Год публикации: 2010
Библиографическая ссылка:: Васильев В.Ф., Иванова Ю.В., Суханова И.И. Отопление и вентиляция жилого здания: Учебное пособие. — Спб.: СПбГАСУ, 2010. — 72 с.
Для того, чтобы оценить ресурс, необходимо авторизоваться.
В пособии приводятся методики теплотехнического расчета, расчета тепловых потерь помещениями зданий, характеристики основных систем централизованного отопления и рекомендации по их конструированию и гидравлическому расчету: излагаются характеристики, методики подбора и расчета современных отопительных приборов. Также даются рекомендации по проектированию системы вытяжной естественной канальной вентиляции, а также методика ее расчета и подбора основного оборудования (вентиляционных решеток, воздуховодов и пр.). Рассматривается состав, содержание и требования по оформлению курсовой работы. Предназначено для студентов специальностей 270105 — «Городское строительство и хозяйство», 270102 — «Промышленное и гражданское строительство», 270106 — «Производство строительных материалов, изделий и конструкций», 270114 — «Проектирование зданий», 270115 — «Экспертиза и управление недвижимостью» и направления подготовки 270100 — «Строительство» (бакалавр).
Содержание:
Отопление-учебное пособие
«ОТОПЛЕНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЯ»
Учебник для вузов
ПЕТР НИКОЛАЕВИЧ КАМЕНЕВ АЛЕКСАНДР НИКОЛАЕВИЧ СКАНАВИ
ВЯЧЕСЛАВ НИКОЛАЕВИЧ БОГОСЛОВСКИЙ
АЛЕКСАНДР ГРИГОРЬЕВИЧ ЕГИАЗАРОВ
ВЛАДИМИР ПОРФИРЬЕВИЧ ЩЕГЛОВ
Издание третье, переработанное и дополненное
Допущено Министерством высшего и среднего специального образования СССР в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности «Теплогазоспабжение и вентиляция»
В книге описаны устройство и принцип действия различных систем отопления здании; приводятся методы расчета теплового режима зданий, выбора, конструирования, расчета и регулирования центральных и местных систем отопления.
Учебник предназначен для студентов, специализирующихся в области отопления и вентиляции
Редакция литературы по инженерному оборудованию
ПРЕДИСЛОВИЕ К ТРЕТЬЕМУ ИЗДАНИЮ
В решениях XXIV съезда КПСС предусмотрены «. централизация производства пара и горячей воды для технологических и отопительных нужд». В СССР на базе ТЭЦ развивается централизованное водяное теплоснабжение, что способствует дальнейшему развитию отопительной техники: вытеснению мелких отопительных котельных, замене паровых систем отопления водяными не только в гражданском, но и в промышленном строительстве, преобладанию насосных систем.
В условиях водяного теплоснабжения широко применяются однотрубные системы отопления, что позволяет уменьшить протяженность труб, повысить расчетную температуру теплоносителя, экономить металл, унифицировать отдельные элементы, благодаря чему повышается степень индустриализации монтажных работ и сокращаются сроки строительства.
Эти прогрессивные изменения в технике отопления нашли отражение в программе и изложении учебного курса для студентов специальности 1208 «Теплогазоснабжение и вентиляция». Учебник «Отопление», являющийся первой частью общего курса «Отопление и вентиляция», вышедшей в 1965 г., значительно переработан и дополнен с учетом введения самостоятельной учебной дисциплины «Строительная теплофизика».
Данный учебник составлен коллективом авторов кафедры отопления и вентиляции Московского инженерно-строительного института им. В. В. Куйбышева. В учебнике заново написаны главы: «Общие сведения об отоплении», «Тепловой режим здания», «Элементы систем центрального отопления», «Водяное отопление», «Воздушное отопление». Подверглись значительной переработке и дополнению главы: «Паровое отопление», «Панельно-лучистое отопление», «Отопление сельскохозяйственных сооружений». Дополнены главы: «Гидравлический расчет систем водяного отопления», «Регулирование и надежность систем отопления».
Наличие обстоятельной справочной литературы по отоплению, а также непрерывная модернизация оборудования позволили авторам отказаться от подробного описания оборудования, приложения распространенных справочных данных, расчетных таблиц и графиков, за исключением отдельных конкретных сведений, необходимых для примеров и пояснения конструкций и физических явлений.
В конце учебника приводится список основной литературы, в конце каждой главы дается перечень дополнительной литературы для углубленного изучения отдельных вопросов курса.
В учебнике физические величины выражены в международной системе единиц СИ и в единицах, допускаемых к применению наравне с единицами СИ (температура в градусах Цельсия, время в часах, сутках и т. д., частота вращения в оборотах в минуту, работа в киловатт-часах). В скобках приведены значения в системе единиц МКГСС.
Главы I, III, IV, VII, VIII написаны канд. техн. наук, и. о. проф. А. Н. Сканави, глава II—д-ром техн. наук, проф. В. Н. Богословским, глава VI — канд. техн. наук, доц. В. П. Щегловым, глава XI — канд. техн. наук, доц. А. Г. Егиазаровым. Главы V, IX, X, написанные во втором издании учебника д-ром техн. наук, проф. П. Н. Каменевым, переработаны и дополнены кандидатами техн. наук доц. Н. Н. Разумовым (гл. V) и ст. науч. сотр. В. Е. Константиновой (гл. IX, X).
Ведущая роль в составлении учебника «Отопление» принадлежит А. Н. Сканави, который, помимо разработки структуры и программы, написания основной его части, руководил переработкой и провел общее редактирование всей книги.
Авторы выражают благодарность канд. техн. наук И. С. Шаповалову за ценные советы и замечания, сделанные при рецензировании учебника.
Сканави А.Н., Махов Л.М. Отопление, 2002
Сканави, Александр Николаевич Отопление : Учебник для студентов вузов, обучающихся по направлению «Строитель-
ство», специальности 290700/ Л.М. Махов. — М.: АСВ, 2002.- 576 с. : ил.
ISBN 5-93093-161-5, 5000 экз.
Изложены устройство и принцип действия различных систем отопления зданий. Приведены методы расчета тепловой мощности системы отопления. Рассмотрены приемы конструирования, методы расчета и способы регулирования современных систем центрального и местного отопления. Проанализированы пути совершенствования систем и экономии тепловой энергии при отоплении зданий. Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению «Строительство», для специальности 290700 «Теплогазоснабжение и вентиляция»
РАЗДЕЛ 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОТОПЛЕНИИ
ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ
§ 1.1. Система отопления
§ 1.2. Классификация систем отопления
§ 1.3. Теплоносители в системах отопления
§ 1.4. Основные виды систем отопления
ГЛАВА 2. ТЕПЛОВАЯ МОЩНОСТЬ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ
§ 2.1. Тепловой баланс помещения
§ 2.2. Потери теплоты через ограждения помещения
§ 2.3. Потери теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха
§ 2.4. Учет прочих источников поступления и затрат теплоты
§ 2.5. Определение расчетной тепловой мощности системы отопления
§ 2.6. Удельная тепловая характеристика здания и расчет теплопотребности на отоп-
ление по укрупненным показателям
§ 2.7. Годовые затраты теплоты на отопление зданий
РАЗДЕЛ 2. ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ
ГЛАВА 3. ТЕПЛОВЫЕ ПУНКТЫ И ИХ ОБОРУДОВАНИЕ
§ 3.1. Теплоснабжение системы водяного отопления
§ 3.2. Тепловой пункт системы водяного отопления
§ 3.3. Теплогенераторы для местной системы водяного отопления
§ 3.4. Циркуляционный насос системы водяного отопления
§ 3.5. Смесительная установка системы водяного отопления
§ 3.6. Расширительный бак системы водяного отопления
ГЛАВА 4. ОТОПИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
§ 4.1. Требования, предъявляемые к отопительным приборам
§ 4.2. Классификация отопительных приборов
§ 4.3. Описание отопительных приборов
§ 4.4. Выбор и размещение отопительных приборов
§ 4.5. Коэффициент теплопередачи отопительного прибора
§ 4.6. Плотность теплового потока отопительного прибора
§ 4.7. Тепловой расчет отопительных приборов
§ 4.8. Тепловой расчет отопительных приборов с помощью ЭВМ
§ 4.9. Регулирование теплопередачи отопительных приборов
ГЛАВА 5. ТЕПЛОПРОВОДЫ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ
§ 5.1. Классификация и материал теплопроводов
§ 5.2. Размещение теплопроводов в здании
§ 5.3. Присоединение теплопроводов к отопительным приборам
§ 5.4. Размещение запорно-регулирующей арматуры
§ 5.5. Удаление воздуха из системы отопления
§ 5.6. Изоляция теплопроводов
РАЗДЕЛ 3. СИСТЕМЫ ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ
ГЛАВА 6. КОНСТРУИРОВАНИЕ СИСТЕМ ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ
§ 6.1. Схемы системы насосного водяного отопления
§ 6.2. Система отопления с естественной циркуляцией воды
§ 6.3. Система водяного отопления высотных зданий
§ 6.4. Децентрализованная система водо-водяного отопления
ГЛАВА 7. РАСЧЕТ ДАВЛЕНИЯ В СИСТЕМЕ ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ
§ 7.1. Изменение давления при движении воды в трубах
§ 7.2. Динамика давления в системе водяного отопления
§ 7.3. Естественное циркуляционное давление
§ 7.4. Расчет естественного циркуляционного давления в системе водяного отопления
§ 7.5. Расчетное циркуляционное давление в насосной системе водяного отопления
ГЛАВА 8. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СИСТЕМ ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ
§ 8.1. Основные положения гидравлического расчета системы водяного отопления
§ 8.2. Способы гидравлического расчета системы водяного отопления
§ 8.3. Гидравлический расчет системы водяного отопления по удельной линейной по-
§ 8.4. Гидравлический расчет системы водяного отопления по характеристикам сопро-
тивления и проводимостям
§ 8.5. Особенности гидравлического расчета системы отопления с приборами из труб
§ 8.6. Особенности гидравлического расчета системы отопления со стояками унифи-
§ 8.7. Особенности гидравлического расчета системы отопления с естественной цир-
РАЗДЕЛ 4. СИСТЕМЫ ПАРОВОГО, ВОЗДУШНОГО И ПАНЕЛЬНО-ЛУЧИСТОГО
ГЛАВА 9. ПАРОВОЕ ОТОПЛЕНИЕ
§ 9.1. Система парового отопления
§ 9.2. Схемы и устройство системы парового отопления
§ 9.3. Оборудование системы парового отопления
§ 9.4. Системы вакуум-парового и субатмосферного отопления
§ 9.5. Выбор начального давления пара в системе
§ 9.6. Гидравлический расчет паропроводов низкого давления
§ 9.7. Гидравлический расчет паропроводов высокого давления
§ 9.8. Гидравлический расчет конденсатопроводов
§ 9.9. Последовательность расчета системы парового отопления
§ 9.10. Использование пара вторичного вскипания
§ 9.11. Система пароводяного отопления
ГЛАВА 10. ВОЗДУШНОЕ ОТОПЛЕНИЕ
§ 10.1. Система воздушного отопления
§ 10.2. Схемы системы воздушного отопления
§ 10.3. Количество и температура воздуха для отопления
§ 10.4. Местное воздушное отопление
§ 10.5. Отопительные агрегаты
§ 10.6. Расчет подачи воздуха, нагретого в отопительном агрегате
§ 10.7. Квартирная система воздушного отопления
§ 10.8. Рециркуляционные воздухонагреватели
§ 10.9. Центральное воздушное отопление
§ 10.10. Особенности расчета воздуховодов центрального воздушного отопления
§ 10.11. Смесительные воздушно-тепловые завесы
ГЛАВА 11 ПАНЕЛЬНО-ЛУЧИСТОЕ ОТОПЛЕНИЕ
§ 11.1. Система панельно-лучистого отопления
§ 11.2. Температурная обстановка в помещении при панельно-лучистом отоплении
§ 11.3. Теплообмен в помещении при панельно-лучистом отоплении
§ 11.4. Конструкция отопительных панелей
§ 11.5. Описание бетонных отопительных панелей
§ 11.6. Теплоносители и схемы системы панельного отопления
§ 11.7. Площадь и температура поверхности отопительных панелей
§ 11.8. Расчет теплопередачи отопительных панелей
§ 11.9. Особенности проектирования системы панельного отопления
РАЗДЕЛ 5. СИСТЕМЫ МЕСТНОГО ОТОПЛЕНИЯ
ГЛАВА 12. ПЕЧНОЕ ОТОПЛЕНИЕ
§ 12.1. Характеристика печного отопления
§ 12.2. Общее описание отопительных печей
§ 12.3. Классификация отопительных печей
§ 12.4. Конструирование и расчет топливников теплоемких печей
§ 12.5. Конструирование и расчет газоходов теплоемких печей
§ 12.6. Конструирование дымовых труб для печей
§ 12.7. Современные теплоемкие отопительные печи
§ 12.8. Нетеплоемкие отопительные печи
§ 12.9. Проектирование печного отопления
ГЛАВА 13. ГАЗОВОЕ ОТОПЛЕНИЕ
§ 13.1. Общие сведения
§ 13.2. Газовые отопительные печи
§ 13.3. Газовые нетеплоемкие отопительные приборы
§ 13.4. Газовоздушные теплообменники
§ 13.5. Газовоздушное лучистое отопление
§ 13.6. Газовое лучистое отопление
ГЛАВА 14. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОТОПЛЕНИЕ
§ 14.1. Общие сведения
§ 14.2. Электрические отопительные приборы
§ 14.3. Электрическое аккумуляционное отопление
§ 14.4. Электрическое отопление с помощью теплового насоса
§ 14.5. Комбинированное отопление с использованием электрической энергии
РАЗДЕЛ 6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ
ГЛАВА 15. СРАВНЕНИЕ И ВЫБОР СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ
§ 15.1. Технические показатели систем отопления
§ 15.2. Экономические показатели систем отопления
§ 15.3. Области применения систем отопления
§ 15.4. Условия выбора системы отопления
ГЛАВА 16. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ
§ 16.1. Процесс проектирования и состав проекта отопления
§ 16.2. Нормы и правила проектирования отопления
§ 16.3. Последовательность проектирования отопления
§ 16.4. Проектирование отопления с помощью ЭВМ
§ 16.5. Типовые проекты отопления и их применение
РАЗДЕЛ 1. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ
ГЛАВА 17. РЕЖИМ РАБОТЫ И РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ
§ 17.1. Режим работы системы отопления
§ 17.2. Регулирование системы отопления
§ 17.3. Управление работой системы отопления
§ 17.4. Особенности режима работы и регулирования различных систем отопления
ГЛАВА 18. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ
§ 18.1. Реконструкция системы отопления
§ 18.2. Двухтрубная система водяного отопления повышенной тепловой устойчивости 512
§ 18.3. Однотрубная система водяного отопления с термосифонными отопительными
§ 18.4. Комбинированное отопление
РАЗДЕЛ 8. ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В СИСТЕМАХ ОТОПЛЕНИЯ
ГЛАВА 19. ЭКОНОМИЯ ТЕПЛОТЫ НА ОТОПЛЕНИЕ
§ 19.1. Снижение энергопотребности на отопление здания
§ 19.2. Повышение эффективности отопления здания
§ 19.3. Теплонасосныс установки для отопления
§ 19.4. Экономия теплоты при автоматизации работы системы отопления
§ 19.5. Прерывистое отопление зданий
§ 19.6. Нормирование отопления жилых зданий
ГЛАВА 20. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИРОДНОЙ ТЕПЛОТЫ В СИСТЕМАХ ОТОПЛЕНИЯ
§ 20.1. Системы низкотемпературного отопления
§ 20.2. Системы солнечного отопления
§ 20.3. Системы геотермального отопления
§ 20.4. Системы отопления с использованием сбросной теплоты
Дисциплина «Отопление» является одной из профилирующих при подготовке специалистов по теплогазоснабжению и вентиляции. Ее изучение предусматривает получение фундаментальных знаний по конструкциям, принципам действия и характерным свойствам различных систем отопления, по методам их расчета и приемам проектирования, способам регулирования и управления, перспективным путям развития данной отрасли строительной индустрии.
Для овладения теоретическими, научно-техническими и практическими знаниями, относящимися к дисциплине «Отопление», необходимы глубокое понимание и усвоение физических процессов и явлений, происходящих как в обогреваемых зданиях, так и непосредственно в системах отопления и их отдельных элементах. К ним относятся процессы, связанные с тепловым режимом здания, движение воды, пара и воздуха по трубам и каналам, явления их нагревания и охлаждения, изменения температуры, плотности, объема, фазовые превращения, а также регулирование тепловых и гидравлических процессов.
Дисциплина «Отопление» основана на положениях ряда теоретических и прикладных дисциплин. К ним относятся: физика, химия, термодинамика и тепломассообмен, гидравлика и аэродинамика, электротехника.
Выбор способа отопления в большой мере зависит от особенностей конструктивного и ар- хитектурно-планировочного решений здания, от теплотехнических свойств его ограждений, т.е. вопросов, которые изучаются в общестроительных дисциплинах и в дисциплине «Строительная теплофизика».
Дисциплина «Отопление» тесно связана со специальными техническими дисциплинами, составляющими специальность «Теплогазоснабжение и вентиляция»: «Теоретические основы создания микроклимата в помещении», «Теплогенерирующие установки», «Насосы, вентиляторы и компрессоры», «Теплоснабжение», «Вентиляция», «Кондиционирование воздуха и холодоснабжение», «Газоснабжение», «Автоматизация и управление процессами теплогазоснабжение и вентиляции». В нее входят в сокращенном виде многие смежные элементы перечисленных дисциплин, а также вопросы экономики, использования вычислительной техники, производства монтажных работ, подробно рассматриваемые в соответствующих курсах.
Предыдущий учебник «Отопление», разработанный коллективом авторов Московского инженерно-строительного института им. В.В. Куйбышева (МИСИ), вышел в свет в 1991 г. За последнее десятилетие возрождения в России рыночной экономики произошли глубочайшие изменения, в том числе, в области строительной индустрии. Заметно возросли объемы строительства, изменилось соотношение в использовании отечественной и зару-
бежной техники. Появились новые виды отопительного оборудования и технологий, зачастую не имеющих ранее аналогов в России. Все это должно было найти свое отражение в новой редакции учебника.
Настоящий учебник разработан на кафедре отопления и вентиляции Московского государственного строительного университета (МГСУ) в соответствии с действующей типовой программой на основе курса лекций, читаемых проф. А.Н. Сканави с 1958 г. Без изменения базовых теоретических и методических основ курса с учетом современных тенденций в отопительной технике и технологии с 1996 г. данный курс на кафедре ведет проф. Л.М. Махов.
Как и в прежних изданиях учебника, авторы не считали необходимым давать подробные описания непрерывно модернизирующегося оборудования, распространенные справочные данные, а также расчетные таблицы, графики, номограммы. Исключение составляют отдельные конкретные сведения, необходимые для примеров и пояснений конструкций и физических явлений.
Отдельные разделы содержат практические примеры расчета систем отопления и их оборудования. После каждой главы даны контрольные задания и упражнения, предназначенные для проверки полученных знаний. Они могут быть использованы в научной и учебноисследовательской работе студентов, а также при проведении государственного экзамена по специальности.
В основу настоящего учебника положен материал, подготовленный проф. А.Н. Сканави для предыдущего издания. В учебнике также использованы материалы разделов из предыдущего издания, составленные: засл. деятель науки и техники РСФСР, проф., д.т.н. В.Н. Богословским (гл. 2, 19), проф., к.т.н. Е.Г. Малявиной (гл. 14), к.т.н. И.В. Мещаниновым (гл. 13), к.т.н. С.Г. Булкиным (гл. 20).
Авторы приносят благодарность за помощь в составлении учебника проф., д.т.н. Ю.Я. Кувшинову, а также инж. А.А. Серенко за техническую помощь в его оформлении.
Авторы выражают глубокую признательность рецензентам — кафедре Теплогазоснабжения и вентиляции Московского института коммунального хозяйства и строительства (заведующий кафедрой, проф., к.т.н. Е.М. Авдолимов) и инж. Ю.А. Эпштейну (ОАО «МОСПРОЕКТ») — за ценные советы и замечания, сделанные при рецензировании рукописи учебника.
Потребление энергии в России, как и во всем мире, неуклонно возрастает и, прежде всего, для обеспечения теплотой инженерных систем зданий и сооружений. Известно, что на теплоснабжение гражданских и производственных зданий расходуется более одной трети всего добываемого в нашей стране органического топлива. За последнее десятилетие в ходе проведения экономических и социальных реформ в России коренным образом изменилась структура топливно-энергетического комплекса страны. Заметно снижается использование в теплоэнергетике твердого топлива в пользу более дешевого и экологичного природного газа. С другой стороны, наблюдается постоянный рост стоимости всех видов топлива. Связано это как с переходом к условиям рыночной экономики, так и усложнением добычи топлива при освоении глубоких месторождений в новых отдаленных районах России. В связи с этим все более актуальной и значимой в масштабах страны становится
решение задач экономного расходования теплоты на всех этапах от ее выработки до потребителя.
Основными среди теплозатрат на коммунально-бытовые нужды в зданиях (отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха, горячее водоснабжение) являются затраты на отопление. Это объясняется условиями эксплуатации зданий в период отопительного сезона на большей части территории России, когда теплопотери через их наружные ограждающие конструкции значительно превышают внутренние тепловыделения. Для поддержания необходимой температурной обстановки приходится оборудовать здания отопительными установками или системами.
Таким образом, отоплением называется искусственное, с помощью специальной установки или системы, обогревание помещений здания для компенсации теплопотерь и поддержания в них температурных параметров на уровне, определяемом условиями теплового комфорта для находящихся в помещении людей или требованиями технологических процессов, протекающих в производственных помещениях.
Отопление является отраслью строительной техники. Монтаж стационарной отопительной системы проводится в процессе возведения здания, ее элементы при проектировании увязываются со строительными конструкциями и сочетаются с планировкой и интерьером помещений.
Вместе с тем, отопление — один из видов технологического оборудования. Параметры работы отопительной системы должны учитывать тепло-физические особенности конструктивных элементов здания и быть увязаны с работой других инженерных систем, прежде всего, с рабочими параметрами системы вентиляции и кондиционирования воздуха.
Функционирование отопления характеризуется определенной периодичностью в течение года и изменчивостью используемой мощности установки, зависящей, прежде всего, от метеорологических условий в районе строительства. При понижении температуры наружного воздуха и усилении ветра должна увеличиваться, а при повышении температуры наружного воздуха, воздействии солнечной радиации — уменьшаться теплопередача от отопительных установок в помещения, т.е. процесс передачи теплоты должен постоянно регулироваться. Изменение внешних воздействий сочетается с неравномерными теплопоступлениями от внутренних производственных и бытовых источников, что также вызывает необходимость регулирования действия отопительных установок.
Для создания и поддержания теплового комфорта в помещениях зданий требуются технически совершенные и надежные отопительные установки. И чем суровее климат местности и выше требования к обеспечению благоприятных тепловых условий в здании, тем более мощными и гибкими должны быть эти установки.
Климат большей части территории нашей страны отличается суровой зимой, схожей лишь с зимой в северо-западных провинциях Канады и на Аляске. В табл. 1 сравниваются климатические условия в январе (наиболее холодный месяц года) в Москве с условиями в крупных городах северного полушария Земли. Видно, что средняя температура января в них значительно выше, чем в Москве, и характерна лишь для самых южных городов России, отличающихся мягкой и короткой зимой.
Таблица 1. Средняя температура наружного воздуха в крупных городах северного полушария в течение наиболее холодного месяца
Отопление зданий начинают при устойчивом (в течение 5 суток) понижении среднесуточной температуры наружного воздуха до 8 °С и ниже, а заканчивают при устойчивом повышении температуры наружного воздуха до 8 °С. Период отопления зданий в течение года называют отопительным сезоном. Длительность отопительного сезона устанавливают на основании многолетних наблюдений как среднее число дней в году с устойчивой среднесуточной температурой воздуха ≤ 8 °С.
Для характеристики изменения температуры наружного воздуха tH в течение отопительного сезона рассмотрим график (рис. 1) продолжительности стояния z одинаковой среднесуточной температуры на примере Москвы, где продолжительность отопительного сезона Δz 0 c составляет 7 мес (214 сут). Как видно, наибольшая продолжительность стояния температуры в Москве относится к средней температуре отопительного сезона (-3,1 °С). Эта закономерность характерна для большинства районов страны.
Продолжительность отопительного сезона невелика лишь на крайнем юге (3-4 мес), а на большей части России она составляет 6-8 мес, доходя до 9 (в Архангельской, Мурманской и других областях) и даже до 11-12 мес (в Магаданской области и Якутии).
Рис. 1. Продолжительность стояния одинаковой среднесуточной температуры наружного воздуха за отопительный сезон в Москве
Суровость или мягкость зимы полнее выражается не длительностью отопления зданий, а значением градусо-суток — произведением числа суток действия отопления на разность внутренней и наружной температуры, средней для этого периода времени. В Москве это число градусо-суток равно 4600, а, для сравнения, на севере Красноярского края доходит до 12800. Это свидетельствует о большом разнообразии местных климатических условий на территории России, где практически все здания должны иметь ту или иную отопительную установку.
Состояние воздушной среды в помещениях в холодное время года определяется действием не только отопления, но и вентиляции. Отопление и вентиляция предназначены для поддержания в помещениях помимо необходимой температурной обстановки определенных влажности, подвижности, давления, газового состава и чистоты воздуха. Во многих гражданских и производственных зданиях отопление и вентиляция неотделимы. Они совместно создают требуемые санитарно-гигиенические условия, что способствует снижению числа заболеваний людей, улучшению их самочувствия, повышению производительности труда и качества продукции.
В сооружениях агропромышленного комплекса средствами отопления и вентиляции поддерживаются климатические условия, обеспечивающие максимальную продуктивность животных, птиц и растений, сохранность сельхозпродукции.
Здания и их рабочие помещения, производственная продукция требуют для своего нормального состояния надлежащих температурных условий. При их нарушении значительно сокращается срок службы ограждающих конструкций. Многие технологические процессы получения и хранения ряда продуктов, изделий и веществ (точной электроники, текстильных изделий, изделий химической и стекольной промышленности, муки и бумаги и т.д.) требуют строгого поддержания заданных температурных условий в помещениях.
Длительный процесс перехода от костра и очага для отопления жилища к современным конструкциям отопительных приборов сопровождался постоянным их совершенствованием и повышением эффективности способов сжигания топлива.
Русская отопительная техника берет свое начало от культуры тех древнейших племен, которые заселяли значительную часть южных районов нашей Родины еще в неолитическую эпоху каменного века. Археологи обнаружили тысячи построек каменного века в виде пещер-землянок, оборудованных печами, выдолбленными в грунте на уровне пола и наполовину выходящими своим глинобитным сводом и устьем внутрь землянки. Печи эти топились «по-черному», т.е. с отводом дыма непосредственно в землянку и затем наружу через проем, служивший одновременно входом. Именно такая глинобитная («курная») печь была в течение многих столетий практически единственным отопительным и пищеварным прибором древнерусского жилища.
В России лишь в XV-XVI вв. печи в жилых помещениях были дополнены трубами и стали называться «белыми» или «русскими». Появилось воздушное отопление. Известно, что в XV в. такое отопление было устроено в Грановитой палате Московского Кремля, а затем под названием «русская система» применялось в Германии и Австрии для отопления крупных зданий.
Чисто отопительные печи с дымоотводящими трубами еще в XVIII в. считались предметом особой роскоши и устанавливались лишь в богатых дворцовых постройках. Отечественное производство высокохудожественных изразцов для наружной отделки печей существовало на Руси еще в XI-XII вв.
Значительное развитие печное дело получило в эпоху Петра I, который своими именными указами 1698-1725 гг. впервые ввел в России основные нормы печестроения, строжайше запретившие постройку черных изб с курными печами в Петербурге, Москве и других крупных городах. Петр I лично участвовал в постройке показательных жилых домов в Петербурге (1711 г.) и Москве (1722 г.), «дабы люди могли знать, как потолки с глиною и печи делать». Он же ввел обязательную во всех городах России очистку дымовых труб от сажи.
Большой заслугой Петра I следует считать его мероприятия по развитию фабричного производства всех основных материалов и изделий для печного отопления. Около Москвы, Петербурга и других городов строятся крупные заводы по выработке кирпича, изразцов и печных приборов, открывается торговля всеми материалами для печестроения. Крупнейший в России Тульский завод становится основным поставщиком железных и чугунных комнатных печей и металлических печных приборов.
Капитальный труд, обобщающий печное отопление, — ‘Теоретические основания печного дела» — был написан И.И. Свиязевым в 1867 г.
В Европе для отопления помещений широко использовались камины. До XVII в. камины устраивались в виде больших нишей, снабженных зонтами, под которыми собирался дым, уходящий затем в дымовую трубу. Иногда эти ниши выделывались в толще самой стены.
В любом случае нагревание комнат происходило только посредством лучеиспускания.
С 1624 г. начинаются попытки утилизировать теплоту продуктов горения для нагревания воздуха помещения. Первым предложил подобное устройство французский архитектор Саво, устроивший в Лувре камин, под которого приподнят над полом, а задняя стенка от-
Отопление-учебник для вузов
П. Н. Каменев, А. Н. Сканави, В. Н. Богословский и др. «Отопление и вентиляция. том 1. Отопление» Стройиздат, 1975 год, 483 стр. (13,3 мб. djvu)
В книге дается описание всех компонентов и принцип действия существующих видов систем отопления зданий. Приводятся классификации отопительных систем( водяное, паровое, воздушное, лучистое) и методы расчета теплового режима зданий исходя из принятых условий комфортности. Описываются все элементы отопительных систем.
Начиная от выбора наиболее эффективного вида и типа, проведения гидравлического расчета и заканчивая регулированием и обслуживанием централизованных и местных( электрическое, газовое, печное) систем отопления. В отдельную главу вынесены сведения по отопительным системам сельскохозяйственных объектов. Книга является учебным пособием для студентов по направлению отопительные системы.
Оглавление.
Глава I. Общие сведения об отоплении
§ 1. Предмет курса 5
§ 2. Физиологическое воздействие отопления 7
§ 3. Развитие техники отопления 9
§ 4. Затраты тепла на отопление 11
§ 5. Требования, предъявляемые к отопительной установке 12
§ 6. Классификация систем отопления 13
§ 7. Характеристика теплоносителей для отопления 8
§ 8. Сравнение основных систем отопления
Глава II. Тепловой режим здания
§ 9. Тепловая обстановка и условия комфортности для человека в помещении 25
§ 10. Обеспеченность расчетных условий 29
§ 11. Характеристики наружного климата холодного периода года 31
§ 12. Теплообмен на нагретой и охлажденной поверхностях в помещении и поверхности ограждения здания 33
§ 13. Стационарная передача тепла через наружные ограждения 37
§ 14. Теплоустойчивость ограждений 41
§ 15. Влияние воздухопроницания и влажности материалов на теплопередачу через ограждения 45
§ 16. Защитные свойства наружных ограждений 48
§ 17. Теплоустойчивость помещения 57
§ 18. Расчетная тепловая мощность системы отопления 63
§ 19. Использование тепловой мощности системы отопления и годовые затраты тепла на отопление 81
§ 20. Учет особенностей теплового режима при выборе системы отопления здания 83
Глава III. Элементы систем центрального отопления
§ 21. Отопительные приборы и предъявляемые к ним требования 87
§ 22. Основные виды отопительных приборов 89
§ 23. Коэффициент теплопередачи отопительного прибора 97
§ 24. Эквивалентная нагревательная поверхность прибора 108
§ 25. Выбор и размещение отопительных приборов в помещении 115
§ 26. Расчет площади нагревательной поверхности приборов 122
§ 27. Регулирование теплового потока отопительного прибора 130
§ 28. Трубы систем центрального отопления 133
§ 29. Соединение труб 135
§ 30. Размещение отопительных труб в здании 135
§ 31. Размещение запорно-регулирующей арматуры 139
§ 32. Компенсация удлинения труб 143
§ 33. Уклон труб 144
§ 34. Перемещение и удаление воздуха 146
§ 35. Расширительный бак 150
§ 36. Изоляция труб 156
Глава IV. Водяное отопление
§ 37. Принципиальные схемы системы отопления при водяном теплоснабжении 159
§ 38. Циркуляционный насос 163
§ 39. Смесительная установка 168
§ 40. Динамика давления в системе отопления 172
§ 41. Схемы современной системы отопления 192
§ 42 Естественное циркуляционное давление 198
§ 43. Расчетное циркуляционное давление 210
§ 44. Принципы проектирования системы отопления 213
§ 45. Эпюра циркуляционного давления в системе отопления 215
§ 46. Децентрализованные системы водо-водяного отопления 217
§ 47. Отопление высотных зданий 218
§ 48. Гравитационные системы отопления 220
Глава V. Гидравлический расчет систем водяного отопления
§ 49. Потеря давления в сети 226
§ 50. Коэффициенты гидравлического трения и местного сопротивления 229
§ 51. Местные сопротивления замыкающих участков в однотрубных системах 233
§ 52. Коэффициент затекания воды в отопительные приборы в системах с замыкающими участками 239
§ 53. Общие указания по расчету системы водяного отопления 250
§ 54. Вертикальная однотрубная система отопления с верхней разводкой 252
§ 55. Вертикальная однотрубная система отопления с ннжней разводкой 261
§ 56. Горизонтальная однотрубная система отопления 263
§ 57. Двухтрубная насосная система отопления с верхней разводкой 271
§ 58. Двухтрубная насосная система отопления с нижней разводкой 277
§ 59. Двухтрубная гравитационная система отопления с верхней разводкой 280
§ 60 Двухтрубная гравитационная система отопления с нижней разводкой 284
§ 61 Квартирная система водяного отопления 287
Глава VI Паровое отопление
§ 62 Принцип действия системы парового отопления 294
§ 63 Классификация систем парового отопления 295
§ 64 Выбор давления пара и гидравлический расчет систем 301
§ 65 Пар вторичного вскипания 308
§ 66 Оборудование систем парового отопления 310
§ 67 Преимущества и недостатки систем парового отопления 315
§ 68 Пароводяные системы отопления 313
Глава VII Воздушное отопление
§ 69 Характеристика воздушного отепления 319
§ 70 Классификация систем воздушного отопления 320
§ 71 Количество и температура воздуха для отопления 321
§ 72 Местное воздушное отопление 325
§ 73 Рециркуляционные воздухонагреватели 332
§ 74 Центральное воздушное отопление 338
§ 75 Особенности расчета систем центрального воздушного отопления 342
§ 76 Пути совершенствования воздушного отопления зданий 346
§ 77 Воздушно тепловые завесы 348
Глава VIII Панельно лучистое отопление
§ 78 Особенности панельно лучистого отопления 353
§ 79 Тепловой комфорт при панельно лучистом отоплении 355
§ 80 Температура поверхности ограждений помещения 357
§ 81 Теплообмен в помещении при панельно лучистом отоплении 358
§ 82 Конструкция отопительных панелей 363
§ 83 Теплоносители и схемы систем панельного отопления 370
§ 84 Площадь и температура отопительных панелей 373
§ 85 Расчет теплопередачи отопительных панелей 378
§ 86 Принципы проектирования системы панельного отопления 384
Глава IX Регулирование и надежность систем центрального отопления
§ 87 Пусковое и эксплуатационное регулирование 387
§ 88 Регулирование систем водяного отопления 390
§ 89 Регулирование систем парового отопления 393
§ 90 Переменный режим действия теплопроводов 394
§ 91 Надежность системы водяного отопления 406
Глава X Местное отопление
§ 92 Печное отопление Общая характеристика 424
§ 93 Классификация печей и дымовых труб 425
§ 94 Топливники печей 426
§ 95 Теплоемкие печи 428
§ 96 Нетеплоемкие печи 434
§ 97 Отопительно варочные печи 435
§ 98 Правила кладки печей и дымовых труб 436
§ 99 Тяга в каналах печей и дымовых труб 438
§ 100 Расчет печного отопления 439
§ 101 Газовое отопление 443
§ 102 Газовые отопительные приборы 444
§ 103 Электрическое отопление 449
Глава XI Особенности отопления сельскохозяйственных зданий и сооружений
§ 104 Культивационные сооружения для круглогодичного выращивания овощей 454
§ 105 Птицеводческие помещения 461
§ 106 Животноводческие постройки 465
Приложения 474
Список технической литературы 478
Отопление. Учебник
Для изучающих отопительные системы, учебник.
А. Н. Сканави » Отопление. Учебник для техникумов » Стройиздат, 1988 год, 416 стр., (8,89 мб, djvu)
Книга является учебным пособием по специальности » Санитарно — технические устройства зданий «. В учебном курсе рассмотрены такие вопросы как: характеристика различных отопительных систем, их устройство, функциональные и эксплуатационные особенности рассматриваемые исходя из строительных, санитарных, противопожарных норм и правил. Приводятся расчеты теплотехнических показателей на конкретных примерах.
Отопительные системы являясь довольно сложными инженерными коммуникациями, эксплуатация которых требует высокой технической подготовки и уровня теоретических и практических знаний. В книге теоретические сведения по гидравлическим, теплотехническим, аэродинамическим ( для воздушного отопления ) расчетам подкрепляются конкретными примерами использования стандартизированных узлов и компонентов отопительных систем ( радиаторы, запорно регулирующая арматура, трубы, расширительные баки, оборудование для котлов ).
Помимо систем водяного отопления, которым в книге уделено основное внимание, рассмотрены варианты применения парового, воздушного и панельно — лучистого отопления, их недостатки и преимущества. Рекомендации приведенные в книге позволят вам правильно оценить степень необходимости использования той или иной системы отопления при проектировании, монтаже и последующей эксплуатации, применительно к собственным нуждам.
Скачать бесплатно
Энциклопедия по отоплению
Изучив информацию на сайте, вы сможете самостоятельно сделать отопление в частном доме.
Сможете смонтировать отопление из медных, из металлопластиковых, из полипропиленовых труб. На сайте собраны все необходимые знания для монтажа. Вы узнаете об отоплении от А до Я. Изучите теорию и практику.
Сможете смонтировать однотрубную и двухтрубную систему. Вам нет необходимости совершать свои ошибки, тратить лишние силы на решение возникающих проблем, так как все возможные проблемы и пути их решения показана и рассказаны на сайте.
Сможете выполнить монтаж отопления одноэтажного, двухэтажного дома. Имея возможность монтировать отопление дома самостоятельно, вам нет необходимости нанимать рабочих, которые сделают эту работу за вас. Вы сэкономите огромные деньги.
Хотите сделать отопление загородного дома самостоятельно?
Сомневаетесь в выборе материала?
Не знаете как рассчитать мощность котла и радиаторов?
Какую выбрать систему, однотрубную или двухтрубную?
На все эти вопросы давно существуют ответы и они находятся на нашем сайте. Объем информации которую вы получите, позволит не только сконструировать систему отопления самостоятельно, но и также заниматься этим профессионально.