Calefacción de edificios de gran altura. Sistema de calefacción para edificios de varias plantas. Funcionamiento del sistema de calefacción de un edificio de apartamentos.

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Un apartamento en un edificio de gran altura es una alternativa urbana a las casas privadas, y una gran cantidad de personas viven en apartamentos. La popularidad de los apartamentos de la ciudad no es extraña, ya que tienen todo lo que una persona necesita para una estancia confortable: calefacción, alcantarillado y suministro de agua caliente. Y si los dos últimos puntos no necesitan una introducción especial, entonces el esquema de calefacción de un edificio de varios pisos requiere una consideración detallada. Desde el punto de vista de las características de diseño, el centralizado tiene una serie de diferencias con respecto a las estructuras autónomas, lo que le permite proporcionar energía térmica a la casa en la estación fría.

Características del sistema de calefacción de edificios de apartamentos.

Al instalar equipos de calefacción en edificios de varios pisos, es imperativo cumplir con los requisitos establecidos por la documentación reglamentaria, que incluye SNiP y GOST. Estos documentos establecen que la estructura de calefacción debe proporcionar una temperatura constante en los apartamentos dentro del rango de 20 a 22 grados, y la humedad debe variar del 30 al 45 por ciento.

A pesar de la existencia de estándares, muchas casas, especialmente las antiguas, no cumplen con estos indicadores. Si este es el caso, primero debe ocuparse de la instalación del aislamiento térmico y cambiar los dispositivos de calefacción, y solo luego comunicarse con la compañía de suministro de calor. La calefacción de una casa de tres pisos, cuyo esquema se muestra en la foto, puede citarse como un ejemplo de un buen esquema de calefacción.

Para lograr los parámetros requeridos, se utiliza un diseño complejo que requiere equipos de alta calidad. Al crear un proyecto para el sistema de calefacción de un edificio de apartamentos, los especialistas utilizan todo su conocimiento para lograr una distribución uniforme del calor en todas las secciones de la tubería principal de calefacción y crear una presión comparable en cada nivel del edificio. Uno de los elementos integrales del trabajo de dicho diseño es el trabajo con un refrigerante sobrecalentado, que proporciona el esquema de calefacción de una casa de tres pisos u otros rascacielos.

¿Cómo funciona? El agua proviene directamente de la central térmica y se calienta a 130-150 grados. Además, la presión aumenta a 6-10 atmósferas, por lo que la formación de vapor es imposible: la alta presión impulsará el agua a través de todos los pisos de la casa sin pérdidas. La temperatura del líquido en la tubería de retorno en este caso puede alcanzar los 60-70 grados. Por supuesto, en diferentes épocas del año, el régimen de temperatura puede cambiar, ya que está directamente relacionado con la temperatura ambiente.

Propósito y principio de funcionamiento de la unidad de ascensor.

Se dijo anteriormente que el agua en el sistema de calefacción de un edificio de varios pisos se calienta a 130 grados. Pero los consumidores no necesitan esa temperatura, y no tiene sentido calentar las baterías a tal valor, independientemente de la cantidad de pisos: el sistema de calefacción de un edificio de nueve pisos en este caso no diferirá de ningún otro. Todo se explica de manera bastante simple: el suministro de calefacción en edificios de varios pisos se completa con un dispositivo que ingresa al circuito de retorno, que se denomina unidad de ascensor. ¿Cuál es el significado de este nodo y qué funciones se le asignan?

Entra el refrigerante calentado a alta temperatura, que, según el principio de su funcionamiento, es similar a un inyector dosificador. Es después de este proceso que el líquido realiza el intercambio de calor. Saliendo por la boquilla del elevador, el refrigerante a alta presión sale por la línea de retorno.

Además, por el mismo canal, el líquido ingresa al sistema de calentamiento para su recirculación. Todos estos procesos juntos permiten mezclar el refrigerante, llevándolo a la temperatura óptima, que es suficiente para calentar todos los apartamentos. El uso de un nodo de ascensor en el esquema le permite proporcionar calefacción de la más alta calidad en edificios de gran altura, independientemente de la cantidad de pisos.

Características de diseño del circuito de calefacción.

Hay diferentes válvulas en el circuito de calefacción detrás de la unidad del ascensor. No se puede subestimar su papel, ya que permiten regular la calefacción en entradas individuales o en toda la casa. En la mayoría de los casos, el ajuste de las válvulas lo realizan manualmente los empleados de la empresa de suministro de calor, si surge tal necesidad.

En los edificios modernos, a menudo se utilizan elementos adicionales, como colectores, equipos térmicos y otros. En los últimos años, casi todos los sistemas de calefacción en edificios de gran altura están equipados con automatización para minimizar la intervención humana en el funcionamiento de la estructura (léase: ""). Todos los detalles descritos permiten lograr un mejor rendimiento, aumentar la eficiencia y hacer posible distribuir la energía térmica de manera más uniforme en todos los apartamentos.

Tuberías en un edificio de varias plantas

Como regla general, en edificios de varios pisos, se utiliza un diagrama de cableado de tubería única con relleno superior o inferior. La ubicación de las tuberías de ida y vuelta puede variar según muchos factores, incluida incluso la región donde se encuentra el edificio. Por ejemplo, el esquema de calefacción en un edificio de cinco pisos será estructuralmente diferente de la calefacción en edificios de tres pisos.

Al diseñar un sistema de calefacción, se tienen en cuenta todos estos factores y se crea el esquema más exitoso que le permite llevar todos los parámetros al máximo. El proyecto puede incluir varias opciones para llenar el refrigerante: de abajo hacia arriba o viceversa. En casas individuales, se instalan elevadores universales que aseguran la rotación del movimiento del refrigerante.

Tipos de radiadores para calentar edificios de apartamentos.

En edificios de varios pisos, no existe una regla única que permita el uso de un tipo específico de radiador, por lo que la elección no está particularmente limitada. El esquema de calefacción de un edificio de varios pisos es bastante versátil y tiene un buen equilibrio entre temperatura y presión.

Los principales modelos de radiadores utilizados en apartamentos incluyen los siguientes dispositivos:

1. baterías de hierro fundido. A menudo se utiliza incluso en los edificios más modernos. Son baratos y muy fáciles de instalar: por regla general, los propietarios de apartamentos instalan este tipo de radiador por su cuenta.
2. Calentadores de acero. Esta opción es una continuación lógica del desarrollo de nuevos dispositivos de calefacción. Al ser más modernos, los paneles calefactores de acero demuestran buenas cualidades estéticas, son bastante confiables y prácticos. Muy bien combinado con los elementos reguladores del sistema de calefacción. Los expertos están de acuerdo en que son las baterías de acero las que se pueden llamar óptimas cuando se usan en apartamentos.
3. Baterías de aluminio y bimetálicas. Los propietarios de casas y apartamentos privados aprecian mucho los productos hechos de aluminio. Las baterías de aluminio tienen el mejor rendimiento en comparación con las opciones anteriores: excelentes datos externos, bajo peso y compacidad se combinan perfectamente con un alto rendimiento. La única desventaja de estos dispositivos, que a menudo asusta a los compradores, es el alto costo. Sin embargo, los expertos no recomiendan ahorrar en calefacción y creen que dicha inversión se amortizará con bastante rapidez.

Conclusión

Tampoco se recomienda realizar trabajos de reparación en el sistema de calefacción de un edificio de apartamentos por su cuenta, especialmente si se trata de calefacción en las paredes de una casa de paneles: la práctica muestra que los residentes de las casas, sin tener los conocimientos adecuados, pueden desechar un elemento importante del sistema por considerarlo innecesario.

Los sistemas de calefacción centralizados demuestran buenas cualidades, pero deben mantenerse constantemente en buen estado de funcionamiento, y para ello es necesario monitorear muchos indicadores, incluido el aislamiento térmico, el desgaste del equipo y el reemplazo regular de los elementos gastados.

Los edificios de gran altura y las instalaciones sanitarias en ellos están zonificados: se dividen en partes, zonas de cierta altura, separadas por pisos técnicos. Los equipos y comunicaciones se ubican en pisos técnicos. En los sistemas de calefacción, ventilación y suministro de agua, la altura de la zona permitida está determinada por el valor de la presión hidrostática del agua en los aparatos de calefacción inferiores u otros elementos y la posibilidad de colocar equipos, conductos de aire, tuberías y otras comunicaciones en pisos técnicos.

Para un sistema de calentamiento de agua, la altura de la zona, dependiendo de la presión hidrostática admitida como de trabajo para ciertos tipos de aparatos de calefacción (de 0,6 a 1,0 MPa), no debe exceder (con cierto margen) 55 m, cuando se utiliza fundición electrodomésticos de hierro y acero (con radiadores tipo MS - 80 m) y 90 m para aparatos con conductos de calefacción de acero.

Dentro de una zona, se organiza un sistema de calentamiento de agua con suministro de calor de agua de acuerdo con un esquema con conexión independiente a tuberías de calor externas, es decir. aislado hidráulicamente de la red de calefacción externa y de otros sistemas de calefacción. Dicho sistema tiene su propio intercambiador de calor agua a agua, bombas de circulación y de reposición y un tanque de expansión.

El número de zonas a lo largo de la altura del edificio, así como la altura de una zona separada, está determinado por la presión hidrostática permitida, pero no para dispositivos de calefacción, sino para equipos en puntos de calefacción ubicados con calentamiento de agua, generalmente en el sótano. . El equipamiento principal de estos puntos de calefacción, es decir, el tipo habitual de intercambiadores de calor agua-agua y bombas, incluso fabricados por encargo, puede soportar una presión de trabajo de no más de 1,6 MPa. Esto significa que con dicho equipo, la altura del edificio con calentamiento de agua por agua mediante sistemas aislados hidráulicamente tiene un límite de 150 ... 160 m. En dicho edificio, dos (75 ... 80 m de altura) o tres ( 50 ... 55 m de altura) ) sistemas de calefacción zonal. En este caso, la presión hidrostática en el equipo del sistema de calefacción de la zona superior, ubicado en el sótano, alcanzará el límite calculado.

Arroz. 5.8. Esquema de calentamiento de agua de un edificio de gran altura:

I y II - zonas del edificio con calentamiento de agua-agua; III - zona del edificio con calentamiento de agua a vapor; 1 - Tanque de expansión; 2 - bomba de circulación; 3 – intercambiador de calor vapor-agua; 4 – intercambiador de calor agua-agua

En edificios con una altura de 160 a 250 m, el calentamiento de agua por agua se puede utilizar mediante equipos especiales diseñados para una presión de trabajo de 2,5 MPa. También se puede realizar, si se dispone de vapor, calentamiento combinado (Fig. 5.8): además del calentamiento de agua-agua en áreas por debajo de 160 m, se dispone calentamiento de vapor-agua en el área por encima de 160 m.

El vapor refrigerante, caracterizado por una ligera presión hidrostática, se suministra al piso técnico debajo de la zona superior, donde se equipa otro punto de calefacción. Instala intercambiador de calor vapor-agua, bomba de circulación y vaso de expansión propios, dispositivos de regulación cualitativa-cuantitativa.

Arroz. 5.9. Esquema de un sistema unificado de calentamiento de agua y agua para un edificio de gran altura:

1 – intercambiador de calor agua-agua; 2 - bomba de circulación; 3 – bomba de refuerzo de circulación zonal; 4 – depósito de expansión abierto; 5 - regulador de presión "a ti mismo"

El complejo de calefacción combinado opera en la parte central del edificio principal de la Universidad Estatal de Moscú: el calentamiento de agua y agua con radiadores de hierro fundido se instala en las tres zonas inferiores y el calentamiento de agua por vapor se instala en la cuarta zona superior. En edificios con una altura de más de 250 m, se prevén nuevas zonas de calentamiento de agua a vapor o se recurre al calentamiento de agua eléctrico.

Para reducir el costo y simplificar el diseño, es posible reemplazar la calefacción combinada de un edificio de gran altura con un sistema de calentamiento de agua, que no requiere un segundo refrigerante primario. En la fig. 5.10 muestra que un sistema hidráulicamente común con un intercambiador de calor agua-agua, una bomba de circulación común y un tanque de expansión se puede instalar en el edificio. El sistema por altura del edificio todavía se divide en partes zonales de acuerdo con las reglas anteriores. El agua se suministra a la zona II y las zonas subsiguientes mediante bombas de refuerzo de circulación de zona y regresa de cada zona a un tanque de expansión común. La presión hidrostática necesaria en la tubería principal de retorno de cada parte de la zona es mantenida por un regulador de presión del tipo “aguas arriba”. La presión hidrostática en el equipo de la subestación de calor, incluidas las bombas de refuerzo, está limitada por la altura de instalación del tanque de expansión abierto y no excede la presión de operación estándar de 1 MPa.

Los sistemas de calefacción de edificios de gran altura se caracterizan por su división dentro de cada zona a lo largo de los lados del horizonte (a lo largo de las fachadas) y la automatización del control de temperatura del refrigerante.

Al diseñar sistemas de calefacción a gran escala (en particular, cálculos para ajustar el sistema de calefacción de un edificio de apartamentos y su pleno funcionamiento), se presta especial atención a los factores externos e internos en el funcionamiento del equipo. Se han desarrollado y aplicado con éxito en la práctica varios esquemas de calefacción para calefacción central, que difieren entre sí en estructura, parámetros del fluido de trabajo y esquemas de tuberías en edificios de apartamentos.

¿Cuáles son los tipos de sistemas de calefacción en un edificio de apartamentos?

Según la instalación del generador de calor o la ubicación de la sala de calderas:

Esquemas de calentamiento según los parámetros del fluido de trabajo:

Basado en el diagrama de tuberías:

Funcionamiento del sistema de calefacción de un edificio de apartamentos.

Los sistemas de calefacción autónomos de un edificio residencial de varios pisos realizan una función: el transporte oportuno del refrigerante calentado y su ajuste para cada consumidor. Para garantizar la posibilidad de control general del circuito, se monta en la casa una única unidad de distribución con elementos para ajustar los parámetros del refrigerante, combinada con un generador de calor.

El sistema de calefacción autónomo de un edificio de varias plantas incluye necesariamente los siguientes componentes y componentes:

1. La ruta de la tubería a través de la cual se entrega el fluido de trabajo a los apartamentos y locales. Como ya se mencionó, el esquema de tuberías en edificios de varios pisos puede ser de circuito simple o doble;
2. KPiA: dispositivos y equipos de control que reflejan los parámetros del refrigerante, regulan sus características y tienen en cuenta todas sus propiedades cambiantes (tasa de flujo, presión, tasa de entrada, composición química);
3. Una unidad de distribución que distribuye refrigerante calentado a través de tuberías.

Un esquema práctico para calentar un edificio residencial de varios pisos incluye un conjunto de documentación: un proyecto, dibujos, cálculos. Toda la documentación para calefacción en un edificio de apartamentos es compilada por servicios ejecutivos responsables (oficinas de diseño) en estricta conformidad con GOST y SNiP. La responsabilidad de garantizar el correcto funcionamiento del sistema de calefacción central centralizado recae en la empresa gestora, así como su reparación o sustitución completa del sistema de calefacción en un edificio de varias viviendas.

¿Cómo funciona el sistema de calefacción en un edificio de apartamentos?

El funcionamiento normal de la calefacción de un edificio de apartamentos depende del cumplimiento de los parámetros básicos del equipo y del refrigerante: presión, temperatura, diagrama de cableado. De acuerdo con los estándares aceptados, los parámetros principales deben observarse dentro de los siguientes límites:

1. Para un edificio de apartamentos con una altura de no más de 5 pisos, la presión en las tuberías no debe exceder de 2 a 4,0 atm;
2. Para un edificio de apartamentos con una altura de 9 pisos, la presión en las tuberías no debe exceder las 5-7 atm;
3. La dispersión de los valores de temperatura para todos los circuitos de calefacción que operan en locales residenciales es de +18 0 C / +22 0 C. La temperatura en los radiadores en los rellanos y en las salas técnicas es de +15 0 C.

La elección de tuberías en un edificio de cinco o varios pisos depende de la cantidad de pisos, el área total del edificio y la producción de calor del sistema de calefacción, teniendo en cuenta la calidad o disponibilidad de Aislamiento térmico de todas las superficies. En este caso, la diferencia de presión entre el primer y el noveno piso no debe ser superior al 10%.

Cableado de tubería única

La variante más económica del cableado de tuberías es según un esquema de bucle único. Un circuito de tubería única funciona de manera más eficiente en edificios de baja altura y con un área de calefacción pequeña. Como sistema de calefacción de agua (y no de vapor), el cableado de un solo tubo se ha utilizado desde principios de los años 50 del siglo pasado, en el llamado "Khrushchev". El refrigerante en un cableado de este tipo fluye a través de varios elevadores a los que están conectados los apartamentos, mientras que la entrada para todos los elevadores es una, lo que hace que la instalación de la ruta sea simple y rápida, pero antieconómica debido a las pérdidas de calor al final del circuito.

Dado que la línea de retorno está físicamente ausente y su papel lo desempeña la tubería de suministro de fluido de trabajo, esto da lugar a una serie de puntos negativos en el funcionamiento del sistema:

1. La habitación se calienta de manera desigual, y la temperatura en cada habitación individual depende de la distancia del radiador al punto de entrada del fluido de trabajo. Con tal dependencia, la temperatura de las baterías distantes siempre será más baja;
2. No es posible el control de temperatura manual o automático en los calentadores, pero se pueden instalar derivaciones en el circuito de Leningradka, lo que le permite conectar o desconectar radiadores adicionales;
3. Es difícil equilibrar un esquema de calefacción de tubería única, ya que esto solo es posible cuando se incluyen válvulas de cierre y válvulas térmicas en el circuito que, si los parámetros del refrigerante cambian, pueden hacer que todo el sistema de calefacción de un edificio de tres pisos. o casa superior para fallar.

En edificios nuevos, no se ha implementado un esquema de tubería única durante mucho tiempo, ya que es casi imposible controlar y contabilizar de manera efectiva el flujo de refrigerante para cada apartamento. La dificultad radica precisamente en el hecho de que para cada apartamento en el "Khrushchev" puede haber hasta 5-6 elevadores, lo que significa que debe incrustar la misma cantidad de medidores de agua o medidores de agua caliente.

Una estimación correctamente elaborada para calentar un edificio de varios pisos con un sistema de tubería única debe incluir no solo los costos de mantenimiento, sino también la modernización de las tuberías: el reemplazo de componentes individuales por otros más eficientes.

cableado de dos tubos

Este esquema de calentamiento es más eficiente, ya que en él el fluido de trabajo enfriado se toma a través de una tubería separada: la tubería de retorno. El diámetro nominal de las tuberías de retorno del portador de calor se elige igual que para la calefacción principal de suministro.

El sistema de calefacción de doble circuito está diseñado para que el agua que ha cedido calor al local de la vivienda se realimente a la caldera a través de un conducto independiente, por lo que no se mezcla con la de impulsión y no le quita temperatura al el refrigerante entregado a los radiadores. En la caldera, el fluido de trabajo enfriado se calienta nuevamente y se envía a la tubería de suministro del sistema. Al elaborar un proyecto y durante la operación de calefacción, se debe tener en cuenta la siguiente cantidad de características:

1. Puede regular la temperatura y la presión en la red de calefacción de cualquier apartamento individual o en una red de calefacción común. Para ajustar los parámetros del sistema, las unidades de mezcla chocan contra la tubería;
2. Al realizar trabajos de reparación o mantenimiento, no es necesario apagar el sistema: las secciones necesarias se cortan con válvulas de cierre y el circuito defectuoso se repara, mientras que las secciones restantes funcionan y mueven el calor por la casa. Este es el principio de funcionamiento y la ventaja de un sistema de dos tubos sobre los demás.

Los parámetros de presión en las tuberías de calefacción en un edificio de apartamentos dependen de la cantidad de pisos, pero se encuentran en el rango de 3 a 5 atm, lo que debería garantizar el suministro de agua caliente a todos los pisos sin excepción. En edificios de gran altura, se pueden utilizar estaciones de bombeo intermedias para elevar el refrigerante hasta los últimos pisos. Los radiadores para cualquier sistema de calefacción se seleccionan de acuerdo con los cálculos de diseño y deben soportar la presión requerida y mantener un régimen de temperatura determinado.

Sistema de calefacción

El diseño de las tuberías de calefacción en un edificio de varios pisos juega un papel importante en el mantenimiento de los parámetros especificados del equipo y el fluido de trabajo. Por lo tanto, el cableado superior del sistema de calefacción se usa con mayor frecuencia en edificios de poca altura, el inferior, en edificios de gran altura. El método de entrega del refrigerante, centralizado o autónomo, también puede afectar el funcionamiento confiable de la calefacción en la casa.

En casos abrumadores, se conectan al sistema de calefacción central. Esto le permite reducir los costos actuales en la estimación para calentar un edificio de varios pisos. Pero en la práctica, el nivel de calidad de dichos servicios sigue siendo extremadamente bajo. Por lo tanto, si hay una opción, se da preferencia a la calefacción autónoma de un edificio de varias plantas.

Los nuevos edificios modernos están conectados a salas de mini calderas o a calefacción centralizada, y estos esquemas funcionan de manera tan eficiente que no tiene sentido cambiar el método de conexión a uno u otro autónomo (casa o departamento común). Pero el esquema autónomo da preferencia a la distribución de calor en apartamentos o en toda la casa. Al instalar calefacción en cada apartamento, se realiza una tubería autónoma (independiente), se instala una caldera separada en el apartamento, los dispositivos de control y medición también se instalan por separado para cada apartamento.

Al organizar el cableado de una casa común, es necesario construir o instalar una sala de calderas común con sus propios requisitos específicos:

1. Se deben instalar varias calderas, a gas o eléctricas, de modo que en caso de accidente sea posible duplicar el funcionamiento del sistema;
2. Solo se lleva a cabo una ruta de tubería de doble circuito, cuyo plan se elabora en el proceso de diseño. Dicho sistema está regulado para cada apartamento por separado, ya que la configuración puede ser individual;
3. Se requiere un cronograma de actividades preventivas y de reparación planificadas.

En un sistema de calefacción de edificio común, el control y la contabilidad del consumo de calor se llevan a cabo apartamento por apartamento. En la práctica, esto significa que se instala un medidor en cada tubería de suministro de refrigerante desde el tubo ascendente principal.

Calefacción centralizada para un edificio de apartamentos.

Si conecta las tuberías al sistema de calefacción central, ¿cuál será la diferencia en el diagrama de cableado? La unidad de trabajo principal del circuito de suministro de calor es el elevador, que estabiliza los parámetros del líquido dentro de los valores especificados. Esto es necesario debido a la gran longitud de la red de calefacción en la que se pierde el calor. La unidad del elevador normaliza la temperatura y la presión: para esto, la presión del agua en el punto de calor aumenta a 20 atm, lo que aumenta automáticamente la temperatura del refrigerante a +120 0 C. Pero, dado que tales características del medio líquido para tuberías son inaceptables, el ascensor los normaliza a valores aceptables.

El punto de calefacción (unidad de ascensor) funciona tanto en un esquema de calefacción de dos circuitos como en un sistema de calefacción de un solo tubo de un edificio de apartamentos de gran altura. Las funciones que realizará con esta conexión: Reducir la presión de trabajo del líquido mediante un elevador. La válvula de cono cambia el flujo de fluido en el sistema de distribución.

Conclusión

Al elaborar un proyecto de calefacción, no olvide que el presupuesto para la instalación y conexión de calefacción centralizada a un edificio de apartamentos difiere del costo de organizar un sistema autónomo hacia abajo.

Sistema de calentamiento de agua de edificios de gran altura.

Los edificios de gran altura y las instalaciones sanitarias se clasifican: se dividen en partes: zonas de cierta altura, separadas por pisos técnicos. Los equipos y comunicaciones se ubican en pisos técnicos. En los sistemas de calefacción, ventilación y suministro de agua, la altura de la zona permitida está determinada por el valor de la presión hidrostática del agua en los dispositivos de calefacción inferiores u otros elementos y la posibilidad de colocar equipos, conductos de aire, tuberías y otras comunicaciones en pisos técnicos.

Para un sistema de calentamiento de agua, la altura de la zona, dependiendo de la presión hidrostática admitida como de trabajo para ciertos tipos de aparatos de calefacción (de 0,6 a 1,0 MPa), no debe exceder (con cierto margen) 55 m cuando se utiliza hierro fundido. y aparatos de acero (con radiadores tipo MS - 80 m) y 90 m para aparatos con tubos de calefacción de acero.

Dentro de una zona, se organiza un sistema de calentamiento de agua con suministro de calor de agua de acuerdo con un esquema con conexión independiente a tuberías de calor externas, es decir, aislado hidráulicamente de la red de calor externa y de otros sistemas de calefacción. Dicho sistema tiene su propio intercambiador de calor agua a agua, bombas de circulación y de reposición y un tanque de expansión.

El número de zonas a lo largo de la altura del edificio está determinado, como la altura de una zona separada, por la presión hidrostática permitida, pero no para dispositivos de calefacción, sino para equipos en puntos de calefacción ubicados con calentamiento de agua, generalmente en el sótano. El equipamiento principal de estos puntos de calefacción, es decir, el tipo habitual de intercambiadores de calor agua-agua y bombas, incluso fabricados por encargo, puede soportar una presión de trabajo de no más de 1,6 MPa.

Esto significa que con tal equipo, la altura del edificio con calentamiento de agua hidroeléctrica por sistemas aislados hidráulicamente tiene un límite de 150-160 m En tal edificio, dos (75-80 m de altura) o tres (50-55 m alta) ) sistemas de calefacción por zonas. En este caso, la presión hidrostática en el equipo del sistema de calefacción de la zona superior, ubicado en el sótano, alcanzará el límite calculado.

En edificios con una altura de 160-250 m, el calentamiento de agua por agua se puede utilizar con equipos especiales diseñados para una presión de trabajo de 2,5 MPa. El calentamiento combinado también se puede implementar si se dispone de vapor: además del calentamiento de agua por agua en los 160 m inferiores, en el área por encima de los 160 m se instala el calentamiento por vapor de agua.

El vapor refrigerante, caracterizado por una ligera presión hidrostática, se suministra al piso técnico debajo de la zona superior, donde se equipa otro punto de calefacción. Instala intercambiador de calor vapor-agua, bomba de circulación y vaso de expansión propios, dispositivos de regulación cualitativa-cuantitativa.

Cada sistema de calefacción por zonas tiene su propio vaso de expansión, equipado con un sistema de señalización eléctrica y control de alimentación del sistema.

Un complejo similar de calefacción combinada opera en la parte central del edificio principal de la Universidad Estatal de Moscú: en las tres zonas inferiores se organiza el calentamiento de agua y agua con radiadores de hierro fundido, en la zona superior IV: calentamiento de agua y vapor.

En edificios de más de 250 m de altura se prevén nuevas zonas de calentamiento de agua por vapor o se recurre al calentamiento de agua eléctrico si no hay fuente de vapor.

Para reducir el costo y simplificar el diseño, es posible reemplazar la calefacción combinada de un edificio de gran altura con un solo sistema de calentamiento de agua, que no requiere un segundo portador de calor primario (por ejemplo, vapor). El edificio puede equiparse con un sistema hidráulico común con un intercambiador de calor agua-agua, una bomba de circulación común y un tanque de expansión (Fig. 2). El sistema por altura del edificio todavía se divide en partes zonales de acuerdo con las reglas anteriores. El agua se suministra a la segunda y siguientes zonas mediante bombas de refuerzo de circulación de zona y regresa de cada zona a un tanque de expansión común. La presión hidrostática necesaria en la tubería principal de retorno de cada parte de la zona es mantenida por un regulador de presión del tipo “aguas arriba”. La presión hidrostática en el equipo de la subestación, incluidas las bombas de refuerzo, está limitada por la altura de instalación del tanque de expansión abierto y no excede la presión de operación estándar de 1 MPa.

Los sistemas de calefacción de edificios de gran altura se caracterizan por su división dentro de cada zona a lo largo de los lados del horizonte (a lo largo de las fachadas) y la automatización del control de temperatura del refrigerante. La temperatura del agua de refrigeración para el sistema de calefacción por zonas se ajusta según un programa determinado, en función de la variación de la temperatura del aire exterior (regulación "por perturbación"). Al mismo tiempo, para la parte del sistema que calienta las habitaciones orientadas al sur y al oeste, se proporciona una regulación adicional de la temperatura del portador de calor (para ahorrar energía térmica) en el caso de que la temperatura de las habitaciones aumente durante la insolación ( regulación "por desviación").

Para vaciar tuberías individuales o partes del sistema, se colocan líneas de drenaje en los pisos técnicos. Durante la operación del sistema, la línea de drenaje se cierra para evitar fugas incontroladas de agua por una válvula común frente al tanque de drenaje separador.

Sistema de calefacción de agua caliente descentralizado

Entre los sistemas de calentamiento de agua utilizados, prevalecen los sistemas en los que la temperatura superficial de los dispositivos de calentamiento está limitada a 95 °C. Arriba, se consideraron sistemas comunes, donde el portador de calor local se calienta centralmente con agua a alta temperatura, y se calienta hasta un máximo de 95 ° C en sistemas de dos tubos y hasta 105 ° C en sistemas de un solo tubo. Mientras tanto, un sistema en el que el agua a alta temperatura se acercara lo más posible a los dispositivos de calefacción y la temperatura de su superficie, debido a los requisitos higiénicos, se mantuviera baja, tendría una cierta ventaja económica sobre el sistema convencional. Esta ventaja se lograría reduciendo el diámetro de las tuberías para mover una cantidad reducida de agua a una mayor velocidad bajo la presión de la bomba de circulación de la red (estación).

En tal sistema combinado de agua y agua, el portador de calor se calentaría de forma descentralizada. En el punto de calefacción del edificio, no se requerían equipos para calentar y crear circulación de agua, solo allí se controlaría el funcionamiento del sistema y se tendría en cuenta el consumo de energía térmica.

Analicemos algunos esquemas de un sistema para calefacción descentralizada de un portador de calor local con agua a alta temperatura, desarrollado por ingenieros soviéticos, dividiéndolos en dos grupos: con conexión independiente y dependiente del sistema a tuberías de calor externas.

Se ofrecen calentadores de acero o cerámica sin presión para el calentamiento descentralizado de agua o aceite local de acuerdo con un esquema independiente. Estos dispositivos, como recipientes abiertos, se llenan de agua (aceite), se calientan a través de las paredes del serpentín con agua a alta temperatura. La evaporación de la superficie del agua en el aparato aumenta la humedad en la habitación. El serpentín está incluido en un sistema de flujo controlado de tubería única con circulación "invertida" de agua a alta temperatura. El agua a alta temperatura puede tener una temperatura de 110°C con bloques de cerámica, 130°C con aparatos de acero llenos de aceite mineral. En este caso, la temperatura superficial de los dispositivos no supera los 95 °C.

La mezcla descentralizada de agua a alta y baja temperatura, es decir, el calentamiento del refrigerante local de acuerdo con un esquema dependiente, puede llevarse a cabo en la red, tuberías ascendentes y directamente en los dispositivos de calefacción.

Cuando se mezcla con la red eléctrica, el sistema de calefacción se divide en varias partes conectadas en serie (subsistemas), cada una de las cuales consta de varias tuberías ascendentes en forma de U de un solo tubo. La mezcla asociada de agua a alta temperatura con agua de retorno enfriada de los subsistemas (para aumentar la temperatura de 70 a 105 °C) se produce a través de puentes con diafragmas en líneas intermedias entre los subsistemas individuales.

En un sistema con agua de mezcla en la base de tubos ascendentes monotubo en forma de U, la línea con agua a alta temperatura también es monotubo, a diferencia de los sistemas de calefacción conocidos. El agua en ella baja la temperatura en los puntos de mezcla y entra en el elevadores con diferentes temperaturas. En los elevadores verticales, se produce principalmente la circulación natural del agua, ya que la resistencia hidráulica de las secciones de cierre es relativamente pequeña.

Para mezclar agua en la base de elevadores de dos tubos, se utilizan mezcladores especiales 2 . El agua en ambas líneas se mueve bajo la presión de la bomba de la red, en los elevadores hay una circulación natural de agua.

Con mezcla descentralizada y elevadores de tubería única, el sistema de calefacción se divide en dos partes: en la primera, el agua a alta temperatura se mueve en los elevadores de abajo hacia arriba, enfriándose a una temperatura de 95 ° C, en el segundo, desde arriba Hacia abajo. Para garantizar que la cantidad requerida de agua a alta temperatura fluya hacia los dispositivos, se instalan diafragmas en las secciones de cierre.

Con la mezcla descentralizada en elevadores de dos tubos, se suministra agua a alta temperatura dentro de cada calentador a través de un colector perforado 4 oa través de una boquilla mezcladora, y el agua enfriada se extrae en la misma cantidad al elevador de retorno.

Los sistemas de calefacción descritos no han recibido una distribución masiva debido a las dificultades para colocar tuberías de agua a alta temperatura en las habitaciones, la complejidad de la instalación y la regulación operativa.

Actualmente, se utiliza un sistema de calefacción de flujo directo con calentamiento descentralizado del agua que regresa de tres o cuatro subsistemas (grupos de tuberías ascendentes) conectados en serie. En este llamado sistema de regeneración de temperatura escalonada (CRT) (el agua a alta temperatura calienta el agua enfriada en dos o tres (entre subsistemas) regeneradores de temperatura (RT). Los regeneradores de temperatura son intercambiadores de calor de contraflujo del tipo "tubería en tubería" (por ejemplo, una tubería Dy25 en una carcasa Dy40). calentada por agua a alta temperatura a 95-105 °C, luego ingresa al penúltimo subsistema y etc., hasta que regresa enfriada desde el primer subsistema al punto de entrada de agua a alta temperatura en el edificio.

El sistema de calefacción SRT se realiza como un sistema de tubería única con conjuntos de instrumentos unificados de un solo lado, con una distribución superior o inferior de la línea de suministro.

Sistema de calefacción de apartamentos

El problema del consumo racional y la distribución de energía térmica por los sistemas de calefacción sigue siendo relevante, porque bajo las condiciones climáticas de Rusia, los sistemas de calefacción para edificios residenciales son los sistemas de ingeniería que consumen más energía.

En los últimos años, se han creado requisitos previos para la construcción de edificios residenciales con un consumo de energía reducido mediante la optimización de las soluciones de planificación urbana y de planificación del espacio, la forma de los edificios, aumentando el nivel de protección térmica de las estructuras de cerramiento y utilizando materiales más eficientes energéticamente. sistemas de ingenieria

Los edificios residenciales construidos desde el año 2000 con protección térmica correspondiente a la segunda etapa de ahorro energético cumplen los requisitos de eficiencia energética de países como Alemania y Reino Unido. Las paredes y ventanas de los edificios residenciales se han vuelto "más cálidas": la pérdida de calor por las envolventes de los edificios ha disminuido de 2 a 3 veces, las cercas translúcidas modernas (ventanas, puertas de logias y balcones) tienen una permeabilidad al aire tan baja que con las ventanas cerradas prácticamente sin infiltración.

Al mismo tiempo, en los edificios residenciales de construcción masiva, los sistemas de calefacción fabricados de acuerdo con los diseños estándar todavía se están diseñando y operando. Los sistemas utilizan tradicionalmente refrigerantes de alta temperatura con parámetros de 105–70, 95–70°C. Al proporcionar protección térmica de edificios de acuerdo con la segunda etapa de ahorro de energía y con los parámetros especificados del refrigerante, se reducen las dimensiones y la superficie de calentamiento de los dispositivos de calefacción, el flujo de refrigerante a través de cada dispositivo y, como resultado, la protección contra la radiación inversa. en el área de ventanas, puertas de balcones, no se proporcionan logias, empeoran las condiciones de trabajo y se regulan los termostatos automáticos de los dispositivos de calefacción.

Para crear edificios con un uso más eficiente de la energía térmica, proporcionando condiciones confortables para la habitación humana, se necesitan sistemas de calefacción modernos y energéticamente eficientes. Los sistemas de calefacción de apartamentos ajustables cumplen plenamente con estos requisitos. Sin embargo, el uso generalizado de los sistemas de calefacción de apartamentos se ve frenado en parte por la falta de marcos normativos y directrices de diseño suficientes.

Actualmente, el Departamento de Regulación Técnica de Gosstroy de Rusia está considerando el Código de Reglas "Sistemas para calefacción de apartamentos de edificios residenciales". El conjunto de reglas fue preparado por un grupo de especialistas de FSUE "SantekhNIIproekt", OJSC "Mosproekt", Gosstroy de Rusia e incluye requisitos para sistemas, calentadores, accesorios y tuberías, requisitos de seguridad, durabilidad y mantenibilidad de los sistemas de calefacción de apartamentos.

El conjunto de reglas complementa y desarrolla los requisitos para el diseño de sistemas de calefacción de apartamentos de acuerdo con SNiP 2.04.05-(2) y se puede utilizar para diseñar sistemas de calefacción de apartamentos en edificios residenciales de varios tipos, de apartamentos individuales y de apartamentos múltiples, bloques y seccional en la construcción de edificios nuevos y reconstruidos provistos de energía térmica de redes de calefacción (CHP, RTS, sala de calderas), de fuentes de calor autónomas o individuales.

Sistema de calefacción de apartamento: un sistema con tuberías dentro de un apartamento, que garantiza el mantenimiento de una determinada temperatura del aire en las instalaciones de este apartamento.

Un análisis de una serie de proyectos muestra que los sistemas de calefacción de apartamentos tienen una serie de ventajas en comparación con los sistemas centrales:

Proporcionar una mayor estabilidad hidráulica del sistema de calefacción de un edificio residencial;

Aumentar el nivel de confort en los apartamentos asegurando la temperatura del aire en cada habitación a pedido del consumidor;

Proporcionar la capacidad de contabilizar el calor en cada apartamento y reducir el consumo de calor durante el período de calefacción en un 10-15 % con regulación automática o manual de los flujos de calor;

Satisfacer los requisitos de diseño del cliente (la capacidad de elegir el tipo de calentador, tuberías, esquemas de colocación de tuberías en el apartamento);

Brindan la posibilidad de reemplazar tuberías, válvulas de cierre y control y dispositivos de calefacción en apartamentos individuales durante la reurbanización o en situaciones de emergencia sin violar el modo de funcionamiento de los sistemas de calefacción en otros apartamentos, la posibilidad de realizar trabajos de ajuste y pruebas hidrostáticas en un apartamento separado.

El nivel de protección térmica de los edificios residenciales con sistemas de calefacción de apartamentos no debe ser inferior a los valores requeridos de resistencia reducida a la transferencia de calor de las cercas externas del edificio de acuerdo con SNiP II-3-79 *.

La temperatura del aire de diseño para el período frío del año en los locales con calefacción de un edificio residencial debe tomarse dentro de las normas óptimas de acuerdo con GOST 30494, pero no inferior a 20 ° C para locales con una estancia permanente de personas. En los edificios de varios apartamentos, se permite bajar la temperatura del aire en las habitaciones con calefacción cuando no están en uso (durante la ausencia del propietario del apartamento), por debajo del estándar en no más de 3 a 5 ° C, pero no inferior a 15°C. Con tal diferencia de temperatura, es posible que no se tenga en cuenta la pérdida de calor a través de las estructuras de cerramiento internas.

En un edificio de apartamentos con un sistema de calefacción central, los sistemas de calefacción de apartamentos deben diseñarse para todos los apartamentos. No está permitido instalar sistemas de apartamentos para uno o más apartamentos de la casa. Los sistemas de calefacción de apartamentos en un edificio residencial están conectados a redes de calefacción de acuerdo con un esquema independiente a través de intercambiadores de calor, en un punto de calefacción central trimestral o en un punto de calefacción individual (ITP). Se permite conectar los sistemas de calefacción de apartamentos a las redes de calefacción de acuerdo con un esquema dependiente, al tiempo que se garantiza el control automático de los parámetros del portador de calor en el ITP.

En casas unifamiliares y bloques con fuentes de suministro de calor individuales, se pueden utilizar tanto sistemas de calefacción de apartamentos con calefactores como sistemas de calefacción por suelo radiante para calentar habitaciones individuales o secciones de suelo, siempre que la temperatura ajustada del refrigerante y la temperatura en la superficie del suelo sean mantenido automáticamente.

Para los sistemas de calefacción de apartamentos, por regla general, el agua se utiliza como portador de calor; se pueden usar otros refrigerantes durante un estudio de factibilidad de acuerdo con los requisitos de SNiP 2.04.05-91*.

Los parámetros del refrigerante para sistemas de calefacción de apartamentos, según la fuente de calor, el tipo de tubería utilizada y la forma en que se colocan, se indican en la tabla.

En los sistemas de calefacción de apartamentos de un edificio residencial, los parámetros del refrigerante deben ser los mismos para todos los apartamentos. Con una justificación técnica o siguiendo las instrucciones del cliente, se permite tomar la temperatura del portador de calor del sistema de calefacción del apartamento de uno de los apartamentos por debajo de la adoptada para el sistema de calefacción del edificio. Al mismo tiempo, debe garantizarse el mantenimiento automático de la temperatura especificada del refrigerante.

Sistemas de calefacción

En edificios con una altura de dos o más pisos, para suministrar refrigerante a los apartamentos, los sistemas de dos tuberías deben diseñarse con cableado inferior o superior de tuberías principales, elevadores verticales principales que sirven parte del edificio o una sección.

Los elevadores verticales principales de suministro y retorno para cada parte del edificio de la sección se colocan en ejes especiales de corredores comunes, pasillos de escaleras. En los huecos de cada planta se dispone de armarios de instalación empotrados, en los que se deben colocar colectores de distribución piso a piso con tuberías de salida para cada vivienda, válvulas de cierre, filtros, válvulas de equilibrado y contadores de calor.

Los sistemas de calefacción de apartamentos se pueden realizar de acuerdo con los siguientes esquemas:

Bitubo horizontal (sin salida o asociado) con conexión paralela de dispositivos de calefacción (Fig. 1). Las tuberías se colocan cerca de las paredes exteriores, en la estructura del piso o en zócalos especiales;

Viga de dos tubos con conexión individual por tuberías (bucles) de cada calentador al colector de distribución del apartamento (Fig. 2). Está permitido conectar "en el enganche" de dos calentadores dentro de la misma habitación. Las tuberías se colocan en forma de bucles en la estructura del piso o a lo largo de las paredes debajo de los zócalos. El sistema es conveniente para la instalación, ya que se utilizan tuberías del mismo diámetro, no hay conexiones de tuberías en el piso;

Monotubo horizontal con secciones de cierre y conexión en serie de dispositivos de calefacción (Fig. 3). El consumo de tuberías se reduce significativamente, pero la superficie de calentamiento de los dispositivos de calefacción aumenta aproximadamente un 20% o más. Se recomienda el uso del circuito con parámetros de refrigerante más altos y una diferencia de temperatura más pequeña (por ejemplo, 90–70 °C). Al aumentar la cantidad de agua que fluye hacia el dispositivo, la superficie de calentamiento del dispositivo disminuye. La temperatura calculada del agua que sale del último aparato no debe ser inferior a 40°C;

De pie con colocación de bobinas de calefacción de tuberías en la estructura del piso. Los sistemas de suelo tienen una mayor inercia que los sistemas con dispositivos de calefacción, son menos accesibles para su reparación y desmontaje. Las posibles opciones para colocar tuberías en sistemas de calefacción por suelo radiante se muestran en la fig. 4, 5. Esquema según la fig. 4 garantiza una fácil instalación de las tuberías y una distribución uniforme de la temperatura sobre la superficie del suelo. El esquema según la fig. 5 proporciona una temperatura promedio aproximadamente igual en la superficie del piso.

Los toalleros de baño se conectan al sistema de suministro de agua caliente, cuando el edificio se alimenta de redes de calefacción o de una fuente autónoma, o al sistema de calefacción, con una fuente de calor individual.

En edificios residenciales de más de tres pisos, con una fuente de suministro de calor autónoma central o general, es necesario diseñar la calefacción de los huecos de las escaleras, los huecos de las escaleras y los vestíbulos de los ascensores. En edificios con más de tres pisos, pero no más de 10, así como en edificios de cualquier número de pisos con fuentes de calor individuales, está permitido no diseñar la calefacción de escaleras libres de humo del primer tipo. En este caso, se supone que la resistencia a la transferencia de calor de las paredes internas que encierran la escalera sin calefacción desde las viviendas es igual a la resistencia a la transferencia de calor de las paredes exteriores.

Los cálculos hidráulicos de los sistemas de calefacción de apartamentos se llevan a cabo de acuerdo con los métodos existentes, teniendo en cuenta las recomendaciones para el uso y la selección de dispositivos de calefacción, desarrollados sobre la base de los resultados del Instituto de Investigación de Ingeniería Sanitaria al probar y certificar dispositivos de calefacción de varios fabricantes. .

La conexión del calentador a las tuberías se puede realizar de acuerdo con los siguientes esquemas:

Conexión unidireccional lateral;

Conexión del radiador desde abajo;

Conexión lateral de doble cara (versátil) a los tapones inferiores del radiador. Se debe proporcionar una conexión versátil de tuberías para radiadores con una longitud de no más de 2,000 mm, así como para radiadores conectados "en un enganche". En un sistema de calefacción de dos tubos, se permite conectar dos calentadores "en un enganche" dentro de la misma habitación.

En los sistemas de calefacción de apartamentos, al igual que en los sistemas de calefacción tradicionales, se deben utilizar calentadores, válvulas, accesorios, tuberías y otros materiales aprobados para su uso en la construcción y que tengan certificados de conformidad de la Federación Rusa.

En edificios residenciales de varios apartamentos, la vida útil de los dispositivos de calefacción y las tuberías de los sistemas de calefacción debe ser de al menos 25 años; en viviendas unifamiliares se toma la vida útil a petición del cliente.

Como dispositivos de calefacción, es recomendable utilizar radiadores de acero u otros dispositivos con una superficie lisa que limpie la superficie del polvo. Se permite el uso de convectores con válvulas de control de aire.

Para regular el flujo de calor en las instalaciones, se deben instalar válvulas de control cerca de los dispositivos de calefacción. Como regla general, los controladores de temperatura automáticos (con elementos termostáticos incorporados o remotos) se instalan en habitaciones con permanencia permanente de personas, que aseguran el mantenimiento de la temperatura establecida en cada habitación y ahorran suministro de calor mediante el uso de excedentes de calor internos. (emisiones de calor doméstico, radiación solar).

Para el equilibrio hidráulico de las ramas individuales del sistema de calefacción de dos tubos del apartamento, se instalan válvulas con preajuste para todos los dispositivos de calefacción del apartamento.

Para la estabilidad hidráulica del sistema de calefacción del edificio, se planea instalar válvulas de balanceo en los montantes verticales principales para cada parte del edificio, sección y también en cada colector de distribución de piso.

En edificios con sistemas de calefacción de apartamentos, se debe proporcionar lo siguiente:

Instalación en el ITP de un tanque de expansión cerrado y un filtro para el sistema de construcción con suministro de calor de redes de calor y una fuente de calor autónoma;

Instalación de un tanque de expansión cerrado y un filtro para cada apartamento con suministro de calor de una fuente de calor individual.

Con los tanques de expansión abiertos, el agua en el sistema se satura con aire, lo que activa significativamente el proceso de corrosión de los elementos metálicos del sistema y se forman tapones de aire en el sistema.

Las tuberías del sistema de calefacción del apartamento pueden estar hechas de tuberías de acero, cobre, polímero resistente al calor o metal-polímero. En los sistemas de calefacción con tuberías de polímero o de metal-polímero, los parámetros del refrigerante (temperatura y presión) no deben exceder los valores máximos permitidos especificados en la documentación técnica para su fabricación. Al elegir los parámetros del refrigerante, se debe tener en cuenta que la resistencia de las tuberías de polímero y metal-polímero depende de la temperatura de funcionamiento y la presión del refrigerante. Con una disminución de la temperatura y la presión del refrigerante por debajo de los valores máximos permitidos, aumenta el factor de seguridad y, en consecuencia, la vida útil de las tuberías. Las tuberías de los sistemas de calefacción de apartamentos, por regla general, se colocan ocultas: en luces estroboscópicas, en la estructura del piso. Se permite el tendido abierto de tuberías metálicas. En el caso de tendido oculto de tuberías en las ubicaciones de conexiones y accesorios plegables, se deben proporcionar escotillas o escudos removibles para inspección y reparación.

Al calcular los dispositivos de calefacción en cada habitación, se debe tener en cuenta al menos el 90% del calor entrante de las tuberías que pasan por la habitación. Las pérdidas de calor debidas al enfriamiento del refrigerante en tuberías horizontales abiertas no aisladas se toman de acuerdo con los datos de referencia. El flujo de calor de las tuberías abiertas se tiene en cuenta dentro de:

90% con tubería horizontal tendida cerca del piso;

70–80% al colocar tuberías horizontales debajo del techo;

85–90% para tendido de tubería vertical.

Se proporciona aislamiento térmico para tuberías colocadas en las ranuras de las paredes externas, en minas y en locales sin calefacción, en áreas de piso con cuatro o más tuberías colocadas juntas en el piso, asegurando una temperatura aceptable en la superficie.

Contabilización del consumo de energía térmica

Los sistemas de calefacción de apartamentos, por un lado, brindan las condiciones de vida más cómodas que satisfacen al consumidor y, por otro lado, le permiten regular la salida de calor de los dispositivos de calefacción en el apartamento, teniendo en cuenta el modo de residencia del familia en el apartamento, la necesidad de reducir el costo de pagar la calefacción, etc.

En un edificio con sistemas de calefacción de apartamentos, está previsto contabilizar el consumo de calor del edificio en su conjunto, así como por separado para cada apartamento y locales públicos y técnicos ubicados en este edificio.

Para contabilizar el consumo de calor de cada apartamento, se puede proporcionar lo siguiente: medidores de consumo de calor para cada sistema de apartamento; distribuidores de calor de tipo evaporativo o electrónico en cada calentador; Medidor de consumo de calor en la entrada del edificio. Con cualquier tipo de dispositivo de medición de calor, el pago del inquilino debe incluir los costos totales de calor para el edificio (calefacción de escaleras, vestíbulos de ascensores, locales técnicos y de servicio).

En edificios con mayor protección térmica de las envolventes de los edificios, los sistemas de calefacción de apartamentos (con termostatos automáticos para dispositivos de calefacción y medidores de consumo de calor tanto en la entrada del edificio como para cada apartamento) crean oportunidades e incentivos adicionales para un uso más eficiente de la energía térmica. Gracias al control automático de la producción de calor de los dispositivos de calefacción cuando cambia la carga de calor en las instalaciones y la capacidad de los residentes para regular la producción de calor de los dispositivos de calefacción, teniendo en cuenta el modo de residencia de la familia (reduciendo la temperatura del aire en las instalaciones durante la ausencia de los residentes, reduciendo las pérdidas de calor), se pueden lograr ahorros en energía térmica del 20 al 30%. Al mismo tiempo, el pago de los consumidores por el calor disminuirá, ya que las normas establecidas para el consumo de energía térmica superan significativamente el consumo real.

Cálculo hidráulico del sistema de calentamiento de agua. Métodos para el cálculo hidráulico de un sistema de calentamiento de agua. Cálculo por pérdida de presión lineal específica; cálculo según las características de resistencia y conductividad; cálculo por longitudes y presiones dinámicas. - 1 hora.

Pérdida de presión en la red.

El movimiento de fluido en las tuberías de calor se produce desde una sección con alta presión a una sección con menor presión debido a la diferencia de presión. Al mover un líquido, se consume energía potencial, es decir, presión hidrostática para vencer la resistencia de la fricción contra las paredes de las tuberías y de la turbulencia y el choque al cambiar la velocidad y la dirección del movimiento en accesorios, dispositivos y accesorios.

La caída de presión debida a la resistencia por fricción contra las paredes de la tubería es una pérdida lineal; la caída de presión causada por las resistencias locales es una pérdida local.

La caída de presión Ap, Pa, causada por la fricción y las resistencias locales, se mide en fracciones de la presión dinámica y se expresa mediante una fórmula conocida en el curso de la hidráulica.

Si, al calcular los sistemas de calefacción, tomamos la densidad del refrigerante (líquido) constante, lo que conduce a un error que se encuentra fuera de la precisión práctica del cálculo, entonces los valores se pueden determinar como constantes para un calor tubería de un diámetro dado.

El uso de una relación constante en los cálculos: le permite determinar la velocidad del refrigerante dividiendo el caudal por este valor para un caudal de refrigerante dado y el diámetro de la tubería de calor; el uso de un valor constante hace posible determinar la pérdida de presión en la tubería de calor a un caudal dado, pasando por alto la determinación de la velocidad.

Cálculo hidráulico de sistemas de calentamiento de agua.

Las tuberías en el sistema de calefacción realizan una función importante de distribución del refrigerante a los calentadores individuales. Son conductores de calor, cuya tarea es transferir una cierta cantidad calculada de calor a cada dispositivo.

El sistema de calefacción es una red en bucle muy ramificada y compleja de tuberías de calor, cada sección de la cual debe transportar una cierta cantidad de calor. Realizar un cálculo preciso de dicha red es una tarea hidráulica compleja asociada con la resolución de una gran cantidad de ecuaciones no lineales. En la práctica de la ingeniería, este problema se resuelve mediante el método de selección.

En los sistemas de agua, la cantidad de calor aportado por el refrigerante depende de su caudal y de la caída de temperatura cuando el agua se enfría en el dispositivo. Por lo general, al calcular, establecen la caída de temperatura del refrigerante común para el sistema y se esfuerzan por garantizar que esta caída se mantenga en los sistemas de dos tuberías, para todos los dispositivos y el sistema en su conjunto; en sistemas de tubería única - para todos los elevadores. Con una caída de temperatura conocida del refrigerante a través de las tuberías de calor del sistema, se debe suministrar un flujo de agua calculado a cada calentador.

Con este enfoque, realizar un cálculo hidráulico de la red de calefacción del sistema de calefacción significa (teniendo en cuenta la presión de circulación disponible) seleccionar los diámetros de las secciones individuales de tal manera que el caudal calculado del refrigerante pase a través de ellas. El cálculo se realiza seleccionando diámetros según la gama de tuberías existente, por lo que siempre lleva asociado algún error. Se permiten ciertas discrepancias para varios sistemas y elementos individuales.

En contraste con el método discutido anteriormente, en la actualidad, en relación con el cálculo de los sistemas de calefacción de una tubería, el método con una caída variable de la temperatura del agua en los elevadores, propuesto por A. I. Orlov en 1932, ha encontrado una amplia distribución.

El principio del cálculo es que las tasas de flujo de agua en las tuberías ascendentes no se establecen de antemano, sino que se determinan en el proceso de cálculo hidráulico en función del enlace total de presiones en todos los anillos del sistema y los diámetros aceptados de las tuberías de calor. de la red La caída de temperatura del refrigerante en los elevadores individuales en este caso resulta ser diferente, variable. El área de la superficie de liberación de calor de los dispositivos de calefacción está determinada por la temperatura y el flujo de agua determinados por el cálculo hidráulico. El método de cálculo con una diferencia de temperatura variable refleja con mayor precisión la imagen real de la operación del sistema, elimina la necesidad de ajuste de montaje, facilita la unificación del tocho de la tubería, ya que permite evitar el uso de varias combinaciones de diámetros de radiador ensamblajes y mazarotas compuestas. Este método se generalizó después de que, en 1936, G.I. Fikhman demostró la posibilidad de usar valores promedio de coeficientes de fricción en el cálculo de tuberías de calor de sistemas de calentamiento de agua y realizar todo el cálculo de acuerdo con una ley cuadrática.

Instrucciones generales para calcular el sistema de calentamiento de agua.

La presión artificial Arn creada por la bomba se toma:

a) para sistemas de calefacción dependientes conectados a redes de calefacción a través de elevadores o bombas mezcladoras, en función de la diferencia de presión disponible en la entrada y la relación de mezcla;

b) para sistemas de calefacción independientes conectados a redes de calor a través de intercambiadores de calor o a salas de calderas sin posibilidad de conectarse a redes de calor, en función de la velocidad máxima permitida del movimiento del agua en las tuberías de calor, la posibilidad de vincular la pérdida de presión en los anillos de circulación de sistemas y cálculos técnicos y económicos.

Centrándose en el valor de la pérdida de presión lineal específica promedio Rcr, primero determine el diámetro preliminar y luego (teniendo en cuenta la pérdida debido a la resistencia local) los diámetros finales de las tuberías de calor.

El cálculo de las tuberías de calor comienza con el anillo de circulación principal más desfavorable, que debe considerarse:

a) en un sistema de bombeo con un movimiento de agua sin salida en la red: un anillo a través del elevador más cargado y alejado del punto de calentamiento;

b) en un sistema de bombeo con movimiento de agua asociado: un anillo a través del elevador central más cargado;

c) en el sistema gravitacional: un anillo en el que, según la presión de circulación disponible, el valor de Rсp será el más pequeño.,

El encadenamiento de pérdidas de presión en los anillos de circulación debe hacerse teniendo en cuenta sólo aquellas áreas que no son comunes a los anillos comparados.

La discrepancia (discrepancia) en las pérdidas de presión calculadas en las secciones conectadas en paralelo de los anillos individuales del sistema se permite para el movimiento de agua sin salida de hasta el 15 %, para el movimiento de agua asociado en la tubería principal de ± 5 %.

Las ventajas y desventajas de tales sistemas se indican en otras fuentes. Entre las principales deficiencias, cabe señalar las siguientes:

• es imposible tener en cuenta el consumo de calor para calentar cada apartamento;
• es imposible pagar el consumo de calor por la energía térmica realmente consumida;
• es muy difícil mantener la temperatura del aire requerida en cada apartamento.

Por lo tanto, podemos concluir que es necesario abandonar el uso de sistemas verticales para calentar edificios residenciales de varios pisos y usar sistemas de calefacción de apartamentos, como se recomienda. Al mismo tiempo, se debe instalar un medidor de energía térmica en cada apartamento.

Los sistemas de calefacción de apartamentos en edificios de varios pisos son sistemas a los que los residentes de los apartamentos pueden dar servicio sin cambiar los regímenes hidráulicos y térmicos de los apartamentos vecinos y proporcionan contabilidad apartamento por apartamento para el consumo de calor. Esto aumenta el confort térmico en los locales residenciales y ahorra calor para la calefacción.

A primera vista, se trata de dos tareas contradictorias. Sin embargo, no hay contradicción aquí, porque se elimina el sobrecalentamiento de las instalaciones debido a la ausencia de desalineación hidráulica y térmica del sistema de calefacción. Además, se aprovecha al cien por cien el calor de la radiación solar y los aportes domésticos de calor a cada apartamento.

Los constructores y los servicios de mantenimiento se dan cuenta de la urgencia de resolver este problema. Los sistemas de calefacción de apartamentos existentes en nuestro país rara vez se utilizan para calentar edificios de varios pisos por varias razones, incluida su baja estabilidad hidráulica y térmica.

El sistema de calefacción de apartamentos, protegido por la patente actual de la Federación Rusa No. 2148755 F24D 3/02, según los autores, cumple con todos los requisitos. 1 muestra un diagrama de un sistema de calefacción para edificios residenciales con una pequeña cantidad de pisos. El sistema de calefacción contiene tuberías de calor de suministro 1 y retorno 2 de agua de la red, comunicadas con un punto de calor individual 3 y conectadas, a su vez, con la tubería de calor de suministro 4 del sistema de calefacción.

Un elevador de suministro vertical 5 está conectado a la tubería de calor de suministro 4, conectado a una rama horizontal piso por piso 6. Los calentadores 7 están conectados a la rama 6. En los mismos apartamentos donde está instalado el elevador de suministro vertical 5, un retorno Se instala el elevador 8, que está conectado a la tubería de calor de retorno del sistema de calefacción 9 y la rama de piso horizontal 6.

Las contrahuellas verticales 5 y 8 limitan la longitud de las ramas del piso 6 a un apartamento. En cada línea de piso 6, se instala un punto de calefacción de apartamento 10, que sirve para garantizar el suministro del flujo de refrigerante requerido y contabilizar el consumo de calor para calentar cada apartamento y para controlar la temperatura del aire dentro de la habitación en función de la temperatura exterior. , aporte de calor por radiación solar, generación de calor en cada vivienda, velocidad y dirección del viento.

Para cerrar cada ramal horizontal, se proporcionan las válvulas 11 y 12. Los grifos de aire 13 se utilizan para eliminar el aire de los calentadores y los ramales 6. Los grifos 14 se pueden instalar en los calentadores 7 para controlar el flujo de agua que pasa a través de los calentadores 7.

En el caso de la implementación del sistema de calefacción de un edificio de varios pisos (Fig. 2), el elevador vertical de suministro 5 se realiza en forma de un grupo de elevadores - 5, 15 y 16, y el elevador vertical de retorno 8 está hecho en forma de un grupo de bandas 8, 17 y 18.

En este sistema de calefacción, el elevador de suministro 5 y el elevador de retorno 8, conectados respectivamente con los tubos de calor 4 y 9, se combinan en el bloque A ramas de piso horizontales 6 de varias (en este caso particular, tres ramas) de los pisos superiores de El elevador de suministro 15 y el elevador de retorno 17 también están conectados con tubos de calor 4 y 9 y combinados en ramas horizontales piso por piso del bloque B de los siguientes tres pisos.

El elevador de suministro vertical 16 y el elevador de retorno 18 combinan las ramas de piso 6 de los tres pisos inferiores en el bloque C (el número de ramas en los bloques A, B y C puede ser más o menos de tres). Cada ramal de piso horizontal 6 ubicado en un apartamento está equipado con un punto de calefacción apartamento 10.

Incluye, según los parámetros del refrigerante y las condiciones locales, válvulas de corte y control e instrumentación, un regulador de presión (flujo) y un dispositivo para registrar el consumo de calor (medidor de calor). Para cerrar las ramas horizontales, se proporcionan las válvulas 11 y 12.

Los grifos 14 se utilizan para regular la transferencia de calor del calentador (si es necesario). El aire se extrae a través de los grifos 13. El número de ramales horizontales en cada bloque se determina mediante cálculo y puede ser superior o inferior a tres.

Cabe señalar que los elevadores verticales de suministro 5, 15, 16 y los elevadores de retorno 8, 17, 18 se colocan en el mismo departamento, es decir también como en la fig. 1, y esto asegura una alta estabilidad hidráulica y térmica del sistema de calefacción de un edificio de varias plantas y, en consecuencia, un funcionamiento eficiente del sistema de calefacción.

Al cambiar la cantidad de bloques en los que se divide en altura el sistema de calefacción, es posible eliminar casi por completo la influencia de la presión natural en la estabilidad hidráulica y térmica del sistema de calentamiento de agua de un edificio de varios pisos.

En otras palabras, podemos decir que con el número de bloques igual al número de pisos del edificio, obtendremos un sistema de calentamiento de agua en el que no afectará la presión natural que surge del enfriamiento del agua en los calentadores conectados a los ramales del piso. la estabilidad hidráulica y térmica del sistema de calefacción.

El sistema de calefacción considerado proporciona altos indicadores sanitarios e higiénicos en habitaciones con calefacción, ahorrando calor para calefacción y regulando eficazmente la temperatura del aire en la habitación.

Es posible poner en marcha el sistema de calefacción a petición del residente (si hay refrigerante en el punto de calor 3) en cualquier momento, sin esperar el inicio del sistema de calefacción en otros apartamentos o en toda la casa. Teniendo en cuenta que la potencia térmica y la longitud de las ramas horizontales son aproximadamente iguales, se logra la máxima unificación de los nodos en la fabricación del tocho de la tubería, y esto reduce el costo de fabricación e instalación del sistema de calefacción.

El sistema desarrollado de calefacción de apartamentos para edificios residenciales de varios pisos es universal, es decir. se puede utilizar para el suministro de calor:

• de una fuente de calor central(de redes de calefacción);
• de una fuente autónoma de calor(incluida la sala de calderas en la azotea).

Tal sistema es hidráulica y térmicamente estable, puede ser de una o dos tuberías y puede usar cualquier tipo de dispositivo de calefacción que cumpla con los requisitos.

Tal sistema de calefacción puede usarse no solo para calentar edificios residenciales, sino también edificios públicos e industriales. En este caso, se coloca una rama horizontal cerca del piso (o en el hueco del piso) a lo largo del zócalo. Dicho sistema de calefacción puede repararse y reconstruirse si es necesario remodelar el edificio.

Para el dispositivo de dicho sistema, se requiere menos consumo de metal. La instalación de dichos sistemas de calefacción se puede realizar a partir de tuberías de acero, cobre, latón y polímeros aprobadas para su uso en la construcción.

La transferencia de calor de las tuberías de calor debe tenerse en cuenta al calcular los dispositivos de calefacción. El uso de sistemas de calefacción de apartamentos reduce el consumo de calor en un 10-20%.