Вся електронна бібліотека >>>

Зміст книги >>>

 

Книги з будівництва та ремонту

Майстрові на всі руки


Побут. Господарство. Будівництво. Техніка

 

Опалення та гаряче водопостачання

 

 

У цій главі поставши

льон загальний огляд можливостей

теплопостачання (опалення та

підігрів води). Здійснення

ня теплопостачання можливо

шляхом нагріву теплоносія з

допомогою автономних агрегатів

або за допомогою центральної

системи. Крім того, в ній рас

сматриваются характеристики

цих установок з технічної та

економічної точки зору.

Переваги і недоліки

власних джерел ене

ргии розглядаються в главі

«Домашня енергетика».

Система нагріву води розглядається разом з системою водопостачання житлових приміщень у гол. «Оборотне водопостачання». Там же освітлений питання прокладки трубопроводів.

Основні положення

Виробництво тепла в домашньому господарстві здійснюється на основі процесів горіння. Тільки частина утворюється при цьому тепла використовується за призначенням, інша ж частина втрачається разом з відхідними газами, які, крім того, надають шкідливий вплив на навколишнє середовище, а також можуть бути причиною пошкоджень теплових установок.

Горіння

Мова йде про процеси хімічної взаємодії горючих речовин з киснем атмосферного повітря, в яких виділяється тепло.

Цей процес називають окисленням; в ньому беруть участь перш всього вуглець (С) і кисень (О2), які при горінні утворюють оксид - вуглекислий газ СО2. Якщо процес горіння відбувається при нестачі кисню і не завершується повністю, то утворюється чадний газ (СО), який, як вказувалося вище, не має запаху, але, потрапляючи через легені в систему кровообігу людського організму, може викликати порушення в забезпеченні його киснем і отруєння. Водень Н2, згораючи, утворить водяна пара Н2О.

Міститься в нафті та вугіллі сірка при згоранні утворює двоокис сірки SO2, яка, взаємодіючи з водою, дає сірчисту кислоту (Н2 SO3). Ця кислота викликає корозію металу, руйнує топку і у вигляді кислотних опадів викидається через димову трубу в атмосферу.

Разом з димом в атмосферу надходять також двоокис азоту (NO2) та інші сполуки азотної кислоти, які у вигляді кислотних опадів потрапляють на ґрунт і рослинність, викликаючи загибель лісів і посівів. Незгорілі компоненти у вигляді пилу викидаються в атмосферне повітря і забруднюють навколишнє середовище

При експлуатації котлів необхідно пам'ятати, що при зупинці або різкому зниженні температури води з-за недостатньо інтенсивного процесу горіння в топці на стінках котлів утворюються пари води.

 


Волога, вступаючи в реакцію з окисленням сірки, сприяє корозії стінок котла і в кінцевому підсумку веде до його руйнування.

У цьому сенсі особливої уваги вимагають котли, що працюють на мазутному паливі, в яких конденсація вологи сприяє утворенню великої кількості оксидів сірки. Такий конденсації можна уникнути, якщо постійно підтримувати температуру котла не менше 65°С.

В газових котлах хоча і конденсується багато вологи, але окислів сірки і сірчистої кислоти не утворюється. У котлах, що працюють на твердому паливі, в значній кількості утворюються оксиди сірки і сірчиста кислота, але майже немає вологи.

Продукти згоряння з топок котлів виводять в атмосферу через димову трубу, при цьому містяться в них і водяні пари в атмосфері просочують кладку труби і поступово викликають її руйнування. Відмітною ознакою руйнування служить поява коричневого відтінку кладки.

Для запобігання насичення кладки димової труби вологою температура димових газів повинна бути достатньо високою, щоб на стінках не конденсувалася волога. Тому при великорозмірних димових трубах доводиться підтримувати більш високу температуру газів, що відходять, ніж у відносно менших трубах.

Поперечний переріз (1) димової труби можна значно зменшити, якщо облицювати її внутрішню поверхню шамотною цеглою; можна виконати трубу з жаростійких металів, що буде сприяти підтримці високої температури газів, що відходять.

Теплотворна здатність - теплопродуктивність

Різні види палива при горінні виділяють неоднакову кількість тепла. Щоб мати змогу їх порівнювати, визначають вищу і нижчу теплоту згоряння палива.

Під вищою теплотою згоряння розуміють ту кількість тепла, яке виділяється при повному згорянні палива, незалежно від того, використовується або не використовується це тепло для нагріву. Слід зазначити, що багато тепла несеться через димар в навколишнє середовище. Витрачається на випаровування вологи енергія накопичується у водяному парі та виділяється при конденсації.

У старих конструкціях котлів це тепло не використовувалося.

Коефіцієнт корисної дії

Споживання виробленої енергії визначають, чи добре використовуються печі, центральні опалювальні пристрої і установки гарячого водопостачання. Коефіцієнт корисної дії (к.к.д) характеризує частку енергії, яка використовується для нагрівання води, з всієї енергії, що виділяється паливом при горінні. К. п. д. сучасних котлів відносять до вищої теплотворної здібності палива.

К. п. д. теплової установки в даному випадку не враховує ті втрати енергії, які сталися при виробленні тепла, наприклад, втрати електричного струму в проводах, штепсельних розетках і т. п. (2). Необхідно разом з тим мати на увазі, що загальні втрати все ж великі і первинна енергія використовується погано.

Для індивідуальних печей к. п. д. визначають за нижчою теплоті згоряння.

Зниження температури від

ходять газів і, відповід

але, поліпшення використання

енергії згоряння палива

можна забезпечити шляхом регу

лювання співвідношення

паливо/повітря так, щоб

вироблялося тепла рівне

стільки, скільки необхідно

за нормативами для даного

приміщення.

Центральна опалювальна установка складається з сукупності пристроїв, кожна з яких має свій к. п. д. К. п. д. такої установки визначають як твори к. п. д. кожної складової установки.

Споживач тепла та гарячої води повинен постійно пам'ятати про можливі способи використання енергії (3).

Технічний к. п. д. показує, яка частина виробленого тепла поглинається котлової водою під час процесу нагріву, і залежить від виду котла, його конструкції і поперечного січення димової труби. Димоходи старої конструкції

Теплопродуктивність і коефіцієнт корисної дії (%) котлів різних типів.

Загальний к. п. д. котельних установок залежить від їх конструкції. Наприклад, горілка повинна знаходитися в експлуатації близько 1800 годин у році, що становить 75 повних діб. У процесі експлуатації котельні установки випромінюють тепло через топку. Якщо це тепло відняти з кількості виробленого тепла, що визначається технічним к. п. д., то залишився кількість тепла визначає загальний вигляд к. п. д. котла. Він залежить від конструкції котла і поперечного січення димової труби, від температури води, що нагрівається, а також від теплоізоляції котла. Часто котел характеризують його продуктивністю. Найвища продуктивність досягається при оптимальних режимі горіння топки і поперечному перерізі димової труби.

Потужність котла зазвичай розраховується так, щоб він міг покривати максимальну потребу тепла в зимовий час. Така потреба існує протягом року лише кілька днів, проте опалювальні пристрої розраховують за максимальним витратам, тому котел зазвичай має завищену потужність і виробляє тепла більше, ніж необхідно. Тепло, накопичене в гарячій воді, поступово передається обігріваючому приміщення, а тепло конструкції котла втрачається через димову трубу. Втрати тепла особливо великі в міжсезонне та літній час, коли котел затоплюється, але тепла споживається мало.

Річний к. п. д. характеризує ефективність роботи обігрівальної установки протягом року.

У періоди незначної споживання тепла, щоб зменшити його втрати, використовують малогабаритні індивідуальні обігрівальні установки, ніж досягають підвищення річного коефіцієнта корисної дії опалювальної системи в цілому.

Сучасні котли, які можуть працювати при відносно невисоких температурах і мають досконалу систему регулювання, працюють з високим річним к. п. д. корисної дії.

При передачі тепла від опалювальної установки до споживача відбуваються його втрати (так звані транспортні втрати).

Зменшити втрати можна шляхом зменшення довжини мережі трубопроводів, які, крім того, не слід прокладати у зовнішніх стінах щоб уникнути підвищених втрат. Трубопроводи повинні бути добре заізольовані. Тепло, що досягає споживача, називається корисним.

Оптимальне використання енергії згоряння палива залежить від багатьох причин, і в першу чергу від ефективного спалювання палива. Позитивний вплив мають: оптимізація геометричних і технологічних параметрів обігрівальних установок; дотримання режимів праці з низькою температурою горіння; відповідність потужності установки і розміру димовою труби; забезпечення низьких транспортних втрат тепла. Крім того, при малому споживання тепла споживач повинен використовувати можливість перемикання на інші малопотужні джерела тепла.

 

 «Майстрові на всі руки» Наступна сторінка >>>

 

Дивіться також:

 

  Домашньому майстрові Благоустрій квартири Будинок своїми руками Будівництво будинки Корисні поради Довідник домашнього майстра Покрівлі. Покрівельні роботи Кам'яні роботи Столярно-теслярські роботи Ремонт садибного будинку Будівництво та обладнання індивідуального будинки Енциклопедія побуту Наш дім