Отопление помещений и кондиционирование воздуха

Отопление проектируется для обеспечения в помещениях расчетной температуры воздуха, которая принимается в зависимости от периода года.

Для холодного периода года расчет отопления производится с учетом обеспечения минимальной из допустимых температур.

В общественных, административно-бытовой производственных помещениях отапливаемых зданий, когда они не используются, и в нерабочее время следует принимать температуру воздуха ниже нормируемой, но не ниже 5 °С, обеспечивая восстановление нормируемой температуры к началу использования помещения или к началу работы без увеличения приведенных затрат.

На постоянных рабочих местах в помещениях пультов управления технологическими процессами необходимо принимать расчетную температуру воздуха 22 °С и относительную влажность не более 60 % в течение всего года.

Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха производственных и вспомогательных помещений регламентируются одноименными СНБ 4.02.01-03, ГОСТ 12.4.021, ГОСТ 12.2.137, МОПОТ и другими документами.

Для производственного отопления используются специальные системы.

Система отопления - это комплекс конструктивных элементов, предназначенных для получения, переноса и подачи необходимого расчетного количества теплоты в обогреваемые помещения.

Каждая система отопления состоит из генератора теплоты, нагревательных приборов для передачи теплоты отапливаемому помещению и теплопровода - сети труб или каналов для переноса теплоты от генератора к отопительным приборам.

По месту размещения генератора теплоты относительно отапливаемых помещений системы отопления могут быть местными и центральными.

К местным системам относят такие, в которых генератор теплоты, нагревательные приборы и теплопроводы находятся непосредственно в отапливаемом помещении и конструктивно объединены в одной установке (печное, воздушное, панельное (лучистое), а также отопление местными газовыми, электрическими приборами или котлами, работающими на различных видах топлива).

панельном (лучистом) отоплении нагревательные при на и более совмещены с ограждающими конструкциями (т.е междуэтажных перекрытиях, стенах, перегородках), расположены свободно в виде плоских панелей, плафонов. В качестве теплоносителя используется вода с температурой 50-60 °С, нагретый воздух и реже пар. Иногда используются электронагревательные элементы.

Для местного обогрева отечественная промышленность производит инфракрасные обогреватели помещений в виде панелей различной мощностью 0,8 кВт и выше. Эти обогреватели за счет использования длинноволновой части спектра нагревают непосредственно людей, предметы, ограждающие конструкции зданий. В данном случае теплота не тратится на обогрев воздуха, что характерно для конвективного отопления. К достоинствам этих обогревателей относятся универсальность, возможность быстрого обогрева и его регулирования, экономичность, большой срок службы, пожаробезопасность. Однако инфракрасные обогреватели не должны размещаться в зоне прямого влияния теплового излучением нагрева работающих. Поэтому их, как правило, устанавливают на непостоянных рабочих местах или в зонах обслуживания оборудования, связанных с перемещением персонала.

Кроме того, инфракрасные обогреватели можно использовать для поддержания температурных условий технологических процессов, сушки и защиты от промерзания сыпучих материалов и других целей, что в условиях экономии энергоресурсов может быть весьма эффективным.

К системам центрального отопления относятся такие, в которых генераторы теплоты расположены вне отапливаемых помещений, т.е. отдалены от нагревательных приборов. Теплоноситель нагревается в генераторе, находящемся в тепловом Центре (ТЭЦ, котельная), перемещается по теплопроводам в Согреваемые здания и помещения и, передав теплоту через нагревательные приборы, возвращается в тепловой центр. Центральные системы отопления бывают водяными, паровыми, воздушным и комбинированными.

Водяная и паровая системы отопления в зависимости от давления теплоносителя могут быть низкого давления (давление пара до 70 кПа или температура воды до 100 °С) и высокого давления (давление пара выше 70 кПа или температура воды свыше 100 °С).

Системы водяного отопления подразделяются:

на низкотемпературные - с предельной температурой горячей воды 85-100 °С;

высокотемпературные - с температурой воды более 105 °С

Водяное отопление низкого давления наиболее широко используется на промышленных предприятиях, так как позволяет централизованно регулировать температуру теплоносителя поддерживать температуру воздуха и относительную влажность в помещениях в заданных пределах, исключает возможность ожогов работающих об нагревательные приборы, обеспечивает пожарную безопасность. Основными недостатками системы является возможность ее замерзания в зимнее время, а также медленный нагрев больших помещений после продолжительного перерыва в работе.

В паровом отоплении теплоносителем является водяной пар (влажный, насыщенный). В зависимости от рабочего давления оно делится на системы низкого, высокого давления и вакуум- паровые. По устройству паровые системы отопления не отличаются от водяных.

Паровое отопление имеет ряд существенных недостатков по сравнению с водяным: трудность регулировки подачи пара в отопительную систему, что приводит к резким колебаниям температуры в отапливаемых помещениях; опасность возникновения пожаров и ожогов о нагревательные приборы; вероятность резкого снижения относительной влажности воздуха за счет его перегрева и т.п.

Воздушное отопление по способу подачи теплого воздуха подразделяется: на центральное - с подачей нагретого воздуха от единого теплогенератора; местное - с подачей теплого воздуха местными отопительными агрегатами.

Нагретый до 70 °С воздух должен подаваться на высоту не менее 3,5 м от уровня пола, а воздух, нагретый до 45 °С, - на расстояние не менее 2,5 м от рабочих мест. Основные преимущества центрального воздушного отопления следующие: немедленный обогрев помещения при включении системы отопления отсутствиев помещении нагревательных приборов; возможность использования в летнее время для охлаждения и вентиляций помещений; экономичность, особенно если это отопление совмещено с обще обменной вентиляцией. Устройство и эксплуатациявоздушного отопления значительно экономичнее других систем.

Наиболее современным способом обеспечения оптимальных параметров микроклимата в помещениях является кондиционирование воздуха.

В соответствии с СНБ 4.02.01-03 кондиционирование воздуха — это автоматическое поддержание в закрытых помещениях всех или отдельных параметров воздуха (температуры, относительной влажности, чистоты, скорости движения) с целью обеспечения главным образом оптимальных метеорологических условий, наиболее благоприятных для самочувствия людей, ведения технологического процесса, сохранения ценностей культуры.

В общем случае под кондиционированием понимается нагревание или охлаждение; увлажнение или осушка воздуха и очистка его от пыли.

Различают системы комфортного кондиционирования, обеспечивающие в помещении постоянные комфортные условия для человека, и системы технологического кондиционирования, предназначенные для поддержания в производственном помещении требуемых технологическим процессом условий.

На практике используются различные типы кондиционеров, которые в зависимости от расхода воздуха подразделяются на бытовые, промышленные и полупромышленные.

Бытовые кондиционеры используют в основном для охлаждения воздуха в жилых и офисных помещениях, и их мощность обычно не превышает 7 кВт.

Промышленные и полупромышленные кондиционеры предназначены для охлаждения больших помещений с площадью от 100 м² и более, в том числе для централизованного охлаждения помещений всего здания.

По конструктивному исполнению кондиционеры подразделяются на моноблочные (оконные и мобильные) и сплит-системы или мультиплет-системы, состоящие из двух и более блоков - наружного и внутренних. Наружный блок включает наиболее габаритные узлы и компрессор, вынесенные за пределы помещения или здания. Внутренние блоки с жалюзийными решетками распределяют поток охлажденного воздуха в помещении и обеспечены пультами дистанционного управления. Они Могут быть настенными, напольными, потолочными, колонными встраиваемыми в подвесной потолок (канальными и кассетными). В промышленных мультиплет-системах часто вместо внешнего блока используется водоохлаждающая машина (чиллер) а вместо фреона применяется вода.