Особенности конструирования системы парового отопления здания

В системах парового отопления используется свойство пара при конденсации выделять скрытую теплоту фазового превращения. При конденсации в нагревательном приборе 1 кг пара помещение получает около 2260 кДж теплоты. По сравнению с системами водяного отопления системы парового отопления имеют следующие преимущества:

1) благодаря малой плотности пара он перемещается с большими скоростями, вследствие чего требуются меньшие диаметры теплопроводов чем при водяном отоплении, поэтому стоимость теплопроводов в систем парового отопления ниже, чем в системах водяного отопления; 2) больший коэффициент теплоотдачи от пара к стенкам отопительного прибора (за счет высокой величины скрытой теплоты фазового превращения), благодаря этому и высокой температуре пара площадь поверхности отопительных приборов в системах парового отопления приблизительно на 25 – 30 % меньше, чем и системах водяного отопления; 3) быстрый прогрев помещений и выключение системы из работы; 4) возможность использования систем отопления в зданиях повышенной этажности вследствие малой плотности пара.

Однако наряду со всеми перечисленными положительными свойствами, пар имеет ряд существенных недостатков:

1) невозможность регулирования теплоотдачи отопительных приборов путем изменения температуры теплоносителя, то есть невозможность качественного регулирования; 2) постоянно высокая температура (100 °С и более) поверхности теплопроводов и отопительных приборов, что вызывает разложение оседающей органической пыли, а также вынуждает устраивать перерывы в подаче пара; перерывы в подаче пара приводят к колебанию температуры воздуха в помещениях, то есть к понижению уровня теплового комфорта; 3) увеличение бесполезных теплопотерь паропроводами, когда они проложены в необогреваемых помещениях; 4) шум при действии систем, особенно при возобновлении работы после перерыва; 5) сокращение срока службы теплопроводов; при перерывах в подаче пара теплопроводы заполняются воздухом, что усиливает коррозию их внутренней поверхности.

Вследствие этих недостатков система парового отопления не допускается к применению в жилых, общественных и административно-бытовых зданиях, а также в производственных помещениях с повышенными требованиями к чистоте воздуха.

Паровое отопление может устраиваться в производственных помещениях без выделения пыли и аэрозолей или с выделением негорючей и неядовитой пыли, негорючих и не поддерживающих горение газов и паров, со значительнымивлаговыделениями, а также для обогрева лестничных клеток, пешеходных переходов, вестибюлей зданий.

Определение естественного циркуляционного давления в двухтрубных системах водяного отопления.

Величина естественного давления, возникающего за счет остывания воды в отопительных приборах определяется для двухтрубной системы с верхней или нижней разводкой

где g – ускорение силы тяжести, м/с; h_i – вертикальное расстояние от середины водонагревателя (элеватора) до середины рассматриваемого отопительного прибора, м; ρo, ρг– плотности обратной и горячей воды, кг/м;

Особенности расчета естественного давления в однотрубных системах водяного отопления.

Величина естественного давления, возникающего за счет остывания воды в отопительных приборах:

для системы однотрубной вертикальной с верхней разводкой

 

 

где g – ускорение силы тяжести, м/с; hn – вертикальное расстояние от середины водонагревателя (элеватора) до низа или центра прибора нижнего этажа, м; h₁h₂– вертикальные расстояния для систем отопления с рабочими осевыми или смещенными замыкающими участками от низа приборов одного этажа до низа приборов следующего этажа, для систем отопления проточных от центра приборов одного этажа до центра приборов следующего этажа, м

ρ_см1 ρ_см2– плотности воды на соответствующих участках стояка, кг/м;

для системы однотрубной с нижней разводкой

для системы однотрубной с «опрокинутой» циркуляцией