Какое должно быть давление в системе отопления многоэтажного дома: Страница не найдена

Содержание

какое должно быть, в чем измеряется, как проверить и нормализовать

Постоянное и оптимальное давление в трубах отопления необходимо для того, чтобы теплоноситель постоянно циркулировал по системе, проходя через все радиаторы. Этот параметр должен поддерживаться в заданных пределах как для поддержания в помещениях комфортной температуры, так и для предотвращения поломки, разрушения отдельных элементов или всей системы в целом. Рассмотрим значение этого понятия, основные параметры автономного и центрального отопления, правила монтажа системы, проблемы и способы их устранения.

В чем измеряется давление в трубах?

Этот показатель измеряется в паскалях и в атмосферах. Наиболее часто используется вторая шкала. Для обогрева объектов различного предназначения и высоты применяются индивидуальные подходы.

Так, нормой считается:

  • автономный котел — 1,5-2 атмосферы;
  • дома 3-5 этажей — 2-4 атмосферы;
  • девятиэтажные здания — 5-7 атмосфер;
  • высотные строения — 10 атмосфер;
  • подземные подающие магистрали — 12 атмосфер.

Регулировка давления проводится с помощью автоматических и ручных клапанов, расширительных баков, регуляторов и предохранительных мембран. Контроль состояния отопительной системы осуществляется манометрами, установленными на трубах с определенным интервалом.

Как правило, контрольные приборы монтируются на входе в здание и в его самой высокой точке.

На что влияет давление в трубах?

Далеко не все осознают, насколько важно поддержание нужного напора в трубопроводе, по которому движется теплоноситель.

Создаваемое в системе давление определяет такие показатели:

  1. Температуру в помещении. Если жидкость движется по магистрали медленно, то она не попадает в теплообменники. Кроме этого, до достижения поворотного участка контура она успевает сильно остыть.
  2. Наличие воздушных пробок. При недостаточном напоре образуются воздушные пузыри, препятствующие циркуляции. В результате прекращается ток воды по всему стояку.
  3. Целостность трубопровода. При чрезмерном напоре происходит разрыв прокладок, срыв резьбы на фитингах и разрушение батарей. Просмотр видео поможет наглядно представить последствия нарушения технологии отопления зданий и сооружений.

При снижении скорости тока теплоносителя увеличиваются расход энергии на нагрев, что приводит к росту материальных расходов.

Виды давления в системе отопления

Различают несколько типов давления, которое поддерживается в отопительной системе. Все они берутся в расчет при планировании строительства, эксплуатации и обслуживании магистрали.

Остановимся конкретно на видах:

  1. Статическое. Оно не зависит от того, с какой силой работает насос и температуры жидкости. Показатель определяется объемом воды находящимся в системе, то есть гравитационным воздействием на стенки магистрали столба жидкости.
  2. Динамическое. Оно создается напорными нагнетателями, подающими теплоноситель в трубопровод. Кроме этого, напор создается за счет такого явления как конвекция. Регулировка динамического давления осуществляется шаровыми кранами и другими приспособлениями.
  3. Максимальное. Указывает на предельную прочность системы. Его превышение недопустимо, так как приводит к возникновению аварийной ситуации. Учитывая то, что температура теплоносителя близка к точке кипения, прорыв трубопровода представляет угрозу не только для интерьера, но для жизни и здоровья людей.

Как правило, в летний период вода из системы отопления многоквартирного дома сливается для проведения регламентных работ, установки котлов, замены батарей и стояков.

Какое должно быть нормальное давление

Под понятием «нормальное» подразумевается показатель, при котором образуется оптимальная циркуляция теплоносителя и не возникает угроза возникновения аварийной ситуации. Каждый элемент системы отопления имеет расчетную прочность и устойчивость к определенной температуре.

Существуют такие критерии нормального давления (в атмосферах):

  • стальные трубы без шва —20;
  • стальные трубы со швом —16;
  • полипропиленовые армированные изделия — 5;
  • алюминиевые радиаторы — 6;
  • панельные батареи — 9;
  • чугунные секции — 15.

Во всех случаях перед принятием решения о замене радиаторов, обвязки и стояков в квартире необходимо проконсультироваться со специалистами.

Целесообразно приобретать изделия, рассчитанные на двойное динамическое давление. Это нужно потому, что гидродинамические удары в системе не являются редкостью при неисправностях насосного оборудования.

Нормы и требования ГОСТ и СНИП

Требования к системам отопления изложены в СНиП 2.04.05-91 с изменениями от 21 января 1994 г. N 18-3, 15 мая 1997 г. N 18-11 и 22 октября 2002 г. N 137.

ГОСТ и СНиП регламентируют такие положения относительно системы отопления:

  • климатические и метеорологические условия;
  • уровень шума и вибрации оборудования;
  • ремонтопригодность магистрали;
  • безопасность конструкции;
  • площадь и объем помещений;
  • экономическое обоснование;
  • устойчивость материала к коррозии;
  • использование изделий разрешенных для строительства;
  • количества тепла на единицу площади.

СНиП рекомендует использовать в качестве теплоносителя воду с присадками или без. Применение других материалов допускается в случае наличия расчетов экономического обоснования.

Заполнение магистрали токсичными жидкостями запрещается.

Минимальное давление

Под этим понятием подразумевается такой напор, при котором поддерживается продвижение теплоносителя по магистрали. При этом должно обеспечиваться его поступление в каждый радиатор, независимо от этажа. Данное значение необходимо знать для проверки системы на герметичность после ее сборки, обслуживания или замены отдельных деталей.

Причины перепадов давления

Предпосылок к возникновению этого явления несколько. Перепады возникают в магистралях, установленных в частных домах и многоэтажных строениях.

Причины снижения и критического повышения напора в трубопроводе могут быть следующими:

  1. Засорение магистрали. Со временем на ее внутренних стенках образуется известковый налет. Стальные конструкции меняют свои параметры из-за коррозии. Нередко в трубопровод попадают куски прокладок, мусор и пакля.
  2. Сбой в работе насосного оборудования. Речь идет об отказе автоматики или резком изменении напряжения в сети. Нагнетательная система может выйти из строя полностью, что приводит к полному отсутствию напора и прекращению циркуляции теплоносителя.
  3. Протечки и прорывы. Происходит утечка воды, снижается динамическое и статическое давление, система, если не оснащена обратным клапаном, теряет теплоноситель и заполняется воздухом.

Как показывает практика, ухудшение циркуляции воды по трубопроводу возникает по причине субъективного фактора.

В многоэтажных домах некоторые совладельцы прикручивают краны подачи с целью сэкономить на оплате коммунальных услуг.

Как бороться с перепадами давления

Падение или рост давления приводит к снижению или повышению температуры в помещении, что вызывает ухудшение самочувствия у людей, изменения влажности воздуха, появление грибка и плесени.

Существуют такие методы поддержания оптимальных параметров работы отопительной системы:

  1. Обнаружение и ликвидация протечек. Найти их можно путем визуального осмотра всей обвязки и батарей. Ликвидация осуществляется самостоятельно наложением хомутов или специалистами. Если прорыв произошел внутри стены, то целесообразно сделать обводной канал, чтобы не портить отделку.
  2. Засоры, накипь и налет устраняются механическим способом. Трубы прочищаются ершиком или в них заливается специальная жидкость. В квартирах с автономным отоплением целесообразно использовать присадки для смягчения воды.
  3. Отрегулировать напор в каждом радиаторе. Для этого на них устанавливаются манометры и регуляторы. Таким образом выравнивается давление на каждой батарее, независимо от уровня, на котором она установлена.

Как поднять давление

Сделать это можно несколькими способами. В некоторых случаях может потребоваться помощь профессионалов.

Достижение данной цели осуществляется следующими путями:

  1. Установкой вспомогательного насоса. Такой подход выбирается для многоэтажного частного дома. Выбирается агрегат с минимальным уровнем шума, чтобы не нарушать комфортность жителей.
  2. Отключением невостребованных теплообменников. В домах есть комнаты, которые пустуют и не нуждаются в прогреве. Если их перекрыть, то насосная система обеспечит нужный напор для остальных комнат.
  3. Настройкой давления отдельно для каждого радиатора. Так производится распределение горячей воды в зависимости от потребностей владельцев недвижимости.

Во всех случаях целесообразно установить на каждом стояке краны для стравливания воздуха.

Проверка герметичности

Данное мероприятие проводится после монтажа трубопровода, его ремонта, модернизации и перед началом каждого отопительного сезона. Во время пробного запуска в системе создается давление, минимум в 1,5 раза превышающее расчетное динамическое.

Проверка герметичности магистрали проводится в такой последовательности:

  1. Внешний осмотр. Обследуются обвязка, батареи, фитинги и котел. Признаками протечки являются следы потеков и ржавчина.
  2. Холодный этап. Подается вода, стравливается воздух, давление повышается до минимального рабочего значения. Система выдерживается в таком состоянии не менее 30 минут.
  3. Горячий этап. Проводится после соединение трубопровода с котлом. В магистрали создается максимальный напор, теплоноситель нагревается до максимального значения.

Проверка герметичности должна выполняться под постоянным контролем. Если мероприятие прошло успешно, то систему можно вводить в эксплуатацию.

Заключение

Создание и поддержание нужного давления в системе отопления необходимо для продления срока ее службы, создания в доме комфортного микроклимата и снижения расходов на оплату счетов. Достичь нужных показателей можно с помощью периодического тестирования магистрали, установки современных приборов регулировки и контроля.

Статическое давление в системе отопления

Обеспечить эффективное функционирование обогрева дома или квартиры помогает сбалансированное рабочее статическое давление в системе отопления. Проблемы с его значением приводят к появлению сбоев в эксплуатации, а также к выходу из строя отдельных узлов или системы в целом.

Важно не допускать существенного колебания, особенно в сторону повышения. Также негативно сказывается разбалансировка в конструкциях, имеющих встроенный циркуляционный насос. Он может вызывать кавитационные процессы (закипание) с теплоносителем.

Необходимо учитывать, что давление в системе отопления подразумевает исключительно параметр, при котором учитывается только избыточное значение, без учета атмосферного. Характеристики тепловых приборов учитывают именно эти данные. Расчетные данные берутся исходя из общепринятых округленных констант.

Они помогают понять в чем измеряется отопление:

0,1 МПа соответствуют 1 Бар и примерно равно 1 атм

Небольшая погрешность будет при замерах на разных высотах над уровнем моря, но экстремальными ситуациями будем пренебрегать.

В понятие рабочего давления в системе отопления входят два значения:

  • статическое;
  • динамическое.

Статическое давление – это величина, обусловленная высотой столба воды в системе. При расчетах принято принимать, что десятиметровый подъем обеспечивает дополнительно 1 амт.

Динамическое давление нагнетают циркуляционные помпы, перемещая теплоноситель по магистралям. Оно не определяется исключительно параметрами насосов.

Одним из важных вопросов, появляющихся во время проектирования схемы разводки, бывает, какое давление в системе отопления. Для ответа понадобится учесть способ циркуляции:

  • В условиях естественной циркуляции (без водяной помпы) достаточно иметь небольшое превышение над статическим значением, чтобы теплоноситель самостоятельно циркулировал по трубам и радиаторам.
  • Когда определяется параметр для систем с принудительной подачей воды, то его значение в обязательном порядке должно быть значительно выше статического, чтобы по максимуму использовать КПД системы.

При расчетах необходимо учитывать допустимые параметры отдельных элементов схемы, например, эффективную эксплуатацию радиаторов под высоким давлением. Так, чугунные секции в большинстве случаев не способны выдерживать напор более 0,6 МПа (6 атм).

Запуск системы отопления многоэтажного дома не обходится без установленных регуляторов давления на нижних этажах и дополнительных помпах, поднимающих давление, на верхних этажах.

С этой статьей читают: Виды радиаторов отопления и их рабочие характеристики

Методика контроля и учета

Чтобы контролировать давление в отопительной системе частного дома или в собственной квартире, необходимо в разводку вмонтировать манометры. Они будут учитывать исключительно превышение значения над атмосферным параметром. В основе их работы использован деформационный принцип и трубка Бредана. Для замеров, используемых в работе автоматической системы, уместными окажутся аппараты, использующие электроконтактный тип работы.

Давление в системе частного дома

Параметры врезки этих датчиков регламентированы Госехнадзором. Даже если не предполагаются какие-либо проверки со стороны контролирующих органов, то желательно соблюдать правила и нормы, чтобы обеспечить безопасную эксплуатацию систем.

Врезка манометра осуществляется посредством трехходовых кранов. Они позволяют выполнять продувку, обнуление либо замену элементов без вмешательства в работу отопления.

С этой статьей читают: Ремонт батареи отопления

Понижение давления

Если давление в системе отопления многоэтажного дома или в системе частного строения падает, то основной причиной в такой ситуации является возможная разгерметизация отопления на каком-то участке. Контрольные замеры проводятся при выключенных циркуляционных насосах.

Проблемный участок необходимо локализовать, а также надо выявить точное место течи и устранить ее.

Параметр давления в многоквартирных домах отличается высоким значением, так как приходится работать с высоким столбом воды. Для девятиэтажки нужно удерживать около 5 атм, при этом в подвале манометр будет показывать цифры в пределах 4-7 атм. На подводе к такому дому общая теплотрасса обязана иметь 12-15 атм.

Рабочее давление в системе отопления частного дома принято удерживать на уровне 1,5 атм с холодным теплоносителем, а при нагреве оно поднимется до 1,8-2,0 атм.

Когда значение у принудительных систем падает ниже 0,7-0,5 атм, то происходит блокировка насосов на прокачку. Если уровень давления в отопительной системе частного дома дойдет до 3 атм, то в большинстве котлов это будет восприниматься как критический параметр, при котором сработает защита, стравливая избыток теплоносителя автоматически.

Повышение давления

Такое событие встречается реже, но к нему также нужно подготовиться. Основной причиной служит проблема с циркуляцией теплоносителя. Вода в какой-то точке практически стоит без движения.

Таблица увеличения объема воды при нагреве

Причины бывают в следующем:

  • происходит постоянная подпитка системы, за счет чего в контур поступает дополнительный объем воды;
  • случается влияние человеческого фактора, за счет которого были на каком-то участке перекрыты задвижки или пропускные краны;
  • бывает, что автоматический регулятор отсекает поступление теплоносителя от катальной, такая ситуация возникает, когда автоматика пытается понизить температуру воды;
  • нечастым случаем является блокирование воздушной пробкой прохода теплоносителя; в этой ситуации достаточно стравить часть воды, удалив воздух через кран Маевского.

Для справки. Что такое кран Маевского. Это устройство для спуска воздуха из радиаторов центрального водяного отопления, которое можно открыть с помощью специального разводного ключа, в крайних случаях – отверткой. В быту именуется краном для выпуска воздуха из системы.

Борьба с перепадами давления

Давление в системе отопления многоэтажного дома, так же как и в собственном доме, можно выдерживать на стабильном уровне без существенных перепадов. Для этого применяют вспомогательное оборудование:

  • система воздухоотводов;
  • расширительные бачки открытого или закрытого типа

Мембранный расширитель

  • клапаны аварийного сброса.

Причины возникновения перепадов давления бывают разные. Чаще всего встречается его понижение.

ВИДЕО: Давление в расширительном баке котла

Как отапливаются многоэтажки?

Высотные дома подобны маленьким городам, упакованным в одну вертикальную структуру. Поскольку эти здания настолько велики, может быть сложно поддерживать адекватную среду для жителей. Вам может быть интересно, как контролируется температура в высотных зданиях, особенно с точки зрения тепла.

Высотные здания отапливаются с регулированием температуры, которое включает в себя системы вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) в дополнение к фактическому акту отопления. Наиболее распространенными системами отопления высотных зданий являются:

  1. Системы водяного теплового насоса (WSHP)
  2. Системы горячей/холодной воды
  3. Тепловые насосы с воздушным охлаждением системы отопления, чтобы вы могли лучше понять регулирование температуры в высотных зданиях в целом. Читайте дальше для получения дополнительной информации.

    1. Система водяного теплового насоса (WSHP)

    Система WSHP наиболее часто используется в современных высотных зданиях. Это связано с тем, что система водяного теплового насоса является наиболее энергоэффективной среди всех существующих в настоящее время систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

    Это система отопления и охлаждения, работающая на хладагенте и обслуживаемая водяным контуром. The other components of the system are:

    • Pipe system/building water loop
    • Boilers
    • Metering device/thermal expansion device
    • Heat exchanger
    • Compressor
    • 4-way reversing valve
    • Coil system

    Each единица или зона имеет систему отопления на основе хладагента, обслуживаемую водяным контуром, который циркулирует по зданию. Для отопления водяной контур имеет свою систему подвода тепла. Подвод тепла осуществляется через бойлеры. Бойлеры используются для поддержания оптимальной для отопления температуры воды в водяном контуре здания.

    Хладагент, в настоящее время смесь жидкости и газа при низкой температуре и низком давлении, направляется в теплообменник. Хладагент забирает тепло из водяного контура здания, который проходит через теплообменник, превращаясь в теплый газ с низким давлением.

    Затем этот газ направляется в компрессор. Сжатие увеличивает температуру газа, превращая его в перегретый газ высокого давления.

    Далее он проходит через 4-ходовой реверсивный клапан. Клапан направляет этот перегретый газ в змеевиковую систему, которая обеспечивает нагрев помещения за счет конвекции или излучения.

    Теряя свое тепло в системе змеевиков, он выходит в виде низкотемпературной жидкости высокого давления, которая затем направляется в дозирующее устройство (устройство теплового расширения).

    Он снова выходит из дозатора в виде низкотемпературной смеси газа и жидкости при низком давлении, готовой пройти через теплообменник и повторить процесс.

    Еще одним преимуществом этой системы является то, что она намного проще, чем системы горячей/холодной воды. В WSHP используется меньше трубных систем, чем в системах горячего/охлажденного водоснабжения, он имеет менее дорогую градирню и его легче обслуживать.

    2. Система горячей воды/холодной воды

    Система охлажденной воды – это традиционно используемая система ОВК, используемая в высотных зданиях. В ней используются следующие компоненты:

    • Чиллер
    • Градирня
    • Бойлер
    • Изолированная 4-трубная система
    • Система вентиляторов и змеевиков

    здание для охлаждения воздуха. В качестве альтернативы, чтобы отапливать помещение, котельная система нагревает воду, чтобы обеспечить дополнительный обогрев площади здания.

    Централизованные котельные или коммунальное отопление подходят для высотных зданий высотой от 20 до 60 этажей или от 80 до 200 м (от 262 до 656 футов).

    Насосы подают воду по ряду труб к месту, которое необходимо нагреть или охладить. Для охлаждения используется охлажденная вода для снижения температуры теплообменных змеевиков, расположенных в отдельных зонах. Затем вентилятор обдувает эти охлажденные змеевики воздухом, создавая прохладный воздух.

    С другой стороны, горячая вода подается в змеевики, расположенные в отдельных помещениях для обогрева. Поверхностные обогреватели, такие как радиаторы, выделяют тепло посредством излучения или конвекции. Теперь уже холодная вода возвращается в котел для повторного нагрева.

    Хотя эта система может быстро реагировать на температурные и климатические потребности жителей и пользователей здания, у нее есть и несколько недостатков.

    Недостатком этой системы является то, что она намного сложнее, чем система WSHP, учитывая, что она требует большего количества систем трубопроводов и насосов. Они нуждаются в более квалифицированном специалисте, когда дело доходит до обслуживания и ремонта.

    Поскольку это централизованная форма отопления, она может повлиять на все здание, когда необходимо выполнить техническое обслуживание. Это приводит к необходимости некоторого резервирования систем, что может привести к резкому увеличению затрат на систему горячей/холодной воды.

    По сравнению с 500% КПД систем WSHP, системы горячей/холодной воды имеют КПД только 80%-90%.

    3. Тепловые насосы с воздушным охлаждением

    Это распространенные решения, которые можно увидеть в семейных резиденциях, небольших отелях и мотелях. Тем не менее, довольно много высотных зданий, особенно кондоминиумов, все еще используют тепловые насосы с воздушным охлаждением для обогрева своих помещений.

    Тепловые насосы с воздушным охлаждением имеют блоки нагрева/охлаждения, установленные на единицу площади. Эти блоки могут охлаждать и обогревать только небольшое пространство по сравнению с WSHP или системами горячей/охлажденной воды. Поэтому необходимо установить несколько модулей.

    Тепловые насосы с воздушным охлаждением имеют внутреннее и внешнее оборудование. В наружном блоке хладагент проходит через компрессор, превращая его в перегретый газ.

    Для обогрева перегретый газ направляется во внутренний блок, который проходит через систему внутреннего змеевика. Затем тепло рассеивается в пространстве посредством конвекции или излучения.

    Поскольку температура хладагента снова низкая или теплая, он готов вернуться к наружному блоку и компрессору для повторения процесса.

    Одним из преимуществ этой системы отопления является то, что потребление энергии можно легко точно контролировать, установив единицу на единицу площади, например, на квартиру в многоквартирном доме. Только одно жилое помещение будет затронуто, когда необходимо выполнить техническое обслуживание единицы. В то же время операции могут продолжаться в обычном режиме в остальной части здания.

    Основным недостатком использования индивидуальных тепловых насосов с воздушным охлаждением является их влияние на эстетику здания. Поскольку у каждой единицы есть собственное внешнее оборудование, оно может легко нарушить внешний вид здания.

    Кроме того, компрессор, расположенный рядом с каждым помещением, может быть немного шумным для конечных пользователей.

    Как выбрать лучшую систему отопления для вашего высотного здания

    Существует ряд систем отопления и охлаждения, которые вы можете выбрать для высотного здания. Этот выбор будет зависеть от нескольких различных факторов:

    • Назначение самого высотного здания
    • Высота здания
    • Сложность системы отопления

    Рассмотрим каждый из этих факторов более подробно:

    Функция Здания

    При определении функции высотного здания следует рассмотреть следующие вопросы:

    • Для чего используется здание?
    • Кто будет регулярно посещать это здание?
    • Существуют ли какие-либо уникальные факторы, присущие вашему конкретному зданию, например, неисправная изоляция?
    • Здание жилое или коммерческое?
    • Будет ли он использоваться под офисы?
    • Это будет многофункциональное здание?
    • Как можно поддерживать температуру в этом конкретном здании (кто будет отвечать за обслуживание)?

    Функция здания будет влиять на то, какую систему лучше всего установить, будь то центральная система или сплит-системы.

    Центральная система больше подходит для коммерческих помещений, так как есть большие общие площади. Сплит-блоки больше подходят для жилых помещений, поскольку элементы управления будут более специфичными для каждого блока и их будет легче контролировать.

    Функциональность высотного здания часто напрямую связана с тем, какая система отопления лучше всего подходит для индивидуальных потребностей самого здания, а также для жильцов, которые будут часто находиться внутри здания.

    Высота здания

    Одной из самых отличительных особенностей высотного здания, как вы уже догадались, является высота.

    Высотные здания обычно находятся в коммерческих районах крупных городов. Они часто используются как в жилых, так и в коммерческих целях, и в зависимости от предполагаемой функциональности могут иметь широкий диапазон разной высоты.

    Britannica определяет высотные здания как здания, высота которых позволяет людям ходить пешком. Большинство этих уникальных зданий оборудованы некоторыми типами вертикального механического транспорта, такими как лифты и эскалаторы. Эти методы транспортировки чаще используются в больших зданиях и могут помочь вам точно определить, насколько велико ваше здание на самом деле.

    Некоторые небоскребы могут достигать высоты более 328 футов (100 метров). Хотя высота варьируется от здания к зданию, вы должны ожидать, что любое высотное здание будет значительно выше, чем большинство строений.

    Поскольку высота высотных зданий может сильно различаться, важно знать точную высоту вашего здания, чтобы определить, сколько или как мало отопления требуется для помещения. Это связано с тем, что разные системы отопления подходят для разных площадей.

    Например, температура ближе к земле может сильно отличаться от температуры верхних этажей здания. Это вызвано эффектом дыма, который включает в себя подъем и опускание горячего и холодного воздуха внутри конструкции. Это может привести к большому разрыву между потребностями в отоплении разных этажей.

    Есть еще проблема статического давления. Насосы и бойлеры имеют максимальное давление в системе. Поскольку площадь, которую система должна обслуживать, увеличивается по высоте, давление также увеличивается.

    В связи с этим важно отметить, что большинство конструкций небоскребов не всегда могут рассчитывать на единую систему отопления. Для этих массивных зданий характерно деление полезной площади системы на зоны или секции, каждая из которых имеет систему поддержания температуры, соответствующую потребностям этой конкретной области.

    Преимущество использования секций для систем отопления заключается в том, что это не повлияет на все здание, а только на его части, когда требуется техническое обслуживание и ремонт.

    Проще говоря, высота высотного здания имеет важное значение для определения того, какая система (или системы) отопления необходима для данного помещения.

    Сложность системы отопления

    Некоторые системы контроля температуры более сложны в установке, и их часто необходимо интегрировать в чертежи здания до его возведения. Другие системы HVAC могут быть добавлены поверх существующей конструкции.

    Когда дело доходит до сложности системы, вам нужно помнить:

    • Дизайнер и планировщик: Они отвечают за планы здания и видят, как система встроена в структуру здания. . Сложность повлияет на простоту процесса проектирования.
    • Управляющий зданием : Сложность системы повлияет на простоту технического обслуживания и ремонта системы HVAC в здании.
    • Конечный пользователь: Это относится к тем, кто будет пользоваться зданием. К ним относятся владельцы отдельных единиц (для квартир), сотрудники офисов или клиенты для коммерческих площадей. Сложность систем может повлиять на простоту использования и доступность для конечных пользователей, а также на их уровень комфорта.
    • Владелец : Это может относиться к владельцу здания и конечным пользователям, сдающим в аренду или владеющим частями здания. Сложность системы может повлиять на стоимость установки и обслуживания системы HVAC, которую берет на себя владелец/владельцы.

    Системы отопления для высотных зданий и жилых домов

    В отличие от отопления жилых помещений, системы, необходимые для управления отоплением, вентиляцией и кондиционированием воздуха (ОВКВ) в высотном здании, намного сложнее. Это связано с огромной высотой здания в дополнение к потребностям каждой отдельной секции конструкции.

    Основное различие между поддержанием температуры в высотных зданиях и домах заключается в количестве задействованных систем. В высотных зданиях часто требуется комбинация нескольких систем, в то время как дома намного меньше и, следовательно, требуют меньшей сложности.

    Заключительные мысли

    В высотных зданиях для обеспечения отопления используются системы, охватывающие все здание. Стандартные системы отопления высотных зданий основаны на среде, такой как вода или хладагент, которая нагревается и циркулирует по различным зонам здания.

    Используемая система зависит от нескольких факторов, включая назначение и высоту здания, а также сложность задействованных систем.

    Вот наиболее распространенные системы отопления, используемые в высотных зданиях:

    • Системы водяного теплового насоса (WSHP)
    • Системы горячей/охлажденной воды
    • Тепловые насосы с воздушным охлаждением

    Надеюсь, эта статья помог вам лучше понять системы отопления в высотных зданиях.

    Источники

    • Современные строительные услуги: обслуживание высотных жилых домов
    • Nailor Industries Inc.: лучшая система вентиляции и кондиционирования для высотных жилых домов
    • Ken Philp ClimateCare: КАКАЯ СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ ПОДХОДИТ ДЛЯ ВЫСОКОГО ДОМА? ВОПРОС ПО ОТОПЛЕНИЮ В ТОРОНТО
    • Архитектор: Как обогреть и охладить сверхвысокое здание
    • Академия PDH: Отопление и охлаждение самого высокого здания
    • Nailor Industries Inc.: Как работают водяные тепловые насосы
    • Science Direct: Система отопления зданий
    • YouTube: Инженерное мышление: Объяснение тепловых насосов – Как работают тепловые насосы AND MEGATALL BUILDING SYSTEMS
    • Инженерное мышление: объяснение тепловых насосов

    Конфигурации систем отопления и охлаждения для коммерческих зданий

    В коммерческих зданиях нагрузка HVAC обычно связана с наибольшими затратами энергии. Важную роль играет географическое положение: здания, расположенные далеко на севере или юге мира, как правило, имеют высокие расходы на отопление, в то время как те, что расположены в тропиках, могут нуждаться в кондиционировании воздуха в течение всего года.

    Как и в жилых помещениях, для коммерческих зданий существует широкий спектр вариантов обогрева и охлаждения, каждый из которых имеет свои преимущества и ограничения. Три наиболее часто используемые системы для коммерческих зданий:

    • Системы с переменным расходом воздуха (VAV) с крышным блоком в сборе
    • Чиллеры, градирни и котельные системы
    • Водяные тепловые насосы с градирней и бойлером

    Вы планируете проект коммерческой недвижимости? Получите профессиональный проект HVAC.


    1) Система VAV с комплектным блоком на крыше

    Комплектные крышные блоки (RTU) обычно включают конденсатор для кондиционирования воздуха и газовый или электрический бойлер для отопления помещений. В климатических условиях, когда агрегат должен обеспечивать кондиционирование воздуха при низкой влажности наружного воздуха, можно также добавить экономайзер, который снижает нагрузку на конденсатор при охлаждении. Во всех режимах работы вентиляторы используются для нагнетания воздуха в систему воздуховодов, которая распределяет его по отдельным зонам помещения.

    • Каждая зона оснащена коробкой с переменным объемом воздуха (VAV) с заслонкой, которая открывается и закрывается в зависимости от потребности в охлаждении или обогреве.
    • Положение заслонки регулируется на основе уставки температуры каждой конкретной зоны. Например, заслонка полностью откроется, если для определенной зоны требуется максимальная мощность охлаждения или обогрева.

    Традиционные системы VAV резко снижают энергоэффективность при частичной нагрузке: если все зоны здания работают при частичной нагрузке с полузакрытыми заслонками, давление в воздуховоде возрастает, и система может стать шумной. Кроме того, дополнительное давление представляет собой потерю мощности вентилятора. Однако можно добиться отличных результатов за счет использования автоматики и частотно-регулируемых приводов:

    • Система управления постоянно оценивает состояние всех коробок VAV. В идеале хотя бы один из них должен быть полностью открыт; в противном случае мощность вентилятора тратится впустую.
    • Если ни одна из заслонок не открыта полностью, скорость вентилятора снижается, и все заслонки постепенно открываются, пока одна из них не достигнет полностью открытого положения.
    • В этот момент вентилятор обеспечивает необходимый поток воздуха для текущей нагрузки ОВКВ.

    Можно значительно сэкономить на мощности вентилятора, если скорость регулируется с помощью частотно-регулируемого привода. В общем, мощность вентилятора пропорциональна кубу скорости — вентилятор работает на скорости 9Скорость 0% потребляет только около 73% энергии, которую она потребляла бы при полной скорости. Дополнительным преимуществом контроля скорости является значительное снижение шума.

    Системы VAV

    с модульными крышными блоками практичны в помещениях с большой площадью крыши по сравнению с их внутренней площадью пола, учитывая, что воздух является основной средой, используемой для передачи тепла. Эти системы непрактичны в многоэтажных зданиях из-за ограниченной площади крыши и больших вертикальных расстояний; В этих случаях предпочтение отдается системам, основанным на чиллерах с водяным охлаждением или тепловых насосах с водяным охлаждением.

    2) Чиллер с градирней и бойлером

    Эти системы используют воду в качестве среды для доставки или отвода тепла, а водяные контуры проходят через вентиляционные установки (AHU), которые обеспечивают необходимый воздушный поток для каждой зоны здания.

    • В режиме охлаждения чиллер извлекает тепло из контура холодной воды, циркулирующей по зданию, и отдает его во вторичный водяной контур, подключенный к градирне. Затем градирня отводит тепло наружу.
    • В режиме отопления оборотная вода проходит через котел. Большинство котлов работают на электричестве, газе или жидком топливе.

    В обоих случаях происходит теплообмен между циркулирующей водой и воздухом в помещении в кондиционерах. Если чиллер и котел имеют общий водяной контур (двухтрубная система), все здание должно работать либо в режиме обогрева, либо в режиме охлаждения; однако при наличии отдельного водяного контура для каждого режима работы (четырехтрубная система) можно обеспечить одновременный нагрев и охлаждение разных зон. Конечно, четырехтрубная система дороже, потому что трубы и комплектующие по существу удваиваются.

    Как и в случае с системами VAV, можно добиться значительной экономии за счет управления и автоматизации:

    • Современные чиллеры обычно оснащены компрессорами с регулируемой скоростью, которые могут эффективно работать даже в условиях частичной нагрузки. Некоторые модели сочетают управление скоростью с поэтапным режимом работы для дальнейшего повышения эффективности.
    • Приводы с регулируемой скоростью могут использоваться для нескольких компонентов системы, включая вентиляторы градирен, водяные насосы и вентиляционные установки.
    • Существуют также экономайзеры для систем с водяным охлаждением, но они применяются только для определенных климатических зон, где система будет обеспечивать кондиционирование воздуха при низкой влажности наружного воздуха.

    Системы на основе чиллеров обычно обеспечивают более высокую эффективность, чем системы VAV, а также являются более практичными для многоэтажных зданий: вместо нескольких агрегатов на крыше можно объединить систему в один чиллер и градирню, а также только градирня должна располагаться снаружи или на крыше.

    3) Система водяного теплового насоса с градирней и бойлером

    Коммерческие системы HVAC, основанные на водяных тепловых насосах, как правило, являются лучшим выбором с точки зрения универсальности и энергоэффективности. Тепловые насосы основаны на цикле охлаждения, как и кондиционеры, но имеют реверсивный режим работы; когда несколько тепловых насосов используются для обслуживания отдельных зон коммерческого здания, они могут переключаться между режимами охлаждения и обогрева по мере необходимости.

    • Все тепловые насосы в здании имеют общий водяной контур, и они либо отводят, либо поглощают тепло в зависимости от потребностей каждой зоны.
    • Поскольку водяной контур является общим, равные нагрузки на отопление и охлаждение уравновешивают друг друга.
    • Если нагрузка на охлаждение выше, для отвода лишнего тепла используется градирня; с другой стороны, если отопительная нагрузка выше, для компенсации разницы используется котел.

    Как и в двух предыдущих сценариях, можно сделать систему еще более эффективной, добавив управление скоростью для всех используемых насосов и вентиляторов. Тепловые насосы являются одними из самых эффективных систем отопления и охлаждения на рынке: они могут сравниться или превзойти эффективность чиллера в режиме охлаждения, и в большинстве случаев они могут обеспечить обогрев помещений менее чем на 40% от энергопотребления сопротивления. обогреватель.

    Необходимость установки отдельного теплового насоса для каждой зоны здания увеличивает стоимость этих систем, но это компенсируется в долгосрочной перспективе благодаря достигнутой превосходной энергоэффективности.