Справочник строителя | Системы водяного отопления

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ДОВОДЧИКОВ ЭЖЕКЦИОННЫХ

Для расчета режимов работы доводчиков эжекционных (ДЭ) предложена методика (по результатам испытаний режимов нагрева эжектируемого воздуха в теплообменнике ДЭ), по которой вычислять удельный показатель тепловой производительности рекомендуется по формуле:

где Q_т.ДЭ - требуемая тепловая производительность теплообменника ДЭ (поз. 16 рис. 1), Вт; t_wr1 - начальная температура поступающей в теплообменник ДЭ горячей воды, °С; t_в - температура эжектируемого внутреннего воздуха, поступающего на нагрев в теплообменнике ДЭ, °С.

По результатам опытов установлено, что удельный показатель тепловой производительности А_т зависит от расхода горячей воды G_wг1, кг/ч, через теплообменник и расхода первичного приточного наружного воздуха l_п.н, м³/ч, через сопла ДЭ.

Рисунок 1. Принципиальная схема водяной системы отопления, совмещенной с приточно-вытяжной вентиляцией: А - фильтровально-утилизационный блок; Б - компрессорно-вентиляторный блок; 1 - воздушные клапаны с электрическим приводом; 2 - карманные фильтры; 3 - теплообменники установки утилизации с насосной циркуляцией антифриза; 4 - компрессор холодильной машины; 5 - автоматический четырехходовой клапан изменения направления движения рабочего агента - «фреона 22»; б - теплообменник холодильной машины в тракте приточного воздуха, выполняющий роль воздухонагревателя зимой (знак +) и воздухоохладителя летом (знак -); 7 - теплообменник холодильной машины в тракте вытяжного воздуха, выполняющий роль воздухоохладителя зимой (знак -) и воздухонагревателя летом (знак +); 8 - приточный вентилятор; 9 - вытяжной вентилятор; 10 – воздуховод забора санитарной нормы приточного наружного воздуха; 11 - воздуховод забора из кухни и санузлов вытяжного воздуха; 12 - приточный воздуховод; 13 - выбросное устройство вытяжного воздуха; 14 - гибкий отвод диаметром 100 мм; 15 - камера первичного воздуха с соплами; 16 - теплообменник, питаемый горячей водой от местного источника теплоснабжения (газового настенного котла); 17 - терморегулятор; 18 - вытяжка из помещения; 19 - вытяжной отвод из кухни и других мест вытяжки    

На рис. 2 представлены графики зависимости удельных показателей А_т по результатам теплотехнических испытаний ДЭ 1.6. 30/90 в режимах нагрева эжектируемого внутреннего воздуха в теплообменнике (поз. 16 рис. 1), в который подавалась горячая вода с различной начальной температурой.

Рисунок 2. Графическая зависимость удельного теплового показателя теплообменника (поз. 16 рис. 1) в доводчике эжекционном типа ДЭ 1.6 30/90

В главе Конструктивные особенности нагревательных приборов для различных методов отопления отмечено, что теплотехническая эффективность теплообменников ДЭ значительно выше, чем у традиционных отопительных приборов - радиаторов и конвекторов. Оценим это на конкретном примере.

ПРИМЕР 1. Исходные условия: В угловой жилой комнате площадью 20 м², имеющей одну глухую стену и одну стену с окном, удельные трансмиссионные теплопотери составляют q_{т.пот.тр} = 32 Вт/м².

Требуется: Определить режим работы теплообменника ДЭ, установленного под окном комнаты.

Решение: 1. Вычисляем трансмиссионные теплопотери:

2. Приточный наружный воздух подается в ДЭ от агрегата VPL с t_п.н = +10 °С (см. рис. 1). Вычисляем тепловую нагрузку на теплообменник ДЭ (поз. 16 рис. 1) для догрева приточного наружного воздуха:

3. Бытовые тепловыделения примем 10 Вт/м²:  

4. Требуемая тепловая производительность теплообменника ДЭ:

5. По графику на рис. 2 на кривой l_п.н = 60 м³/ч принимаем точку Р, соответствующую рабочему режиму при рациональном расходе горячей воды через теплообменник G_wг = 220 кг/ч, и находим, что достигается удельная тепловая производительность теплообменника А_Т = 46Вт/°С.

6. Из преобразованного выражения (1) вычислим требуемую температуру горячей воды при температуре эжектируемого воздуха t_B = +20 °С:

По выражению (2) для рассматриваемого примера получим:

7. Вычислим обратную температуру воды от теплообменника ДЭ:

Или по формуле (3) для рассматриваемого примера получим:

В настоящее время в одноквартирных домах сооружаются системы отопления с автономным теплоснабжением. В каждой квартире устанавливается двухконтурный газовый котел с закрытой топкой и принудительным отводом дымовых газов.

На рис. 3 представлена функциональная схема настенного газового котла для систем квартирного водяного отопления и горячего водоснабжения.

К газовому клапану 6 присоединяется трубопровод подачи газа после квартирного газового счетчика. По команде датчика 7 контроля температуры нагрева воды через клапан 6 к газовой горелке 5 поступает природный газ, который автоматически зажигается от электродов 18. В закрытой камере сгорания газа 3 установлен теплообменник 4 для нагрева циркулирующей от работы насоса 13 воды. Изменение объема воды при изменении ее температуры компенсируется встроенным в котел расширительным баком 17с гибкой перегородкой.

Рисунок 3. Функциональная схема газового котла с закрытой камерой горения и двумя контурами нагрева воды для систем квартирного отопления и горячего водоснабжения: 1 - кнопочный включатель; 2 - дымовой вентилятор; 3 - герметичная камера горения; 4 - теплообменник нагрева воды для системы отопления; 5 - газовая горелка; 6 - регулировочные клапаны подачи газа к горелкам; 7 - датчик контроля температуры нагретой воды; 8 - аварийный термостат; 9 - предохранительный клапан; 10 - пластинчатый теплообменник нагрева водопроводной воды для системы горячего водоснабжения квартиры; 11 - датчик контроля смешения воды; 12 - трехходовой автоматический клапан; 13 - насос циркуляции воды в системе отопления; 14 - воздуховыпускной автоматический клапан; 15 - запорные вентили контура циркуляции воды в системе отопления; 16 - запорные вентили в контуре горячего водоснабжения квартиры; 17 - герметичный расширительный бак с гибкой мембраной; 18 - электронное зажигание газа; 19 – дымоход

К контуру циркуляции горячей воды в котле к запорным вентилям 15 присоединяются металлопластиковые трубы подающего и обратного горизонтальных трубопроводов к отопительным приборам в помещениях.

В пластинчатом теплообменнике 10 через стенки пластин нагревается вода для системы горячего водоснабжения квартиры. Водопроводный трубопровод и трубопровод подачи воды к водоразборным устройствам в квартире присоединяются к запорным вентилям 16.

Из системы отопления обратная вода через вентиль 15 поступает к трехходовому автоматическому клапану 12, в котором смешивается с подогретой в теплообменнике 4 водой. Температура смеси контролируется датчиком 11. Воздух из системы циркуляции воды отводится в воздуховыпускном клапане 14. Из камеры горения 3 дымовые газы отводятся вентилятором 2, пускаемым в работу от включателя 1. Отвод дымовых газов в атмосферу осуществляется по дымоходу 19.

На рис. 4 представлено устройство квартирной системы отопления и горячего водоснабжения от автономных автоматизированных газовых котлов.

На рис. 4, а показано монтажное положение газового котла на стене кухни. Квартирная система отопления имеет расположенные в заделке пола подающий и обратный трубопроводы, присоединяемые к соответствующим вертикальным трубопроводам 1 и 2 к котлу через ручные вентили, смонтированные в корпусе котла (см. позицию 15 на схеме рис. 3). По трубопроводу 3 к пластинчатому теплообменнику, встроенному в корпус котла (см. поз. 4 на схеме рис. 3), через запорный вентиль поступает водопроводная вода. По трубопроводу 4 подогретая водопроводная вода поступает к местам горячего водоразбора. По трубопроводу 5 после газового счетчика 8 к регулирующим клапанам, встроенным в корпус котла (см. поз. 6 на схеме рис. 3), поступает природный газ. Продукты сгорания (дымовые газы) удаляются в атмосферу через дымоход 6. Передняя съемная декоративная крышка 7 газового котла служит для периодического обслуживания.

На рис. 4, б показаны конструктивные части газового котла при снятой крышке 7. Циркуляция воды через нагревающий теплообменник (см. поз. 4 на схеме рис. 3), расположенный в герметичной камере горения 10, по присоединительному трубопроводу происходит от работы циркуляционного насоса 9. Дымовые газы из герметичной камеры горения 10 засасываются от работы вентилятора 11 и удаляются по дымоходу 6, присоединяемому к патрубку 12.

На рис. 4, в показано присоединение через отвод 14 с запорным краном 15 газового квартирного счетчика 8 к вертикальному коллекторному газопроводу 13. По раздающему отводу 16 после газового счетчика 8 через запорные ручные краны 17 газ поступает к потребителям в квартире (газовому котлу, газовой плите).

Новые многоэтажные жилые дома оборудуются горизонтальными системами отопления с теплоснабжением от настенных газовых котлов (см. рис. 4, а). Поквартирная система теплоснабжения с наличием квартирного счетчика расхода природного газа дает возможность жителям квартиры оценивать реальную стоимость теплоты, затрачиваемой ими на систему отопления и горячего водоснабжения. По результатам эксплуатации систем квартирного водяного отопления с автономным теплоснабжением от газовых котлов выявлено, что оплата жильцами за отопление и горячее водоснабжение стала меньше действующих тарифов.

Рисунок 4. Установка газового котла и газового счетчика в квартирной системе отопления и горячего водоснабжения: а - внешний вид настенной установки газового котла на кухне: 1 - обратный трубопровод системы отопления; 2 - подающий трубопровод системы отопления; 3 - присоединительный трубопровод водопроводной воды; 4 - подающий трубопровод горячего водоснабжения; 5 - газовый трубопровод; 6 - дымоход выброса дымовых газов; 7 - передняя декоративная крышка; 8 - газовый счетчик; б - газовый котел с герметичной камерой сгорания при открытой передней декоративной крышке: 9 - насос циркуляции воды в квартирной системе отопления; 10 - герметичная камера горения; 11 - вентилятор удаления дымовых газов; 12 - патрубок присоединения дымохода выброса дымовых газов; в - вид установки газового счетчика в квартире: 8 - газовый счетчик; 13 - вертикальный газопровод многоэтажного здания для снабжения природным газом блока квартир; 14 - отвод от вертикального трубопровода к газовому счетчику; 15 - кран отключения газа в квартиру; 16 - газопровод после счетчика для присоединения потребителей в квартире; 17 - ручные краны отключения потребителей газа в квартире

В традиционных системах водяного отопления с теплоснабжением от ТЭЦ существующие тарифы для населения, по заявлениям производителей теплоты, покрывают только 40 % затрат. Поэтому местные органы вынуждены доплачивать 60 % за потребляемую населением теплоту и ежегодно происходит повышение стоимости теплоты для населения. Применение квартирных систем отопления с газовыми котлами освобождает местные бюджеты от дополнительных доплат за тепло от центральных источников, и отпадает необходимость ежегодного повышения тарифов за отопление и горячее водоснабжение.

За последние годы участились аварии на теплотрассах, вызванные значительным (до 70 %) износом труб. Из-за этого в зиму 2002-2003 годов во многих городах России целые районы и поселки оставались без теплоты, и в квартирах температура опускалась до 0 °С, замерзала вода в отопительных радиаторах, что приводило к их разрушению. На восстановление разрушенных систем отопления и прокладку новых трубопроводов теплоснабжения от центральных источников требуются значительные денежные и трудовые затраты. Эти затраты сопоставимы с устройством в домах поквартирных систем водяного отопления и теплоснабжения.

Необходимо отметить, что обычно работа котлов регулируется автоматически датчиком контроля температуры воздуха в представительном помещении. Более экономично проводить регулирование котла по уровню заданной температуры горячей воды, которая в программируемом комнатном термостате изменяется по показаниям температур наружного и внутреннего воздуха.

обсудить на форуме

объявления: стройка и ремонт

Поделитесь ссылкой в социальных сетях