Mūsdienu mājas apkures sastāvdaļas. Mūsdienīgas apkures sistēmas

Pareiza izvēle, kompetents dizains un kvalitatīva apkures sistēmas uzstādīšana ir atslēga uz siltumu un komfortu mājā visas apkures sezonas laikā. Apkurei jābūt kvalitatīvai, uzticamai, drošai un ekonomiskai. Lai izvēlētos pareizo apkures sistēmu, jums jāiepazīstas ar to veidiem, uzstādīšanas iezīmēm un apkures ierīču darbību. Ir svarīgi ņemt vērā arī degvielas pieejamību un izmaksas.

Mūsdienu apkures sistēmu veidi

Apkures sistēma ir elementu komplekss, ko izmanto telpas apsildīšanai: siltuma avots, cauruļvadi, apkures ierīces. Siltuma pārnešana notiek, izmantojot dzesēšanas šķidrumu - šķidru vai gāzveida vidi: ūdeni, gaisu, tvaiku, degvielas sadegšanas produktus, antifrīzu.

Ēku apkures sistēmas jāizvēlas tā, lai sasniegtu visaugstākās kvalitātes apkuri, vienlaikus saglabājot cilvēkam ērtu gaisa mitrumu. Atkarībā no dzesēšanas šķidruma veida izšķir šādas sistēmas:

• gaiss;
• ūdens;
• tvaiks;
• elektriskās;
• kombinēts (jaukts).

Apkures sistēmu apkures ierīces ir:

• konvektīvs;
• starojošs;
• kombinēts (konvektīvs-starojošs).

Divu cauruļu piespiedu cirkulācijas apkures sistēmas shēma

Kā siltuma avotu var izmantot:

• ogles;
• malka;
• elektrība;
• briketes – kūdra vai koksne;
• enerģiju no saules vai citiem alternatīviem avotiem.

Gaiss tiek uzkarsēts tieši no siltuma avota, neizmantojot starpposma šķidrumu vai gāzveida dzesēšanas šķidrumu. Sistēmas tiek izmantotas nelielu privātmāju (līdz 100 kv.m) apkurei. Šāda veida apkures ierīkošana iespējama gan ēkas būvniecības, gan esošās rekonstrukcijas laikā. Siltuma avots ir apkures katls, sildelements vai gāzes deglis. Sistēmas īpatnība ir tā, ka tā ir ne tikai apkure, bet arī ventilācija, jo tiek uzsildīts iekšējais gaiss telpā un svaigais gaiss, kas nāk no ārpuses. Gaisa plūsmas ieplūst caur īpašu ieplūdes režģi, tiek filtrētas, uzsildītas siltummainī, pēc tam tās iziet cauri gaisa kanāliem un tiek sadalītas telpā.

Temperatūras un ventilācijas līmeņi tiek kontrolēti, izmantojot termostatus. Mūsdienu termostati ļauj iepriekš iestatīt temperatūras izmaiņu programmu atkarībā no diennakts laika. Sistēmas darbojas arī gaisa kondicionēšanas režīmā. Šajā gadījumā gaisa plūsmas tiek virzītas caur dzesētājiem. Ja telpu nav nepieciešams sildīt vai atdzesēt, sistēma darbojas kā ventilācijas sistēma.

Privātmājas gaisa sildīšanas ierīces shēma

Gaisa apsildes ierīkošana ir salīdzinoši dārga, taču tās priekšrocība ir tāda, ka nav nepieciešams uzsildīt starpdzesēšanas šķidrumu un radiatorus, tādējādi ietaupot degvielu vismaz par 15%.

Sistēma nesasalst, ātri reaģē uz temperatūras izmaiņām un sasilda telpu. Pateicoties filtriem, gaiss telpās iekļūst jau attīrīts, kas samazina patogēno baktēriju skaitu un palīdz radīt optimālus apstākļus mājā dzīvojošo cilvēku veselības uzturēšanai.

Gaisa sildīšanas trūkums ir gaisa izžūšana un skābekļa izdegšana. Problēmu var viegli atrisināt, uzstādot īpašu gaisa mitrinātāju. Sistēmu var uzlabot, lai ietaupītu naudu un izveidotu ērtāku mikroklimatu. Tādējādi rekuperators silda ienākošo gaisu uz ārā izvadītā gaisa rēķina. Tas ļauj samazināt enerģijas izmaksas tā apkurei.

Iespējama papildu gaisa attīrīšana un dezinfekcija. Lai to izdarītu, papildus komplektācijā iekļautajam mehāniskajam filtram ir uzstādīti elektrostatiskie smalkie filtri un ultravioletās spuldzes.

Gaisa apkure ar papildus ierīcēm

Ūdens sildīšana

Šī ir slēgta apkures sistēma, kurā kā dzesēšanas šķidrums tiek izmantots ūdens vai antifrīzs. Ūdens tiek piegādāts pa caurulēm no siltuma avota uz apkures radiatoriem. Centralizētajās sistēmās temperatūra tiek regulēta apkures punktā, bet atsevišķās sistēmās - automātiski (izmantojot termostatus) vai manuāli (ar krāniem).

Ūdens sistēmu veidi

Atkarībā no apkures ierīču pieslēgšanas veida sistēmas tiek iedalītas:

• viencaurules,
• divu cauruļu,
• bifilārs (divu krāšņu).

Pēc elektroinstalācijas metodes tos izšķir:

• tops;
• zemāks;
• vertikāla;
• horizontālā apkures sistēma.

Viencaurules sistēmās apkures ierīces ir savienotas virknē. Lai kompensētu siltuma zudumus, kas rodas, ūdenim secīgi pārejot no viena radiatora uz otru, tiek izmantotas sildīšanas ierīces ar dažādām siltuma pārneses virsmām. Piemēram, var izmantot čuguna baterijas ar lielu sekciju skaitu. Divu cauruļu sistēmās tiek izmantota paralēlā savienojuma shēma, kas ļauj uzstādīt identiskus radiatorus.

Hidrauliskais režīms var būt nemainīgs vai mainīgs. Bifilārajās sistēmās sildīšanas ierīces ir savienotas virknē, tāpat kā viencaurules, bet radiatoru siltuma pārneses nosacījumi ir tādi paši kā divcauruļu. Kā apkures ierīces tiek izmantoti konvektori, tērauda vai čuguna radiatori.

Lauku mājas divu cauruļu ūdens sildīšanas shēma

Priekšrocības un trūkumi

Ūdens sildīšana ir plaši izplatīta dzesēšanas šķidruma pieejamības dēļ. Vēl viena priekšrocība ir iespēja ar savām rokām uzstādīt apkures sistēmu, kas ir svarīga mūsu tautiešiem, kuri ir pieraduši paļauties tikai uz saviem spēkiem. Taču, ja budžets neļauj ietaupīt, apkures projektēšanu un uzstādīšanu labāk uzticēt speciālistiem.

Tas pasargās jūs no daudzām problēmām nākotnē - noplūdēm, izrāvieniem utt. Trūkumi - sistēmas aizsalšana izslēdzot, ilgs laiks telpu sasilšanai. Dzesēšanas šķidrumam tiek izvirzītas īpašas prasības. Ūdenim sistēmās jābūt bez svešķermeņu piemaisījumiem, ar minimālu sāļu saturu.

Dzesēšanas šķidruma sildīšanai var izmantot jebkura veida katlu: cieto, šķidro kurināmo, gāzi vai elektrību. Visbiežāk tiek izmantoti gāzes katli, kuriem nepieciešams savienojums ar galveno līniju. Ja tas nav iespējams, tad parasti tiek uzstādīti cietā kurināmā katli. Tie ir ekonomiskāki nekā modeļi, kas darbojas ar elektrību vai šķidro degvielu.

Piezīme! Eksperti iesaka izvēlēties katlu, pamatojoties uz jaudu 1 kW uz 10 kvadrātmetriem. Šie skaitļi ir orientējoši. Ja griestu augstums ir lielāks par 3 m, mājai ir lieli logi, ir papildu patērētāji, vai telpas nav labi izolētas, visas šīs nianses ir jāņem vērā aprēķinos.

Slēgta mājas apkures sistēma

Saskaņā ar SNiP 2.04.05-91 “Apkure, ventilācija un gaisa kondicionēšana” tvaika sistēmu izmantošana dzīvojamās un sabiedriskās ēkās ir aizliegta. Iemesls ir šāda veida telpu apsildes nedrošība. Apkures ierīces sasniedz gandrīz 100°C temperatūru, kas var izraisīt apdegumus.

Uzstādīšana ir sarežģīta, prasa prasmes un īpašas zināšanas, ekspluatācijas laikā rodas grūtības regulēt siltuma pārnesi, piepildot sistēmu ar tvaiku, iespējams troksnis. Mūsdienās tvaika apkure tiek izmantota ierobežotā apjomā: ražošanas un nedzīvojamās telpās, gājēju pārejās, siltumpunktos. Tās priekšrocības ir salīdzinoši zemas izmaksas, zema inerce, kompakti sildelementi, augsta siltuma pārnese un bez siltuma zudumiem. Tas viss noveda pie tvaika apkures popularitātes līdz divdesmitā gadsimta vidum, vēlāk to aizstāja ar ūdens sildīšanu. Taču uzņēmumos, kur ražošanas vajadzībām izmanto tvaiku, to joprojām plaši izmanto telpu apkurei.

Tvaika apkures katls

Elektriskā apkure

Šis ir visuzticamākais un vienkāršākais apkures veids. Ja mājas platība nav lielāka par 100 m2, elektrība ir labs variants, bet lielākas platības apsildīšana nav ekonomiski izdevīga.

Elektrisko apkuri var izmantot kā papildu apkuri galvenās sistēmas izslēgšanas vai remonta gadījumā. Tas ir arī labs risinājums lauku mājām, kurās īpašnieki dzīvo tikai periodiski. Kā papildu siltuma avoti tiek izmantoti elektriskie ventilatora sildītāji, infrasarkanie un eļļas sildītāji.

Kā apkures ierīces tiek izmantoti konvektori, elektriskie kamīni, elektriskie katli, apsildāmās grīdas strāvas kabeļi. Katram veidam ir savi ierobežojumi. Tādējādi konvektori telpas silda nevienmērīgi. Elektriskie kamīni ir piemērotāki kā dekoratīvs elements, un elektrisko katlu darbībai ir nepieciešams ievērojams enerģijas patēriņš. Siltās grīdas tiek ierīkotas, ņemot vērā mēbeļu izvietojuma plānu jau iepriekš, jo to pārvietošana var sabojāt strāvas kabeli.

Ēku tradicionālās un elektriskās apkures shēma

Inovatīvas apkures sistēmas

Atsevišķi jāmin inovatīvas apkures sistēmas, kas kļūst arvien populārākas. Visbiežāk:

• infrasarkanās grīdas;
• siltumsūkņi;
• saules kolektori.

Infrasarkanās grīdas

Šīs apkures sistēmas tirgū parādījās pavisam nesen, taču jau ir kļuvušas diezgan populāras, pateicoties to efektivitātei un lielākai izmaksu lietderībai nekā parastā elektriskā apkure. Apsildāmās grīdas tiek darbinātas ar elektrību un tiek uzstādītas klona vai flīžu līmē. Sildelementi (ogleklis, grafīts) izstaro infrasarkanā spektra viļņus, kas iziet cauri grīdas segumam, silda cilvēku ķermeņus un priekšmetus, un no tiem, savukārt, tiek uzkarsēts gaiss.

Pašregulējošus oglekļa paklājiņus un plēvi var uzstādīt zem mēbeļu kājām, nebaidoties no bojājumiem. “Viedās” grīdas regulē temperatūru, pateicoties īpašai sildelementu īpašībai: pārkarstot, palielinās attālums starp daļiņām, palielinās pretestība un pazeminās temperatūra. Enerģijas patēriņš ir salīdzinoši zems. Ieslēdzot infrasarkanās grīdas, enerģijas patēriņš ir aptuveni 116 vati uz lineāro metru, pēc sasilšanas tas samazinās līdz 87 vatiem. Temperatūras kontroli nodrošina termostati, kas samazina enerģijas izmaksas par 15-30%.

Infrasarkanie oglekļa paklāji ir ērti, uzticami, ekonomiski un viegli uzstādāmi

Siltumsūkņi

Tās ir ierīces siltumenerģijas pārnešanai no avota uz dzesēšanas šķidrumu. Pati siltumsūkņa sistēmas ideja nav jauna, to ierosināja lords Kelvins tālajā 1852. gadā.

Kā tas darbojas: Ģeotermālais siltumsūknis paņem siltumu no apkārtējās vides un nodod to apkures sistēmai. Sistēmas var darboties arī ēku dzesēšanai.

Siltumsūkņa darbības princips

Ir atvērta un slēgta cikla sūkņi. Pirmajā gadījumā iekārtas ņem ūdeni no pazemes straumes, pārnes to uz apkures sistēmu, noņem siltumenerģiju un atdod to savākšanas vietā. Otrajā pa speciālām caurulēm rezervuārā tiek sūknēts dzesēšanas šķidrums, kas nodod/ņem siltumu no ūdens. Sūknis var izmantot ūdens, zemes, gaisa siltumenerģiju.

Sistēmu priekšrocība ir tā, ka tās var uzstādīt mājās, kas nav pieslēgtas gāzes padevei. Siltumsūkņu uzstādīšana ir sarežģīta un dārga, taču tie ļauj ietaupīt enerģijas izmaksas ekspluatācijas laikā.

Siltumsūknis ir paredzēts vides siltuma izmantošanai apkures sistēmās

Saules kolektori

Saules iekārtas ir sistēmas, kas savāc siltumenerģiju no Saules un nodod to dzesēšanas šķidrumam

Kā dzesēšanas šķidrumu var izmantot ūdeni, eļļu vai antifrīzu. Konstrukcijā ir iekļauti papildu elektriskie sildītāji, kas ieslēdzas, ja saules instalācijas efektivitāte samazinās. Ir divi galvenie kolektoru veidi - plakanie un vakuuma. Plakanajiem ir absorbents ar caurspīdīgu pārklājumu un siltumizolāciju. Vakuuma sistēmās šis pārklājums ir daudzslāņu, hermētiski noslēgtos kolektoros tiek izveidots vakuums. Tas ļauj sildīt dzesēšanas šķidrumu līdz 250-300 grādiem, savukārt plakanas iekārtas var to sasildīt tikai līdz 200 grādiem. Instalāciju priekšrocības ietver vieglu uzstādīšanu, mazu svaru un potenciāli augstu efektivitāti.

Tomēr ir viens “bet”: saules kolektora efektivitāte pārāk lielā mērā ir atkarīga no temperatūras starpības.

Saules kolektors mājas karstā ūdens apgādes un apkures sistēmā Apkures sistēmu salīdzinājums liecina, ka ideālas apkures metodes nav

Mūsu tautieši joprojām visbiežāk dod priekšroku ūdens sildīšanai. Parasti šaubas rodas tikai par to, kādu konkrētu siltuma avotu izvēlēties, kā vislabāk pieslēgt katlu apkures sistēmai utt. Un tomēr nav gatavu recepšu, kas derētu pilnīgi visiem. Ir rūpīgi jāizvērtē plusi un mīnusi un jāņem vērā tās ēkas īpašības, kurai sistēma ir izvēlēta. Ja rodas šaubas, jums jākonsultējas ar speciālistu.

Video: apkures sistēmu veidi

> Dokumentācija Mūsdienu siltumapgādes sistēmas (HSS) ir diezgan sarežģītas tehniskas sistēmas ar ievērojamu skaitu elementu, kas atšķiras pēc to funkcionālā mērķa. raksturīgs. Darbā tika izvēlēti galvenie siltumapgādes un gāzes apgādes sistēmu rādītāji, kas ļāva pamatot mikrorajona optimālās siltumapgādes shēmas. Sniegta galveno siltumapgādes sistēmas darbību ietekmējošo faktoru analīze. Sniegti ieteikumi optimālās siltumapgādes sistēmas izvēlei. Krievija no PSRS mantoja augsta līmeņa centralizēto siltumapgādi. Vienlaikus tika nodrošināta siltuma un elektroenerģijas kombinētā ražošana. Degšanas produkti tika efektīvi iztīrīti un izkliedēti. Bet tajā pašā laikā esošajām centralizētajām siltumapgādes sistēmām ir būtiski trūkumi. To vidū ir ēku pārkaršana pārejas periodā, lieli siltuma zudumi no caurulēm, patērētāju atslēgšanās apkopes darbu laikā. Siltumapgādes sistēmu stāvoklis Krievijā ir kritisks. Negadījumu skaits siltumtīklos ir pieckāršojies, salīdzinot ar 1991.gadu (2 avārijas uz 1 km siltumtīklu). No 136 tūkstošiem km siltumtīklu 29 tūkstoši km ir bojāti. Siltuma zudumi dzesēšanas šķidruma transportēšanas laikā sasniedz 65%. Tas ir, katra piektā tonna standarta degvielas tiek izmantota atmosfēras un augsnes sildīšanai. Samazināts finansējums un slikta pārraides kvalitāte pasliktina situāciju. Ir pretruna, kas slēpjas apstāklī, ka ražotāji liekos siltuma zudumus iekļauj tarifos un prasa maksāt par saražoto siltumu, nevis par patērēto siltumu. Turklāt patērētājiem jāmaksā atbilstoši apsildāmās telpas platībai, tas ir, neatkarīgi no dzesēšanas šķidruma daudzuma un kvalitātes. Šobrīd ir ārkārtīgi liela interese par decentralizēto siltumapgādi. Tas ir saistīts ar to, ka tirgū parādās visdažādākie ārvalstu un vietējās ražošanas mazie automatizētie katli, kas darbojas automātiskajā režīmā, kā arī gāze tiek izmantota kā kurināmais šādās sistēmās. Šādos apstākļos tie kļūst konkurētspējīgi ar centralizētiem avotiem, kas ir termoelektrostacijas un lielas katlu mājas. Krievijā darbojas vairāki desmiti daudzstāvu ēku ar apkuri pa dzīvokli līdz pieciem stāviem. Stāvu skaitu ierobežo pašreizējie būvnormatīvi. Eksperimenta kārtā Valsts būvniecības komiteja un Krievijas Federācijas Iekšlietu ministrijas Galvenais veicināšanas direktorāts atļāva būvēt 9-14 stāvu ēkas ar dzīvokļu apkuri Smoļenskas, Maskavas, Tjumeņas un Saratovas apgabalos. Ekspluatējot sienas katlus ar slēgtu kurtuvi, jānodrošina gaisa padeve ne tikai sadegšanai, bet arī 3-kārtīgai gaisa apmaiņai virtuves zonā, kur tie parasti ir uzstādīti. Dūmu izvadīšana siltumapgādes laikā pa dzīvokli ir saistīta ar ārējo un iekšējo dūmvadu izbūvi no korozijizturīga metāla ar siltumizolāciju, kas novērš kondensāta veidošanos, periodiski darbojoties siltuma ģeneratoriem apkures sezonas pārejas periodā. Daudzstāvu ēkās iegrimes problēmas rodas apakšējos stāvos (lielākā iegrime) un augšējos stāvos (vāja iegrime). Izmantojot decentralizēto siltumapgādi, netiek apsildīti pagrabi un kāpņu telpas, kas noved pie pamatu aizsalšanas un ēkas kalpošanas laika samazināšanās kopumā. Centrālajā daļā esošo dzīvokļu iedzīvotāji var sasildīties uz apkārtējo dzīvokļu īpašnieku rēķina. Tiek izveidots noteikta veida “enerģijas parazīts”. Sienas apkures katlu vides parametri ir normāli, un NOx emisijas līmenis svārstās no 30 līdz 40 mg/(kWh). Tajā pašā laikā sienas apkures katliem ir sadegšanas produktu emisijas, kas izkliedētas dzīvojamā rajonā salīdzinoši zemā skursteņu augstumā, kas būtiski ietekmē vides situāciju, piesārņojot gaisu dzīvojamā rajonā. Saistībā ar iepriekšminētajiem centralizēto un autonomo siltumapgādes sistēmu trūkumiem un priekšrocībām uzreiz rodas jautājums: kur un kādos gadījumos autonomā siltumapgāde ir vispiemērotākā, bet kurā centralizētā? Pēc visas nepieciešamās informācijas apkopošanas tika salīdzinātas četras siltumapgādes sistēmu iespējas, izmantojot Maskavas Kurkino mikrorajona piemēru. Vienlaikus visos dzīvokļos ir uzstādītas elektriskās plītis. I variants - centralizēta siltumapgāde no katlumājām. II variants - centralizēta siltumapgāde no AIT (autonomie siltuma avoti). III variants - decentralizēta siltumapgāde no jumta katlu mājām. IV variants - siltumapgāde pa dzīvokli. Pirmajā variantā ir izstrādāta centralizētā siltumapgādes sistēma, kur siltuma avots ir katlu telpa, no kuras centrālajam siltuma punktam tiek nodrošināts divu cauruļu siltumtīkls, bet pēc centrālās siltumpunkta četru cauruļu. uzstādīšana apkures un karstā ūdens apgādei. Šajā gadījumā katlu telpai tiek piegādāta gāze. Ceturtajā variantā dzīvoklī ir uzstādīts lokālais siltuma avots, kas nodrošina dzesēšanas šķidruma piegādi apkures un karstā ūdens apgādes sistēmām. Šī shēma piedāvā 2 pakāpju gāzes apgādes sistēmu. 1.kārta – vidēja spiediena gāzes vads, kas ievilkts bloka iekšienē (katrā mājā ierīkots skapja vadības punkts). 2.kārta – zema spiediena mājas iekšējie gāzes vadi (gāze tiek piegādāta tikai lokālam siltuma avotam). Otrā un trešā opcija ir starpposma starp pirmo un ceturto. Otrajā gadījumā kā siltuma avots tiek izmantots AIT (Autonomous Source of Heat), no kura tiek nodrošināta divu cauruļu instalācija no AIT uz IHP (individuālo apkures punktu), bet no IHP ir četru- cauruļu uzstādīšana apkurei un karstā ūdens apgādei. Šajā gadījumā gāze tiek piegādāta AHS (autonomiem siltuma avotiem) pa vidēja spiediena gāzes vadiem. Trešajā gadījumā kā siltuma avots tiek izmantotas salīdzinoši mazas jaudas (no 300 līdz 1000 kW) jumta katlu mājas, kas atrodas tieši uz ēkas jumta un apmierina siltuma nepieciešamību apkurei, ventilācijai un karstajam ūdenim. piegāde. Gāzes vads uz katlu telpu tiek piegādāts caur ēkas ārsienu atklāti vietās, kas ir ērtas apkopei un izslēdz bojājumu iespējamību. Siltumapgādes sistēmu iespējas ir parādītas attēlā. 1. Tehniskie lēmumi par siltumenerģiju, pamatojoties uz vairākiem variantiem, jāpieņem, pamatojoties uz tehniski ekonomiskiem aprēķiniem, kuru optimālais variants tiek atrasts, salīdzinot iespējamos risinājumus. Dārgākā siltumapgādes iespēja ir pirmā - centralizētā siltumapgāde no katlumājas. Ar šādu sistēmu lielākā daļa izmaksu krīt uz siltumtīkliem, ņemot vērā centrālos siltumpunktus, kas sastāda 63,8% no sistēmas kopējām izmaksām. No tā siltumtīklu ierīkošana vien veido 84,5%. Paša siltuma avota izmaksas ir 34,7%, gāzes tīklu īpatsvars, ņemot vērā hidrauliskās sašķelšanas un gāzes sadales stacijas, veido 1,6% no kopējās sistēmas summas. Ceturtais variants (ar siltumenerģiju pa dzīvokli) ir tikai par 4,2% lētāks nekā pirmais (2. att.). Tas nozīmē, ka tos var pieņemt kā savstarpēji aizstājamus. Ja pirmajā variantā lielāko daļu izmaksu sastāda siltumtīkli, tad ar siltuma padevi pa dzīvokli - siltuma avotu, tas ir, sienas apkures katliem - 62,14% no sistēmas kopējām izmaksām. vesels. Turklāt līdz ar siltumenerģijas piegādi katram dzīvoklim palielinās gāzes tīklu ierīkošanas izmaksas. Ir vēl divas iespējas, kurām ir vērts pievērst uzmanību. Tās ir jumta katlu mājas un automātiskie siltummezgli. No ekonomiskā viedokļa visrentablākais ir otrais variants, tas ir, centralizēta siltumapgāde no AIT (autonomie siltuma avoti). Šajā variantā lielākā daļa izmaksu attiecas uz siltumtīkliem, ņemot vērā ITP, kas sastāda 67,3% no sistēmas kopējām izmaksām. Tai skaitā paši siltumtīkli veido 20,3%, atlikušie 79,7% - ITP. Siltumenerģijas avota izmaksas ir 26%, gāzes tīklu īpatsvars, ņemot vērā hidrauliskās sašķelšanas un gāzes sadales stacijas, veido 6,7% no sistēmas kopējā apjoma. Siltumapgādes sistēmas cauruļu ieguldīšanas izmaksas ir atkarīgas no siltumtīklu garuma. Līdz ar to, pietuvinot ar gāzi darbināmu siltuma avotu patērētājam, uzstādot piestiprinātus, iebūvējamus, jumta un individuālos siltuma ģeneratorus, tiks būtiski samazinātas sistēmas izmaksas. Turklāt statistika liecina, ka lielākā daļa centralizētās siltumapgādes sistēmas bojājumu rodas siltumtīklos, kas nozīmē, ka siltumtīklu garuma samazināšana radīs siltumapgādes sistēmas uzticamības pieaugumu kopumā. Tā kā siltumapgādei Krievijā ir liela sociālā nozīme, tās uzticamības, kvalitātes un efektivitātes paaugstināšana ir vissvarīgākais uzdevums. Jebkuri traucējumi siltumenerģijas nodrošināšanā iedzīvotājiem un citiem patērētājiem negatīvi ietekmē valsts ekonomiku un palielina sociālo spriedzi. Pašreizējā saspringtajā situācijā ir nepieciešams ieviest resursus taupošas tehnoloģijas. Turklāt, lai palielinātu ieklāto siltuma cauruļvadu uzticamību, ir jāizmanto iepriekš izolētas bezkanāla caurules ar poliuretāna putu izolāciju polietilēna apvalkā (“caurule caurulē”). Mājokļu un komunālo pakalpojumu reformas būtībai jābūt nevis tarifu paaugstināšanai, bet gan patērētāja un siltuma ražotāja tiesību un pienākumu regulēšanai. Nepieciešams vienoties par regulējuma jautājumiem un izstrādāt tehnoloģiskā regulējuma ietvaru. Ir jārada visi nosacījumi ekonomiskai pievilcībai investīcijām. Rīsi. 1. Siltumapgādes sistēmu shematiskās diagrammas Zīm. 2. Samazināto izmaksu grafiks Literatūra 1. Siltumapgādes un gāzes apgādes un ventilācijas ekonomika: Mācību grāmata. universitātēm / L. D. Boguslavsky, A. A. Simonova, M. F. Mitin. – 3. izdevums, pārstrādāts. un papildu – M.: Stroyizdat, 1988. - 351 lpp. 2. Jonīns A. A. u.c. Siltumapgāde. – M.: Stroyizdat, 1982. - lpp. 336. Starptautiskās zinātniski tehniskās konferences “Siltuma un gāzes apgādes un ventilācijas teorētiskie pamati” rakstu krājums, 2005. gada 23. – 25. novembris, MGSU Rakstā aplūkoti jautājumi par siltumapgādes sistēmas darbības parametru optimizēšanu, izmantojot ekserģiju metodes. Šīs metodes ietver termoekonomikas metodi, kas apvieno gan termodinamiskos, gan ekonomiskos sistēmu analīzes komponentus. Šīs metodes pielietošanas rezultātā iegūtie modeļi ļauj iegūt optimālus parametrus siltumapgādes sistēmas funkcionēšanai atkarībā no ārējām ietekmēm. Mūsdienu siltumapgādes sistēmas (HSS) ir diezgan sarežģītas tehniskas sistēmas ar ievērojamu skaitu elementu, kas atšķiras pēc to funkcionālā mērķa. Tiem raksturīgs tehnoloģiskā procesa kopīgums, kad katlumājā tiek ražots tvaiks vai karstais ūdens, izmantojot enerģiju, kas izdalās, sadedzinot fosilo kurināmo. Tas ļauj dažādos ekonomiskajos un matemātiskajos modeļos ņemt vērā tikai apkures sistēmas darbības galarezultātu - siltuma padevi Qpot patērētājam siltuma vai izmaksu rādītājos, un par galveno uzskatīt siltumenerģijas ražošanas un transportēšanas izmaksas. Qpot vērtību noteicošie faktori: degvielas, elektrības un citu materiālu patēriņš, darba samaksa, iekārtu nolietojums un remonts uc Termodinamiskās analīzes metožu apskats ļauj secināt, ka STS darbības parametrus vēlams optimizēt, izmantojot ekserģijas metodes . Šīs metodes ietver termoekonomikas metodi, kas veiksmīgi apvieno gan termodinamisko, gan ekonomisko STS analīzes komponentu. Termoekonomikas metodes galvenā ideja ir izmantot, lai novērtētu enerģētikas sistēmā notiekošās izmaiņas, kādu vispārinātu termodinamisko raksturlielumu, kas nodrošina galīgo labvēlīgo efektu. Ņemot vērā, ka enerģiju HTS var pārnest gan siltuma, gan mehāniskā darba veidā, par vispārinātu termodinamisko raksturlielumu tika izvēlēta ekserģija. Ar siltuma ekserģiju jāsaprot darbs, ko var iegūt atgriezeniskā tiešā ciklā, kad noteikts siltuma daudzums Qh tiek pārnests no apkures avota ar temperatūru Th uz vidi ar temperatūru Toc: kur hT ir siltuma efektivitāte tiešā atgriezeniskā cikla laikā. Izmantojot termoekonomisko metodi, tiek analizētas galvenās ekserģijas plūsmas izmaiņas, kas nodrošina noderīgu gala efektu (STS analīzes gadījumā iekštelpu gaisa ekserģija). Tajā pašā laikā tiek ņemti vērā un ņemti vērā ekserģijas zudumi, kas rodas enerģijas pārvades un pārveidošanas laikā atsevišķos STS elementos, kā arī ekonomiskās izmaksas, kas saistītas ar attiecīgo STS elementu darbību, kuru klātbūtne. tiek noteikts pēc izvēlētās shēmas. Tikai galvenās ekserģijas plūsmas izmaiņu analīze, kas nodrošina noderīgu gala efektu, ļauj parādīt STS termoekonomisko modeli vairāku atsevišķu zonu veidā, kas savienotas virknē. Katra zona ir elementu grupa, kas sistēmā ir relatīvi neatkarīgi. Šāds STS tehnoloģiskās shēmas linearizēts attēlojums ievērojami vienkāršo visus turpmākos aprēķinus, izslēdzot atsevišķus tehnoloģiskos savienojumus. Tādējādi termoekonomikas metode, ieskaitot STS termoekonomisko modeli, ļauj optimizēt STS darbības parametrus. Pamatojoties uz termoekonomikas metodi, tiek izstrādāts STS termoekonomiskais modelis, kura shematiskā diagramma parādīta att. 1, kur siltumtīklam pēc neatkarīgas ķēdes ir pieslēgta ūdens sildīšanas sistēma ar mākslīgo ūdens cirkulāciju. Rīsi. 1. STS shematiskā diagramma Attēlā. 1. attēlā ir norādīti STS elementi, kas ņemti vērā, izstrādājot modeli: 11 - sūknis (kompresors) ar elektromotoru degvielas padevei katla blokam; 12 – siltummainis (katls); 13 – tīkla sūknis ar elektromotoru ūdens cirkulācijas nodrošināšanai siltumtīklos; 14 - padeves siltuma caurule; 15 - atgaitas siltuma caurule; 211 – lokālā siltumpunkta ūdens-ūdens siltummainis; 221 – lokālās apkures sistēmas cirkulācijas sūknis ar elektromotoru; 212 – neapstrādāta ūdens sildītājs; 222 – avota ūdens sūknis ar elektromotoru; 232 – uzlādes sūknis ar elektromotoru; 31 - apkures ierīces. Veidojot STS termoekonomisko modeli, kā mērķa funkcija tiek izmantota enerģijas izmaksu funkcija. Enerģijas izmaksas, kas tieši saistītas ar sistēmas termodinamiskajiem parametriem, nosaka, ņemot vērā ekserģiju, visu vielu un enerģijas plūsmu izmaksas, kas nonāk attiecīgajā sistēmā. Turklāt, lai vienkāršotu iegūtās izteiksmes, tiek veikti šādi pieņēmumi: · netiek ņemtas vērā spiediena zudumu izmaiņas siltuma cauruļvados dzesēšanas šķidruma transportēšanas laikā. Spiediena zudumi caurulēs un siltummaiņos tiek uzskatīti par nemainīgiem un neatkarīgiem no darbības režīma; · ekserģijas zudumi, kas rodas siltuma palīgvados (caurules katlu telpā) un apkures sistēmas siltuma caurulēs (iekšējās caurules) siltuma apmaiņas rezultātā starp dzesēšanas šķidrumu un vidi, tiek uzskatīti par nemainīgiem neatkarīgi no apkures darbības režīma. sistēma; · ekserģijas zudumi, ko izraisa ūdens noplūde no tīkla, tiek uzskatīti par nemainīgiem, neatkarīgi no STS darbības režīma; · netiek ņemta vērā darba šķidruma siltuma apmaiņa ar vidi, kas rodas katlā, dažāda nolūka tvertnēs (dekarbonizatori, uzglabāšanas tvertnes) un siltummaiņi caur to ārējo virsmu, ko mazgā ar gaisu; · dzesēšanas šķidruma sildīšana, nododot tam papildu siltumu no dūmgāzēm, kā arī krāsnī ienākošā gaisa sildīšana ar izplūdes gāzu siltumu, aplūkojamajā gadījumā nav optimizēta. Tiek uzskatīts, ka galvenā dūmgāzu siltuma daļa tiek izmantota barības vai tīkla ūdens sildīšanai ekonomaizerā. Atlikušā dūmgāzu siltuma daļa tiek izvadīta atmosfērā, savukārt izplūdes dūmgāzu Tyg temperatūra katla bloka līdzsvara režīmā tiek pieņemta vienāda ar 140 °C; · netiek ņemta vērā sūknētā ūdens sildīšana sūkņos. Ņemot vērā norādītos sākumpunktus un izdarītos pieņēmumus, tiek izveidots STS termoekonomiskais modelis, kura principiālā diagramma parādīta att. 1, var attēlot trīs sērijveidā savienotu zonu veidā, kas parādītas attēlā. 2 un ierobežota ar vadības virsmu. 1. zonā ir apvienots sūknis (kompresors) ar elektromotoru degvielas padevei katla blokam 11, siltummaini (katlu) 12, tīkla sūkni ar elektromotoru dzesēšanas šķidruma padevei patērētājiem 13, padevi 14 un atgaitas 15 siltuma caurules. . 2(1) zonā ietilpst lokālā siltumpunkta 211 ūdens-ūdens siltummainis un cirkulācijas sūknis ar elektromotoru 221, bet zonā 2(2) neapstrādāta ūdens sildītājs 212, neapstrādāta ūdens sūknis ar elektrisko dzinējs 222 un papildsūknis ar elektromotoru 232. 2(1) un 2(2) zonas ir daudzfunkcionāla STS termoekonomiskā modeļa atsevišķu elementu paralēls savienojums, nodrošinot siltuma padevi objektiem ar dažādu temperatūru. . 3. zonā ietilpst sildīšanas ierīces 31. Ekserģija tiek piegādāta no ārēja avota caur vadības virsmu uz dažādām STS termoekonomiskā modeļa zonām: e11 - lai darbinātu degvielas sūkņa (kompresora) elektromotoru; e13 - tīkla sūkņa elektromotora piedziņai; e22(1) - darbināt cirkulācijas sūkņa elektromotoru; e22(2) - neapstrādāta ūdens sūkņa elektromotora piedziņai; e23(2) - lai darbinātu uzlādes sūkņa elektromotoru. Ekserģijas cena, kas tiek piegādāta no ārēja avota, t.i., elektroenerģijas, ir zināma un vienāda ar Tsel. Elektriskās enerģijas un ekserģijas vienlīdzība ir izskaidrojama ar to, ka elektroenerģiju var pilnībā pārvērst jebkura cita veida enerģijā. Degviela tiek piegādāta no ārēja avota, kuras patēriņš ir vt, un cena ir Ct. Tā kā termiskie procesi ieņem galveno vietu STS darbībā, tad optimizējamie ir tie mainīgie, kas ļauj izstrādāt STS termoekonomisko modeli un nodrošina salīdzinoši vienkāršu temperatūras apstākļu noteikšanu STS notiekošajiem procesiem. STS. Risinot STS statiskās optimizācijas problēmu, ņemot vērā izdarītos pieņēmumus un pieņemtos apzīmējumus, enerģijas izmaksu apjoms, ieskaitot elektroenerģijas un degvielas izmaksas, tiek noteikts ar atkarību: kur t ir darbības laiks STS. Elektriskās enerģijas patēriņš sūkņu motoru piedziņai un degvielas patēriņš ir atkarīgs no apkures sistēmas darbības režīma un līdz ar to no temperatūras spiediena siltummaiņos, izplūdes gāzu temperatūras un dzesēšanas šķidruma temperatūras izmaiņu diapazona. Tāpēc izteiksmes labā puse (2) ir atlasīto optimizēto mainīgo funkcija. Līdz ar to enerģijas izmaksu apjoms ir vairāku mainīgo funkcija, kuru galējā vērtība tiek noteikta pie nosacījuma, ka enerģijas izmaksu funkcijas daļējie atvasinājumi attiecībā pret optimizētajiem mainīgajiem ir vienādi ar nulli. Šī pieeja ir derīga, ja visi optimizētie mainīgie tiek uzskatīti par neatkarīgiem un problēma tiek reducēta līdz beznosacījuma galējības noteikšanai. Patiesībā šie mainīgie ir saistīti viens ar otru. Šķiet, ka analītisko izteiksmju iegūšana, kas apraksta attiecības starp visiem optimizācijas mainīgajiem, ir diezgan grūts uzdevums. Tajā pašā laikā termoekonomikas metodes izmantošana pētījumu laikā ļauj vienkāršot šo uzdevumu. Kā parādīts attēlā. 2, STS termoekonomiskais modelis ir parādīts virknē savienotu zonu veidā, kas ļauj izteikt katrai zonai piegādāto ekserģiju funkcionālu atkarību veidā no ekserģijas plūsmas, kas atstāj zonu un optimizētie mainīgie, kas ietekmē šo zonu. Ņemot vērā iepriekš minēto, ekserģijas daudzumu, kas tiek piegādāts dažādiem STS elementiem no ārēja avota ej (sk. 2. att.), un tilpuma degvielas patēriņu vt, kopumā var attēlot šādi: Sistēmā (4) iekļautie vienādojumi. ) attiecas uz dažādām termoekonomiskā modeļa zonām, kuru savienojumu veic galvenā ekserģijas plūsma. Ekserģijas plūsma, kas savieno atsevišķas zonas, tiek parādīta funkcionālās atkarības veidā no ekserģijas plūsmas, kas atstāj zonu, un optimizētajiem mainīgajiem, kas ietekmē aplūkojamo zonu: Izteiksmēs (4) un (5) ej nozīmē ekserģijas daudzumu un Ej ir funkcija, kas apraksta tās izmaiņas. Savienojumu esamība starp optimizētajiem mainīgajiem liek mums uzskatīt enerģijas izmaksu optimizāciju par problēmu, kas saistīta ar vairāku mainīgo funkciju optimizēšanu tādu ierobežojumu klātbūtnē kā vienādības (savienojuma vienādojumi), t.i., kā problēma, kā atrast nosacītu ekstrēmu. . Problēmas, kas saistītas ar nosacītā ekstrēma atrašanu, var atrisināt, izmantojot nenoteikto reizinātāju Lagranža metodi. Nenoteikto Lagranža reizinātāju metodes pielietošana reducē sākotnējās enerģijas izmaksu funkcijas (1) nosacītā ekstrēma atrašanas problēmu uz jaunas funkcijas - Lagranža - beznosacījuma ekstrēma atrašanas problēmu. Ņemot vērā iepriekš minētās (4) un (5) vienādojumu sistēmas, Lagranža izteiksme aplūkotajai STS darbības parametru optimizācijas problēmai tiek uzrakstīta šādi: Salīdzinot enerģijas izmaksu izteiksmi (2) un Lagranža izteiksmi. (6), ņemot vērā atkarības (4) un (5), var pārliecināties par to pilnīgu identitāti. Lai atrastu ekstremālos nosacījumus, ir jāņem Lagranža funkcijas (6) daļējie atvasinājumi attiecībā uz visiem mainīgajiem (gan optimizētajiem, gan papildu, ko ievada savienojuma vienādojumi) un jāiestata vienādi ar nulli. Daļēji atvasinājumi attiecībā uz ekserģiju plūsmām, kas savieno atsevišķas termoekonomiskā modeļa ej zonas, ļauj aprēķināt Lagranža reizinātāju lj vērtības. Tādējādi daļējam atvasinājumam attiecībā uz e2(1) ir šāda forma: Vienādojumu sistēma (8) nosaka saikni starp enerģijas izkliedi un enerģijas izmaksām katrā termoekonomiskā modeļa zonā noteiktām ekonomisko rādītāju vērtībām Tsel, Tst. , l2(1), l2(2), l3. Vērtības l2(1), l2(2), l3 vispārīgā gadījumā izsaka enerģijas izmaksu izmaiņu ātrumu, mainoties ekserģijas daudzumam jeb, citiem vārdiem sakot, ekserģijas vienības cenu, atstājot katru zonu. termoekonomiskais modelis. Risināšanas sistēma (8), ņemot vērā vienādojumus (7), ļauj noteikt nepieciešamos nosacījumus Lagranža (6) minimuma atrašanai. Lai atrisinātu (7) un (8) vienādojumu sistēmas, izteiksmes (4) un (5), kas rakstītas vispārīgā formā, ir jāuzrāda detalizētu analītisko sakarību veidā, kas ir matemātisko procesu apraksta sastāvdaļas. atsevišķus STS elementus. Literatūra Brodjanskis V. M., Fračers V., Mihaleks K. Ekserētiskā metode un tās pielietojumi. Zem. ed. V. M. Brodjanskis - M.: Energoatomizdat, 1988. - 288 lpp.

- 202,50 Kb

Izglītības un zinātnes ministrija

Valsts profesionālās augstākās izglītības iestāde "Brotherly State University"

Enerģētikas un automatizācijas fakultāte

Rūpnieciskās siltumenerģētikas katedra

Abstrakts par disciplīnu

"Siltums un ventilācija"

Mūsdienīgas apkures sistēmas

Attīstības perspektīvas

Izpildīts:

ST grupa TGV-08

UZ. Sņegireva

Pārraugs:

PTE katedras profesors, Ph.D

S.A. Semenovs

Bratska 2010

Ievads

1. Centrālapkures sistēmu veidi un darbības principi

2. Mūsdienu termohidrodinamiskā sūkņa TC1 un klasiskā siltumsūkņa siltumapgādes sistēmu salīdzinājums

3. Autonomās siltumapgādes sistēmas

4. Modernas apkures un karstā ūdens apgādes sistēmas Krievijā

4.2 Gāzes apkure

4.3 Gaisa apkure

4.4 Elektriskā apkure

4.5 Cauruļvadi

4.6 Katlu aprīkojums

5. Siltumapgādes attīstības perspektīvas Krievijā

Secinājums

Ievads

Dzīvojot mērenajos platuma grādos, kur gada lielākā daļa ir auksta, ir jānodrošina siltumapgāde ēkām: dzīvojamām ēkām, birojiem un citām telpām. Siltumapgāde nodrošina komfortablu dzīvošanu, ja tas ir dzīvoklis vai māja, produktīvu darbu, ja tas ir birojs vai noliktava.

Vispirms noskaidrosim, ko nozīmē termins “siltumapgāde”. Siltumapgāde ir karstā ūdens vai tvaika padeve ēkas apkures sistēmām. Parastie siltumapgādes avoti ir termoelektrostacijas un katlu mājas. Ir divu veidu siltumapgāde ēkām: centralizētā un vietējā. Ar centralizētu piegādi tiek piegādātas atsevišķas teritorijas (rūpnieciskās vai dzīvojamās). Centralizētā siltumtīkla efektīvai darbībai tas tiek būvēts, sadalot līmeņos, katra elementa darbs ir viena uzdevuma veikšana. Ar katru līmeni elementa uzdevums samazinās. Vietējā siltumapgāde ir siltuma padeve vienai vai vairākām mājām. Centralizētajiem siltumtīkliem ir vairākas priekšrocības: degvielas patēriņa un izmaksu samazināšana, zemas kvalitātes degvielas izmantošana, dzīvojamo rajonu sanitārā stāvokļa uzlabošana. Centralizētā siltumapgādes sistēma ietver siltumenerģijas avotu (koģenerācijas sistēmu), siltumtīklu un siltumenerģijas patēriņa blokus. Koģenerācijas stacijas apvieno siltumu un enerģiju. Vietējās siltumapgādes avoti ir plītis, boileri, ūdens sildītāji.

Siltumapgādes sistēmas atšķiras ar dažādām temperatūrām un ūdens spiedienu. Tas ir atkarīgs no klientu prasībām un ekonomiskiem apsvērumiem. Palielinoties attālumam, pa kuru siltums “jānodod”, pieaug ekonomiskās izmaksas. Šobrīd siltuma pārneses attālumi tiek mērīti desmitos kilometru. Siltumapgādes sistēmas tiek sadalītas pēc siltumslodžu apjoma. Apkures sistēmas tiek klasificētas kā sezonālās, bet karstā ūdens apgādes sistēmas - kā pastāvīgās.

1. Centrālapkures sistēmu veidi un darbības principi

Centralizētā siltumapgāde sastāv no trim savstarpēji savienotiem un secīgiem posmiem: dzesēšanas šķidruma sagatavošana, transportēšana un izmantošana. Saskaņā ar šiem posmiem katra sistēma sastāv no trim galvenajām saitēm: siltuma avota (piemēram, termoelektrostacija vai katlumāja), siltumtīkliem (siltuma cauruļvadiem) un siltuma patērētājiem.

Decentralizētās siltumapgādes sistēmās katram patērētājam ir savs siltuma avots.

Dzesēšanas šķidrumi centrālapkures sistēmās var būt ūdens, tvaiks un gaiss; atbilstošās sistēmas sauc par ūdens, tvaika vai gaisa apkures sistēmām. Katram no tiem ir savas priekšrocības un trūkumi. siltumapgāde centrālā apkure

Tvaika apkures sistēmas priekšrocības ir ievērojami zemākas izmaksas un metāla patēriņš salīdzinājumā ar citām sistēmām: kondensējoties 1 kg tvaika, izdalās aptuveni 535 kcal, kas ir 15-20 reizes vairāk nekā siltuma daudzums, kas izdalās, ja 1 kg tvaika. ūdens atdziest apkures ierīcēs, un tāpēc tvaika cauruļvadiem ir ievērojami mazāks diametrs nekā ūdens sildīšanas sistēmas cauruļvadiem. Tvaika apkures sistēmās sildīšanas ierīču virsmas laukums ir mazāks. Telpās, kurās periodiski uzturas cilvēki (rūpniecības un sabiedriskās ēkās), tvaika apkures sistēma ļaus ražot apkuri periodiski un bez dzesēšanas šķidruma sasalšanas riska ar sekojošu cauruļvadu plīsumu.

Tvaika sildīšanas sistēmas trūkumi ir tās zemās higiēniskās īpašības: putekļi gaisā sadedzina sildierīces, kas uzkarsētas līdz 100°C vai vairāk; nav iespējams regulēt šo ierīču siltuma pārnesi un lielāko daļu apkures perioda sistēmai jādarbojas ar pārtraukumiem; pēdējo klātbūtne izraisa ievērojamas gaisa temperatūras svārstības apsildāmās telpās. Tāpēc tvaika apkures sistēmas tiek ierīkotas tikai tajās ēkās, kurās cilvēki uzturas periodiski - pirtīs, veļas mazgātavās, dušas paviljonos, dzelzceļa stacijās un klubos.

Gaisa apkures sistēmas patērē maz metāla, un tās vienlaikus var vēdināt telpu, to sildot. Tomēr dzīvojamo ēku gaisa apkures sistēmas izmaksas ir augstākas nekā citām sistēmām.

Ūdens sildīšanas sistēmas ir dārgākas un metālietilpīgākas salīdzinājumā ar tvaika sildīšanu, taču tām ir augstas sanitārās un higiēniskās īpašības, kas nodrošina to plašu izmantošanu. Tie ir uzstādīti visās dzīvojamās ēkās, kas ir augstākas par diviem stāviem, sabiedriskās ēkās un lielākajā daļā rūpniecības ēku. Ierīču siltuma pārneses centralizēta regulēšana šajā sistēmā tiek panākta, mainot tajās ieplūstošā ūdens temperatūru.

Ūdens sildīšanas sistēmas izceļas ar ūdens pārvietošanas metodi un dizaina risinājumiem.

Pamatojoties uz ūdens pārvietošanas metodi, izšķir sistēmas ar dabisku un mehānisku (sūknēšanas) stimulāciju. Ūdens sildīšanas sistēmas ar dabisku impulsu. Šādas sistēmas shematiskā shēma sastāv no katla (siltuma ģeneratora), padeves cauruļvada, apkures ierīcēm, atgaitas cauruļvada un izplešanās trauka.Katlā uzkarsētais ūdens nonāk apkures ierīcēs, nodod tām daļu sava siltuma uz kompensē siltuma zudumus caur apsildāmās ēkas ārējām norobežojumiem, pēc tam atgriežas katlā un pēc tam atkārtojas ūdens cirkulācija. Tās kustība notiek dabiska impulsa ietekmē, kas rodas sistēmā, sildot ūdeni katlā.

Sistēmas darbības laikā radītais cirkulācijas spiediens tiek tērēts, lai pārvarētu pretestību ūdens kustībai pa caurulēm (no ūdens berzes pret cauruļu sienām) un vietējai pretestībai (līkumos, krānos, vārstos, sildīšanas ierīcēs , katli, tējas, krusti utt.) .

Jo lielāks ir ūdens kustības ātrums caurulēs, jo lielāks ir šo pretestību lielums (ja ātrums dubultojas, tad pretestība četrkāršojas, t.i. kvadrātiskā attiecībā). Sistēmās ar dabisku impulsu ēkās ar nelielu stāvu skaitu efektīvā spiediena lielums ir mazs, un tāpēc tajās nevar pieļaut lielu ūdens kustības ātrumu caurulēs; tādēļ cauruļu diametriem jābūt lieliem. Sistēma var nebūt ekonomiski dzīvotspējīga. Tāpēc dabiskās cirkulācijas sistēmu izmantošana ir atļauta tikai nelielām ēkām. Šādu sistēmu diapazons nedrīkst pārsniegt 30 m, un k vērtībai jābūt vismaz 3 m.

Sistēmā esošajam ūdenim uzsilstot, tā tilpums palielinās. Lai uzņemtu šo papildu ūdens daudzumu apkures sistēmās, ir paredzēts izplešanās trauks 3; sistēmās ar gaisvadu elektroinstalāciju un dabisku impulsu, tas vienlaikus kalpo, lai noņemtu no tām gaisu, kas izdalās no ūdens, kad to silda katlos.

Ūdens sildīšanas sistēmas ar sūkņu piedziņu. Apkures sistēma vienmēr ir piepildīta ar ūdeni, un sūkņu uzdevums ir radīt spiedienu, kas nepieciešams tikai, lai pārvarētu ūdens kustības pretestību. Šādās sistēmās dabiskās un sūknēšanas piedziņas darbojas vienlaicīgi; kopējais spiediens divu cauruļu sistēmām ar gaisa sadali, kgf/m2 (Pa)

Ekonomisku apsvērumu dēļ to parasti ņem 5-10 kgf/m2 uz 1 m (49-98 Pa/m).

Sistēmu ar sūknēšanas stimulāciju priekšrocības ir samazinātas izmaksas cauruļvadiem (to diametrs ir mazāks nekā sistēmās ar dabisko stimulāciju) un iespēja piegādāt siltumu vairākām ēkām no vienas katlu telpas.

Aprakstītās sistēmas ierīces, kas atrodas dažādos ēkas stāvos, darbojas dažādos apstākļos. Spiediens p2, kas nodrošina ūdens cirkulāciju caur ierīci otrajā stāvā, ir aptuveni divas reizes lielāks par spiedienu p1 ierīcei pirmajā stāvā. Tajā pašā laikā cauruļvada gredzena, kas iet caur katlu un otrā stāva ierīci, kopējā pretestība ir aptuveni vienāda ar gredzena pretestību, kas iet caur katlu un pirmā stāva ierīci. Līdz ar to pirmais gredzens darbosies ar pārspiedienu, otrā stāva iekārtā iekļūs vairāk ūdens, nekā nepieciešams pēc aprēķiniem, un attiecīgi samazināsies ūdens daudzums, kas iet caur ierīci pirmajā stāvā.

Rezultātā ar šo ierīci apsildāmajā telpā otrajā stāvā notiks pārkaršana, bet pirmā stāva telpā – par zemu. Lai novērstu šo parādību, tiek izmantotas īpašas apkures sistēmu aprēķināšanas metodes, kā arī tiek izmantoti dubultie regulēšanas krāni, kas uzstādīti uz ierīču karstās padeves. Ja aizverat šos krānus pie iekārtām otrajā stāvā, jūs varat pilnībā nodzēst pārspiedienu un tādējādi regulēt ūdens plūsmu visām ierīcēm, kas atrodas uz viena stāvvada. Taču nevienmērīga ūdens sadale sistēmā iespējama arī atsevišķos stāvvados. Tas izskaidrojams ar to, ka gredzenu garums un līdz ar to arī to kopējā pretestība šādā sistēmā nav vienāda visiem stāvvadiem: gredzenam, kas iet cauri stāvvadam (vistuvāk galvenajam stāvvadam), ir vismazākā pretestība; Vislielākā pretestība ir garākajam gredzenam, kas iet caur stāvvadu.

Ūdeni var sadalīt pa atsevišķiem stāvvadiem, atbilstoši noregulējot spraudņa (caurlaides) krānus, kas uzstādīti katrā stāvvadā. Ūdens cirkulācijai ir uzstādīti divi sūkņi - viens darbojas, otrs - rezerves. Sūkņu tuvumā parasti tiek izgatavota slēgta apvada līnija ar vārstu. Strāvas padeves pārtraukuma un sūkņa apstādināšanas gadījumā vārsts atveras un apkures sistēma darbojas ar dabisko cirkulāciju.

Sūkņa darbināmā sistēmā izplešanās tvertne ir pievienota sistēmai pirms sūkņiem, un tāpēc uzkrāto gaisu nevar izvadīt caur to. Lai noņemtu gaisu iepriekš uzstādītajās sistēmās, pieplūdes stāvvadu galos tika turpinātas ar gaisa caurulēm, uz kurām tika uzstādīti vārsti (lai izslēgtu stāvvada remontu). Gaisa vads savienojuma vietā ar gaisa kolektoru ir izgatavots cilpas veidā, kas novērš ūdens cirkulāciju caur gaisa līniju. Šobrīd šī risinājuma vietā tiek izmantoti gaisa vārsti, kas ieskrūvēti ēkas augšējā stāvā uzstādīto radiatoru augšējos spraudņos.

Apkures sistēmas ar apakšējo vadu ir ērtāk lietojamas nekā sistēmas ar augšējo vadu. Tik daudz siltuma netiek zaudēts caur padeves līniju un ūdens noplūdes no tā var atklāt un novērst savlaicīgi. Jo augstāk sildīšanas ierīce ir novietota sistēmās ar zemāku elektroinstalāciju, jo lielāks ir gredzenā pieejamais spiediens. Jo garāks gredzens, jo lielāka tā kopējā pretestība; tāpēc sistēmā ar zemāku elektroinstalāciju ierīču pārspiediens augšējos stāvos ir daudz mazāks nekā sistēmās ar augšējo vadu, un tāpēc to regulēšana ir vienkāršāka. Sistēmās ar apakšējo elektroinstalāciju dabiskā impulsa lielums tiek samazināts tāpēc, ka dzesēšanas dēļ padeves stāvvados notiek bremzēšanas kustība no augšas uz leju, tāpēc kopējais spiediens, kas darbojas šādās sistēmās, ir

Pašlaik ir plaši izplatītas viencaurules sistēmas, kurās radiatori ir savienoti ar abiem savienojumiem ar vienu stāvvadu; Šādas sistēmas ir vieglāk uzstādīt un nodrošina vienmērīgāku visu apkures ierīču apkuri. Visizplatītākā ir viencauruļu sistēma ar apakšējo vadu un vertikāliem stāvvadiem.

Šādas sistēmas stāvvads sastāv no pacelšanas un nolaišanas daļas. Trīsceļu vārsti var ievadīt aprēķinātu ūdens daudzumu vai daļu ūdens ierīcēs; pēdējā gadījumā atlikušais daudzums, apejot ierīci, tiek izvadīts cauri noslēgšanas sekcijām. Savienojumu starp stāvvada augšupejošo un krītošo daļu veido savienotājcaurule, kas ielikta zem augšējā stāva logiem. Augšējā stāvā esošo ierīču augšējos aizbāžņos ir uzstādīti gaisa vārsti, caur kuriem mehāniķis sistēmas palaišanas laikā vai tad, kad tā tiek bagātīgi uzpildīta ar ūdeni, izvada gaisu no sistēmas. Viencaurules sistēmās ūdens plūst cauri visiem stiprinājumiem secīgi, tāpēc tie ir rūpīgi jānoregulē. Ja nepieciešams, atsevišķu ierīču siltuma pārneses regulēšana tiek veikta, izmantojot trīsceļu vārstus, un ūdens plūsma caur atsevišķiem stāvvadiem tiek veikta, izmantojot caurlaides (spraudņu) vārstus vai uzstādot tajos droseles paplāksnes. Ja stāvvadā ieplūst pārmērīgi liels ūdens daudzums, tad pirmās sildīšanas ierīces stāvvadā pa ūdens plūsmu izdalīs vairāk siltuma nekā nepieciešams pēc aprēķiniem.

Īss apraksts

Dzīvojot mērenajos platuma grādos, kur gada lielākā daļa ir auksta, ir jānodrošina siltumapgāde ēkām: dzīvojamām ēkām, birojiem un citām telpām. Siltumapgāde nodrošina komfortablu dzīvošanu, ja tas ir dzīvoklis vai māja, produktīvu darbu, ja tas ir birojs vai noliktava.
Vispirms noskaidrosim, ko nozīmē termins “siltumapgāde”. Siltumapgāde ir karstā ūdens vai tvaika padeve ēkas apkures sistēmām. Parastie siltumapgādes avoti ir termoelektrostacijas un katlu mājas. Ir divu veidu siltumapgāde ēkām: centralizētā un vietējā.

Saturs

Ievads
1. Centrālapkures sistēmu veidi un darbības principi
2. Mūsdienu termohidrodinamiskā sūkņa TC1 un klasiskā siltumsūkņa siltumapgādes sistēmu salīdzinājums
3. Autonomās siltumapgādes sistēmas
4. Modernas apkures un karstā ūdens apgādes sistēmas Krievijā
4.1 Ūdens sildīšanas sistēmas
4.2 Gāzes apkure
4.3 Gaisa apkure
4.4 Elektriskā apkure
4.5 Cauruļvadi
4.6 Katlu aprīkojums
5. Siltumapgādes attīstības perspektīvas Krievijā
Secinājums
Izmantotās literatūras saraksts

Apsildes sistēma

Jautājumi

1. Siltumapgādes sistēmas jēdziens un klasifikācija.

2. Centralizētās apkures sistēmas un to elementi.

3. Siltumtīklu diagrammas.

4. Siltumtīklu ierīkošana.

1. Lauku apdzīvoto vietu kompleksās inženiertehniskās iekārtas./A.B. Keatovs, P.B. Maizels, I.Ju. Rubčaks. – M.: Stroyizdat, 1982. – 264 lpp.

2. Kočeva M.A. Inženiertehniskās iekārtas un apdzīvoto vietu labiekārtošana: Mācību grāmata. – N. Novgoroda: Ņižņijnovgoroda. Valsts arhitekts-ēkas Univ.-T., 2003.–121 lpp.

3. Teritoriju, ēku un būvlaukumu inženiertīkli un aprīkojums / I.A. Nikolajevska, L.P. Gorlopanova, N.Ju. Morozova; Zem. rediģēja I.A. Nikolajevska. – M: Ed. Centrs "Akadēmija", 2004. – 224 lpp.

Siltumapgādes sistēmas jēdziens un klasifikācija

Apsildes sistēma- tehnisko ierīču, mezglu un apakšsistēmu komplekts, kas nodrošina: 1) dzesēšanas šķidruma sagatavošanu, 2) tā transportēšanu, 3) sadali atbilstoši siltuma pieprasījumam individuālajiem patērētājiem.

Mūsdienu siltumapgādes sistēmām jāatbilst šādām pamatprasībām:

1. Cauruļvadu un uzstādīta uzticama izturība un hermētiskums
armatūra uz tiem pie spiediena un dzesēšanas šķidruma temperatūras, kas sagaidāma ekspluatācijas apstākļos.

2. Augsta termiskā un elektriskā pretestība un pretestība ekspluatācijas apstākļos, kā arī izolācijas konstrukcijas zema gaisa caurlaidība un ūdens absorbcija.

3. Iespēja ražot rūpnīcā visu galveno"
siltuma cauruļvada elementi, palielināti līdz robežām, ko nosaka veids un
materiālu apstrādes transportlīdzekļu kauls. Siltumcauruļu montāža uz šosejas!
gatavie elementi.

4. Visu darbietilpīgo būvniecības un uzstādīšanas procesu mehanizācijas iespēja.

5. Uzturamība, t.i., spēja ātri atklāt cēloņus
kļūmju vai bojājumu rašanās un problēmu un to seku novēršana, veicot remontdarbus noteiktā laikā.

Atkarībā no sistēmu jaudas un patērētāju skaita, kas no tām saņem siltumenerģiju, siltumapgādes sistēmas iedala centralizētās un decentralizētās.

Siltumenerģija karstā ūdens vai tvaika veidā tiek transportēta no siltuma avota (koģenerācijas stacijas (koģenerācijas stacija) vai lielās katlumājas) pie patērētājiem pa speciāliem cauruļvadiem - siltumtīkliem.

Siltumapgādes sistēmas sastāv no trim galvenajiem elementiem: ģenerators, kurā tiek ražota siltumenerģija; siltuma caurules, caur kuru siltumenerģija tiek piegādāta apkures ierīcēm; apkures ierīces, kalpo siltuma pārnesei no dzesēšanas šķidruma uz apsildāmas telpas gaisu vai gaisu ventilācijas sistēmās, vai krāna ūdeni karstā ūdens apgādes sistēmās.

Mazās apdzīvotās vietās galvenokārt tiek izmantotas divas siltumapgādes sistēmas: vietējā un centralizētā. Centrālās sistēmas nav raksturīgas ēkām, kas nav augstākas par trim stāviem.

Vietējās sistēmas- kurā visi trīs galvenie elementi atrodas vienā telpā vai blakus esošajās. Šādu sistēmu klāsts ir ierobežots līdz vairākām nelielām telpām.

Centralizētas sistēmas raksturīgs ar to, ka siltuma ģenerators tiek izņemts no apsildāmām ēkām vai karstā ūdens patērētājiem īpašā ēkā. Šāds siltuma avots var būt katlumāja ēku grupai, ciema katlu māja vai koģenerācijas stacija (koģenerācijas stacija).

Vietējās apkures sistēmās ietilpst: cietā kurināmā plīts, gāzes plīts un sildītājs, grīdas vai dzīvokļa ūdens sistēmas un elektriskā.

Krāsns apkure, izmantojot cieto kurināmo. Apkures krāsnis tiek uzstādītas apdzīvotās vietās ar zemu siltuma blīvumu. Sanitāro, higiēnas un ugunsdrošības apsvērumu dēļ tos atļauts uzstādīt tikai vienstāvu un divstāvu ēkās.

Iekštelpu krāšņu dizaini ir ļoti dažādi. Tie var būt dažādu formu plānā, ar dažādu ārējās virsmas apdari un ar dažādiem dūmu cirkulācijas modeļiem, kas atrodas krāsns iekšpusē, caur kuru pārvietojas gāzes. Atkarībā no gāzes kustības virziena krāsnīs izšķir vairāku apgriezienu kanālu un bezkanālu krāsnis. Pirmkārt, gāzu kustība krāsnī notiek caur virknē vai paralēli savienotiem kanāliem, otrkārt, gāzu kustība notiek brīvi krāsns dobumā.

mazās ēkās vai mazās palīgēkās rūpniecības objektos, kas atrodas tālu no galvenajām ražošanas ēkām. Šādu sistēmu piemēri ir krāsnis, gāzes vai elektriskā apkure. Šajos gadījumos siltuma saņemšana un tā nodošana iekštelpu gaisam tiek apvienota vienā ierīcē un atrodas apsildāmās telpās.

Centrālā sistēma siltumapgāde ir sistēma siltuma padevei vienai jebkura tilpuma ēkai, no viena siltuma avota. Parasti šādas sistēmas sauc par apkures sistēmām ēkām, kuras saņem siltumu no katla, kas uzstādīts ēkas pagrabā, vai no atsevišķām katlu mājām. Šis katls var nodrošināt siltumu šīs ēkas ventilācijas un karstā ūdens sistēmām.

Centralizēta Siltumapgādes sistēmas sauc, ja siltums tiek piegādāts daudzām ēkām no viena siltuma avota (koģenerācijas vai rajona katlu mājas). Pamatojoties uz siltuma avota veidu, centralizētās siltumapgādes sistēmas iedala centralizētajā siltumapgādes sistēmā un centralizētajā siltumapgādes sistēmā. Ar centralizēto apkuri siltuma avots ir centralizētā katlu māja, bet centralizētās siltumapgādes gadījumā - koģenerācijas stacija (koģenerācijas stacija).

Dzesēšanas šķidrumu sagatavo rajona katlu mājā (vai centrālapkures stacijā). Sagatavotais dzesēšanas šķidrums pa cauruļvadiem tiek piegādāts rūpniecības, sabiedrisko un dzīvojamo ēku apkures un ventilācijas sistēmām. Sildierīcēs, kas atrodas ēku iekšienē, dzesēšanas šķidrums atbrīvo daļu no tajā uzkrātā siltuma un tiek novadīts pa īpašiem cauruļvadiem uz siltuma avotu. Centralizētā siltumapgāde no centralizētās siltumapgādes atšķiras ne tikai ar siltuma avota veidu, bet arī ar siltumenerģijas ražošanas būtību.

Centralizētā siltumapgāde raksturojama kā centralizēta siltumapgāde, kuras pamatā ir siltuma un elektroenerģijas kombinēta ražošana. Izņemot siltuma avotu, visi pārējie centralizētās siltumapgādes un centralizētās siltumapgādes sistēmu elementi ir vienādi.

Pamatojoties uz dzesēšanas šķidruma veidu, siltumapgādes sistēmas iedala divās grupās - ūdens un tvaika siltumapgādes sistēmās.

Dzesēšanas šķidrums ir vide, kas pārnes siltumu no siltuma avota uz siltumu patērējošām ierīcēm apkures, ventilācijas un karstā ūdens apgādes sistēmās. Siltumapgādes sistēmās, ko mūsu valstī izmanto pilsētām un dzīvojamiem rajoniem, ūdens tiek izmantots kā dzesēšanas šķidrums. Rūpniecības objektos un industriālajos rajonos siltumapgādes sistēmām tiek izmantots ūdens un tvaiks. Tvaiks galvenokārt tiek izmantots enerģijas un procesa vajadzībām.

Pēdējā laikā rūpniecības uzņēmumi ir sākuši izmantot vienu dzesēšanas šķidrumu - ūdeni, kas uzsildīts līdz dažādām temperatūrām, ko izmanto arī tehnoloģiskajos procesos. Viena dzesēšanas šķidruma izmantošana vienkāršo siltumapgādes shēmu, samazina kapitāla izmaksas un veicina kvalitatīvu un lētu darbību.

Uz centralizētās siltumapgādes sistēmās izmantotajiem dzesēšanas šķidrumiem attiecas sanitārās, higiēnas, tehniskās, ekonomiskās un ekspluatācijas prasības. Vissvarīgākā sanitārā un higiēniskā prasība ir tāda, ka jebkurš dzesēšanas šķidrums nedrīkst pasliktināt mikroklimatiskos apstākļus slēgtās telpās cilvēkiem tajās un rūpnieciskajās ēkās iekārtām. Dzesēšanas šķidrumam nedrīkst būt augsta temperatūra, jo tas var izraisīt augstu temperatūru uz sildīšanas ierīču virsmām un izraisīt organiskas izcelsmes putekļu sadalīšanos un nepatīkami ietekmēt cilvēka ķermeni. Maksimālā temperatūra uz apkures ierīču virsmas nedrīkst būt augstāka par 95-105 °C dzīvojamās un sabiedriskās ēkās; rūpnieciskajās ēkās pieļaujama līdz 150 °C.

Tehniskās un ekonomiskās prasības dzesēšanas šķidrumam aprobežojas ar to, ka, izmantojot konkrēto dzesēšanas šķidrumu, siltumtīklu izmaksas, pa kurām tiek transportēts dzesēšanas šķidrums, ir minimālas, kā arī apkures ierīču masa ir maza un degvielas patēriņš ir mazāks. telpu apkurei nodrošināta.

Darbības prasības ir tādas, ka dzesēšanas šķidrumam ir tādas īpašības, kas ļauj centralizēti (no vienas vietas, piemēram, katlu telpas) regulēt siltuma patēriņa sistēmu siltuma jaudu. Nepieciešamību mainīt siltuma patēriņu apkures un ventilācijas sistēmās rada mainīga āra gaisa temperatūra. Dzesēšanas šķidruma darbības indikators tiek uzskatīts arī par apkures un ventilācijas sistēmu kalpošanas laiku, izmantojot noteiktu dzesēšanas šķidrumu.

Ja salīdzinām ūdeni un tvaiku, pamatojoties uz uzskaitītajiem galvenajiem rādītājiem, mēs varam atzīmēt šādas priekšrocības.

Ūdens priekšrocības: salīdzinoši zema ūdens un apkures ierīču virsmu temperatūra; spēja transportēt ūdeni lielos attālumos, būtiski nesamazinot tā termisko potenciālu; siltuma patēriņa sistēmu siltuma jaudas centralizētas regulēšanas iespēja; ūdens sildīšanas, ventilācijas un karstā ūdens apgādes sistēmu pieslēgšanas vienkāršība siltumtīkliem; apkures tvaika kondensāta saglabāšana termoelektrostacijās vai rajona katlu mājās; ilgs apkures un ventilācijas sistēmu kalpošanas laiks.

Tvaika priekšrocības: iespēja izmantot tvaiku ne tikai siltuma patērētājiem, bet arī jaudas un tehnoloģiskām vajadzībām; tvaika apkures sistēmu ātra apkure un ātra dzesēšana, kas ir vērtīga telpām ar periodisku apkuri; zemspiediena tvaikam (parasti izmanto ēku apkures sistēmās) ir zema tilpuma masa (apmēram 1650 reizes mazāka par ūdens tilpuma masu); šis apstāklis ​​tvaika apkures sistēmās ļauj ignorēt hidrostatisko spiedienu un izmantot tvaiku kā dzesēšanas šķidrumu daudzstāvu ēkās; tvaika siltumapgādes sistēmas šo pašu iemeslu dēļ var izmantot siltumapgādes zonas visnelabvēlīgākajā reljefā; zemākas tvaika sistēmu sākotnējās izmaksas mazākas apkures ierīču virsmas un mazāka cauruļvadu diametra dēļ; sākotnējās pielāgošanas vienkāršība tvaika pašsadales dēļ; nav enerģijas patēriņa tvaika transportēšanai.

Tvaika trūkumi, papildus uzskaitītajām ūdens priekšrocībām, ietver papildus: palielinātus siltuma zudumus tvaika līnijās, pateicoties augstākai tvaika temperatūrai; Tvaika apkures sistēmu kalpošanas laiks ir ievērojami mazāks nekā ūdens sildīšanas sistēmām, jo ​​notiek intensīvāka kondensāta cauruļvadu iekšējās virsmas korozija.

Neskatoties uz dažām tvaika kā dzesēšanas šķidruma priekšrocībām, to apkures sistēmās izmanto daudz retāk nekā ūdeni, un pēc tam tikai tām telpām, kurās cilvēki ilgu laiku nav aizņemti. Saskaņā ar būvnormatīviem un noteikumiem tvaika apkuri var izmantot tirdzniecības telpās, pirtīs, veļas mazgātavās, kinoteātros un ražošanas ēkās. Tvaika sistēmas netiek izmantotas dzīvojamās ēkās.

Ēku gaisa apsildes un ventilācijas sistēmās, kur nav tieša tvaika kontakta ar iekštelpu gaisu, ir pieļaujama tā izmantošana kā primārā (gaisa apsildes) dzesēšanas šķidrums. Tvaiku var izmantot arī krāna ūdens sildīšanai karstā ūdens sistēmās.

Kā uzlabot apkures sistēmas veiktspēju un padarīt tās apkopi ērtāku privātmājas īpašniekam. Lai atrisinātu šo problēmu, ir jāzina jaunas tendences un sasniegumi siltumapgādes jomā. Visām modernajām privātmājas apkures sistēmām jābūt ne tikai ērtām, bet arī ar optimālām veiktspējas īpašībām.

Prasības modernai mājas apkurei

Jebkuras apkures padeves mērķis ir uzturēt komfortablu temperatūras līmeni telpā. Tomēr papildus tam modernai privātmājas apkurei jāatbilst vairākām papildu prasībām.

Pirmkārt, tā ir maksimāla drošība tiem, kas dzīvo mājā. Tie. neviens sildelements vai tā darbība nedrīkst radīt kaitējumu cilvēkiem. Tas jo īpaši attiecas uz salīdzinoši jauniem polimēru ražošanas materiāliem. Turklāt, izvēloties sistēmu, jāņem vērā šādi faktori:

• Ekonomiskā lietderība. Svarīgi, lai saņemtais siltumenerģijas daudzums mēdz būt līdzīgs patērētajam. Mūsdienu privātmājas apkures efektivitātei jābūt tuvu 100%;
• Minimāli apkopes resursi. Tradicionālajām apkures shēmām ir vairāki būtiski trūkumi - liels kvēpu daudzums (cietā kurināmā katli un krāsnis), nepieciešamība pēc ikgadējās cauruļu tīrīšanas, pastāvīga degvielas daudzuma un darbības režīma uzraudzība. Mūsdienu privātmājas apkures veidi gandrīz pilnībā novērš šo faktoru ietekmi uz darbu;
• Maksimāla autonomija.

Kas jādara, lai pēc iespējas vairāk izpildītu šos nosacījumus? Lai to izdarītu, ieteicams izpētīt apkures ierīču un ķēžu tirgus piedāvājumus, izvēloties optimālo komplektāciju konkrētai mājai.

Vairumā gadījumu ekonomiski izdevīgāk ir modernizēt esošo sistēmu, nevis izveidot pilnīgi jaunu.

Veidi, kā uzlabot apkures veiktspēju

Mūsdienu apkures katli vai caurules, kas izgatavotas no jauniem materiāliem, ne vienmēr ir vienīgie faktori sistēmas parametru uzlabošanā. Pirmkārt, eksperti iesaka veikt visaptverošu ārējo un iekšējo faktoru analīzi, kas ietekmē siltumapgādes īpašības.

Svarīgākais no tiem ir siltuma zudumu samazināšana ēkā. Tie tieši ietekmē optimālo jaudu, kādai vajadzētu būt modernai apkurei bez elektrības vai tradicionālajam apkures veidam. Taču jāņem vērā ventilācijas standarti – gaisa apmaiņai katrā telpā jāatbilst standartiem. Mūsdienu privātmājas apkures metodes nedrīkst pasliktināt dzīves komfortu.

Metodes apkures sistēmas darbības optimizēšanai var iedalīt vairākos veidos - katlu uzstādīšana ar augstu lietderības koeficientu, cauruļu uzstādīšana ar samazinātu siltuma pārnesi un akumulatoru izmantošana ar labu siltuma pārneses koeficientu.

Apkures sistēmas modernizācija

Lai uzlabotu pašreizējos sistēmas parametrus, varat mainīt vairākas tās sastāvdaļas. Šāds uzlabojums tiks veikts tikai pēc strāvas raksturlielumu aprēķināšanas un apkures loka “vājo” punktu noteikšanas.

Vienkāršākais veids ir uzstādīt netiešās apkures tvertni (siltuma akumulatoru). Mūsdienīga elektriskā apkure apvienojumā ar vairāku tarifu skaitītāju ļaus samazināt enerģijas izmaksas. Ir svarīgi pareizi aprēķināt tvertnes tilpumu.

Varat arī veikt globālākas izmaiņas shēmā:

• Kolektora cauruļvadu uzstādīšana. Piemērots mājām ar lielu platību;
• Tērauda cauruļu nomaiņa ar mazāka diametra polimēru caurulēm. Tas ļaus samazināt kopējo dzesēšanas šķidruma daudzumu, kas ļaus ietaupīt uz tā apkuri;
• Vadības ierīču uzstādīšana– programmētāji, termostati utt. Šīs modernās apkures ierīces ir paredzētas, lai uzraudzītu pašreizējos sistēmas parametrus un mainītu tā darbības režīmu atkarībā no iestatījumiem.

Arī jauna apkures katla uzstādīšana ievērojami uzlabos veiktspēju. Mūsdienu gāzes modeļi patērē par lielumu mazāk enerģijas, un tajos ir iebūvētas vadības ierīces un drošības grupas. Bieži vien mūsdienu lauku mājas apkures metodes ietver ilgstošas ​​degšanas pirolīzes katlu uzstādīšanu, kas darbojas ar degvielas granulām vai briketēm.

Iepriekš ir jāpārbauda, ​​vai jaunos sildelementus var uzstādīt kopā ar vecajiem. Piemēram, atvērtās apkures iekārtās nav iespējams izmantot neliela diametra polipropilēna caurules. Tie nespēs nodrošināt dabisko cirkulāciju bez sūkņa uzstādīšanas.

Alternatīva apkures padeve mājās

Mūsdienu privātmājas apkurei jāiekļauj jaunas siltumenerģijas ražošanas metodes. Atšķirībā no standarta, tiem ir zems enerģijas patēriņš, taču tiem raksturīgs neliels saražotā siltuma daudzums.

Saules starojumu vai dzesēšanas šķidruma augsnes sildīšanu var izmantot kā siltumenerģijas avotu. Tas viss ir atkarīgs no klimatiskajiem apstākļiem, zemes platības un finansiālajām iespējām:

• . Tas darbojas pēc temperatūras atšķirību principa starp dažādiem augsnes slāņiem. Sistēmas sakārtošanai būs nepieciešami lieli izdevumi un īpašs aprīkojums - siltumsūknis;
• saules kolektors. Šis ir viens no mūsdienu apkures veidiem bez elektrības. Tieši atkarīgs no saules starojuma intensitātes noteiktā reģionā. Vasarā to var izmantot kā karstā ūdens padevi.

Bieži vien šīs sistēmas tiek uzstādītas kā palīgsistēmas, lai samazinātu apkures izmaksas. Katram no tiem ir nepieciešams detalizēts aprēķins, lai noteiktu iegādes un uzstādīšanas iespējamību. Tādējādi kompleksa ģeotermālā iekārta mājai ar platību 150 m² maksās aptuveni 700 tūkstošus rubļu.

Katli

Jebkuras klasiskās apkures shēmas centrālā vienība ir katls. Siltumapgādes parametri lielā mērā ir atkarīgi no tā funkcionalitātes. Tādējādi modernie elektriskie apkures katli mājas apkurei var aizņemt maz vietas un tomēr radīt optimālu siltumenerģijas daudzumu.

Šāda veida apkures iekārtām ir diezgan stingras prasības. Tam ir jābūt pēc iespējas drošākam darbībā, tehniskajiem parametriem jāatbilst esošajiem standartiem, un vadības ierīcēm jābūt skaidrai un intuitīvai saskarnei.

Elektriskie apkures katli

Elektrisko apkures ierīču uzstādīšana ir aktuāla, ja telpas platība ir salīdzinoši neliela vai nav galvenās gāzes padeves. Praksē, lai organizētu modernu elektrisko apkuri, jūs varat izmantot ne tikai klasiska dizaina katlus ar sildelementu, bet arī jaunus modeļus, kuriem ir atšķirīgs darbības princips.

Elektrodu katla darbības princips ir radīt elektrodu kustību katoda-anoda pārī. Tas noved pie ūdens sildīšanas un spiediena palielināšanās. Tā rezultātā notiek dzesēšanas šķidruma cirkulācija. Mūsdienu elektrodu tipa apkures katli papildus apkures zonai ir ar vadības bloku, kā arī nodrošina iespēju pieslēgties programmētājam.

Lai iegūtu vairāk siltuma, varat uzstādīt indukcijas katlu. Tas darbojas pēc elektromagnētiskās indukcijas principa, kas notiek starp serdi un tinumu. Lai nodrošinātu drošību, spole un kodols ir pilnībā izolēti no saskares ar ūdeni.

Šiem modernajiem privātmājas elektriskās apkures veidiem ir vairākas funkcijas. Galvenais no tiem ir zemā inerce - ūdens ļoti ātri uzsilst. Tomēr papildus tam ir jāņem vērā šādas darbības iezīmes:

• Pašreizējās apkures izmaksas. Dzesēšanas šķidruma sildīšana, izmantojot elektroierīces, tiek uzskatīta par visdārgāko;
• Papildu elementu iegāde un uzstādīšana - izplešanās tvertne, cirkulācijas sūknis, drošības grupa;
• Elektrodu katliem ir īpašas prasības dzesēšanas šķidrumam. Tam jāsatur salīdzinoši liels daudzums sāļu, lai atbalstītu elektrolīzes reakciju.

Bet, neskatoties uz šiem faktoriem, elektriskā apkure ir plaši izmantota ēkās bez gāzes maģistrāles. Vēl viena priekšrocība ir iespēja katrā telpā organizēt atsevišķus gaisa apkures lokus.

Uzstādot elektriskos apkures katlus, ir nepieciešama RCD uzstādīšana. Ieteicams arī uzstādīt atsevišķu elektroinstalācijas līniju.

Gāzes kondensācijas apkures katli

Viena no mūsdienu privātmājas apkures metodēm ir gāzes kondensācijas katlu uzstādīšana. Ārēji tie praktiski neatšķiras no tradicionālajiem. Atšķirība ir papildu iekšējais siltummainis.

Novatoriskā papildinājuma būtība ir sadegšanas produktu siltumenerģijas izmantošana. Salīdzinoši sarežģītais iekšējais skursteņu tīkls samazina oglekļa monoksīda temperatūru līdz rasas punktam uz papildu siltummaiņa. Tas ir savienots ar apkures atgaitas cauruli. Rezultātā ūdens tajā uzsilst karstā kondensāta darbības rezultātā.

Pēc ražotāja domām, šīs modernās apkures ierīces efektivitāte var būt virs 100%. Praksē tas sasniedz 99%, kas ir rekords kaķu sildīšanai. Bet, lai izvēlētos pareizo modeli, jāņem vērā šādi faktori:

• Iegūto kondensātu nedrīkst novadīt kanalizācijas sistēmā. Tas jāuzglabā hermētiskā traukā;
• Katram šāda veida katla modelim ir ieteicamā darba temperatūra, pie kuras uz sekundārā siltummaiņa virsmas veidojas kondensāts;
• Augstas aprīkojuma izmaksas.

Tā kā šī modernā privātmājas apkures metode prasa darbību zemā temperatūrā, ieteicams palielināt radiatoru un radiatoru laukumu. Tas rada papildu izmaksas sistēmas komponentu iegādei.

Zemas temperatūras gāzes katlos var izmantot plastmasas skursteņus, jo oglekļa monoksīda sildīšanas pakāpe būs zema - līdz +60°C.

Ilgi degoši cietā kurināmā katli

Alternatīva modernai krāsns apkurei privātmājai ir ilgstošas ​​degšanas katli. Atšķirībā no tradicionālajiem modeļiem dzesēšanas šķidruma sildīšana notiek nevis degvielas sadegšanas dēļ, bet gan koksnes vai ogļu gāzu aizdegšanās rezultātā.

Lai to izdarītu, tie ierobežo gaisa plūsmu sadegšanas kamerā, kas izraisa cietā kurināmā gruzdēšanu. Izdalītās gāzes pa kanāliem nonāk pēcdedzināšanas zonā, kur ar ventilatora vai turbīnas palīdzību tiek sūknēts skābeklis. Rezultātā gāzes maisījums aizdegas, izdalot lielu daudzumu siltumenerģijas.

Šīs modernās privātmājas apkures metodes priekšrocības ir:

• Ekonomisks degvielas patēriņš;
• Ilgs darba laiks uz vienas koksnes vai ogļu kravas;
• Iespēja regulēt dzesēšanas šķidruma sildīšanas pakāpi, izmantojot ventilatora intensitāti.

Viens no šīs modernās apkures bez elektrības trūkumiem ir zemā oglekļa monoksīda temperatūra. Tas noved pie kondensāta veidošanās uz skursteņa caurules. Tāpēc visiem ilgstošas ​​degšanas katliem jābūt aprīkotiem ar siltumizolētu skursteņu sistēmu.

Visu iepriekš apspriesto apkures katlu izmaksas atšķiras atkarībā no ražotāja un konkrētās jaudas.

Ilgtermiņa sadegšanas katlu darbības iezīme ir liels kvēpu daudzums sadegšanas kamerā un uz siltummaiņa. Tāpēc tie ir jātīra biežāk nekā klasiskie modeļi.

Mājas apkure bez elektrības

Bet ko darīt, ja modernu elektrisko katlu uzstādīšana mājas apkurei ir nepraktiska, un mājā nav gāzes maģistrāles? Alternatīva ir krāsns vai kamīna apkures sistēmas modernizācija. Lai to izdarītu, ir nepieciešams uzstādīt gaisa kanālu sistēmu, kas savienota ar krāsns siltummaini.

Mūsdienīga privātmājas krāsns vai kamīna apkure ar papildu gaisa vadiem izmanto visu kurināmā sadegšanas enerģiju. Pareizai organizācijai ir jāpārdomā cauruļvadu sistēma. Visbiežāk tie atrodas augšpusē, paslēpti ar dekoratīviem griestiem. Lai regulētu karstā gaisa plūsmas jaudu, katrā telpā jāuzstāda deflektori.

Turklāt jums jāzina konfigurācijas funkcijas, kas ir unikālas šai modernajai lauku kotedžas apkures metodei:

• Normālai ventilācijai jāuzstāda gaisa ieplūdes kanāls no ielas. Lai novērstu putekļu iekļūšanu sistēmā, tiek uzstādīti filtri;
• Plūsmas cirkulāciju var uzlabot, izmantojot ventilatorus vai turbīnas. Tie ir arī daļa no mūsdienu elektriskās apkures mājās, ja papildus uzstādāt elektriskos sildelementus;
• Siltummaiņa obligāts hermētiskums. Nekādā gadījumā oglekļa monoksīds nedrīkst iekļūt gaisa kanālos.

Ja analizējam sakārtošanas izmaksas, tad privātmājas apkures krāsns vai kamīna veidi būs daudz dārgāki nekā tradicionālās gaisa sildīšanas metodes. Tomēr vienkāršākā shēma var ietvert tikai gaisa kanālus bez filtrēšanas sistēmas un karstā gaisa plūsmu piespiedu cirkulāciju.

Ja apkures sistēmai nav kanāla gaisa plūsmai no ielas, mājā jānodrošina ventilācija. Tas var būt piespiedu vai dabisks.

Radiatori un apkures caurules

Papildus mūsdienu apkures katliem ne mazāk svarīgas sastāvdaļas ir caurules un radiatori. Tie ir nepieciešami efektīvai siltumenerģijas pārnešanai uz gaisu telpā. Sistēmas projektēšanas laikā ir jāatrisina divas problēmas - jāsamazina siltuma zudumi, transportējot dzesēšanas šķidrumu pa caurulēm un jāuzlabo akumulatoru siltuma pārnese.

Jebkuriem mūsdienīgiem apkures radiatoriem jābūt ne tikai ar labu siltuma pārnesi, bet arī ar remontam un apkopei ērtai konstrukcijai. Tas pats attiecas uz cauruļvadiem. To uzstādīšana nedrīkst būt sarežģīta. Ideālā gadījumā uzstādīšanu var veikt pats mājas īpašnieks, neizmantojot dārgu aprīkojumu.

Mūsdienīgi apkures radiatori

Lai palielinātu siltuma pārnesi, alumīnijs arvien vairāk tiek izmantots kā galvenais akumulatoru materiāls. Tam ir laba siltumvadītspēja, un, lai iegūtu vēlamo formu, var izmantot liešanas vai metināšanas tehnoloģiju.

Bet jums jāpatur prātā, ka alumīnijs ir ļoti jutīgs pret ūdeni. Mūsdienu čuguna apkures radiatoriem šāda trūkuma nav, lai gan tiem ir zemāka enerģijas intensitāte. Lai atrisinātu šo problēmu, tika izstrādāts jauns akumulatora dizains, kurā ūdens kanāli ir izgatavoti no tērauda vai vara caurulēm.

Šīs modernās apkures caurules praktiski nav pakļautas korozijai, tām ir minimāli izmēri un sienu biezums. Pēdējais ir nepieciešams efektīvai siltuma pārnesei no karstā ūdens uz alumīniju. Mūsdienu apkures radiatoriem ir vairākas priekšrocības, kas ir šādas:

• Ilgs kalpošanas laiks - līdz 40 gadiem. Tomēr tas ir atkarīgs no darbības apstākļiem un savlaicīgas sistēmas tīrīšanas;
• Iespēja izvēlēties savienojuma veidu – augšā, apakšā vai sānos;
• Komplektā var būt Mayevsky jaucējkrāns un termostats.

Vairumā gadījumu mūsdienu čuguna apkures radiatoru modeļi ir izstrādāti kā dizainers. Tiem ir klasiskas formas, daži no tiem izgatavoti grīdas versijā ar mākslinieciskā kaluma elementiem.

Apkures radiatora efektivitāte ir atkarīga no pareizas uzstādīšanas un pieslēgšanas metodes. Tas jāņem vērā, uzstādot sistēmu.

Modernas apkures caurules

Mūsdienu apkures cauruļu izvēle lielā mērā ir atkarīga no materiāla, no kura tās izgatavotas. Pašlaik visbiežāk tiek izmantotas polimēru līnijas, kas izgatavotas no polipropilēna vai šķērssaistīta polietilēna. Tiem ir papildu pastiprinošs slānis no alumīnija folijas vai stikla šķiedras.

Tomēr tiem ir viens būtisks trūkums - salīdzinoši zems temperatūras slieksnis līdz +90°C. Tas rada lielu temperatūras izplešanos un līdz ar to cauruļvada bojājumus. Alternatīva polimēru caurulēm var būt produkti, kas izgatavoti no citiem materiāliem:

• Varš. No funkcionālā viedokļa vara caurules atbilst visām apkures sistēmas prasībām. Tie ir viegli uzstādāmi un praktiski nemaina formu pat ļoti augstā dzesēšanas šķidruma temperatūrā. Pat tad, kad ūdens sasalst, vara līniju sienas paplašināsies bez bojājumiem. Trūkums: augstas izmaksas;
• Nerūsējošais tērauds. Tas nerūsē, tā iekšējai virsmai ir minimālais raupjuma koeficients. Trūkumi ietver izmaksas un darbietilpīgu uzstādīšanu.

Kā izvēlēties optimālo aprīkojumu mūsdienīgai apkurei? Lai to izdarītu, ir jāizmanto integrēta pieeja - veiciet pareizu sistēmas aprēķinu un saskaņā ar iegūtajiem datiem izvēlieties katlu, caurules un radiatorus ar atbilstošām veiktspējas īpašībām.

Videoklipā parādīts mūsdienu mājas apkures piemērs, izmantojot siltās grīdas sistēmu: