Разработка технических условий на проектирование инженерной системы здания отопления и горячего водоснабжения

Введение
На большей части территории нашей страны имеют место такие климатические условия, что некоторую часть года температура воздуха опускается ниже нуля. Для комфортного проживания людей в такой период требуется подогревать воздух в домах. Для этого проектируются и сооружаются системы отопления зданий.
Изначально дома отапливались печами, в которых сжигалось твердое органическое топливо: дрова, уголь, всякий мусор, щепки и прочее.
В России строились даже многоквартирные двух- и трехэтажные жилые дома с печным отоплением в каждой квартире. Горячая вода готовилась в «титанах», которые так же работали на энергии сгорания топлива.
Прогресс привел электрическую энергию почти в каждый дом и системы отопления стали делать централизованными. Это позволило повысить надежность теплоснабжения и условия комфорта жителей и работников, а также улучшить экологическую обстановку в городах и поселках, поскольку источники выбросов стали удаленными от населенных районов и высокими, что увеличило рассеивание примесей в атмосфере.
При строительстве нового здания, будь то жилой дом, промышленный объект или общественное здание, возникает необходимость обеспечить его инженерными системами.
Системы отопления выполняются совершенно различными: радиаторное водяное отопление, воздушное отопление, совмещенное с вентиляцией, местное отопление с использованием инфракрасных излучателей и пр. Для отопления жилых зданий наиболее распространена водяная радиаторная система. Схемы ее организации могут быть различными, но принцип организации сохраняется. Горячая вода с источника теплоты подается в радиаторы отопления, охлаждается в них, нагревая тем самым воздух в помещении, и отправляется обратно на источник, где снова подогревается.
Источником теплоснабжения может быть центральная котельная или ТЭЦ, а также автономные источники.
В данной работе рассмотрена система отопления и горячего водоснабжения жилого дома, расположенного в городе Дмитров.
Целью работы является разработка технических условий на проектирование инженерных систем отопления и горячего водоснабжения здания жилого дома.
Задачи работы можно сформулировать следующие:
- изучить типы и принципы организации систем отопления зданий;
- рассчитать требуемую мощность системы отопления дома;
- рассчитать требуемые расходы воды в системе горячего водоснабжения.


1 Отопление зданий
Зимой и в переходные периоды года здания охлаждаются, теряя тепло через наружные стены, окна, двери, перекрытия верхних этажей и полы нижних этажей. Чем больше разница между температурами наружного воздуха и воздуха помещения и чем больше площадь наружных ограждений (стен, потолков, полов), тем больше тепла теряет здание.
Для обеспечения в помещениях зданий требуемой температуры и подведения к воздуху теряемого тепла устанавливают системы отопления. Тепло, нужное для обогрева дома, генерируется при сжигании топлива. Органическое топливо сжигают в различных котельных установках или отопительных агрегатах, от которых тепловая энергия поступает в помещение.
Принципиальная схема системы отопления при функционировании местного теплоснабжения от автономной водогрейной котельной в строении представлена на рисунке. Воду из котельных агрегатов циркуляционным насосом подают в отопительные приборы, к системе присоединяется расширительный мембранный бак. Заполнение системы происходит из водопровода.
При использовании централизованного теплоснабжении используют три типа присоединения системы отопления здания к наружным трубопроводам.
Схема присоединения системы отопления независимого типа (рис. б) похожа на схему с автономным источником (рис. а). Вместо котельных агрегатов устанавливаются теплообменники, а трубопроводы заполняют обескислороженной водой из подводящей теплосети, применяя высокое давление теплоносителя или используя подпиточный насос при необходимости. Вода для заполнения оборудования берется из трубопровода обратной воды.


Рис.1. Схемы системы водяного отопления
а - при автономном теплоснабжении; б - с подключением к наружным сетям централизованного теплоснабжения по независимой схеме; в - с подключением к наружным сетям централизованного теплоснабжения по зависимой схеме со смешением воды; г - с подключением к наружным сетям централизованного теплоснабжения по зависимой прямоточной схеме; 1 - циркуляционный насос; 2 - теплогенератор (водогрейный котел); 3 -подача топлива; 4 - расширительный бак; 5 - отопительные приборы; 6 - водопровод; 7 - теплообменник; 8 - подпиточный насос; 9,10 - наружные, соответственно, подающий и обратный теплопроводы; 11 - смесительная установка

При независимой схеме подключения настраивается местный теплогидравлический режим работы в контуре отопления при относительно невысокой температуре греющего теплоносителя. Теплоноситель теплосети после теплообменников должен быть горячее, чем обратная вода в контуре отопления.
Схему присоединения по независимому типу используют в тех случаях, когда не допускается работа на повышенном гидростатическом давлении.
Положительным качеством независимой схемы является достаточно большая инерционность системы, когда остывание теплоносителя при аварийных режимах медленное, что дает возможность устранить неполадки без отключения и слива системы. При независимой схеме подключения система более долговечна, из-за снижения коррозионной активности воды.
Присоединение системы отопления по зависимой схеме с использованием смешения воды (рис. в) более просто в реализации и обслуживании. Стоимостные характеристики также существенно ниже, поскольку требуется меньшее количество оборудования.
Смешение воды из обратного трубопровода системы отопления здания с прямой высокотемпературной водой из вводного трубопровода теплосети происходит при использовании смесительного аппарата, которым может быть насос или элеватор.
Существенным недостатком схемы присоединения зависимого типа со смешением называется незащищенность системы от роста в ней давления теплоносителя, поступающего в систему, до величины, опасной для функционирования отопительных приборов, запорной и регулирующей арматуры.
Прямоточная зависимая схема подключения системы отопления к наружным тепловым сетям является самой простой. Отсутствуют теплообменники, смесительные агрегаты, насосное оборудование, расширительный бак (рис. г). Такую систему используют, когда в систему можно подать высокотемпературную воду и существенное давление, а также при непосредственной подаче воды теплосети.
При использовании такой схемы неосуществимо регулирование «на местах», регулирование производится только на источнике теплоты.
При выборе марки отопительного прибора учитывают назначение и эстетические особенности помещения, продолжительность и локализацию пребывания людей в помещении, структуру системы отопления, цену и внешний вид прибора.
Основные соображения по выбору марки отопительного прибора:
• при высоких эстетических требованиях при