Методические указания по выполнению практических работ МДК 03.01. Проектирование систем водоснабжения и водоотведения, отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха Тема 3.7.Элементы систем отопления
учебно-методический материал

Министерство образования и науки Калужской области.

ГБПОУ КО “Коммунально – строительный техникум”

им. И.К. Ципулина.

ПМ 03 «Участие в проектировании систем водоснабжения и водоотведения, отопления, вентиляции и кондиционировании воздуха»

Методические указания по  выполнению практических работ

МДК 03.01. Проектирование систем водоснабжения и водоотведения, отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

Тема 3.7.Элементы систем отопления

для специальности 08.07.02

«Монтаж и эксплуатация внутренних сантехнических устройств в кондиционирования воздуха и вентиляции»

Составитель: Симонова Е.В., преподаватель ГБПОУ КО «ККСТ», им.И.К.Ципулина

Аннотация

Методические указания по теме 3.7 «Элементы систем отопления» составлены на основе программы ПМ 03 «Участие в проектировании систем водоснабжения и водоотведения, отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха»

Указания имеют практическую  направленность по формированию профессиональных и общих компетенций в проектировании внутренних санитарно-технических систем и выполнению расчётов. Объём материала методических указаний достаточен для выполнения студентами практических работ. В методических указаниях перечислены, все работы по теме 3.7, даны краткие пояснения к их выполнению, а также составлены приложения с  таблицами  для расчетов.

Содержание

Практическая работа № 1.

Тема работы: Размещение отопительных приборов на плане этажа,  подвала и чердака при верхней и нижней разводке магистральных трубопроводов.

Цель работы: приобрести практические навыки по размещению отопительных приборов на плане здания,

Методические указания.

Система отопления — это совокупность конструктивных элементов, предназначенных для получения, переноса и передачи необходимого количества тепловой энергии во все обогреваемые помещения.

Система отопления состоит из следующих основных конструктивных элементов, см. рисунок 1.1:

-теплообменника 1, для получения тепловой энергии при сжигании топлива или другого источника;

-отопительных приборов 3, для теплопередачи в

помещения;

-теплопроводов 2 и 4 - сети труб или каналов для теплопереноса от теплообменника к отопительным приборам.

Рисунок 1.1         Принципиальная схема системы отопления.

Теплоперенос осуществляется теплоносителем - жидким (вода) или газообразным (пар, воздух, газ).

Система отопления выбирается в зависимости от отопления здания, вида теплоносителя, климатических условий и архитектурно-планировочных решений.

В жилом доме принята однотрубная система отопления с нижней разводкой, схема присоединения к тепловым сетям, зависимая со смешиванием.

Выбранная система отопления, состоит:

-        из узла управления;

-        подающих и обратных магистралей;

-         стояков;

-        подводок;

-         отопительных приборов;

-        запорно-регулирующей арматуры.

Данная система водяного отопления нашла широкое применение в гражданских и промышленных зданиях, т. к. обладают рядом достоинств:

- надежность в эксплуатации;

- возможность поддержания постоянной, умеренной температуры на поверхности прибора;

- высокие санитарно-гигиенические и акустические показатели (бесшумность в работе);

- простота обслуживания;

- экономически выгодна и менее металлоемкая в сравнении с двух трубной системой отопления.

Теплоносителем в данной системе является вода. Вода обладает следующими физическими свойствами (отметим лишь свойства воды как теплоносителя), отражающиеся на конструкции и действии системы отопления: большая теплоемкость, плотность и вязкость, не сжимаемость, при нагревании расширяется с уменьшением плотности, выделяет растворенные газы при повышении температуры и уменьшении давления. Температура воды понижается вследствие теплопередачи через стенки труб и приборов.

В данной системе отопления теплоноситель, проходящий через отопительный прибор, охлаждается и, отдав свою тепловую энергию, идет обратно в котельную.

Для удаления воздуха из системы отопления устанавливают краны Маевского на приборах верхнего этажа.

Выбор и размещение отопительных приборов.

При выборе вида и типа отопительного прибора учитывают ряд факторов: назначение, архитектурно-технологическую планировку и особенности теплового режима помещения, место и продолжительность пребывания людей, вид системы отопления, технико-экономические и санитарно-гигиенические показатели прибора. Прежде всего исходят из основной области применения (см. табл. 4.2), а также из соответствия санитарно-гигиенических показателей предъявляемым требованиям.

При повышенных санитарно-гигиенических, а также противопожарных и противовзрывных требованиях, предъявляемых к помещению, выбирают приборы с гладкой поверхностью; как уже известно, это радиаторы и гладкотрубные приборы. Бетонные панельные радиаторы в этом случае, особенно совмещенные со строительными конструкциями, наилучшим образом способствуют содержанию помещения в чистоте. Чугунные радиаторы допускаются лишь с секциями простой формы (с гладкими колонками). Стальные панельные радиаторы и гладкотрубные приборы могут быть рекомендованы при менее строгом отношении к гигиене и внешнему виду помещения.

При обычных санитарно-гигиенических требованиях предъявляемых к помещению, можно использовать приборы с гладкой и ребристой поверхностью. В гражданских зданиях чаще применяют радиаторы и конвекторы. В производственных - радиаторы и гладкотрубные приборы (несколько груб друг над другом) как более компактные приборы, обеспечивающие повышенную теплоотдачу на единицу их длины

В помещениях, предназначенных для кратковременного пребывания людей (менее 2 ч), можно использовать приборы любого типа, отдавая предпочтение приборам с высокими технико-экономическими показателями.

* Размещение вертикального отопительного прибора в помещении возможно как у наружной, так и у внутренней стены

Рис. 1.2. Размещение отопительных приборов в помещениях (в плане).

В средней полосе и северных районах России целесообразно устанавливать отопительный прибор вдоль наружной стены помещения и особенно под окном (рис. 1.2). При таком размещении прибора возрастает температура внутренней поверхности в нижней части наружной стены и окна, что повышает тепловой комфорт помещения, уменьшая радиационное охлаждение людей. Поток теплого воздуха при расположении прибора под окном препятствует образованию ниспадающего потока холодного воздуха, если нет подоконника, перекрывающего прибор        и движению воздуха с пониженной температурой у пола помещения.         Длина прибора для этого должна быть не менее трех четвертей ширины оконного проема.

Вертикальный отопительный прибор следует размещать как можно ближе к полу помещения, но не ближе 60 мм от пола для удобства очистки подприборного пространства от пыли.

Чем ниже и длиннее сам по себе отопительный прибор, тем ровнее температура помещения, и лучше прогревается его рабочая зона. Примером такого отопительного прибора, улучшающего тепловой режим рабочей зоны помещения, может служить низкий конвектор без кожуха, который из-за малой теплоотдачи на единицу длины размещается фактически по всей длине наружной стены.

Особое размещение отопительных приборов требуется в лестничных клетках - вертикальных шахтах снизу доверху здания. Естественное движение воздуха в лестничных клетках в зимний период, усиливающееся с увеличением высоты, способствует теплопереносу в верхнюю их часть и вместе с тем вызывает переохлаждение нижней части, прилегающей к открывающимся наружным дверям. Частота открывания наружных дверей и, следовательно, охлаждение прилегающей части лестницы косвенно связаны с размерами здания, и в многоэтажном здании в большинстве случаев выше, чем в малоэтажном. Очевидно, при равномерном размещении отопительных приборов по высоте будет происходить перегревание средней и верхней частей лестничной клетки и переохлаждение нижней части.

Таким образом, в лестничных клетках целесообразно располагать отопительные приборы в нижней их части рядом с входными дверями. В многоэтажных зданиях в настоящее время для отопления лестничных клеток применяют высокие конвекторы и рециркуляционные воздухонагреватели.  В малоэтажных зданиях обычно используют приборы, выбранные для отопления основных помещений. Их размещают на первом этаже при входе.

Стояки приняты диаметром 15 мм. стояки прокладываются около наружной стены Подающий стояк прокладывается с правой стороны относительно обратной. Стояки изготовлены из стальных водо- газопроводных труб ГОСТ 3262-75. У основания стояков на подающем трубопроводе устанавливается вентиль, на обратном пробковый кран,  так же предусмотрено к установке контрольно-спускной кран. Стояки принимаем со смещенным замыкающим участком и краном двойной регулировки, См Рис. 1.2 .

Рис. 1.2 Стояк со смещенным осевым контуром.

Подводки принимаем короткие длинной до 500 мм и длиной 500-1500мм.. На подводках устанавливается кран двойной регулировки.

Отопительные приборы принимаем биметаллические секционные радиаторы класса Rifar. Новая модель литого под давлением радиатора марки Rifar, изготовленного из биметаллического сплава для достижения высокой теплоотдачи и экономии энергоресурсов, благодаря низкой термической инерции. Число секций радиаторов определяют по расчёту. Радиаторы устанавливают под оконными световыми проёмами и наружным стенам здания.
                                         Задание для учащихся:

- разместить стояки системы отопления в углах помещений;

- разместить отопительные приборы под оконными проемами и у наружных стен в угловых помещениях;

- прочертить подводки от отопительных приборов к стоякам, подводки принять короткие длиной 0,5 м и длинные длиной 1 м.

Практическая работа № 2.

Тема работы: Вычерчивание типового стояка 5-ти этажного здания при нижней разводке магистральных трубопроводов.

Цель работы: приобрести практические навыки по выполнению аксонометрической схемы системы отопления однотрубной с нижней разводкой.

Задание для учащихся:

1. По плану техподполья, плану этажа здания выполнить аксонометрическую схему системы отопления здания, Ввод теплосети предусмотреть в соответствии с заданием практической работы «Построение монтажной схемы участка теплосети».

2.Выполнить описание элементов системы и назначение.

3.Указать особенности данной системы.

Практическая работа № 3.

Тема работы: Расчет поверхности нагрева отопительных приборов.

Цель работы: Закрепление теоретических знаний и приобретение практических навыков по выполнению расчёта.

Методические указания.

Целью расчета является определение поверхности нагрева и количество секций отопительного прибора. Расчет ведется по основной литературе; справочник под редакцией Щекина Р.В. часть 1. Расчет начинается с определения расхода воды Gcr, кг/ч, через стояк по формуле:

                 Gст  = ;                                (3.1)

где - Qст тепловая нагрузка на стояк, Вт;

t11- температура подающего теплоносителя, °C; t2- температура обратного теплоносителя, °C.

По [ ] определяем диаметр стояка по величине Gст. Расход воды через отопительный прибор с учетом коэффициента затекания Gпр, кг/ч, определяется по формуле:

                  Gпр =α Gст                                          (3.2)

                  где α коэффициент затекания, определяемый по табл. III.31.

Для проточно-регулируемой системы также учитывается остывание воды в каждом приборе, для каждого прибора определяется температура входа воды tвх °C, по формуле:

Tвх1 = 95°C(105°C),

Tвх2 = 95°C(105°C) - ;

Tвх3 = 95°C(105°C) - ;                          (3.3)

Tвх4 = 95°C(105°C) - ;

    где 95°C(105°C) - берется в зависимости от принятой разводки;

Qпр - нагрузка на отопительный прибор, принимаемая из расчетной схемы, Вт.

Так как используется открытая прокладка трубопроводов (стояков, подводок), то необходимо учитывать теплоотдачу от труб Qтр, Вт, по формуле:

                 Qтр, =1,16•(gтр•lт +gтр•Iв),                    (3.4)

где g - теплоотдача 1 м трубы, его вертикального и горизонтального участка. Определяем по табл. III.36 при соответствующем диаметре стояка;

               lт - длина подводок, м;

               lв - длина этажестояка (высота этажа), м.

Определяем разность температур ∆tпр, °C, для отопительного прибора по формуле:

                   ∆tпр= tвх-tв                                               (3.5)

где  - tвх температура теплоносителя на входе в прибор,°C;

                  tв - температура внутреннего воздуха в помещении, °C.

Определяем чистую теплоотдачу от прибора,Qпррасч Вт, по формуле:

Qпррасч=Qпр-Qтр                               (3.6)

где - Qпр нагрузка на прибор, принимаемая из расчета теплопотерь, Вт;

                                       N  =  * β;    

        где β - коэффициент, учитывающий способ установки отопительного прибора в помещении. При установке приборов под световыми проемами β=1,07, у стены β=1,02.

           q секц. = 178Вт.                          

Литература.

1) СП 124.13330.2012 «Тепловые сети».

2) Староверов И.Г. Внутренние санитарно-технические устройства. Справочник. Часть 1. Отопление-Москва: Стройиздат,1990

3) СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха»

4) СНиП 2.08.01-89*, «Жилые здания» (с изменением №1,2,3,4)

5) Водяные тепловые сети. Москва энергоатомиздат, 1988г. Под редакцией Громова Н.К. и Шубина Е.П.

6) СП 41-101-95 «Проектирование тепловых пунктов»

7) СП 40-104-2000 «Проектирование тепловой изоляции оборудования и трубопроводов»

8) ГОСТ 21206-93, «Условные обозначения трубопроводов». Издательство стандартов,1994

9) ГОСТ 21.602-2003, «Правила выполнения рабочей документации отопления, вентиляции и кондиционирования». - М.ГУП ЦПП, 2003

10) ГОСТ 2.105-95 Общие требования к текстовым документам,1998

11) Сканави А.И., Махов А.М. «Отопление», Москва: Стройиздат, 2002г

12)МДС 41-5-2000 «Рекомендации по организациям учета тепловой энергии и теплоносителей на предприятиях, в учреждениях и организациях жилищно-коммунального хозяйства и бюджетной сферы».

13)СП 12-136-2002 «Решение по охране труда и промышленной безопасности в проектах производства работ»

14)ВСН 489-86 «Состав и оформление монтажных чертежей внутренних санитарно-технических систем»

15)СНиП 3.05.01-85 «Внутренние санитарно-технические системы»

16)СНиП 111-4-80* «Техника безопасности в строительстве»

17) ГОСТ 21.206-93 СПДС « Условные обозначения трубопроводов»

18)ГОСТ 21.602-82 СПДС «Отопление, вентиляции и кондиционирования воздуха. Рабочие чертежи»