				посте­
пенно загрязняется							пылью,
и газовый состав его изме­
няется		от дыхания					людей,
необходима				хотя			бы час­
тичная замена					его		свежим.
Этого можно достичь путем
частичного				подмешивания
наружного воздуха к рецир­
кулируемому					и		выброса
равновеликого					количества
воздуха			из помещения на­
ружу.		Пример				подобной
схемы отопления кинотеат­
ра приведен на рис. 102, б.
В калориферную камеру
1 подводится					свежий воз­
дух	по		воздухоподводя­
щему		каналу			2. Воздух, проходя калорифер 3, нагреваете#
и подается				вентилятором				4 по	воздухоприточным каналам
5 в помещение.						Выброс воздуха из помещения в атмосферу
можно производить при помощи канала 6.										По каналу 7 воз-
дух	может			возвращаться				для	повторного	нагрева в кало­

риферную камеру /. Для этого переключается шибер 8, закрывающий канал 2 и открывающий канал 7. Такая схема позволяет осуществлять как полный возврат воздуха в- калориферную камеру без какой-либо добавки свежего воз'

духа (полная рециркуляция), так и частичный возврат (час­ тичная рециркуляция).

251

Если высота каналов, по которым проходит нагретый воз­ дух, достаточно велика, а сопротивление калорифера и кана­ лов очень мало, циркуляцию воздуха в системах воздушного отопления можно обеспечить естественной тягой (гравита­ ционная циркуляция). Однако радиус действия подобных установок невелик, обычно не более 10 м.

Воздушное отопление весьма удобно при крупноблочном строительстве, так как каналы можно предусмотреть при из­ готовлении строительных конструкций, и никаких специаль­ ных работ по монтажу отопления во всех этажах, кроме са­ мого нижнего, не требуется. Однако против устройства воз­ душного отопления в жилых зданиях имеются следующие возражения:

1.При рециркуляции происходит перемешивание воздуха отдельных помещений и тем самым становится возможным перенос инфекции из одного помещения в другое.

2.По каналам может передаваться шум и звуки.

Сдругой стороны, во второй половине прошлого века системы воздушного отопления жилых зданий, работающие на естественной тяге, были широко распространены, и жалоб на гигиенические их недостатки не было. Во всяком случае для отопления небольших индивидуальных домиков воздуш­ ное отопление является вполне приемлемым.

Следует думать, что при современном состоянии техники очисткой воздуха как от пыли, так и от бактерий можно вполне устранить перечисленные недостатки системы воз­ душного отопления для жилых зданий.

В настоящее время предпринимаются попытки использо­ вать воздух для нагрева помещений без впуска его внутрь помещения. Действительно, пропуская горячий воздух по внутристенным каналам, можно повысить температуру неко­

торой части стен и использовать эти части как нагреватель­ ные приборы. Однако пока нет удовлетворительного решения подобных систем.

§ 30. НЕКОТОРЫЕ СПЕЦИФИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ЦЕНТРАЛЬНОГО ОТОПЛЕНИЯ В СЕЛЬСКОЙ МЕСТНОСТИ

В связи с развитием сельского хозяйства в нем начинают применяться самые различные достижения строительной техники.

Если раньше центральное отопление применялось только в теплицах, то в настоящее время область его применения значительно расширилась. В частности, для поддержания необходимой температуры в подрамном пространстве парни­ ков обычно использовалось тепло, выделяемое навозом (био­ топливо). В настоящее же время накоплен значительный

252

опыт по подогреву парников при помощи центрального отоп­ ления. Поставлена также проблема обогрева открытого грун­ та: с целью повышения урожайности и сокращения сроков созревания ряда сельскохозяйственных культур.

Расчет и оформление систем отопления в указанных слу­ чаях носит специфический характер.

Для обогрева открытого грунта закладывают керамиче­ ские асбоцементные или стальные трубы на глубине 25—35 см от поверхности земли при расстоянии около 1 м между осями. Такой обогрев является рентабельным при наличии дешевого теплоносителя (отбросное тепло).

Ввиду того, что теоретический расчет количества тепла, необходимого для обогрева грунта, чрезвычайно сложен (по­ скольку обогрев производится не круглогодично, а только весной), для расчета приходится пользоваться в большинстве случаев чисто эмпирическими или полуэмпирическими дан­ ными. По данным Ярославского теплофицированного хозяй­ ства* годовой расход тепла на 1 м2 открытого и обогревае­ мого грунта превышает 1,1 млн. кдж.

Так как грунт является емким аккумулятором тепла, то имеется возможность подавать тепло для его обогрева со значительными перерывами. Имеется опыт, когда подача теп­ ла производилась всего в течение 15 минут с интервалом в 3 часа. Однако с точки зрения расчетной тепловой мощности котельного хозяйства наиболее выгодной является непрерыв­ ная подача тепла.

Устройство подогрева парников показано на рис. 103. Расход тепла согласно опытным данным можно принять в за­ висимости от местных условий от 1000 до 1500 кдж/час на одну раму (для средней полосы Европейской части СССР). Если раму закрывают соломенными матами, расход тепла уменьшается примерно вдвое.

253

Диаметры труб при теплоносителе-воде желательно при­ нимать достаточно большими, чтобы обеспечить малую ско­ рость движения воды и тем самым значительное охлаждение последней (А*= 5° и более). При больших скоростях (поряд­ ка 1 м/сек и более) охлаждение воды в трубах, заложенных

в грунт, получается очень незначительное — до						0,5 — 2° на
1 км длины.	укладываемых		в грунт, принимают от 1 до
Диаметр труб,
3* для стальных труб, от 50 до			100 мм — для асбоцементных
труб и от 100 до	150 мм — для керамических труб.
Керамические	трубы	можно	применять		в тех случаях,
когда теплоноситель-вода циркулирует через					обогреватель­
ные трубы самотеком. Для большей надежности						обогрева в
парниках прокладывают		обогревательные		трубы		не	только-
в грунте, но и непосредственно			под остекленной				поверх­
ностью.					стали		приме­
В последнее время для обогрева парников
нять и пар. Возврата конденсата			при этом	избегают,			делая

обогревательные трубы перфорированными для выпуска кон­ денсата непосредственно в грунт, обеспечивая тем самым дополнительную отдачу тепла грунту. Для того чтобы нлагосодержание грунта не возрастало, возле перфорированных труб предусматривают дренажные канавки.

Для определения диаметров обогреваемых труб могут слу­

жить приводимые ниже формулы.		1 пог. м
Количество тепла,	поступающее в грунт через
трубы,
( t c0 _ — О		(125)
q —------ —	кдж/пог. М'час,
2яТ	+ 1пЧ Г

где >-гр — коэффициент теплопроводности грунта, кдж/м-час• -град (обычно (Хгр = 5,25);

/ср.т — средняя температура теплоносителя; /гр — средняя естественная температура грунта на глубине

закладки обогревательных труб в летнее цремя; h — заглубление трубы, м\

dH— наружный диаметр трубы, м\

'■— расстояние между осями труб, м.

Максимальная температура над осью трубы на поверх­ ности грунта:

254

где *, — коэффициент	теплоперехода	от	грунта	к	воздуху
(Ч » 40);
tt — температура воздуха.			упрощающих до­
Следует иметь в виду, что вследствие
пущений при выводе этих формул и недоучета ряда					факто­
ров (влажность грунта,	изменение температуры			наружного
воздуха, солнечная радиация и т. п.)		их	можно	рассматри­

вать лишь как ориентировочные. Более надежные результаты эти формулы дают при расчете обогрева грунта внутри теп­ лиц, где температура воздуха круглый год постоянная.

В теплицах температуру и влажность внутреннего воздуха принимают различными в зависимости от выращиваемых культур (чаще всего 18° при минимальной влажности 50%).

Из общего расхода тепла на отопление теплиц около 20% идет на подогрев грунта.

Весьма оригинальным является вошедшее за последнее время в практику использование отопительных труб в ка­ честве основного рамного каркаса здания теплиц. На рис. 104 показана схема такого каркаса, а на рис. 105 — половина поперечного разреза теплицы.

Рис.	104
Отдельные рамы состоят	из сварных труб	диаметром
133 мм, расположенных на расстоянии 2 м одна		от другой.

Циркуляция воды происходит снизу вверх, что обеспечивает хорошее удаление воздуха и равномерность нагрева труб по высоте. Каждые 5 рам соединяют в отдельные секции, ко­ торые и присоединяют к горячей и обратной магистрали. Такое деление необходимо для того, чтобы избежать нерав­ номерности нагрева отдельных рам, которое при большом числе объединяемых рам становится слишком ощутительным. Рамы из труб свободно опираются на металлические плиты, снабженные двумя упорами и заделанные в фундамент.

Как показал опыт эксплуатации подобных теплиц в Ле­ нинграде, опасения, что стекла от термического расширения каркаса будут лопаться, не подтвердились.

255

К сожалению, данных о сроках службы каркаса из труб пока еще нет.

Поддержание необходимой внутренней температуры в по­ мещениях для сельскохозяйственных животных обычно про­ изводится за счет тепла, выделяемого самими животными и

навозом (биотопливо). Наиболее благоприятная внутренняя температура колеблется в пределах от +3° до +6°, и только для молодняка, больных животных и находящихся на откор­ ме принимают температуры порядка +10°. При поддержании в помещении более высоких температур животные, выходя на открытый воздух, легко простужаются.

Выделение тепла сельскохозяйственными животными зави­ сит от их размеров, веса, породы и режима содержания.

Однако в среднем можно определять явное тепловыделение
по формуле автора
	QSBH= 27 y^G3 кдж час,
где G — живой вес	животного, кг.
В случае, когде	тепла, выделяемого животными, не хва­

тает для отопления, приходится устраивать в помещении ис­ кусственное водяное или печное отопление. Паровое отоп­ ление рекомендовать нельзя, так как животным вредно на­ ходиться вблизи высоконагретых поверхностей. С этой точки зрения температуру поверхности нагревательных приборов желательно иметь не выше +60°.

25ь

§ 31. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ д о м о в ы х КОТЕЛЬНЫХ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИХ РАЗМЕРОВ

Вопросы конструирования котельных, выбора их типа и расчета оборудования детально рассматривается в курсе «Топливо, топки и котельные установки*. В настоящем учеб­ нике приводятся лишь основные данные по проектированию отопительных котельных, необходимые для увязки системы отопления с котельной.

Котельные чаще вбего размещали ранее в подвалах отапли­ ваемых зданий. При температуре воды в водогрейных котлах выше 115°, чему соответствует избыточное давление 1,7 ата, котельные необходимо размещать в самостоятельных одно­ этажных зданиях, и они должны состоять на учете Госкотлонадзора.

Тип отопительных котлов выбирают в зависимости от требуемой теплопроизводительности, применяемого вида и сорта топлива, а также с учетом высоты и площади помеще­ ния котельной. В домовых котельных чаще всего устанавли­

вают чугунные секционные котлы.	котлов под­
Общую поверхность нагрева отопительных
считывают по формуле
k	< 1 2 7 >

где Ефрасч — максимальный расчетный расход тепла в отапли­ ваемом здании в кдж/час,

k — расчетное тепловое напряжение поверхности нагрева котлов в кдж1м2-яас\ (см. табл. 41);

а — коэффициент, учитывающий непроизводительные потери тепла оборудованием котельной и трубо­ проводами системы отопления; числовое значе­ ние коэффициента а принимается равным от 1,1 (при системах отопления с нижней разводкой) до 1,2 (при системах с верхней разводкой).

В связи с особыми условиями эксплуатации отопительных установок, заключающимися в непрерывном колебании рас­ хода тепла в зависимости от колебаний наружной темпера­ туры, котельные оборудуются не одним, а минимум двумя котлами с тем, чтобы сумма поверхностей нагрева их была равна расчетной. Тогда любой из котлов будет работать с полной нагрузкой не только при расчетной наружной темпе­ ратуре, но и при температуре, резко отличающейся от ра­ счетной при выключенном втором котле. Дальнейшее увели­ чение числа котлов еще более благоприятно влияет на режим работы отопления, но усложняет их обслуживание и удоро­ жает котельную.

Е-218.-17

257

Таблица 41

Тип котлов

Высокосортный уголь,

кдж м * • чае

при дутье		без дутья
водогрей­ ный	1	1	с
	паровой	водогрей­ ный
			«К
			о
			а
			о
			а.
			«
			I

Низкосортное топливо.

кдж ’лР • час

при дутье		без дутья
		1		j
водогрей­ ный	1 паровой	водогрей-	< ный 1	паровой

Чугунные	секционные
с внутренней топкой
большой	и	малой			30000	25000			21000 17000
модели........................			63000				50 000	40000
Н Р ( ч ) ................... ... .				—	30000	-			—	—
Жаротрубные . . . .			63 000 50 000		34000 30 000 50000 40000				—	—
У н и ве;сал ................... .			38 000	34000		—	34000	30 000		—
В Н И И С Т О -М ч . . . .			—	-	-	—	—	—	38 000 34000
Если в котельной установлено два или три котла, резерв*
ные котлы		не нужны. При аварии одного из						котлов остав*
шиеся можно топить с				форсировкой и			тем	самым в боль­

шинстве случаев удовлетворить потребность здания в тепле. Размеры котельного помещения определяются габаритами размещаемого в нем оборудования и размерами необходимых

для обслуживания проходов.

Для лучшего естественного освещения котлы обычно устанавливают фронтом к наружной стене. Расстояние от задней стенки котла до стены котельной устанавливают в зависимости от размеров боровов. Стенки боровов делают толщиной в 1 кирпич; если же они примыкают к стене зда­ ния или ее фундаменту, — то в 1/2 кирпича. В случае при­ менения чугунных секционных котлов с внутренней топкой, если позволяет уровень грунтовых вод, борова располагают под землей (нижний дым). В противном случае борова при­ ходится делать наземные (боковой дым).

Между задними стенками котлов и общим сборным дымо­ вым боровом должно быть оставлено расстояние, достаточ­ ное для подводки к котлам трубопроводов и для установки задвижек, при помощи которых выключаются котлы, но во всяком случае не менее 0,6 м. Если же требуется устроить индивидуальный прочистной люк (при нижнем дыме), то рас­

стояние это увеличивают примерно вдвое.

Расстояние между фронтом котлов и стеной здания должно быть менее 2,2 м, чтобы обеспечивать возможность шуровки

в котлах кочергой.

При боковом дыме расстояние между отдельными кот­ лами зависит от размера боровов и от минимального размера

258'

прохода. Данные о размерах котлов приведены в приложе­ нии XV.

Сечение боровов (в свету) можно ориентировочно опре­ делять по формуле

/ б = 0,00552/^	(128)
где EFK— суммарная поверхность нагрева	котлов, присоеди­

ненных к данному борову, м1.

Сечение дымовой трубы F для котельных с теплопроиз-

водительностью до 2700000 кдж/час можно определять по формуле

0,00715SQpac„

1Р~	УН	(129)
		’

где Н — высота трубы в л* от уровня колосниковой решетки котлов до устья трубы, которое должно возвышаться не менее чем на 1 м над коньком кровли.

Минимальную высоту дымовой трубы следует принимать из такого расчета, чтобы отметка верха трубы превышала

.отметку конька кровли не менее чем на 1 м, но во всяком случае была не менее 12 м.

Высота котельной определяется высотой котла и местом, занимаемым над котлом трубопроводами и арматурой, но не должна быть меньше 3 м.

Циркуляционные и питательные насосы, а также дутье­ вые вентиляторы устанавливают в смежном с котельной особом помещении. В виде исключения допускается уста­ новка насосов и вентиляторов в самой котельной. В этом случае принимают меры к предохранению моторов от загряз­ нения топливной пылью.

Около котельной должен быть расположен склад топлива, рассчитываемый обычно на двух-трехнедельный запас (при средней температуре отопительного периода); для обеспече­ ния удобной загрузки склада предусматривают наружные отверстия —люки.’Устраивать специальные помещения для хранения золы и шлаков необязательно.

При котельной желательно устройство мастерской для мелкого текущего ремонта частей отопительной системы и хранения инструмента и материалов.

Если в каждую смену работает больше двух кочегаров, то при котельной необходимо предусматривать бытовые по­ мещения.

Котельную желательно располагать по возможности ближе к центру здания, чтобы сократить радиус действия системы отопления. Вход в котельную должен быть отдельный.

Пример котельной водяного отопления со схемой комму­ никации трубопроводов приведен на рис. 106.

17*

25S

Рис. 106