ОСНОВЫ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ И ЭНЕРГОАУДИТА
КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ, ВЕНТИЛЯЦИИ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА
Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха создают в закрытых помещениях зданий и сооружений микроклимат, обеспечивающий благоприятные условия для труда и отдыха людей, а также для ведения технологического производственного процесса. Основными параметрами, определяющими состояние воздуха, являются его температура, влажность, чистота, скорость движения. Нормы метеорологических условий в производственных помещениях, общественных и жилых зданиях, расчетные параметры наружного воздуха для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха приведены в [31, 32, 38].
Системы отопления и горячего водоснабжения по виду источников тепловой энергии могут быть с собственной котельной или с питанием тепловой энергии от тепловых пунктов. Тепловые пункты могут быть индивидуальными (ИТП), обслуживающими одно здание, и центральными (ЦТП), обслуживающими группу зданий и сооружений. На тепловых пунктах обычно устанавливаются теплообменники, насосы (подкачивающие, подмешивающие), системы управления, регулирования, учета и измерения параметров.
Эффективность систем отопления и горячего водоснабжения определяется схемой присоединения абонентов к тепловой сети. Схемы присоединения бывают зависимые, когда теплоноситель непосредственно поступает в систему горячего водоснабжения из тепловой сети, а также независимые, когда теплоноситель из тепловой сети поступает в подогреватель, в котором его теплота передается вторичному теплоносителю, который и поступает в приборы горячего водоснабжения. Независимые схемы также применяются для подключения абонентов к тепловой сети в высотных зданиях.
При наличии ЦТП в зданиях для систем отопления должны предусматриваться узлы смешения, в которых устанавливаются элеваторы или насосы смешения.
Центральные системы отопления подразделяются: по виду теплоносителя - на водяные, паровые, воздушные и комбинированные; по способу перемещения теплоносителя - на системы с естественной циркуляцией (гравитационные) и насосные; по начальным параметрам теплоносителя - на низкотемпературные водяные (при температуре воды меньше 105 °С), высокотемпературные водяные (при температуре воды больше 105 °С), паровые низкого давления (для пара при избыточном давлении ризб = 5.70 кПа) и паровые высокого давления (для пара избыточного давления ризб > 70 кПа).
Паровые системы отопления бывают открытые (сообщающиеся с атмосферой) и закрытые, одно - и двухтрубные, с верхней, нижней и средней разводкой. Системы отопления, где конденсат возвращается самотеком в котел, называются замкнутыми. В разомкнутых системах конденсат сначала поступает в конденсатный бак и оттуда насосом перекачивается в котел. В закрытых системах парового отопления, в отличие от открытых, конден - сатный бак находится под избыточным давлением (ризб = 5.15 кПа). Возврат конденсата может осуществляться за счет избыточного давления или с помощью насоса. Применение парового отопления низкого или высокого давления регламентируются нормами [29, 31, 41].
Системы панельно-лучистого отопления осуществляют обогрев помещений за счет излучения теплоты поверхностями гладких греющих панелей, установленных в полу, потолке или стенах. Для обогрева панелей используются пар, горячая вода и воздух. Температура на поверхности панели принимается с учетом места установки панелей и направления теплового потока излучения. Подбор отопительных панелей и расчет теплоотдачи в системах панельно-лучистого отопления рассмотрен в [29, 31, 41].
Системы воздушного отопления (обычно децентрализованные) следует применять для больших помещений, в которых допустима рециркуляция воздуха. Подогретый в местных воздушно-отопительных агрегатах воздух с большой скоростью (до 20 міс) распространяется по помещению.
Вентиляционные установки делятся на: вытяжные и приточные (с естественной или принудительной циркуляцией); отопительно - циркуляционные и тепловые завесы (для производственных или общественных зданий и сооружений). Вытяжные вентиляционные установки с естественной циркуляцией оборудованы дефлекторами, а с принудительной циркуляцией - вентилятором с электродвигателем. Приточные вентиляционные установки должны компенсировать количество воздуха, удаляемого вытяжной вентиляцией, или разность количества воздуха, удаляемого местными отсосами, и количества воздуха, подаваемого местной приточной вентиляцией.
Воздушные завесы с подогревом воздуха устраивают у ворот дверей и технологических проемов отапливаемых зданий, когда исключена возможность устройства шлюзов и тамбуров. Отопительно-циркуляционные вентиляционные установки и тепловые воздушные завесы, кроме электродвигателя вентилятора, имеется теплообменник, который потребляет тепловую или электрическую энергию.
Системы кондиционирования воздуха предназначены для создания комфортных условий в жилых и общественных помещениях. Системы кондиционирования состоят из следующих элементов: вентилятор подачи воздуха, теплообменники для нагрева (охлаждения) воздуха, фильтры очистки воздуха, увлажнители, приборы контроля и регулирования и системы распределения воздуха. Однако системы кондиционирования требуют больших капитальных и энергетических затрат. Для определения фактических режимов работы и соответствия выбранной системы кондиционирования воздуха производят замеры: размеров помещений, температуры и относительной влажности воздуха, скорости воздуха, температуры подаваемого летом и зимой воздуха, температуры наружного воздуха, воздухообмена, инфильтрации воздуха.
Нагревательными приборами в системах отопления и вентиляции служат: радиаторы чугунные или штампованные из листовой стали; регистры из гладких труб (гнутые или сварные); трубы чугунные ребристые; конвекторы с нагревательными элементами из оребренных стальных труб. Имеют распространение греющие бетонные панели с вмонтированными в них змеевиками из стальных труб, по которым циркулирует горячая вода или нагретый воздух.